可降低水损失的隔板、铅酸电池、车辆及其实现方法与流程

技术特征：
1.一种铅酸电池的电池隔板，其包含多孔非导体，该多孔非导体包含表面活性剂和/或添加剂(优选地还包含聚乙烯、油、二氧化硅)，其中，所述表面活性剂是含甲代烯丙基封端的非离子表面活性剂；和/或，所述表面活性剂包含环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物；尤其是，所述表面活性剂在电池系统中与电池隔板结合使用；所述表面活性剂通过亲水/亲油平衡hlb来表征，高hlb值表示表面活性剂在水中的良好溶解度，而低hlb值以往表示在油中的良好溶解度，因此，hlb<10或hlb<2.5的分子意味着应该亲油但疏水(即容易发生水损失)；但所述表面活性剂具有hlb约为1的亲水/亲油平衡值，却可降低水损失(即亲水)，因此，即使采用的所述表面活性剂具有hlb约为1的亲水/亲油平衡值，也变得既亲油又亲水；且所述铅酸电池在84天期间的水重量损耗小于600克、甚至小于500克。2.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述结合使用还包括：优化表面活性剂、乳化剂、添加剂或其他化学体系的hlb值，降低系统的水损耗量；所述表面活性剂或添加剂施加在电池或其它组分中作为隔板补充物，或替代物；所述表面活性剂和添加剂与电解质一起提供，作为预混物或独立地添加到电池中；所述表面活性剂或添加剂在去除加工油后通过水基应用涂在隔板上以达到所需浓度；所述表面活性剂或添加剂与树脂/油/二氧化硅、油、和/或溶剂混合输入到隔板中；所述表面活性剂或添加剂用作代替留在隔板中的正常残留油；所述表面活性剂或添加剂与加工油混合并在加工结束后在隔板中保持所需的水平；所述表面活性剂或添加剂与另外的添加剂一起或代替另一种添加剂加入隔板中；所述电池隔板基于热塑性材料，优选聚烯烃或超高分子量聚烯烃；和/或向整个铅酸蓄电池系统添加另外的添加剂，以优化水损耗性能。3.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述结合使用还包括：所述表面活性剂提供到一种添加剂中或与一种添加剂混合；所述表面活性剂由具有官能团的烃形成；所述表面活性剂或添加剂具有低toc(总有机碳或总可氧化化合物)；所述表面活性剂或添加剂是低泡沫表面活性剂；所述表面活性剂或添加剂进一步包含烷氧基醇衍生物；所述表面活性剂具有线性疏水基团和环氧乙烷和环氧丙烷单体；和/或所述表面活性剂是液体表面活性剂，含有环氧乙烷(eo)和环氧丙烷(po)嵌段共聚物。4.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂在所述电池隔板内、或者在所述电池隔板的表面上；和/或所述表面活性剂辊涂在隔板上、浸涂在隔板上、或者喷涂在隔板上。5.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述添加剂选自锌、硫酸锌、铋、银、锡、硒、镉和锗中的一种或多种；和/或所述添加剂在所述电池隔板内、或者在所述电池隔板的表面上、或者被添加到所述铅酸电池中的电解质中。6.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述聚乙烯是超高分子量聚乙烯；
优选地，所述超高分子量聚乙烯具有至少7,000,000的分子量；更优选地，所述超高分子量聚乙烯具有至少800,000的分子量。7.一种电池的制造方法，其包括使用如权利要求1所述的电池隔板。8.一种铅酸电池的电池隔板，其中，所述电池隔板包含多孔非导体，该多孔非导体包含用于降低水损失的表面活性剂和/或添加剂，所述表面活性剂和/或添加剂是含甲代烯丙基封端的非离子表面活性剂；和/或所述表面活性剂和/或添加剂包含环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物。9.如权利要求8所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂或添加剂占所述多孔非导体的0.5至60重量％，优选地，所述表面活性剂或添加剂占所述多孔非导体的2-6重量％，优选地，所述多孔非导体是微孔的，包含聚乙烯和二氧化硅；所述表面活性剂或添加剂具有小于2.5优选约为1的亲水/亲油平衡(hlb)值；所述表面活性剂或添加剂在所述电池隔板内、或者在所述电池隔板的表面上，或者，所述表面活性剂或添加剂在所述非导体内、或者在所述非导体的表面上；所述表面活性剂或添加剂辊涂在隔板上、浸涂在隔板上、或者喷涂在隔板上；所述表面活性剂或添加剂进一步包含烷氧基醇衍生物；和/或所述表面活性剂或添加剂包含锌、硫酸锌、铋、银、锡、硒、镉、锗或其组合。10.一种电池，其包括如权利要求1或8所述的电池隔板，其中，所述电池包括以下至少其中之一：富液电池、增强型富液电池、降低浮动电荷的电池、降低水损失的电池、降低充电中的气体逸出的电池、延长循环使用寿命的电池、增加了储备容量的电池、或它们的组合。11.一种车辆，其包括如权利要求10所述的电池。12.一种如权利要求1或8所述的电池隔板的制造方法，包括以下步骤：将用于降低水损失的表面活性剂和/或添加剂添加至所述多孔非导体。13.一种在铅酸电池系统中降低水损失的方法，包括以下步骤：将非离子表面活性剂添加至电池系统；将包含嵌段共聚物的添加剂和非离子表面活性剂添加至电池系统；或者将包含环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的添加剂和非离子表面活性剂添加至电池系统，其中，所述表面活性剂是含甲代烯丙基封端的非离子表面活性剂。14.如权利要求13所述的方法，其中，所述电池系统包括电池隔板和电解质；所述表面活性剂或添加剂占所述电池系统的2-6重量％；所述表面活性剂具有小于2.5优选的亲水/亲油平衡(hlb)值；所述电池系统进一步包含烷氧基醇衍生物；和/或所述电池系统包含锌、硫酸锌、铋、银、锡、硒、镉、锗、或其组合。15.如权利要求1或8所述的电池隔板，其中，表面活性剂是可降低两种液体之间或液体和固体之间表面张力或界面张力的化合物，选自洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、失水剂、或其组合；和/或
所述表面活性剂或添加剂被设计成定制官能度，以提供所需的润湿、电阻、离子转移、过电压保护、或其组合的平衡。16.如权利要求7、12或13所述的方法，其中，表面活性剂是可降低两种液体之间或液体和固体之间表面张力或界面张力的化合物，选自洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、失水剂、或其组合；和/或所述表面活性剂或添加剂被设计成定制官能度，以提供所需的润湿、电阻、离子转移、过电压保护、或其组合的平衡。

技术总结
一种铅酸电池的电池隔板，其包含多孔非导体，该多孔非导体包含聚乙烯、油、二氧化硅、以及表面活性剂和/或添加剂，其中，所述表面活性剂是含甲代烯丙基封端的非离子表面活性剂；和/或，所述表面活性剂包含环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物。现有技术中，需要HLB低的亲油的表面活性剂，但其却无法令其也同时亲水，从而实现降低水损耗。在本发明限定的结合使用环境下，表面活性剂具有约为1的亲水/亲油平衡(HLB)值时，变得既亲油又亲水，由此降低了水损耗；相反，本领域的技术人员知道HLB<10或HLB<2.5的分子本来应该是亲油但疏水的，但本发明颠覆了这一传统认知；根据本发明，所述铅酸电池在84天期间的水重量损耗小于600克、甚至小于500克。于500克。于500克。


技术研发人员：杰弗里
受保护的技术使用者：达拉米克有限责任公司
技术研发日：2016.02.26
技术公布日：2022/6/28