ES2263232T3 - Separador de baterias de fibra ablandada por soplado. - Google Patents
Separador de baterias de fibra ablandada por soplado.Info
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Abstract
Separador de baterías para su utilización entre los electrodos de una batería de tipo plomo-ácido, comprendiendo dicho separador una manta no tejida de fibras de polímero termoplástico ablandadas por soplado térmicamente unidas, teniendo al menos el 10 por ciento de dichas fibras un diámetro inferior a 1 m tal como se determina por SEM, teniendo dicha manta un tamaño de poro medio inferior a 3 m.
Description
Separador de baterías de fibra ablandada por
soplano.
La presente invención se refiere a separadores
porosos que se disponen entre las placas de electrodo de una
batería.
batería.
Las baterías comprenden una pluralidad de placas
de electrodo que se disponen para proporcionar electrodos positivos
y negativos alternos. Los separadores se incluyen en las baterías
para evitar el contacto directo entre las placas de polaridad
opuesta, mientras que permiten libremente la conducción
electrolítica.
Los separadores de baterías están realizados en
un material poroso aislante y, en general, deben poseer determinadas
propiedades. Los medios separadores deben ser resistentes a la
degradación y a la inestabilidad en el entorno de la batería,
siendo tal degradación, por ejemplo, por disolución ácida fuerte a
temperatura ambiente y elevada y ataques oxidativos fuertes. El
separador también debe poder permitir un alto grado de movimiento
iónico, es decir, debe presentar una baja resistencia eléctrica. El
separador también debe poder inhibir la formación de trayectorias
conductoras entre las placas y la consiguiente cortocircuitación.
Este último problema puede surgir durante el funcionamiento de la
batería, cuando parte del electrodo de la batería llega a
dispersarse en el electrolito y a precipitar o llegar a depositarse
en el separador.
El documento
US-A-3.351.495 da a conocer unos
separadores de baterías que comprenden láminas microporosas de
poliolefinas cargadas. Los separadores presentan un tamaño de poro
que generalmente es inferior a 1 \mum de diámetro. Se producen
combinando poliolefina, carga y plastificante, conformando dicha
mezcla en forma de lámina y extrayendo posteriormente el
plastificante de dicha lámina. El plastificante preferido es aceite
de petróleo y la eliminación de un plastificante da como resultado
la formación de poros. Sin embargo, el plastificante normalmente
sólo se elimina de manera incompleta mediante el proceso de
extracción y el resto puede producir la formación de depósitos
negros durante la utilización de la batería.
Se realizaron varias propuestas anteriores para
construir una lámina de separador para baterías de plomo-ácido a
partir de fibras ablandadas por soplado. Las patentes US nº
3.847.676, nº 3.870.567, nº 3.972.759 y nº 4.165.352 dan a conocer
un proceso en el que una resina de polipropileno se ablanda por
soplado en fibras o filamentos para formar una manta no tejida,
compactada y después se trata con un tensioactivo. Aunque los
inventores de las patentes anteriores han observado la importancia
de la alta porosidad, el tamaño de poro pequeño, la resistencia
eléctrica baja, la buena resistencia a la abrasión y la rigidez,
también se reconoció que muchas de estas propiedades son
antagonistas entre sí. Es decir, que si se maximiza una de estas
propiedades, es probable que se minimice una o más de las otras
propiedades. Se sugirió utilizar separadores que preferentemente
presentan un tamaño de poro comprendido en el intervalo entre 7 y 20
\mum y una porosidad del 50 al 65%. Las fibras utilizadas para
producir los separadores presentan un diámetro de 0,05 a 50 micras,
preferentemente de 1 a 5 micras y de 0,5 a 5 micras,
respectivamente. Estas referencias no indican qué proporciones de
fibras se utilizan con un determinado diámetro. Los separadores
presentan normalmente una resistencia eléctrica de aproximadamente
13 a 32 m\Omega/cm^{2}.
El documento
US-A-5.126.219 da a conocer unos
separadores de baterías que comprenden una banda formada por una
multiplicidad de fibras o filamentos microporosos de poliolefina
cargada de peso molecular muy alto. La banda presenta un espesor de
entre aproximadamente 1 y 120 mils (0,0254 y 3,048 mm) y macroporos
creados por los intersticios entre fibras o entre filamentos. La
fabricación de las fibras cargadas supone la utilización de un
plastificante que se elimina tras la formación de la fibra por
extracción.
El documento GB 1.603.635 se refiere a un
procedimiento para producir separadores de baterías que consiste en
preparar una composición de fabricación que contiene una pasta
sintética, formar una banda de papel a partir de la composición de
fabricación, someter la banda de papel a calor y presión para
consolidar la banda de papel y gofrar la banda de papel. La pasta
sintética es una pasta de fibras de poliolefina que presenta una
estructura fibrilada. Los separadores presentan un tamaño de poro
máximo de 50 \mum y un valor medio máximo de aproximadamente 20
\mum. Los separadores anteriores han demostrado ser
insatisfactorios porque no evitan suficientemente el crecimiento de
dendritas de plomo a través del separador entre las placas positiva
y negativa y, en consecuencia, no se han utilizado comercialmente
en un grado apreciable.
El documento JP 81 44 166 da a conocer un
material textil no tejido hecho de fibras de poliamida de diámetro
entre 0,5 y 4,0 micras. También se da a conocer un procedimiento de
fabricación.
La presente invención proporciona un separador
de baterías que comprende una manta no tejida consolidada de fibras
de polímero ultrafinas en la que al menos el 10% de dichas fibras
presentan un diámetro inferior a 1 micra, manta que presenta un
tamaño de poro medio inferior a 3 \mum.
\newpage
La manta de fibras se forma mediante ablandado
por soplado utilizando condiciones modificadas para producir una
banda autoadherida que presenta el contenido deseado de fibras
ultrafinas.
Las fibras de polímero pueden combinarse
ventajosamente con materiales inorgánicos tales como sílice, talco o
fibras de vidrio, o partículas orgánicas. Estos materiales
inorgánicos pueden distribuirse homogéneamente a través de la manta
de fibras de polímero, tal como en el caso de la formación de una
mezcla de fibras de polímero ultrafinas y fibras de vidrio en una
manta o pueden estar presentes en forma de una capa separada, tal
como una manta de vidrio de microfibras o una capa de sílice
dispuesta entre dos mantas de microfibras de polímero o unida a una
manta de microfibras de polímero. El material inorgánico o las
partículas orgánicas pueden añadirse durante el proceso de
ablandado por soplado en la zona de atenuación o en un proceso
secundario antes del calandrado en caliente. Las partículas y las
fibras pueden añadirse a la lámina, tal como se describe en la
patente US nº 3.971.373, por ejemplo. Preferentemente, el tamaño de
partícula medio de las partículas es desde aproximadamente 2 hasta
aproximadamente 70 micras. La cantidad de partículas añadidas puede
oscilar desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90%
del peso de la manta de material compuesto, más preferentemente
desde aproximadamente el 50-55%. Las partículas
preferidas son sílice amorfa hidratada, disponible comercialmente de
PPG como HIL-SIL,
WB-10.
WB-10.
El sustrato del separador de baterías de la
presente invención se forma utilizando un aparato de ablandado por
soplado convencional. Dicho aparato comprende normalmente una matriz
presurizada, calentada, a través de la cual se extruye una
pluralidad de filamentos de polímeros termoplásticos fundidos. La
matriz también utiliza aire calentado y presurizado para atenuar el
polímero fundido a la salida de los orificios. Las fibras se
depositan continuamente en un transportador en movimiento para
formar una banda plana consolidada de espesor deseado, que puede
someterse a una operación de compresión. Normalmente, se aplican
nervaduras longitudinales y la manta se corta entonces en la anchura
deseada y se recoge en forma de un rollo que es fácil de manejar y
que puede tratarse adicionalmente de manera sencilla por el
fabricante de baterías para formar cavidades.
La construcción y el funcionamiento del aparato
de ablandado por soplado para formar una manta coherente se
consideran convencionales, y el diseño y el funcionamiento están al
alcance de los expertos en la materia. En las patentes US nº
3.847.676, nº 3.870.567, nº 3.849.241 y nº 3.972.759, se describen
aparatos y procedimientos adecuados.
Los polímeros utilizados para fabricar el
sustrato incluyen polímeros termoplásticos capaces de ser extruídos
fundidos en un diámetro con tamaño de submicra, y que son
resistentes a ácidos fuertes. Los posibles candidatos incluyen
poliestireno, poliamidas, poliésteres y poliolefinas, pero se
prefiere el polipropileno.
Avances recientes en la tecnología de polímeros
permiten el ablandado por soplado más satisfactorio de los
polímeros termoplásticos en el intervalo de submicra. Tal como se
describe en PCT/US94/06017, se dispone de
poli-\alpha-olefinas isostáticas
de calidad para reactor, en las que el polipropileno, por ejemplo,
se produce mediante la catálisis en un único lado y presenta una
distribución de peso molecular (MWD) comprendida en el intervalo
entre 1,0 y 3,5. Estos polímeros, denominados a veces polipropileno
catalizado por metaloceno, presentan una distribución de peso
molecular limitada.
Preferentemente, la resina presenta una baja
viscosidad o un alto índice de fluidez (MFR), una MFR superior a 800
g/10 min, preferentemente entre 850 y 2.600 g/10 min, más
preferentemente entre 1.200 y 2.600 g/10 min. La velocidad de flujo
del fundido se determina según la norma ASTM D
1238-70. Además, la fusión de polímero puede
tratarse con agentes conocidos que reducen la viscosidad, tales como
los peróxidos. Con el fin de lograr tamaños de submicra, la
temperatura de fusión de la mezcla extruida, el rendimiento de la
mezcla extruida, la temperatura del aire de atenuación, la velocidad
de flujo del aire y la distancia de la matriz al colector (DCD) se
ajustan según la necesidad. Los intervalos habituales son los
siguientes: temperatura de fusión entre 200 y 320ºC, rendimiento
entre 0,1 y 2,0 g/orificio/min, temperatura del aire entre 170 y
400ºC, velocidad del aire entre 300 y 800 scfm, (entre 482,4 y
1.286,4 m^{3}/h a 101,3 kPa y 0ºC), DCD entre 20 y 130 cm.
Aunque es posible la utilización de una manta
que comprende fibras ablandadas por soplado en forma no comprimida,
se prefiere comprimir o compactar la manta de fibras tras su
recogida. Las fibras se recogen como una manta autoportante en el
dispositivo de recogida. Las fibras se "unen por sí mismas" en
la manta porque la manta es coherente, integrada y puede soportar el
manejo normal, tal como enrollamiento y desenrollamiento, corte,
prensado, calandrado, etc., sin perder su carácter esencial similar
de tipo manta o de tipo banda. En la mayoría de los casos, y
particularmente cuando se utilizan los polímeros preferidos, se
produce cierta unión térmica o por fusión. La unión normalmente se
mantiene predominantemente a través del mecanismo de enmarañado en
la banda o manta originales recogidas. Las propiedades preferidas
de la manta comprimida o no comprimida se facilitan en la tabla
1.
| Propiedades de los separadores de baterías de fibra ablandada por soplado | ||
| Propiedades (intervalos) | manta no comprimida | manta comprimida |
| espesor [mm] | 0,07-2,5 | 0,03-0,5 |
| espesor preferido | 0,5-1,0 | 0,15-0,3 |
| gramaje [g/m^{2}] | 6-160 | igual |
| gramaje preferido | 20-120 | igual |
| gramaje más preferido | 30-70 | igual |
Los separadores de baterías de fibra ablandada
por soplado de la presente invención pueden prepararse produciendo
y comprimiendo una única manta o, preferentemente, produciendo y
comprimiendo múltiples mantas, cuyo espesor total está dentro de los
intervalos anteriores.
La operación de compactación se lleva a cabo
preferentemente utilizando rodillos de calandra; sin embargo,
también puede utilizarse una prensa para obtener una manta no tejida
de propiedades deseadas. En cada caso, se prefiere la compactación
utilizando un espacio fijo. El espacio es preferentemente un espacio
fijo, de manera que la manta tenga una presión no superior a 13 a
105 MPa y más preferentemente desde 75 hasta 105 MPa durante la
compactación. El ajuste del espacio, el tamaño y la composición de
las fibras, la compactación más próxima o inicial de las fibras, el
espesor de la manta inicial o de partida y el espesor de la manta
final o terminada debe ser tan coincidente con las condiciones de
funcionamiento que la manta compactada tenga la fracción de vacío o
la porosidad y el tamaño de poro definidos anteriormente. La
temperatura de compresión preferida es de 20 a 140ºC, más
preferentemente de 80 a 135ºC y lo más preferentemente de 120 a
135ºC. Durante la compactación, el espesor de la manta disminuye
entre 15 y 50%, preferentemente entre 20 y 30% del espesor inicial.
A partir de las consideraciones anteriores, un experto en la materia
podrá preparar una banda, o manta fundida por soplado de espesor
uniforme, con una distribución de tamaños de fibras que es necesaria
para un separador de baterías.
Las mantas de fibras pueden tratarse
adicionalmente mediante alargamiento, por ejemplo, tirando de la
banda sobre recipientes de vapor con tensión apropiada o con un
equipo de ensanchado convencional. En la patente US nº 5.582.903 se
establece un procedimiento de alargamiento adecuado.
Este alargamiento se produce cuando la manta se
estira sobre un juego de recipientes de vapor con una tensión
apropiada aplicada. El material textil de barrera resultante puede
evitar la migración de partículas por debajo de 0,1 micras. Además,
la manta polimérica puede tratarse por calor, por ejemplo mediante
lámparas de IR u otro conjunto de rodillos de calandra controlados
de manera precisa a una temperatura de, por ejemplo, 138ºC para
calentar y fundir una capa superficial de la manta. Estos
procedimientos sirven para controlar y disminuir adicionalmente el
tamaño de poro de las mantas.
La manta o manta de fibras debe contener como
mínimo al menos aproximadamente un 10% de fibras que presentan
diámetros inferiores a 1 \mum. Más preferentemente, la banda
contendrá entre 10 y 40% de fibras que presentan diámetros
inferiores a 1 micra, lo más preferentemente entre 20 y 30% de
fibras de polímero que presentan un diámetro inferior a 1 \mum. Se
prefiere además que la manta o manta de fibras contenga como mínimo
al menos aproximadamente un 10% de fibras que presentan diámetros
inferiores a 0,5 \mum, más preferentemente entre 10 y 40% de
fibras que presentan diámetros inferiores a 0,5 micras, y lo más
preferentemente entre 20 y 30% de las fibras de polímero que
presentan un diámetro inferior a 0,5 \mum. Además, el diámetro de
fibra medio de las fibras en la banda será preferentemente de 0,5 a
3 \mum. Los porcentajes anteriores se basan en los números de
fibras tal como se determina por microscopio de barrido electrónico
(SEM). Para este fin, se examina una manta por SEM y se cuenta
número total de fibras dentro de una zona determinada, así como el
número de fibras que presentan un determinado diámetro.
Sorprendentemente, se encontró que utilizando
una determinada cantidad de fibras que presentan un diámetro
inferior a 1 \mum, preferentemente inferior a 0,5 \mum, pueden
obtenerse separadores que presentan un área superficial BET de 0,9
a 1,2 m^{2}/g y que presentan un tamaño de poro pequeño medio de
0,1 a 3,0 \mum, preferentemente de 0,1 a 1,0 \mum, sin afectar
negativamente a la porosidad y la resistencia eléctrica de los
separadores. Los separadores de la presente invención suprimen
eficazmente el crecimiento de dendritas y presentan una excelente
resistencia al ácido.
El espesor y el gramaje de la banda dependerán,
por ejemplo, de las necesidades reales de la batería. En general,
los espesores de la manta serán del orden de 0,05 a 0,3 mm.
En una realización preferida, los separadores
están provistos de una pluralidad de nervaduras longitudinales. Las
nervaduras pueden formarse durante la etapa de compresión o pueden
aplicarse en una etapa separada, por ejemplo, extruyendo una
nervadura de polipropileno en la manta de fibras. Además de las
nervaduras longitudinales, los separadores también pueden estar
provistos de una pluralidad de nervaduras transversales.
La manta del separador presenta preferentemente
un tamaño de poro medio inferior a 1 \mum, más preferentemente
inferior a 0,3 \mum. Se prefiere adicionalmente que las mantas no
comprendan más del 1% en volumen de poros que presentan un tamaño
superior a 10 \mum. Es decir, no más del 1% del volumen hueco del
separador, según se determina por la manta de intrusión de
mercurio, está contenido en poros que presentan un diámetro superior
a 10 \mum. Más preferentemente, no más del 1% en volumen del
volumen hueco está contenido en poros superiores de 3 \mum y lo
más preferentemente no más del 1% en volumen del volumen hueco está
contenido en poros superiores de 1 \mum.
Las mantas resultantes tendrán una porosidad o
volumen hueco superior al 50%, preferentemente superior al 60%, más
preferentemente superior al 65% y lo más preferentemente superior al
70%. La porosidad de los separadores no comprimidos es
preferentemente superior al 90%. El volumen de poro y la porosidad
se determinan mediante la intrusión de mercurio, tal como describen
N. M. Winslow y J. J. Shapiro en el boletín de ASTM (1959) 39.
El área superficial BET de la fibra es
preferentemente superior a 0,9 m^{2}/g, más preferentemente
superior a
1,1 m^{2}/g, todavía más preferentemente superior a 1,2 m^{2}/g y lo más preferentemente superior a 1,3 m^{2}/g.
1,1 m^{2}/g, todavía más preferentemente superior a 1,2 m^{2}/g y lo más preferentemente superior a 1,3 m^{2}/g.
El material textil ablandado por soplado se
trata preferentemente para hacer que sea permanentemente humectable
en la batería de plomo-ácido. En la realización preferida, un
polímero hidrófilo se une químicamente a la superficie de la fibra.
Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante polimerización por
injerto del sustrato con un monómero hidrófilo, tal como monómeros
acrílicos o metacrílicos que presentan grupos funcionales
alcohólicos utilizando radiación.
Según la realización preferida, un compuesto
hidrófilo, tal como polivinilpirrolidona o poliacrilamida, se
inmoviliza sobre la superficie de las fibras. El agente hidrófilo, o
bien es fotoactivable por sí mismo, o se combina con un agente de
reticulación fotoactivable. Se recubre el sustrato con el agente y
se irradia. Varios compuestos de esta naturaleza están disponibles
de BSI Corporation, Eden Prairie, Minn. Véase, por ejemplo, la
patente US nº 5.414.075, incorporada como referencia. El término
"permanentemente humectable" en la presente memoria significa
que el polímero hidrófilo está unido covalentemente al sustrato
ablandado por soplado y es hidrolíticamente estable. La velocidad de
aplicación es del orden de 30 a 340 cm/min. El tratamiento de
ablandado por soplado de materiales textiles de polipropileno para
hacer que se vuelvan permanentemente humectables se describe en la
solicitud de patente nº 08/783.219 en tramitación junto con la
presente.
Alternativamente, puede utilizarse cualquiera de
los agentes humectantes comercialmente disponibles conocidos en la
materia, tal como el alquilbencenosulfonato de sodio, laurilsulfato
de sodio, dioctilsulfosuccinato de sodio e
isooctil-fenil-polietoxietanol, para
potenciar la humectabilidad del separador de baterías por
electrolito. Estos agentes humectantes se aplican a la superficie
del separador mediante recubrimiento por inmersión, pulverización u
otros procedimientos de aplicación adecuados bien conocidos por el
experto en la materia.
Otros agentes humectantes se dan a conocer en el
documento EP 0 409 363, incorporado en la presente memoria como
referencia.
Todavía otra clase de agentes humectantes
adecuados se dan a conocer en los documentos
US-A-3.847.676,
US-A-3.870.567, incorporados a la
presente memoria como referencia. Estos agentes humectantes están
constituidos por una combinación de un primer agente humectante que
es un tensioactivo que es soluble en la resina de las fibras a la
temperatura a la que la resina se extruirá y un segundo agente
humectante que preferentemente se clasifica como relativamente
soluble en agua y relativamente insoluble en aceite y que pertenece
a una clase de agentes humectantes que presentan índices de HLB
(equilibrio hidrófilo-lipófilo) relativamente altos,
en comparación con los del primer agente humectante. El HLW se
define y se determina tal como se describe por W.C. Griffin,
Classification on Surface-Active Agents by
"HLB", Journal Soc. Cosm. Chemists. 1 (1949) 311: W.C. Griffin.
Calculation of HLB-Values of
Non-Ionic Surfactants, Journ. Soc. Cosm. Chemists 5
(1954) 249: W.C. Griffin, Clues to Surfactant Selection offered by
the HLB-System, Official Digest Federation Paint
& Varnish Prod. Clbs. 28 (1956) 466.
El primer agente humectante se selecciona
preferentemente de entre el grupo constituido por tensioactivos de
fenol de C_{8} a C_{18} que presentan 1 a 15 moles de óxido de
etileno, más preferentemente 1 a 6 moles de óxido de etileno y lo
más preferentemente 1 a 3 moles de óxido de etileno. Estos
tensioactivos son relativamente insolubles en agua pero solubles en
aceite. El primer agente humectante se dispersa por toda la resina y
preferentemente se añade en una cantidad del 0,5 al 20 por ciento
en peso, basado en el peso de la resina, más preferentemente del 1
al 10 por ciento en peso y lo más preferentemente del 1 al 3 por
ciento en peso.
El segundo agente humectante está presente en
forma de un recubrimiento sobre las superficies externas de las
fibras y preferentemente se selecciona de entre el grupo constituido
por tensioactivos aniónicos y tensioactivos no iónicos y mezclas de
los mismos. El nivel del segundo agente humectante en la manta final
está preferentemente comprendido en el intervalo entre 0,05 y 1,0
por ciento en peso.
Las mantas del separador de la presente
invención muestran normalmente una resistencia eléctrica inferior a
80 m\Omega/cm^{2}, preferentemente inferior a 50
m\Omega/cm^{2}, y una resistencia a la perforación superior a 5
N, preferentemente superior a 8 N. La resistencia a la perforación
es la fuerza máxima requerida para perforar el separador con una
punta plana cilíndrica de 1,93 mm (0,076 pulgadas) de diámetro.
Los separadores son especialmente útiles en
todos los tipos de baterías de plomo-ácido, tales como las baterías
de tipo SLI (inicio, encendido e ignición) y de tipo industrial.
Humko Chemical de American Ingredience, Atmul
124 (mono y diglicéridos de ácidos grasos) se añadieron a
polipropileno con un 25% en peso. Este material se mezcló y se
extruyó en filamentos utilizando una extrusora de un único husillo.
Tras enfriar al aire, los filamentos de polímero se cortaron en
microgránulos. Estos microgránulos se mezclaron entonces, en un 25%
en peso, para dar polvo de polipropileno de alta fluidez, Exxon
3546. Una manta ablandada se produje entonces por soplado con las
condiciones de extrusión siguientes:
| Temperatura de fusión de la mezcla extruida: | 250ºC |
| DCD: | 75 cm |
| Rendimiento de la mezcla extruida: | 0,75 gramos/orificio/min |
| Temperatura del aire de atenuación: | 290ºC |
Se controló la velocidad del enrollador de la
línea, de modo que la manta tuviera un gramaje resultante de 60
g/m^{2} y un espesor de 0,71 mm con una fuerza de compresión de 2
kPa. Se tiró entonces de esta manta a través de dos rodillos de
calandra que se calentaron hasta una temperatura de 115ºC. Se
controló el espacio entre los rodillos de calandra de manera que el
espesor resultante de la manta fuera de aproximadamente el 25% del
espesor original o 0,19 mm. Esta manta se remojó entonces en una
solución al 2% de solución de Aerosol MA-80 de
Cytec. Esta manta comprimida presentaba las características
siguientes:
| Dirección de la máquina: | 29,5% |
| Dirección transversal a la máquina: | 41,5% |
| Hervido de agua 10 min/Remojado en ácido 20 min: | 60 mohms-cm^{2} |
| Remojado en ácido 20 min: | 72 mohms-cm^{2} |
| Fuerza de resistencia a la perforación: | 5,1 Newtons |
| Dirección de la máquina: | -0,49% |
| Dirección transversal a la máquina: | -0,21% |
| Dirección de la máquina: | 0,66% |
| Dirección transversal a la máquina: | 0,61% |
| Diámetro medio del poro: | 2,5 micras |
| Diámetro máximo del poro: | 9,0 micras |
Con esta manta comprimida, se aplica entonces la
nervadura de polipropileno.
Claims (23)
1. Separador de baterías para su utilización
entre los electrodos de una batería de tipo plomo-ácido,
comprendiendo dicho separador una manta no tejida de fibras de
polímero termoplástico ablandadas por soplado térmicamente unidas,
teniendo al menos el 10 por ciento de dichas fibras un diámetro
inferior a 1 \mum tal como se determina por SEM, teniendo dicha
manta un tamaño de poro medio inferior a 3 \mum.
2. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dicha manta contiene entre 10 y 40 por ciento de fibras
de polímero que presentan un diámetro inferior a 1 \mum.
3. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dichas fibras de polímero en dicha manta presentan un
diámetro inferior a 0,5 \mum.
4. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dicha manta presenta un tamaño de poro medio inferior a
1 \mum.
5. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que no más del 1 por ciento del volumen hueco de dicha
manta está constituido por poros que presentan un tamaño superior a
10 \mum.
6. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que no más del 1 por ciento del volumen hueco de dicha
manta está constituido por poros que presentan un tamaño superior a
3 \mum.
7. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dicha manta presenta una porosidad superior al 50 por
ciento.
8. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dicha manta presenta una porosidad superior al 70 por
ciento.
9. Separador de baterías según la reivindicación
1, en el que dicha manta presenta un espesor de 0,05 a 0,3 mm.
10. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que dichas fibras de polímero en dicha manta
presentan un área superficial superior a 0,9 m^{2}/g.
11. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que dichas fibras de polímero en dicha manta
presentan un área superficial superior a 1,3 m^{2}/g.
12. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que dicho polímero es polipropileno.
13. Separador de baterías según la
reivindicación 12, en el que dicho polipropileno es polipropileno
catalizado con metaloceno que presenta una distribución de peso
molecular de 1,0 a 3,5.
14. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que dichas fibras se tratan con un agente
para hacer que se vuelvan permanentemente humectables en ácido.
15. Separador de baterías según la
reivindicación 14, en el que dicho agente es un polímero hidrófilo
químicamente unido a dichas fibras poliméricas.
16. Separador de baterías según la
reivindicación 15, en el que dicho polímero hidrófilo es
fotoactivable.
17. Separador de baterías según la
reivindicación 14, en el que dicho agente comprende
polivinilpirrolidona.
18. Separador de baterías según la
reivindicación 14, en el que dicho agente comprende
poliacrilamida.
19. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que el separador comprende un primer agente
humectante que es soluble en la resina de las fibras a la
temperatura a la que la resina se extruirá y que se dispersa a
través de la resina, y un recubrimiento en sus superficies externas
de un segundo agente humectante que es relativamente soluble en
agua.
20. Separador de baterías según la
reivindicación 1, en el que dicha manta está provista de una
pluralidad de nervaduras longitudinales.
21. Procedimiento para producir un separador de
baterías a partir de resina polimérica termoplástica, que se puede
extruir como un fundido en caliente y resistente a la degradación
por ácidos, que comprende fundir dicha resina polimérica
termoplástica a una temperatura de entre 200 y 320ºC, extruir el
polímero fundido como un plástico caliente a través de las aberturas
de una matriz a un rendimiento de entre 0,1 y 2,0 g/orificio/min
para obtener una pluralidad de filamentos, atenuar los filamentos
con una corriente de aire caliente que presenta una temperatura de
entre 170 y 400ºC y a una velocidad del aire de entre 300 y 800 scfm
(de 482,4 a 1286,4 m^{3}/h a 101,3 kPa y 0ºC) a la salida de las
aberturas para formar unas fibras que presentan un diámetro medio
de 0,5 a 3 \mum, depositar dichas fibras en forma de una manta no
tejida en un transportador en movimiento a una distancia de la
matriz al colector de entre 20 y 130 cm y someter opcionalmente
dicha manta a una etapa de compresión.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, en
el que la manta recogida presenta un gramaje de 6 a 160
g/m^{2}.
23. Procedimiento según la reivindicación 21, en
el que la manta se comprime a una temperatura de entre 20 y 140ºC y
a una presión de entre 13 y 105 MPa del 20 al 50% de su espesor
original.
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