ES2945334T3

ES2945334T3 - Separadores mejorados, baterías, cadenas de baterías con rendimiento mejorado y procedimientos relacionados

Info

Publication number: ES2945334T3
Application number: ES16835799T
Authority: ES
Inventors: Eric Miller; Yanxia Wu
Original assignee: Daramic LLC
Current assignee: Daramic LLC
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2036-08-10
Also published as: EP3335266B1; US20170054123A1; PL3335266T3; CN108807824A; US20240429459A1; CN114421026A; EP4220810A1; CN108140904A; EP3335266A4; US12113178B2; CN108140904B; EP3335266A1; WO2017027535A1; CN105355821A

Abstract

Separadores de batería mejorados se describen aquí para su uso en diversas baterías de ácido de plomo y, en particular, cadenas de baterías de ácido de plomo. Los separadores, baterías, cadenas de baterías, métodos y vehículos mejorados descritos en este documento proporcionan una vida útil de la batería sustancialmente mayor, una tasa de fallas de la batería sustancialmente reducida y una uniformidad de voltaje sustancialmente mayor entre las diversas baterías en una cadena de baterías. Las cadenas de baterías mejoradas pueden emplearse ventajosamente en aplicaciones de alta profundidad de descarga tales como bicicletas eléctricas, carros de golf (o carros de golf), cadenas de baterías de energía de respaldo de fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) y similares. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Separadores mejorados, baterías, cadenas de baterías con rendimiento mejorado y procedimientos relacionados

CAMPO

De acuerdo con al menos algunas realizaciones seleccionadas, la presente divulgación o invención está dirigida a separadores, baterías, cadenas de baterías y/o procedimientos de fabricación y/o uso mejorados. De acuerdo con al menos ciertas realizaciones, la presente divulgación o invención está dirigida a cadenas mejoradas de baterías VRLA (incluyendo baterías AGM y/o baterías de gel) y/o procedimientos mejorados de uso de una cadena de baterías VRLA. Además, en el presente documento se divulga un procedimiento, un sistema, una batería, una cadena de baterías y un separador de baterías para aumentar la vida útil de la batería y mejorar la uniformidad de una cadena de baterías, especialmente una cadena de baterías de plomo-ácido VRLA AGM.

ANTECEDENTES

Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA), que son típicamente baterías ventiladas con electrolito suspendido entre los electrodos, son conocidas en la técnica. Algunas baterías VRLA se conocen como baterías VRLA AGM, lo que significa que el separador utilizado en dichas baterías puede incluir una o más capas de un AGM (estera de vidrio absorbente o estera de vidrio absorbida, que contiene fibras de vidrio). Sin embargo, las fibras de vidrio de los separadores AGM pueden romperse con el tiempo durante los ciclos y/o bajo alta compresión. Además, los separadores AGM convencionales no proporcionan resistencia a la perforación al separador o al sistema de la batería. La degradación de las fibras de vidrio puede cambiar el nivel de compresión en el sistema de la batería a lo largo del tiempo y puede influir en la migración del ácido dentro de la batería y dentro del separador AGM, lo que posiblemente resulte en una pobre disponibilidad de ácido para los electrodos y/o potencialmente conduzca a la estratificación del ácido. La estratificación del ácido, cuando el ácido se estratifica en lugar de mezclarse uniformemente, en una batería VRLA puede conducir a la infrautilización de una porción de uno o más de los electrodos, lo que puede provocar sulfatación, un rendimiento deficiente de la batería y/o una vida útil reducida o más corta. Además, al llenar con ácido una batería VRLA utilizando un separador AGM tradicional, un electrodo puede volverse más reactivo, consumiendo ácido y/o convirtiéndolo en agua o vapor, lo que puede crear sulfato de plomo y provocar cortocircuitos por hidratación, crecimiento de dendritas, reducción de la vida útil de la batería, puntos secos y/o desbordamiento térmico. Las últimas regiones del separador AGM en ser humedecidas por el electrolito pueden ser las más propensas al riesgo de cortocircuitos por hidratación.

Además, la precisión de la fabricación de los electrodos y separadores dentro de un sistema de baterías puede ser importante para garantizar la uniformidad dentro de una cadena de baterías VRLA AGM. A medida que una cadena de baterías cicla, las imperfecciones en las placas o separadores pueden afectar a la uniformidad de las celdas y, por tanto, a toda la cadena de baterías.

Típicamente, para las baterías de plomo-ácido, cada celda puede ser de 2 voltios. Una batería VRLA monobloque y/o una batería VRLA AGM monobloque puede incluir más de una célula de 2 voltios. Por ejemplo, una batería VRLA monobloque de 12 voltios o una batería VRLA AGM puede incluir seis celdas de 2 voltios. Típicamente, las baterías monobloque VRLA y/o VRLA AGM de 6, 8 o 12 voltios se utilizan en "cadenas" para aumentar los voltajes a, por ejemplo, 36 o 48 voltios. Las baterías, incluyendo las baterías VRLA, pueden unirse para formar una cadena de baterías, en la que el voltaje total de la cadena es igual a la suma de los voltajes de las baterías individuales. Por ejemplo, una cadena de tres baterías monobloque de 12 voltios produce nominalmente un total de 36 voltios. Una cadena de baterías monobloque puede tener muchos electrodos, placas, separadores, etc. en toda la cadena, aumentando así potencialmente el riesgo de fallo debido a la necesidad de precisión en la fabricación y a la necesidad de uniformidad entre todas esas celdas diferentes fabricadas individualmente.

Las variaciones dentro de las muchas celdas de una cadena de baterías pueden crear un voltaje no uniforme. A modo de ejemplo, el llenado uniforme de los contenedores y la formación uniforme pueden ser importantes, y bajo alta compresión, con rejillas finas y separadores AGM frágiles, los sistemas pueden correr el riesgo de cortocircuito. Además, a modo de ejemplo, con el tiempo, a medida que los electrodos positivos envejecen, pueden desprenderse de material activo positivo (PAM), lo que puede crear una falta de uniformidad en esa batería y, en última instancia, en la cadena de baterías, debido a posibles voltajes más bajas de esa batería y a posibles microcortes a través de ese separador de batería. La falta de adherencia de la PAM a la rejilla del electrodo positivo, combinada con cualquier cortocircuito que pueda estar produciéndose, puede contribuir a la falta de uniformidad del voltaje dentro de la cadena de baterías. Una falta de uniformidad puede afectar a la tasa de recombinación de la batería (por ejemplo, aumentar la cantidad de recombinación que tiene lugar a un nivel indeseable) dando lugar a puntos secos y potencialmente conduciendo a un desbordamiento térmico.

Además, si falla una sola batería dentro de una cadena de baterías, el ciclo profundo de todo el sistema puede verse comprometido, y el rendimiento de la batería o de la cadena de baterías puede verse disminuido y su vida útil puede acortarse. Por tanto, la cadena de baterías puede ser tan buena como el eslabón más débil de la cadena. La mejora de la uniformidad general a lo largo de la vida útil de toda la cadena de baterías dará lugar a una mayor duración de la cadena y, en última instancia, puede producir baterías que, debido a su mayor duración, tengan un valor mayor o más alto y posiblemente cuenten con garantías más largas que las baterías conocidas actualmente, incluso dando lugar a menos reclamaciones de garantía sobre dichas baterías, lo que supone un gran beneficio para los fabricantes de baterías. Esto puede aumentar el valor de la cadena o paquete de baterías en general.

En algunos casos, tal como en la Patente de EE.UU, No. 6.703.161 propiedad de Daramic, LLC de Charlotte, NC, se han divulgado separadores de batería para baterías de almacenamiento de plomo-ácido que son, por ejemplo, separadores de batería multicapa, y tales separadores pueden utilizarse con baterías VRLA. Los separadores divulgados incluyen una capa de polímero microporoso intercalada entre al menos dos capas fibrosas.

Es necesario seguir desarrollando separadores de baterías aún más perfeccionados para todos los tipos de baterías VRLA (incluyendo beterías de AGM, gel y las que combinan aspectos de AGM y gel). Existe la necesidad de mejorar las cadenas de baterías con mayor uniformidad y rendimiento en comparación con lo que había hasta ahora. La Publicación de Patente de EE. UU. 2003/0054237 describe un separador de batería con una capa polimérica microporosa y una capa fibrosa, en la que la capa polimérica microporosa comprende microporos con un tamaño medio de poro inferior a 1 μm y un número de orificios con un diámetro superior al diámetro promedio de los poros de la capa fibrosa. La Publicación de Patente de EE. UU. 2003/031920 divulga un cuerpo del elemento que define una cavidad para recibir la pila compresible de elementos de la batería. La Publicación de Patente de EE. UU.

2006/141350 describe un material separador con una primera capa en forma de película microporosa y al menos una segunda capa en forma de material de vellón plano. La Publicación de Patente de EE. UU. 2003/054234 describe un separador de batería que comprende al menos una primera capa fibrosa, al menos una segunda capa fibrosa, y al menos una capa polimérica microporosa que se intercala entre al menos dos capas fibrosas, en la que dicha capa polimérica microporosa tiene un tamaño promedio de poro inferior a 1 μm y en la que dicha al menos una primera capa fibrosa tiene un espesor de al menos 0,6 mm.

SUMARIO

De acuerdo con al menos algunas realizaciones seleccionadas, la presente divulgación o invención puede abordar las necesidades antes mencionadas y otras. Por ejemplo, de acuerdo con al menos ciertas realizaciones, la presente divulgación o invención se dirige a separadores de baterías mejorados, baterías mejoradas, cadenas de baterías VRLA y/o VRLA AGM mejoradas, procedimientos mejorados y usos relacionados con los mismos.

En el presente documento se divulgan cadenas de baterías mejoradas fabricadas a partir de baterías individuales que tienen tipos específicos de separadores. Sorprendentemente, se ha descubierto que mediante la selección adecuada de las características del separador, se puede mejorar el rendimiento de la cadena de baterías con un ciclo de vida más largo, lo que resulta en baterías que tienen más valor y pueden tener garantías más altas debido a la mejora del ciclo de vida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 incluye una comparación de una cadena de baterías VRLA AGM mejorada fabricada de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento con una cadena de baterías convencional. Como se muestra en la Figura 1, las cadenas de baterías VRLA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento sorprendentemente presentan una mayor capacidad o un menor descenso de la capacidad, una mayor vida útil del ciclo y una mayor uniformidad del voltaje a lo largo de múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales. La Figura 2 incluye una comparación entre una serie de baterías VRLA AGM mejoradas, fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento, y una serie de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 2, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones aquí descritas muestran sorprendentemente una capacidad más estable en todo el ciclo de vida y una vida útil más larga en múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales.

La Figura 3 incluye una comparación entre una serie de baterías VRLA AGM mejoradas, fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento, y una serie de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 3, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento presentan sorprendentemente una mayor uniformidad de voltaje a lo largo de múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales.

La Figura 4 incluye un gráfico de diversas propiedades físicas de una capa de poliolefina microporosa utilizada en los separadores de batería empleados en diversas cadenas de baterías VRLA AGM de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento y representadas en las figuras 1-3.

La Figura 5 incluye una comparación de las cadenas de baterías VRLA AGM mejoradas fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 5, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento (véase AGM, Ah) sorprendentemente presentan una capacidad más estable en todo el ciclo de vida y una vida útil más larga en múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales (véase Guardian, Ah). La Figura 6 incluye una comparación de las cadenas de baterías VRLA AGM mejoradas fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 6, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento (véase AGM,V) muestran sorprendentemente una mayor uniformidad de tensión a lo largo de múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales (véase Guardian, V).

La Figura 7 incluye comparaciones de cadenas de baterías VRLA AGM mejoradas fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento con cadenas de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 7, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento (véase AGM) sorprendentemente presentan una capacidad más estable en todo el ciclo de vida y una vida útil más larga en múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales (véase Guardián).

La Figura 8 incluye comparaciones de cadenas de baterías VRLA AGM mejoradas fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento con cadenas de baterías VRLA AGM convencionales. Como se muestra en la Figura 8, las cadenas de baterías VLRA AGM fabricadas de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento (véase AGM) muestran sorprendentemente una mayor uniformidad de voltaje a lo largo de múltiples ciclos de carga/descarga en relación con las cadenas de baterías VRLA AGM convencionales (véase Guardián).

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En diversas realizaciones descritas en el presente documento, se emplea un separador que comprende preferentemente una capa separadora de poliolefina microporosa y una o más capas de AGM. Cuando se utiliza una capa de AGM, la capa de AGM está dispuesta de forma que quede contra el electrodo positivo de la batería VRLA monobloque (para proporcionar más ácido al sistema). Cuando se utilizan dos capas AGM, la capa separadora de poliolefina microporosa puede intercalarse entre dos capas AGM. Cuando se utilizan más de dos capas AGM, pueden emplearse diversas construcciones de capas AGM y capas separadoras de poliolefina microporosa. En diversas realizaciones, se proporciona un sellado lateral a dichas intercalaciones de capas de AGM y capas que son capas separadoras de poliolefina microporosa. En otras realizaciones, no se proporciona ningún sello lateral a dicha intercalación de capas. En algunas realizaciones, se desenrollan dos capas de AGM y una capa de separador de poliolefina microporosa y se apilan o intercalan entre sí para formar un separador que mejore el rendimiento y la vida útil de una cadena de baterías VRLA AGM.

En ciertas realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa puede ser una lámina plana de poliolefina. En otras realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa puede ser una lámina plana de poliolefina combinada con aditivos que mejoran el rendimiento. En ciertas realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa puede ser una lámina de poliolefina acanalada o gofrada. En otras realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa puede ser una lámina de poliolefina acanalada o gofrada combinada con determinados aditivos.

El separador de la invención comprende una capa polimérica microporosa (típicamente una capa separadora de poliolefina microporosa), una primera capa AGM y una segunda capa AGM. El separador está dispuesto de tal manera que una capa separadora de poliolefina microporosa está intercalada entre dos capas AGM, y esas dos capas AGM pueden tener aproximadamente el mismo grosor, por ejemplo, un grosor de entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 3,3 mm. En otras realizaciones, las dos capas AGM pueden tener espesores diferentes, siendo el espesor de la capa AGM que toca o está contra o envuelve la placa o electrodo positivo más grueso que el espesor de la capa AGM que toca o está contra o envuelve la placa negativa. Las capas AGM sirven como depósito de ácido, y una capa AGM más gruesa junto con la placa positiva proporciona más ácido hacia esa placa positiva. En tales realizaciones, dentro de la batería el separador está dispuesto de tal manera que una primera capa AGM que tiene un cierto espesor mínimo se enfrenta al electrodo negativo. Este espesor mínimo puede ser de 0,6 mm, 0,8 mm o 1,0 mm (determinado a 10 Kpa de acuerdo con el procedimiento de prueba BCI; este procedimiento se describe en "BCI/RBSM Standard Test Methods, Battery Council International, Chicago, Ill., USA"; si no se indica lo contrario, el espesor de la capa fibrosa se refiere siempre al espesor de la capa seca). El grosor máximo puede ser de 2,7 mm, 2,0 mm o 1,5 mm.

En tales realizaciones, la segunda capa AGM está orientada hacia la placa positiva, es más gruesa y tiene preferentemente un grosor de 0,1 a 3,3 mm, preferentemente dentro del intervalo de 0,5 a 3,3 mm, más preferentemente dentro del intervalo de 0,75 a 3,1 o 3,3 mm, y más preferentemente dentro del intervalo de 1,0 a 2,8 o 3,3 mm.

En general, todos los materiales de fibra de vidrio conocidos en la técnica para producir separadores de vidrio absorbente (AGM) pueden utilizarse para formar la(s) capa(s) AGM de la presente invención. Ciertos materiales fibrosos preferidos incluyen vellones de microfibra de vidrio absorbentes sin componentes orgánicos como aglutinantes o fibras poliméricas (sin embargo, en ciertas realizaciones, también pueden utilizarse capas AGM con dichos componentes orgánicos, aglutinantes y/o fibras poliméricas). Algunas capas AGM útiles de acuerdo con la presente divulgación incluyen una combinación de fibras de vidrio y fibras hechas de uno o más polímeros. A modo de ejemplo, algunas capas AGM incluyen fibras de poliéster y/o fibras hidrófilas. En ciertas realizaciones, el uso de tales fibras poliméricas en una capa AGM conduce a una mayor resistencia y/o a una mayor capacidad para automatizar el procedimiento de fabricación de un separador o de una capa AGM. Sin embargo, en diversas realizaciones preferidas del presente documento, la construcción general del separador puede ser lo suficientemente fuerte (con un equilibrio de fibras de vidrio gruesas para la resistencia y fibras de vidrio finas para la acción capilar) para que una capa AGM incluya sólo fibras de vidrio. En algunos casos, se prefiere que las fibras tengan un diámetro que varía de 0,1 a 10 μm, más preferentemente de 0,1 a 5 μm. Las fibras son preferentemente mezclas de fibras de vidrio resistentes a los ácidos de diversos diámetros, normalmente fibras extremadamente delgadas o finas con un diámetro promedio de fibra inferior a 1 μm, denominadas microfibras, y fibras "gruesas" con un diámetro promedio superior a 1 μm, por ejemplo, aproximadamente 3 μm. Las microfibras pueden aumentar la superficie interna y disminuir el diámetro de los poros, pero pueden aumentar significativamente el coste del producto. En términos generales, la adición de la capa separadora de poliolefina microporosa, tal como se expone en el presente documento, a una o más capas AGM añade una resistencia superior y unas propiedades físicas mejoradas a la construcción general del separador de la batería.

La capa separadora polimérica microporosa está hecha de una poliolefina, tal como polipropileno, copolímero de etileno-buteno, y preferentemente polietileno, más preferentemente polietileno de alto peso molecular, es decir, polietileno que tiene un peso molecular de al menos 600.000, o polietileno de alta densidad, por ejemplo, polietileno que tiene un peso molecular de al menos 500.000. En algunas realizaciones, se utilizan uno o más polietilenos de peso molecular ultraelevado, es decir polietileno que tiene un peso molecular de al menos 1.000.000, en particular más de 4.000.000, y en algunos casos de 5.000.000 a 8.000.000 (medido por viscosimetría y calculado por la ecuación de Margolie), un índice de fusión de carga estándar sustancialmente 0 (medido según se especifica en ASTM D 1238 (Condición E) utilizando una carga estándar de 2160 g) y/o un índice de viscosidad no inferior a 600 ml/g, preferentemente no inferior a 1.000 ml/g, más preferentemente no inferior a 2.000 ml/g, y más preferentemente no inferior a 3.000 ml/g (determinado en una solución de 0.02 g de poliolefina en 100 g de decalina a 130°C).

De acuerdo con al menos una realización, el separador se compone de un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) mezclado con un aceite de procesamiento y sílice, por ejemplo, sílice precipitada y/o sílice pirógena. De acuerdo con al menos otra realización, el separador se compone de un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) mezclado con un aceite de procesamiento, aditivo y sílice, por ejemplo, sílice precipitada y/o sílice pirógena. La capa separadora polimérica microporosa comprende preferentemente una mezcla homogénea de 8 a 100 % en volumen de poliolefina, 0 a 40 % en volumen de un plastificante (o aceite de procesado) y 0 a 92 % en volumen de material de relleno inerte (tal como sílice). En algunos casos, el relleno preferido es sílice seca finamente dividida. No obstante, el relleno puede seleccionarse del grupo que consiste en: sílice, mica, montmorillonita, caolinita, amianto, talco, tierra de diatomeas, vermiculita, zeolitas naturales y sintéticas, cemento, silicato de calcio, arcilla, silicato de aluminio, silicato de aluminio y sodio, polisilicato de aluminio, geles de sílice de alúmina, partículas de vidrio, negro de carbón, carbón activado, fibras de carbón, carbón vegetal, grafito, óxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cobre, óxido de zinc, óxido de plomo, tungsteno, óxido de antimonio, circonio, magnesia, alúmina, disulfuro de molibdeno, sulfuro de zinc, sulfato de bario, sulfato de estroncio, carbonato de calcio, carbonato de magnesio y similares, y diversas combinaciones de los mismos.

El plastificante o aceite de procesado preferido es el aceite de petróleo y/o una cera. Dado que el plastificante es el componente más fácil de eliminar de la composición polímero-relleno-plastificante, resulta útil para conferir porosidad a la capa separadora de poliolefina microporosa de la batería. La porosidad de la capa separadora de polímero microporoso puede estar en un intervalo de aproximadamente 35% a aproximadamente 90%, más preferentemente, de aproximadamente 55% a aproximadamente 80%, y dicho intervalo asegura que la capa separadora tenga baja ER (resistencia eléctrica) y al mismo tiempo evite el cortocircuito.

La capa separadora polimérica microporosa tiene un tamaño promedio de poro inferior a 1 μm de diámetro. Preferentemente, más del 50% de los poros tienen un diámetro igual o inferior a 0,5 μm. Es especialmente preferible que al menos 90% de los poros tengan un diámetro inferior a 0,9 μm. La capa separadora polimérica microporosa tiene preferentemente un tamaño promedio de poro que varía de 0,05 a 0,9 μm, en algunos casos entre 0,1 y 0,3 μm.

A menos que se indique lo contrario, el tamaño de poro de las capas de AGM y de las capas separadoras de polímero microporoso se mide utilizando el procedimiento de intrusión de mercurio descrito en Ritter, H. L., y Drake, L.C., Ind. Eng. Chem. Anal. Ed., 17, 787 (1945). De acuerdo con este procedimiento, el mercurio es forzado a entrar en poros de diferentes tamaños variando la presión ejercida sobre el mercurio mediante un porosímetro (porosímetro modelo 2000, Carlo Erba). La distribución de los poros se determina mediante la evaluación de los datos brutos con el programa informático MILESTONE 200.

El espesor de la capa separadora de polímero microporoso es preferentemente superior a 0,025 mm e inferior o igual a 0,6 mm. Preferentemente, el espesor de la capa separadora de polímero microporoso está dentro del intervalo de 0,050 a 0,25 mm y, en algunos casos, dentro del intervalo de 0,1 mm a 0,2 mm.

En diversas realizaciones en el presente documento, la cadena de batería mejorada que emplea un separador de acuerdo con esta divulgación proporciona uniformidad de voltaje mejorada durante al menos 150 ciclos, en algunas realizaciones, durante al menos 200 ciclos, en algunas realizaciones, durante al menos 300 ciclos, en otras realizaciones, durante al menos 350 ciclos, y en diversas realizaciones, durante más de 400 ciclos, en ciertas realizaciones, durante más de 450 ciclos, o más de 500 ciclos, o más de 550 ciclos, o incluso más de 600 ciclos. En algunos casos, las cadenas de baterías descritas en el presente documento tienen una vida útil superior a 500 ciclos, en algunos casos, superior a 550 ciclos, en algunos casos, superior a 600 ciclos, en otros casos, superior a 650 ciclos, en algunos casos, superior a 650 ciclos, en otros casos, superior a 700 ciclos, y en algunos casos, superior a 750 ciclos.

El rendimiento global de la cadena de baterías incorporada en el presente documento se mejora de tal manera que la cadena de baterías dura más y el diferencial de voltaje entre las baterías monobloque que componen la cadena de baterías es menor, en comparación con las cadenas de baterías conocidas, tal como las cadenas de baterías VRLA AGM conocidas que utilizan sólo una o más capas AGM convencionales como separador de la batería. Diversas cadenas de baterías descritas en el presente documento son cadenas de baterías de ciclo profundo o baterías de descarga profunda, por ejemplo, una cadena de baterías de ciclo profundo o de descarga profunda útiles en una bicicleta eléctrica (a menudo denominada bicicleta eléctrica). Otras baterías son las utilizadas en diversos vehículos electrónicos, carritos de golf (o coches de golf), fregadoras de suelos, aplicaciones de vehículos recreativos, aplicaciones de transporte y diversos dispositivos de utilidad y movilidad (como sillas de ruedas), coches electrónicos, carretillas elevadoras, transpaletas, elevadores de tijera, baterías útiles en aplicaciones solares, baterías útiles en cadenas de baterías de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y similares. Algunas de estas cadenas de baterías de ciclo profundo incluyen baterías cuya profundidad de descarga es superior al 50% de la energía de la batería, en algunas realizaciones, superior al 60%, en otras realizaciones, superior al 70%, y en otras realizaciones, superior al 80%. En el presente documento se contemplan otras cadenas de baterías, incluyendo ciertas baterías de descarga superficial, que también son útiles en aplicaciones de alta energía o muy alta energía en las que la duración de la batería y la uniformidad del voltaje también son importantes.

Además, las cadenas de baterías mejoradas descritas en el presente documento son útiles para prevenir el fallo prematuro de la cadena de baterías global debido al fallo de una célula o un monobloque. Las cadenas de baterías mejoradas descritas en el presente documento pueden proporcionar una mayor uniformidad de voltaje a un sistema, por ejemplo, un sistema de baterías monobloque de ciclo profundo, que puede ser innatamente sensible a las variaciones de voltaje (en comparación, por ejemplo, con las baterías en flotación constante y/o baterías que sólo se ciclan ligeramente). Además, las cadenas de baterías mejoradas que se divulgan en el presente documento pueden ser útiles en sistemas de baterías en los que se abusa de los ciclos profundos, y/o en entornos muy calurosos, y/o en entornos en los que se produce una falta de mantenimiento (porque puede ser difícil asegurarse de que las baterías se mantienen adecuadamente, y los usuarios incluso pasan de baterías de plomo-ácido inundadas a las baterías VRLA AGM, a veces más caras, para reducir la cantidad de mantenimiento necesario, tal como el mantenimiento de riego).

Los separadores descritos en el presente documento pueden obtener diversos beneficios que mejoren en gran medida el rendimiento de las cadenas de baterías descritas en el presente documento. A modo de ejemplo, los separadores pueden proporcionar a las baterías monobloque de las cadenas de baterías un número reducido de cortocircuitos o microcortocircuitos, se puede minimizar el desplazamiento del ácido, se puede minimizar la corrosión de la red y se puede producir una compresión uniforme en las baterías. Las cadenas de baterías mejoradas presentan una mayor uniformidad a lo largo de la vida útil de la cadena, menores tasas de fallo, mínima pérdida de capacidad (mínimo perjuicio para el tiempo de funcionamiento) y ciclos de vida más largos.

En diversas realizaciones en el presente documento, una cadena de baterías se desmonta después de un alto número de ciclos, por ejemplo, un número abusivo de ciclos, y sorprendentemente, se determina que los separadores de la batería en la cadena de baterías están en buenas condiciones incluso después del alto número de ciclos. A modo de ejemplo solamente, el desmontaje de una cadena de baterías de 48 voltios útil en una bicicleta eléctrica (bicicleta eléctrica) después de 755 ciclos utilizando un separador de acuerdo con diversas realizaciones descritas en el presente documento reveló separador de la batería todavía en buenas condiciones en comparación con el mismo tipo de cadena de baterías utilizando un separador AGM convencional después de 535 ciclos, en el que el separador de la batería no estaba en buenas condiciones. Además, el desmontaje de una cadena de baterías de 48 voltios útil en una bicicleta eléctrica (bicicleta eléctrica) después de 494 ciclos utilizando un separador de acuerdo con diversas realizaciones descritas en el presente documento reveló una rejilla que estaba corroída y/o agotada después de 181 ciclos más en comparación con una cadena de baterías de control utilizando un separador AGM convencional, donde la rejilla se agotó después de 313 ciclos. Dichas pruebas de ciclado profundo revelan que la mejora de la vida útil de las cadenas de baterías descritas en el presente documento puede ser, en algunas realizaciones, superior al 30% de mejora de la vida útil (o de la vida útil del pack o de la cadena), en otras realizaciones, superior al 35% de mejora, en otras realizaciones, superior al 40% de mejora, en algunas realizaciones, superior al 45% de mejora, y en otras realizaciones, superior al 50% de mejora, y así sucesivamente.

En resumen, las cadenas de baterías mejoradas descritas en el presente documento revelan una uniformidad mejorada con una mejora general en la cadena, ya que las baterías monobloque de la cadena trabajan mejor juntas.

El rendimiento y la vida útil de las baterías aumentan para cada monobloque y, en última instancia, para la cadena de baterías.

La capa separadora de poliolefina microporosa utilizada en diversas realizaciones del presente documento está provista con uno o más aditivos. Un aditivo presente en la poliolefina es un tensioactivo. El tensioactivo comprende un tensioactivo no iónico seleccionado de copolímeros en bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, ésteres de ácidos grasos poliol, ésteres polietoxilados, alcoholes grasos polietoxilados, polisacáridos alquílicos tales como poliglicósidos alquílicos y mezclas de los mismos, etoxilados de aminas, etoxilados de ésteres de ácidos grasos de sorbitán, tensioactivos con base en organosilicona, terpolímeros de etilvinilacetato, ésteres etoxilados de arilfosfato de alquilo y ésteres sacarosos de ácidos grasos.

En ciertas realizaciones, el aditivo puede estar representado por un compuesto de Fórmula (I)

R(OR¹)ⁿ(COOM^x+1/x)^m(I)

en la que

• R es un radical hidrocarbonado no aromático con 10 a 4200 átomos de carbono, preferentemente 13 a 4200, que puede estar interrumpido por átomos de oxígeno,

• R1 es H, -(CH²)kCOOMx+¹/x o -(CH²)k-SO³MX+¹/x preferentemente H, donde k es 1 o 2,

• M es un ion de metal alcalino o alcalinotérreo, H+ o NH4+, donde no todas las variables M tienen simultáneamente el significado H+,

• n es 0 o 1,

• m es 0 o un número entero de 10 a 1400 y

• x es 1 o 2, estando la relación entre átomos de oxígeno y átomos de carbono en el compuesto de acuerdo con la Fórmula (I) en el intervalo de 1:1,5 a 1:30 y no pudiendo ser m y n simultáneamente 0. Sin embargo, preferentemente sólo una de las variables n y m es diferente de 0.

Por radicales hidrocarbonados no aromáticos se entienden radicales que no contienen grupos aromáticos o que ellos mismos representan uno. Los radicales hidrocarbonados pueden estar interrumpidos por átomos de oxígeno, es decir, contener uno o más grupos éter.

R es preferentemente un radical hidrocarbonado alifático ramificado o de cadena recta que puede estar interrumpido por átomos de oxígeno. Se prefieren especialmente los radicales hidrocarbonados saturados no reticulados.

El uso de los compuestos de Fórmula (I) para la producción de un aditivo para diversos separadores de baterías descritos en el presente documento también puede proporcionar a dichos separadores una protección eficaz contra la destrucción oxidativa. En algunas realizaciones, se prefieren separadores de baterías que incluyen un aditivo que contiene un compuesto de acuerdo con la Fórmula (I) en la que

• R es un radical hidrocarbonado con 10 a 180, preferentemente 12 a 75 y muy preferentemente 14 a 40 átomos de carbono, que puede estar interrumpido por 1 a 60, preferentemente 1 a 20 y muy preferentemente 1 a 8 átomos de oxígeno, particularmente preferentemente un radical hidrocarbonado de fórmula R2-[(OC²H⁴)^p(OC³H⁶)^q]-, en la que

° R2 es un radical alquilo con 10 a 30 átomos de carbono, preferentemente 12 a 25, particularmente preferentemente 14 a 20 átomos de carbono,

° P es un número entero comprendido entre 0 y 30, preferentemente entre 0 y 10, particularmente preferentemente entre 0 y 4 y

° q es un número entero de 0 a 30, preferentemente de 0 a 10, particularmente preferentemente de 0 a 4, ° siendo particularmente preferidos los compuestos en los que la suma de p y q es de 0 a 10, en particular de 0 a 4,

• n es 1 y

• misO.

Debe entenderse que la fórmula R2-[(OC²H⁴)^p(OC³H⁶)^q]- incluye también aquellos compuestos en los que la secuencia de los grupos entre corchetes difiere de la mostrada. Por ejemplo de acuerdo con la invención son adecuados compuestos en los que el radical entre paréntesis está formado por grupos (OC²H⁴) y (OC³H⁶) alternos.

Los aditivos en los que R2 es un radical alquilo de cadena recta o ramificada con 10 a 20, preferentemente 14 a 18 átomos de carbono, han demostrado ser particularmente ventajosos. OC²H⁴significa preferentemente OCH²CH², OC³H⁶significa OCH(CH^a)CH²y/o OCH²CH(CH^a).

Como aditivos preferidos pueden mencionarse en particular los alcoholes (p=q=0; m=0) primarios, siendo particularmente preferidos los alcoholes grasos etoxilados (p=1 a 4, q=0), los alcoholes grasos propoxilados (p=0; q=1 a 4) y los alcoholes grasos alcoxilados (p=1 a 2; q=1 a 4) etoxilados de alcoholes primarios. Los alcoxilatos de alcoholes grasos son accesibles, por ejemplo, mediante la reacción de los alcoholes correspondientes con óxido de etileno u óxido de propileno.

Los aditivos del tipo m=0 que no son solubles en agua y ácido sulfúrico, o lo son con dificultad, han demostrado ser especialmente ventajosos. También se prefieren los aditivos que contienen un compuesto de acuerdo con la Fórmula (I), en la que

• R es un radical alcano con 20 a 4200, preferentemente 50 a 750 y muy preferentemente 80 a 225 átomos de carbono,

• M es un ion de metal alcalino o alcalinotérreo, H+ o NH4+, en particular un ion de metal alcalino tal como Li+, Na+ y K+ o H+, donde no todas las variables M tienen simultáneamente el significado H+,

• n es 0,

• m es un número entero de 10 a 1400 y

• x es 1 o 2.

Como aditivos adecuados pueden mencionarse aquí en particular los ácidos poliacrílicos, los ácidos polimetacrílicos y los copolímeros de ácido acrílico y ácido metacrílico, cuyos grupos ácidos están neutralizados al menos parcialmente, es decir, preferentemente en 40%, particularmente preferentemente en 80%. El porcentaje se refiere al número de grupos ácidos. Se prefieren especialmente los ácidos poli(met)acrílicos que están presentes en su totalidad en forma de sal. Por ácidos poli(met)acrílicos se entienden los ácidos poliacrílicos, los ácidos polimetacrílicos y los copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico. Se prefieren los ácidos poli(met)acrílicos y, en particular, los ácidos poliacrílicos con una masa molar media Mw de 1.000 a 100.000 g/mol, particularmente preferentemente 1.000 a 15.000 g/mol y muy particularmente preferentemente 1.000 a 4.000 g/mol. El peso molecular de los polímeros y copolímeros de ácido poli(met)acrílico se determina midiendo la viscosidad de una solución acuosa al 1%, neutralizada con una solución de hidróxido de sodio, del polímero (constante de Fikentscher).

También son adecuados los copolímeros de ácido (me)acrílico, en particular los copolímeros que, además de ácido (me)acrílico contienen etileno, ácido maleico, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo y/o acrilato de etilhexilo como comonómero. Se prefieren los copolímeros que contengan al menos 40 % en peso, preferentemente al menos 80 % en peso de monómero de ácido (met)acrílico, basándose los porcentajes en la forma ácida de los monómeros o polímeros.

Para neutralizar los polímeros y copolímeros de ácido poliacrílico, son especialmente adecuados los hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos, tales como el hidróxido de potasio y, en particular, el hidróxido de sodio.

La capa separadora de poliolefina microporosa puede estar provista de diversas maneras con el aditivo o los aditivos. Los aditivos pueden, por ejemplo, aplicarse a la capa de poliolefina cuando está acabada (es decir, después de la extracción) o añadirse a la mezcla utilizada para producir la capa de poliolefina. De acuerdo con una realización preferida, el aditivo o una solución del aditivo se aplica a la superficie de la capa separadora de poliolefina microporosa. Esta variante es adecuada en particular para la aplicación de aditivos no termoestables y aditivos que son solubles en el disolvente utilizado para el paso de extracción en la fabricación porosa o microporosa de la capa separadora de poliolefina microporosa. Particularmente adecuados como disolventes para los aditivos de acuerdo con la invención son los alcoholes de bajo peso molecular, tal como el metanol y el etanol, así como las mezclas de estos alcoholes con agua. La aplicación puede tener lugar en el lado orientado hacia el electrodo negativo, en el lado orientado hacia el electrodo positivo o en ambos lados del separador.

El aditivo puede estar presente a una densidad de al menos 0,5 g/m2, 1,0 g/m2, 1,5 g/m2, 2,0 g/m2, 2,5 g/m2, 3,0 g/m2, 3,5 g/m2, 4,0 g/m2, 4,5 g/m2, 5,0 g/m2, 5,5 g/m2, 6,0 g/m2, 6,5 g/m2, 7,0 g/m2, 7,5 g/m2, 8,0 g/m2, 8,5 g/m2, 9,0 g/m2, 9,5 g/m2 o 10,0 g/m2. El aditivo puede estar presente en el separador con una densidad comprendida entre 0,5-10 g/m2, 1.0- 10,0 g/m2, 1,5-10,0 g/m2, 2,0-10,0 g/m2, 2,5-10,0 g/m2, 3,0-10,0 g/m2, 3,5-10,0 g/m2, 4,0-10,0 g/m2, 4,5-10,0 g/m2, 5.0- 10,0 g/m2, 5,5-10,0 g/m2, 6,0-10,0 g/m2, 6,5-10,0 g/m2, 7,0-10,0 g/m2, 7,5-10,0 g/m2, 5,0-10,5 g/m2, 5,0-11,0 g/m2, 5.0- 12,0 g/m2, o 5,0-15,0 g/m2.

La aplicación también puede llevarse a cabo sumergiendo la capa de poliolefina en el aditivo o en una solución del aditivo y posteriormente, opcionalmente, eliminando el disolvente, por ejemplo, mediante secado. De este modo, la aplicación del aditivo puede combinarse, por ejemplo, con la extracción aplicada a menudo durante la producción de la capa separadora de poliolefina microporosa.

En ciertas realizaciones de la invención, la capa separadora de poliolefina microporosa (con o sin aditivo de mejora del rendimiento) comprende una pluralidad de canales de relleno de ácido o una red de canales de relleno de ácido. Estos canales de relleno de ácido se imparten a esta capa de poliolefina microporosa añadiendo nervaduras a la capa y/o acanalando la capa. Cuando se añaden nervaduras a la capa separadora de poliolefina microporosa, dichas nervaduras pueden añadirse a un lado o a ambos lados de la capa de poliolefina. En algunas realizaciones en las que se añaden nervaduras a ambos lados, uno de los lados puede incluir nervaduras transversales negativas. En algunas realizaciones, las nervaduras transversales negativas pueden estar en un ángulo relativo a la dirección de la máquina o a la dirección transversal de la capa. En diversas realizaciones, puede añadirse un patrón de nervaduras a la capa, y dicho patrón puede incluir embellecimientos, estrías, nervaduras interrumpidas y/o similares. Los diversos patrones de nervaduras y/o regiones acanaladas (a veces potencialmente llamadas regiones calandradas) incluyen patrones que permiten que el ácido de la batería entre en el separador, rápidamente, mientras que simultáneamente permiten que el aire salga del separador. En algunas realizaciones preferidas, los canales de relleno de ácido (o canales de flujo de aire) permiten el flujo de aire mientras que, al mismo tiempo, las nervaduras o relieves que forman los canales de relleno de ácido no son tan grandes como para interferir con el contacto general del separador con los electrodos.

Una vez creados los canales de relleno de ácido en determinadas capas separadoras de poliolefina microporosa útiles en diversas realizaciones descritas en el presente documento, dicha capa separadora de poliolefina microporosa se une con una o más capas de AGM para formar el separador compuesto o multicapa preferido que se divulga en el presente documento. Diversos procedimientos contemplados en el presente documento implican proporcionar un sistema de batería VRLA que incluya un ánodo y un cátodo y colocar un separador compuesto como se describe en el presente documento entre el ánodo y el cátodo bajo compresión, y rellenar el sistema de batería con ácido, donde el tiempo de relleno de ácido se reduce, y preferentemente, se reduce significativamente en comparación con el tiempo de relleno de ácido para las baterías VRLA que emplean separadores de batería tradicionales. Por ejemplo, el tiempo de relleno de ácido puede reducirse en 3 veces, o en algunas realizaciones, en 6 veces, o en algunas realizaciones, en 10 veces, o más en comparación con el tiempo de relleno de ácido para una batería VRLA previamente conocida o una batería VRLA AGM previamente conocida. Los separadores, baterías, procedimientos y sistemas mejorados descritos en el presente documento también pueden influir en la recombinación de gases en el sistema de baterías.

En ciertas realizaciones del presente documento, se forma un separador de batería multicapa mejorado para una batería VRLA que comprende una o más capas AGM y una capa de polietileno poroso que comprende canales verticales de relleno de ácido, cuyos canales proporcionan al separador zonas de menor compresión y zonas de mayor compresión, en relación con los electrodos de la batería, y cuyos canales de relleno de ácido facilitan un transporte de ácido más rápido en comparación con el transporte de ácido obtenido utilizando separadores convencionales. Durante el relleno de la batería con ácido, los separadores descritos en el presente documento mejoran la difusión del ácido hacia la región interior de los electrodos. La compresión no uniforme que se imparte a uno o ambos lados del separador de la batería descrito en el presente documento conduce a mayores velocidades de relleno de ácido al tiempo que retiene una capa AGM como depósito de ácido contra la placa positiva, la placa negativa, o ambas.

Los separadores, baterías, cadenas de baterías, procedimientos, sistemas de baterías y vehículos descritos en el presente documento pueden proporcionar una resiliencia mejorada para el separador y el sistema con menos probabilidad de romperse con el tiempo, resiliencia que puede ser importante para el contacto íntimo con los electrodos de la batería y cuya resiliencia a la degradación o rotura de las microfibras de vidrio puede ser importante para el rendimiento y la vida útil de la batería. Esto es especialmente importante para las cadenas de baterías, en las que el fallo de una sola batería de la cadena puede reducir el rendimiento y provocar el fallo prematuro de toda la cadena.

En diversas realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa comprende polietileno. En algunas realizaciones, el polietileno es polietileno de alto peso molecular. En diversas realizaciones, el polietileno de alto peso molecular es polietileno de peso molecular ultra alto (y puede contener diversas rellenos, plastificantes, agentes, aditivos y/o similares). En diversas realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa está acanalada y/o gofrada. Las nervaduras preferidas pueden tener una altura de 0,008 mm a 1 mm y pueden estar espaciadas entre sí de 0,001 mm a 10 mm, mientras que el grosor preferido de la banda posterior de la capa separadora de poliolefina microporosa sin nervaduras ni acanalados puede ser de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 0,25 mm. En algunas realizaciones, las nervaduras pueden estar en un patrón tal que pueden estar en un lado de la capa separadora o en ambos lados del separador de poliolefina, de 0 a 90 grados en relación con los demás. Diversos patrones que incluyen nervaduras en ambos lados de la capa separadora pueden incluir nervaduras transversales negativas en el segundo lado o parte posterior del separador. En otras realizaciones, las nervaduras pueden estar en un patrón tal que las nervaduras colocadas verticalmente están espaciadas 0,5 mm con una cara posterior lisa o plana opuesta.

Otro patrón de nervaduras puede incluir un espaciado más amplio, por ejemplo, 6 mm de separación, donde dichas nervaduras son más altas y la capa separadora tiene una cara posterior lisa o plana opuesta. Tal patrón incluye nervaduras que están más espaciadas que los diversos patrones ya mencionados y, por lo tanto, hay menos canales de llenado de ácido impartidos al separador mejorado.

Del mismo modo, los relieves pueden tener varias configuraciones, como, a modo de ejemplo, un patrón de relieve texturizado en el que, cuando se observa bajo un microscopio, tal como un microscopio 3D, las manchas oscuras significan áreas con poros más pequeños o una estructura de poros comprimida y donde las vistas de sección transversal, imágenes o micrografías muestran los canales de llenado de ácido creados por el acanalado texturizado.

El texturizado (mediante la adición de nervaduras y/o regiones acanaladas) del separador puede conducir a un tamaño de poro bimodal del sistema separador (AGM capa separadora de poliolefina microporosa texturizada, tal como una capa de PE) bajo compresión >10 kpa (una presión que se encuentra típicamente en una batería VRLA). Los poros más pequeños pueden proporcionar al separador o sistema mejorado protección contra dendritas y/o cortocircuitos (por ejemplo, posiblemente debido a la alta tortuosidad, etc.), pueden facilitar la absorción de ácido, y/o pueden permitir una alta acción capilar para detener o retener el ácido, retardando la estratificación del ácido, mientras que los poros más grandes pueden proporcionar al separador o sistema mejorado transferencia de gas (por ejemplo, transferencia eficiente de oxígeno) a través de la membrana o separador y/o pueden crear vías más grandes para el desplazamiento del ácido, ya que estos poros están bajo menos presión que los poros más pequeños. En diversas realizaciones, la retención de ácido obtenida por la acción capilar desde los poros más grandes hacia los poros más pequeños puede retardar la aparición de puntos secos en el separador y/o puede dificultar el desbordamiento térmico de un sistema de baterías que utilice dicho separador. La mejora del ciclado de las baterías VRLA utilizando los separadores, procedimientos y sistemas mejorados descritos en el presente documento puede ser el resultado de la transferencia mejorada de oxígeno dentro del separador mejorado entre los electrodos para evitar que se sequen, etc.

En diversas realizaciones, la distribución bimodal del tamaño de los poros de la capa separadora de poliolefina microporosa texturizada puede incluir regiones de poros más grandes y regiones de poros más pequeños. Pueden crearse diversas combinaciones de tamaños de poro, con tamaños de poro posiblemente preferidos entre aproximadamente 0,01 micrómetros y 6 micrómetros, de forma que puedan crearse diversas distribuciones de tamaño de poro bimodales. Sólo a modo de ejemplo, una región de poros más grandes podría incluir poros de 1 a 6 micrómetros de tamaño, mientras que los poros de las regiones) de poros más pequeños podrían tener un tamaño inferior a un micrómetros. El tamaño de los poros dependerá de la distribución inicial del tamaño de los poros en la capa separadora antes de que se le añadan diversas nervaduras y/o acanalados.

El separador formado en diversas realizaciones del presente documento es comprimible, especialmente cuando se combina con una o más capas AGM y se coloca bajo compresión entre los electrodos de una batería VRLA-AGM. Esta elasticidad del separador mejorado descrito en el presente documento puede ser importante, por ejemplo, en los ciclos profundos del sistema de baterías. En diversas realizaciones, el separador es comprimible en 25 %. En otras realizaciones, el separador es aproximadamente 10% a 40% comprimible a una presión superior a 10 kpa.

El separador descrito en el presente documento puede ser elástico y compresible. El aumento de los niveles de compresibilidad y resiliencia del separador mejorado puede significar que la variación de grosor del acanalado y/o la adición de nervaduras a determinadas capas del separador mejorado descritas en el presente documento conducen a una recuperación elástica deseable (por ejemplo, recuperación elástica del separador mejorado a lo largo de la vida útil de la batería, a medida que se rompen las fibras AGM) y a una alta compresión continuada del material activo positivo (PAM) en el electrodo positivo a lo largo del tiempo. El electrodo positivo de una batería de plomo-ácido no es estático, sino que aumenta y disminuye de tamaño durante los ciclos profundos. El movimiento de la rejilla afloja la PAM con el tiempo, además de romper las fibras AGM. El aumento de la elasticidad o recuperación elástica de un separador mejorado o inventivo puede significar que la compresión y el contacto íntimo de la placa se mantienen a lo largo del tiempo, lo que resulta en un mejor rendimiento de la batería, menos desprendimiento de PAM y migración a través del separador creando cortocircuitos (por ejemplo, en aplicaciones de ciclo profundo de una batería), y por lo tanto una mejora en la vida de ciclo general de una batería. Así, los sistemas de baterías descritos en el presente documento que utilizan determinados separadores de baterías mejorados descritos en el presente documento presentan una compresión mejorada.

En diversos sistemas de baterías VRLA descritos en el presente documento, el tiempo de llenado de ácido disminuye significativamente en comparación con los sistemas de baterías que utilizan otros separadores conocidos o convencionales. Esto puede ser importante, por ejemplo, porque a veces, un mayor tiempo de llenado de ácido puede conducir a una peor calidad general del sistema de baterías, ya que, durante el llenado, el ácido puede convertirse en agua y solubilizar parte del plomo en el sistema, creando sulfato de plomo y dando lugar a cortocircuitos de hidratación. Así, para los separadores, procedimientos y sistemas actuales, los menores tiempos de llenado de ácido conducen a una mayor calidad general de los electrodos, del sistema de baterías, de la cadena de baterías y a un menor coste de producción con menos rechazos.

En muchas de las realizaciones mejoradas de separador, batería, cadena de baterías, procedimiento, sistema y vehículo descritas anteriormente, los canales de llenado de ácido, producidos por nervaduras y/o regiones en relieve en ciertas capas de separador de polietileno, están hechos de materiales estables de tal manera que siguen formando parte del separador durante toda la vida útil de la batería. En algunas realizaciones, en lugar de retroceder, los acanalados y/o nervaduras pueden colapsarse con el tiempo, lo que puede ser deseable ya que puede mantenerse un contacto íntimo entre los electrodos. En tales situaciones, los acanalados y/o nervaduras crean canales de llenado de ácido o canales de flujo de aire que aumentan enormemente la velocidad de llenado de ácido de una batería (por ejemplo, una batería de arranque) que comprende el separador mejorado de ciertas realizaciones; y tal propósito (por ejemplo, el aumento de la velocidad de llenado de ácido) ya se ha cumplido antes de que las nervaduras y/o acanalados se colapsen. Además, en diversas realizaciones, las nervaduras y/o acanalados se incrustan en el material activo negativo (NAM) después de la formación y durante el ciclado de la batería.

En otras realizaciones del presente documento, los canales de llenado de ácido de la capa separadora de poliolefina microporosa se disuelven realmente una vez completado el llenado de ácido en el sistema de batería, lo que mejora el contacto entre los electrodos y el separador y mejora la compresión, al tiempo que facilita el procedimiento de llenado de ácido significativamente mejorado (por ejemplo, reduciendo el tiempo de llenado de ácido) para el sistema de batería en comparación con los sistemas que utilizan separadores convencionales. En tales realizaciones, el canal de llenado puede estar hecho de algún polímero, almidón o derivado del almidón, y puede disolverse en CO²o en algún otro gas inerte tras el contacto con el ácido durante el llenado ácido. En tales realizaciones, el sistema de batería se proporciona con la máxima disponibilidad de ácido después de que el procedimiento de llenado de ácido se ha completado. En algunas realizaciones similares, la nervadura, la región acanalada y/o el canal de llenado pueden comprender sílice pirógena y/o un aglutinante que puede disolverse en el separador AGM después de llenar la batería con ácido. En otras realizaciones similares, se añade sílice pirógena al sistema electrolítico, que se hincha, cerrando o reduciendo así el tamaño de los canales de llenado tras el llenado ácido.

En algunas realizaciones, la capa separadora de poliolefina microporosa puede incluir un recubrimiento en uno o ambos lados de dicha capa. Dicho recubrimiento puede incluir el tensioactivo u otro material. En algunas realizaciones, el recubrimiento puede incluir uno o más materiales descritos, por ejemplo, en la Publicación de Patente de EE.UU No. 2012/0094183. Un recubrimiento de este tipo puede, por ejemplo, reducir el voltaje de sobrecarga del sistema de baterías, prolongando así su vida útil con menos corrosión de la red y evitando que se sequen y/o pierdan agua. Además, si la capa separadora está equipada con nervaduras, y las nervaduras se colocan contra una placa o electrodo, las nervaduras pueden estar recubiertas con un material conductor para mejorar aún más el rendimiento de la batería, la vida útil de la placa, y/o similares. Pueden añadirse recubrimientos funcionalizados adicionales a la capa separadora de poliolefina microporosa y/o a la capa o capas de material AGM.

La productividad de un fabricante de baterías aumenta considerablemente gracias a los separadores, baterías, procedimientos, cadenas de baterías y sistemas mejorados que se describen en el presente documento, ya que el tiempo de llenado de ácido se ha reducido significativamente, lo que conlleva una reducción del tiempo de fabricación y del coste asociado.

Diversas cadenas de baterías y aplicaciones pueden beneficiarse de los separadores, procedimientos, baterías, cadenas de baterías, sistemas y vehículos mejorados descritos en el presente documento. Sólo a modo de ejemplo, pueden utilizarse en baterías VRLA AGM de bicicletas eléctricas, baterías de vehículos, baterías de coches eléctricos, baterías de coches de golf, etc. Diversos vehículos eléctricos cuyas cadenas de baterías pueden beneficiarse en gran medida de los separadores, baterías y cadenas de baterías mejoradas que se describen en el presente documento incluyen, pero no se limitan a, cadenas de baterías de bicicletas eléctricas, cadenas de baterías de carretillas elevadoras, cadenas de baterías de elevadores de palés, cadenas de baterías de coches de golf, cadenas de baterías de elevadores de tijera; estos vehículos funcionan mejor con una uniformidad mejorada en sus cadenas de baterías VRLA, tales como las cadenas de baterías de ciclo profundo. Además, las cadenas de baterías utilizadas en aplicaciones de alimentación ininterrumpida (SAI) y aplicaciones solares también pueden beneficiarse de las invenciones divulgadas en el presente documento.

EJEMPLOS

Los ejemplos 4 a 6 y las Figuras 5 a 8 quedan fuera del alcance de la invención reivindicada.

Ejemplo 1:

Para este ejemplo, se probó una cadena de baterías de voltaje total de 48 voltios de cuatro baterías VRLA monobloque de 12 voltios conectadas en serie utilizando un separador de acuerdo con diversas realizaciones descritas en el presente documento. Estas cadenas de baterías eran baterías de bicicleta eléctrica (o bicicleta eléctrica) de 12 amperios-hora. Sorprendentemente, se comprobó que la vida útil de la cadena de baterías que utilizaba el separador descrito en el presente documento se prolongaba más de 30%. Además, sorprendentemente, se descubrió que había una uniformidad significativamente mayor entre las baterías de la cadena formada de acuerdo con la presente divulgación. La cadena de baterías inventiva incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía (a) una capa plana de material separador de polietileno, cuya capa tenía un espesor de aproximadamente 170 175 micrómetros (y tenía una resistencia a la perforación de aproximadamente 8.9 N y tenía una porosidad de aproximadamente 60% y un peso base de aproximadamente 110 g/m2) y que contenía un aditivo que era un tensioactivo; intercaladas entre (b) y (c), dos capas de material AGM, cada una de las cuales tenía un espesor de aproximadamente 0,9-1,0 mm e incluía fibras de vidrio. En el gráfico de la Figura 4 se muestran otras propiedades de la capa de material separador de polietileno. Por el contrario, la cadena de baterías convencional incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía una capa AGM de calidad comercial de aproximadamente 1,0 -1,3 mm de grosor y que incluía fibras de vidrio.

Las cadenas de baterías de bicicleta eléctrica probadas en este ejemplo se probaron hasta el 100% de profundidad de descarga (DOD). La cadena de baterías que contenía el separador AGM de control tenía una vida útil que terminaba en aproximadamente 540 ciclos, mientras que la cadena de baterías que contenía el separador de baterías descrito anteriormente y de acuerdo con la presente divulgación tenía una vida útil que duraba hasta aproximadamente 770 ciclos (véase la Figura 1). Los resultados de la Figura 1 también muestran que la uniformidad del voltaje de la cadena de baterías de acuerdo con la presente divulgación era mucho mayor. Por ejemplo, la Figura 1 muestra el valor mucho más bajo del diferencial de voltaje de aproximadamente 0,5 Vdif hasta aproximadamente 375-400 ciclos para la cadena de baterías formada de acuerdo con diversas realizaciones presentadas en el presente documento, frente al valor mucho más alto del diferencial de voltaje de aproximadamente 2,5 Vdif hasta aproximadamente 375-400 ciclos para la cadena de baterías formada de acuerdo con procedimientos convencionales. El diferencial de voltaje de la cadena de baterías de acuerdo con la presente invención era cinco veces menor que el diferencial de voltaje de la cadena de baterías convencional. Así, las cuatro baterías monobloque que trabajaban juntas en esta cadena de baterías en particular trabajaban cinco veces más uniformemente juntas que las baterías de la cadena de baterías convencional que utilizaba simplemente un separador de baterías ^aG^m.

Ejemplo 2:

Para este ejemplo, se probó otro conjunto de cadenas de baterías de voltaje total de 48 voltios compuesto por cuatro baterías VRLA monobloque de 12 voltios conectadas en serie. Estas cadenas de baterías eran baterías de bicicleta eléctrica (o bicicleta eléctrica) de 12 amperios-hora. Sorprendentemente, se comprobó que la vida útil de la cadena de baterías fabricada de acuerdo con la presente divulgación se prolongaba significativamente.

La cadena de baterías inventiva incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía (a) una capa plana de material separador de polietileno, cuya capa tenía un espesor de aproximadamente 170-175 micrómetros y que contenía un aditivo que era un tensioactivo; intercaladas entre (b) y (c), dos capas de material AGM, cada una de las cuales tenía un espesor de aproximadamente 0,9-1,0 mm e incluía fibras de vidrio. Por el contrario, la cadena de baterías convencional incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía una capa AGM de calidad comercial de aproximadamente 1,0 -1,3 mm de grosor y que incluía fibras de vidrio.

Las cadenas de baterías de bicicleta eléctrica probadas en este ejemplo se sometieron a pruebas de ciclo de vida hasta 100% de profundidad de descarga (DOD). La cadena de baterías que contenía el separador AGM de control tenía una vida útil que terminaba en aproximadamente 350 ciclos, mientras que la cadena de baterías inventiva que contenía el separador de baterías descrito anteriormente y de acuerdo con diversas realizaciones divulgadas en el presente documento tenía una vida útil que duraba hasta al menos aproximadamente 600 ciclos (véase la Figura 2).

Ejemplo 3:

Para este ejemplo, se probó otro conjunto de cadenas de baterías de voltaje total de 48 voltios, cada una de las cuales contenía cuatro baterías VRLA monobloque de 12 voltios conectadas en serie. Estas cadenas de baterías eran baterías de bicicleta eléctrica (o bicicleta eléctrica) de 12 amperios-hora. Sorprendentemente, se descubrió que había una uniformidad significativamente mayor entre las pilas de la cadena formada de acuerdo con la presente divulgación. La cadena de baterías inventiva incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía (a) una capa plana de material separador de polietileno, cuya capa tenía un espesor de aproximadamente 170-175 micrómetros (y tenía una resistencia a la perforación de aproximadamente 8.9 N y tenía una porosidad de aproximadamente 60% y un peso base de aproximadamente 110 g/m2) y que contenía un aditivo que era un tensioactivo; intercaladas entre (b) y (c), dos capas de material AGM, cada una de las cuales tenía un espesor de aproximadamente 0,9-1,0 mm e incluía fibras de vidrio. Por el contrario, la cadena de baterías convencional incluía, en cada batería VRLA monobloque, un separador de batería que incluía una capa AGM de calidad comercial de aproximadamente 1,0 -1,3 mm de grosor y que incluía fibras de vidrio.

En este ejemplo se probaron las cadenas de baterías de bicicleta eléctrica para comprobar la uniformidad del voltaje. Los resultados de la Figura 3 muestran que la uniformidad del voltaje de la cadena de baterías de acuerdo con la presente divulgación era mucho mayor. Por ejemplo, la figura 3 muestra el valor mucho más bajo del diferencial de tensión (Vdif) de cerca de 0,5 Vdif a lo largo de la totalidad de los 169 ciclos, para la cadena de baterías formada de acuerdo con las diversas realizaciones presentadas en el presente documento, frente al valor mucho más alto del diferencial de voltaje de cerca de 2,5 Vdif a lo largo de la totalidad de los 169 ciclos, para la cadena de baterías formada de acuerdo con los procedimientos convencionales. El diferencial de voltaje de la cadena de baterías de acuerdo con la presente invención era aproximadamente cinco veces menor que el diferencial de voltaje de la cadena de baterías convencional. Así, las cuatro baterías monobloque que trabajaban juntas en esta cadena de baterías en particular funcionaban aproximadamente cinco veces más uniformemente juntas que las baterías de la cadena de baterías convencional que utilizaba simplemente un separador de baterías AGM.

Ejemplo 4:

En este Ejemplo, se formaron cadenas de baterías de 12 amperios-hora, para su uso en bicicletas eléctricas (cadena de 48 voltios con cuatro baterías conectadas en serie para formar la cadena de baterías). Las cadenas de baterías fabricadas de acuerdo con la presente invención comprendían siete placas positivas y ocho placas negativas e incluían además un ensamblaje intercalado separador que incluía una capa AGM de 0,55 mm de espesor que comprendía fibras de vidrio junto a cada placa positiva, una capa separadora de polietileno microporoso de aproximadamente 0,175 mm de espesor y una capa AGM de 0,43 mm de espesor que comprendía fibras de vidrio junto a cada placa negativa, todo ello bajo una compresión de aproximadamente 75-85 kpa. Las baterías de control incluían las mismas placas de batería, pero, como separador de batería, contenían sólo dos capas AGM, cada una de ellas de 0,55 mm de grosor y compuesta por fibras de vidrio. El régimen de carga utilizado para realizar las pruebas de ciclo de vida con una profundidad de descarga del 100% para las baterías de 12 amperios-hora fue un régimen de carga relativamente rápido para completar las pruebas de ciclo de vida más rápidamente, y la descarga fue con una corriente de 6 amperios a 10,5 V/batería, mientras que la carga fue con 14,8 V/batería, 10 A limitados, durante tres horas. Este régimen de carga/descarga se repitió.

Los resultados presentados en la Figura 5 mostraron una mejora de la capacidad a lo largo de la vida útil de las cadenas de baterías y un aumento de la vida útil en ciclos de aproximadamente 25% (más de 700 ciclos) para las cadenas de baterías de acuerdo con la presente invención, en comparación con las cadenas de baterías convencionales que utilizaban únicamente capas AGM como separador de la batería. La vida útil prolongada puede deberse, sin ánimo de ser teórico, a la prevención de cortocircuitos y/o microcortocircuitos y/o a la prevención de la corrosión de la rejilla. Y los resultados de la Figura 6 muestran una uniformidad de voltaje relativamente buena hasta un elevado número de ciclos para las cadenas de baterías de acuerdo con la presente invención, en comparación con las cadenas de baterías convencionales que utilizaban únicamente capas AGM como separador de la batería.

Ejemplo 5:

En este Ejemplo, se formaron cadenas de baterías de 12 amperios-hora, para su uso en bicicletas eléctricas. Las cadenas de baterías fabricadas de acuerdo con la presente invención comprendían siete placas positivas y ocho placas negativas e incluían además un ensamblaje intercalado separador que incluía una capa AGM de 0,5-0,55 mm de grosos junto a cada placa positiva, una capa separadora de polietileno microporoso de aproximadamente 0,175 mm de espesor y una capa AGM de 0,5-0,55 mm de espesor junto a cada placa negativa, todo ello bajo una compresión de aproximadamente 70-85 kpa. Las baterías de control incluían las mismas placas, pero, como separador de la batería, sólo contenían dos capas de AGM, cada una de ellas de 0,58 mm de grosor. El régimen de carga utilizado para realizar las pruebas de ciclo de vida con una profundidad de descarga del 100% para las baterías de 12 amperioshora simulaba un cargador de bicicleta eléctrica, que puede considerarse relativamente lento. La descarga fue con una corriente de 6 amperios hasta 10,5 V/batería, luego la carga fue con 1,8 A y 14,7 V/batería hasta 0,35 A, luego reposo durante diez minutos, luego carga con 1 A y 13,8 V/batería durante cuatro horas, luego reposo durante una hora. Este régimen de carga/descarga se repitió.

Los resultados presentados en la Figura 7 mostraron un aumento de la vida útil de aproximadamente 30% (más de 600 ciclos) para las cadenas de baterías de acuerdo con la presente invención, en comparación con las cadenas de baterías convencionales que utilizaban únicamente capas AGM como separador de la batería. Y los resultados de la Figura 8 muestran una uniformidad de voltaje relativamente buena hasta un elevado número de ciclos para las cadenas de baterías de acuerdo con la presente invención (especialmente las cadenas de baterías marcadas con los números 3 y 4), en comparación con las cadenas de baterías convencionales que utilizaban únicamente capas AGM como separador de la batería.

Ejemplo 6:

En este Ejemplo, se producen cadenas de baterías para fabricar paquetes y/o cadenas de baterías de 20 amperioshora (a menudo baterías de 60 voltios, algunas de las cuales pueden ser útiles en coches o vehículos eléctricos), y se exhibe una uniformidad de voltaje deseable y una extensión de vida de ciclo deseable para las cadenas de baterías de acuerdo con la presente invención en comparación con las cadenas de baterías convencionales.

En algunas de estas realizaciones que incluyen un tensioactivo o aditivo, el tensioactivo o aditivo suprime el potencial de sobrecarga para una o más de las baterías monobloque en la cadena de baterías o disminuye la cantidad de corrosión de la red que se produce para una o más de las baterías monobloque en la cadena de baterías, o ambos suprime el potencial de sobrecarga para una o más de las baterías monobloque y disminuye la cantidad de corrosión de la red que se produce para una o más de las baterías monobloque.

En algunas de dichas realizaciones, la vida útil mejorada incluye una mejora de la vida útil de al menos 30% para la cadena de baterías en comparación con una cadena de baterías que comprende un separador de batería AGM convencional.

En algunas de estas realizaciones, la uniformidad de voltaje mejorada incluye una mejora de la uniformidad de voltaje de al menos dos veces la uniformidad de voltaje de una cadena de baterías que comprende un separador de batería AGM convencional.

El tensioactivo o aditivo puede suprimir el potencial de sobrecarga de una o más de las baterías monobloque de la cadena de baterías o disminuir la cantidad de corrosión de la red que se produce en una o más de las baterías monobloque de la cadena de baterías, en la que la mejora de la vida útil incluye una mejora de la vida útil de al menos 30% para dicha cadena de baterías en comparación con una cadena de baterías que incluye un separador de baterías AGM convencional, en la que la mejora de la uniformidad del voltaje incluye una mejora de la uniformidad del voltaje de al menos dos veces la uniformidad del voltaje de una cadena de baterías que comprende un separador de baterías AGM convencional. Las composiciones y procedimientos de las reivindicaciones anexas no están limitados en su alcance por las composiciones y procedimientos específicos descritos en el presente documento, que pretenden ser ilustraciones de algunos aspectos de las reivindicaciones. Todas las composiciones y procedimientos que sean funcionalmente equivalentes están incluidos en el alcance de las reivindicaciones. Diversas modificaciones de las composiciones y procedimientos, además de las mostradas y descritas en el presente documento, están incluidas en el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, aunque sólo se describen específicamente ciertas composiciones representativas y pasos de procedimiento divulgados en el presente documento, otras combinaciones de las composiciones y pasos de procedimiento también están previstas dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, incluso si no se recitan específicamente. Así, una combinación de pasos, elementos, componentes o constituyentes puede mencionarse explícitamente en el presente documento o menos, sin embargo, se incluyen otras combinaciones de pasos, elementos, componentes y constituyentes, aunque no se indiquen explícitamente.

El término "que comprende" y sus variaciones, tal como se utiliza en el presente documento, es sinónimo del término "que incluye" y sus variaciones, y son términos abiertos y no limitativos. Aunque los términos "que comprende" y "que incluye" se han utilizado en el presente documento para describir diversas realizaciones, los términos "que consiste esencialmente en un y "que consiste en" pueden utilizarse en lugar de "que comprende" e "que incluye" para proporcionar realizaciones más específicas de la invención y también se divulgan. Salvo que se indique lo contrario, todos los números que expresan geometrías, dimensiones, etc. utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones deben entenderse como mínimo, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, que deben interpretarse a la luz del número de dígitos significativos y los procedimientos de redondeo habituales.

A menos que se definan de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado comúnmente entendido por un experto en la técnica a la que pertenece la invención divulgada.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una cadena de baterías que comprende:

dos o más baterías VRLA monobloque conectadas en serie, en las que el voltaje total de la cadena de baterías es de al menos 12 voltios;

cada batería monobloque comprende

una secuencia alterna de electrodos positivos y negativos,

entre cada uno de los electrodos se dispone un separador, que comprende una capa de poliolefina microporosa que incluye un tensioactivo, y dicha capa de poliolefina microporosa está intercalada entre dos capas de material de vidrio absorbente (AGM),

en la que la capa de poliolefina microporosa está acanalada, gofrada y/o texturizada, y

en el que el tensioactivo suprime un potencial de sobrecarga para una o más de las baterías monobloque y/o disminuye la corrosión de la red que se produce para una o más de las baterías monobloque en las que el tensioactivo comprende un tensioactivo no iónico.

2. La cadena de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la capa de poliolefina microporosa comprende polietileno.

3. La cadena de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el material AGM comprende fibras de vidrio y/o fibras poliméricas.

4. La cadena de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tensioactivo se selecciona de copolímeros en bloque de óxido de etileno y óxido de propileno.

5. Una batería de bicicleta eléctrica que comprende la cadena de baterías de la reivindicación 1.

6. Una bicicleta eléctrica que comprende la batería de bicicleta eléctrica de la reivindicación 5.

7. Una batería de vehículo eléctrico que comprende la cadena de baterías de la reivindicación 1, en la que el vehículo eléctrico se selecciona del grupo que consiste en: una bicicleta eléctrica, un vehículo motriz, un coche eléctrico, un carrito de golf, una carretilla elevadora, un transpaleta y una plataforma elevadora de tijera.

8. Una batería de respaldo de ciclo profundo para sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) que comprende la cadena de baterías de la reivindicación 1.

9. Un vehículo o fuente de alimentación que comprende la cadena de baterías de la reivindicación 1.

10. Un procedimiento de mejora de una cadena de baterías que comprende los pasos de:

proporcionar una cadena de baterías que comprenda dos o más baterías VRLA monobloque conectadas en serie, en la que el voltaje total de la cadena de baterías sea de al menos 12 voltios;

proporcionar a cada batería VRLA monobloque con una secuencia alterna de electrodos positivos y negativos;

proporcionar un separador entre cada uno de los electrodos, el separador comprende una capa de poliolefina microporosa que incluye un tensioactivo, dicha capa de poliolefina microporosa está intercalada entre dos capas de material AGM; en el que la capa de poliolefina microporosa está acanalada, gofrada y/o texturizada, y

ciclar la cadena de baterías a través de ciclos de carga y descarga, en el que el tensioactivo suprime un potencial de sobrecarga para una o más de las baterías monobloque y/o disminuye la corrosión de la red que se produce para una o más de las baterías monobloque y en el que el tensioactivo comprende un tensioactivo no iónico.