电极、电池、电极制造方法及电池制造方法

电极、电池、电极制造方法及电池制造方法
【专利摘要】本公开涉及电极、电池、电极制造方法及电池制造方法。提供电极以及电极制造方法，其能够包括基底，基底包含非导电材料。提供包括本公开的电极的电池。提供电力储存方法，其能够利用本公开的电极和/或电池。
【专利说明】电极、电池、电极制造方法及电池制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011 年 3 月 4 日提交的标题为“Rechargeable Batteries, Lead-AcidBatteries, Battery Components, and Battery Methods (可再充电电池、铅酸电池、电池组件及电池方法)”的美国临时专利申请系列N0.61/449，259和2011年9月6日提交的标题为“Rechargeable Batteries, Lead-Acid Batteries, Battery Components, and BatteryMethods (可再充电电池、铅酸电池、电池组件及电池方法)”的美国临时专利申请系列N0.61/531，460的优先权，通过引入将其每一个完整地并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及电极、电池、电极制造方法及电池制造方法。在更多特定实施例中，本公开涉及可再充电电池、铅酸电池、电池组件及电池方法。本公开的特定实施例涉及新颖的电极结构和/或制作电极的方法。
【背景技术】
[0004]诸如铅酸电池的可再充电电池能够包括一个或多个阴极电极，其可以通过铸铅、扩展铅片，或产生具有穿孔网格图案的铅合金箔而被构成。通常阴极电极由100%铅或铅合金组成。诸如铅酸电池的可再充电电池还能够包括一个或多个阳极电极，其利用被粘至传统铅电池电极基底上的氧化铅或衍生物。

【发明内容】

[0005]本公开的电极能够被构造成用于标准铅酸电池制作过程和设备。
[0006]本公开的电池能够通过增加活性材料表面面积并且改进电极导电性、因此横跨电极产生更均匀的电流分布、导致降低工作温度而具有增强的电极性能。这些属性可以允许在更宽的工作温度范围内增强电极性能和增加循环寿命。
[0007]本公开提供用于铅酸电池的低成本、轻重量及先进的电池电极。电极可以用作负电极并且能够提供改进的负极活性材料利用、更均匀的电流分布及增强的循环寿命性能。
[0008]提供电极，其能够包括:基底，该基底包含非导电材料；和与该基底相关联的导电材料。还提供电极，其包括至少两部分，两部分中的第一部分被构造成延伸到电池溶质内，并且两部分中的第二部分被构造成存在于电池溶质外，第一部分不仅定义多个凹部而且包含基底，该基底包含非导电材料。
[0009]提供电池，其能够包括至少两个电极，至少一个电极包括:基底，该基底包含非导电材料；和与该基底相关联的导电材料。
[0010]提供电力储存方法，其能够包括:提供电流至电池，该电池包括电池溶质内的多个电极，电池中的至少一个电极不仅对电池溶质是惰性的而且包括非导电材料；并且在电池内储存电力。
[0011]提供电极制造方法，其能够包括:提供包括非导电材料的基底；并且将导电材料沉积在基底上以形成电极。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]下面参考下列附图描述本公开的实施例。
[0013]图1是根据本公开一个实施例的电极基底。
[0014]图2是根据本公开一个实施例的电极基底的可选构造。
[0015]图3A和3B描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底。
[0016]图4A和4B描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底的可选实施例。
[0017]图5A和5B描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底。
[0018]图6A和6B描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底的可选实施例。
[0019]图7A和7B描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底。
[0020]图8A和SB描述根据本公开一个实施例的在处理阶段的电极基底的可选实施例。
[0021]图9描述根据本公开一个实施例的电极基底的剥离表示。
[0022]图10描述根据本公开一个实施例的可选实施例电极基底的剥离表示。
[0023]图11描述根据本公开一个实施例的可以用在电池内的电极基底的构造。
[0024]图12A和12B是根据本公开一个实施例的电极基底的构造视图。
[0025]图13描述根据本公开一个实施例的电极基底的构造。
[0026]图14描述根据本公开一个实施例的多个电极基底的构造。
[0027]图15描述根据本公开一个实施例的多个电极基底的构造。
[0028]图16描述根据本公开一个实施例的多个基底的构造。
[0029]图17A描述根据本公开一个实施例的具有多个基底的电池组件的构造的俯视图。
[0030]图17B描述根据本公开一个实施例的图17A组件的透视和剖视图。
[0031]图18描述根据本公开一个实施例的包括盖和耦接组件的电极的构造。
[0032]图19描述根据本公开一个实施例的电池组件。
[0033]图20描述根据本公开一个实施例的耦接组件的变体。
[0034]图21描述根据本公开一个实施例的电池组件。
[0035]图22描述根据本公开一个实施例的电池组件。
[0036]图23A和23B是根据本公开实施例的电极基底的描述。
[0037]图24描述根据本公开一个实施例的电池组件。
[0038]图25是根据本公开实施例利用组件可以获取的数据。
[0039]图26是根据本公开实施例利用组件可以获取的数据。
【具体实施方式】
[0040]将参考图1-26描述本公开的电极、电池、电极制造方法、电池制造方法、可再充电电池、铅酸电池、电池组件及电池方法。首先参考图1，电池的组件10被描述为电极基底12。这个基底能够是非导电的、和/或非金属的三维结构，其可以被冲压模制、注塑模制、和/或以其它方式按需形成最终几何形状。基底12的形状能够按需变化并且可以取决于最终的电池设计。例如，基底能够是大致平面的，具有平面侧13和边缘15。
[0041]基底能够包括诸如粘贴条的结构支承材料和/或支承部件，其可以被构造成从基底的多个部分延伸的凸缘，其构造基底以在电极制造过程的后期处理步骤中接收铅膏。从基底延伸的凸缘的延伸部和/或数量能够变化到令人期待的程度以便在处理的后期阶段容纳铅膏涂敷。另外，例如，基底12能够包括多层之间材料的蚀刻或沉积线，其可以起到支承部件的作用。
[0042]例如，基底12能够被描述成具有至少两部分，两部分中的一部分被构造成延伸到电池溶质内，而两部分中的第二部分被构造成存在于诸如一个或多个接头的电池溶质外，一个或多个接头可以被构造成耦接至连接柱。接头位置、大小和/或形状可以按需进行与电池设计相称的改变。例如，基底或其多个部分，尤其是电池溶质内的部分可以是惰性的，其中它对通常存在于电池中的诸如，例如，与电池溶质有关的当前流动体、热、热消散、和/或酸性环境的环境是惰性的。
[0043]基底可以由玻璃纤维、尼龙、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、纤维素或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)中的一种或多种组成。根据特定实施方式，基底可以是“FR-4”。FR-4是一般用于计算机硬件组件贸易的术语，并且是用于玻璃增强型环氧层压板片的美国电气制造商协会(NEMA)等级名称。FR-4经常用于硬件组件的制作，并且已经被公认为多功能高压热固性塑料层压板等级，其在某些实施方式中具有有效的强度重量比。通常，FR-4具有有限的吸水率并且被用作拥有相当大机械强度的电绝缘体。
[0044]其它商标名的层压板也可以用作基底12。例如，G10/FR-4是由浸透环氧树脂粘结剂的玻璃编织布制作成的材料。环氧树脂能够产生具有有用的机械性能的层压板，其可以在干燥和潮湿环境下显示有用的介电性能。G11/FR-5是类似于上述层压板的另一种层压板，其在高温下具有更高工作温度和有用的机械强度。材料是由浸透环氧树脂粘结剂的玻璃编织布制作成的。环氧树脂能够产生具有有效机械性能的层压板，并且这种材料能够在干燥和潮湿环境下显示有效介电性能。GPOl是由浸透聚酯树脂的玻璃编织布制作成的材料。这个通用等级具有有用的热电和机械性能。GP03是由浸透聚酯树脂的玻璃编织布制作成的材料。这种材料被联邦制药认可为具有180秒耐电弧性和耐燃等级94V0。也可以使用CEM-3、CEM-4、和 / 或 CEM-5。
[0045]下面参考图2，电极10的基底12可以包括诸如开口(opening) 14的凹部。开口14可以遍及基底12是随机分布的并且可以被用作支承部件以在电极制备处理的后期阶段促进诸如铅膏材料的材料至基底12的粘结。例如，开口 14能够具有在电极12的平面表面13之间延伸的侧壁17。例如，至少一部分侧壁17和表面13能够被视为开口 19的边缘，并且这些边缘可以成角度和/或成斜面。
[0046]根据实例实施方式，基底12可以在其中具有开口，或它可以在其中不具有开口。开口存在的地方，电极可以包括沉积和/或蚀刻在其上的层和/或线形式的附加材料。这些材料可以经由基底的相反表面之间的开口而延伸。例如，诸如导电的、氧化铅、和/或铅膏材料的材料可以与平面表面(侧)13以及侧壁17和/或边缘19相关联。根据实例实施方式，这些材料中的一种或多种可以延伸通过开口 14来闭合开口 14。例如，铅膏材料能够延伸通过开口 14来有效地闭合开口 14。根据其它实施例，例如，铅膏材料可以延伸通过开口 14，留下通过开口 14的通道。
[0047]下面参考图3A和3B，图中示出在处理阶段的电极30的一个实施例。当示出表示一侧的制备或制作电极阶段时，也示出表示两侧的横截面。多于一种的材料可以与基底和/或上述与基底相关联的其它材料和/或其它材料相关联。这种关联能够是耦接、和/或电镀。根据这种关联，材料可以存在于其它材料或基底上和/或可以被粘结至其它材料或基底。可以预见的是，基底可以支承一种或多种材料。这种支承可以是内部的或外部的。例如，基底可以在电极30的内部或它可以在诸如电极30的导电材料的材料外部。作为一个实例，导电材料之上可以提供有铅材料并且被插入诸如塑料注塑铸模的铸模内，塑料注塑铸模被构造成将基底模制在材料上，留下导电材料的暴露部分用于在处理的后期阶段后期涂敷铅膏材料。
[0048]例如，根据这个处理阶段，导电材料34被提供至基底32。基底32能够与上述基底相一致，并且可以包括如上所述诸如开口的凹部。根据实例实施方式，至少一部分导电材料34以线的形式被提供在基底32上。这些线能够经由本领域技术人员可用的处理技术按需形成，诸如材料34电解沉积和/或蚀刻成基底32上的线。根据实例实施方式，至少一部分沉积或蚀刻在基底32上的线延伸至用于与诸如接头31的电池柱后期连接的区域或部分。参考图3B，如图所示，线34通常高于基底32并且可以沉积在基底32的相反表面上。根据实例实施方式，这些线能够起结构支承材料的作用。
[0049]下面参考图4A和4B，根据可选实施方式，图中示出电极40，其具有在基底42上延伸的导电材料44。如图4A所示，导电材料44延伸为横跨基底42的层。如图所示，导电材料44不是线的形式，但是能够被视为横跨基底42延伸的均匀的材料层。参考图4B，这种材料被示出为粗糙材料；然而，导电材料44也可以具有平坦或平面表面。
[0050]导电材料34和44 二者都能够与基底相关联。导电材料可以是不同于铅的任何导电材料。例如，导电材料可以包括铜、铝、银、金、镍、和/或上述的合金。导电材料可以被蚀刻和/或胶合至各自基底。当表示为圆时，材料34和44可以采用其它形状，包括具有边缘的形状。材料34和44的厚度与设计要求相称。通常铜涂敷能够为大约35微米厚。
[0051]根据实例实施方式，可以购买具有已经以覆层材料形式被层压至基底的导电材料的基底，诸如覆铜基底。例如，FR-4覆铜(也被称为FR-4PCB)是与层压至铜的玻璃织物基底相结合的耐火电工级介电玻璃纤维层压环氧树脂系统。覆铜G10/FR-4材料符合IPC4101/21。例如，利用高速打孔和使用CNC机器铣削，面板可以被机械加工并且是被定义为不同程度的电路。例如,这些覆铜FR-4等级可用于1/2盎司、I盎司和2盎司重量。更重的重量可达到6盎司。这些覆层材料可用于单侧或双侧片。
[0052]下面参考图5-6，图中示出与基底和导电材料中的一个或两个都相关联的铅材料。参考图5A，例如，铅材料36被提供在导电材料34上。这种铅材料被提供用于覆盖和/或包住抵靠基底32的导电材料34的线。根据实例实施方式，铅材料能够被提供用于满足导电材料34的形式。参考图5B，这种铅材料能够被涂敷于基底32的两侧。
[0053]参考图6A和6B，例如，铅材料46被涂敷成包住导电材料44。根据实例实施方式，这种铅材料46可以包住所有导电材料44，并且可以被涂敷为导电材料44之上的层。参考图6B，例如，铅材料46可以被涂敷于基底42的一侧或两侧。根据实例实施方式，铅材料可以只被涂敷于一侧，而使另一侧无铅材料。铅材料能够是大致纯的铅材料、氧化铅材料、和/或铅合金材料中的一种或多种。例如，铅材料的合金能够包括锡合金。
[0054]参考图7-8，图中示出与基底和铅材料中的一个或两个都相关联和/或被基底和铅材料中的一个或两个支承的铅膏材料。参考图7A和7B，例如，铅膏39可以被涂敷于电极30。铅膏材料可以覆盖电极30的全部或部分，并且它可以覆盖包住导电材料34的铅材料36的全部或部分。如图7B所示，铅膏材料能够被涂敷于基底32的两侧。根据实例实施方式，这种涂敷可以只对一侧。参考图2，基底32可以具有凹部，诸如贯穿其延伸的开口。诸如开口的这些凹部现在可以被铅膏材料39填充和/或铅膏材料可以延伸通过开口，留下至少一部分开口是清洁(clear)的。
[0055]参考图8A和8B，例如，电极40能够包括在其上延伸的铅膏材料49。根据实例实施方式，铅膏材料能够使电极40整体延伸，并且参考图SB，铅膏材料49可以在铅材料46上延伸，铅材料46在导电材料44上延伸。如上述图7B，基底42可以包括被铅膏材料49填充的诸如开口的凹部，和/或铅膏材料可以延伸通过开口，留下至少一部分开口是清洁的。这种铅膏材料的配方对于铅酸电池制造领域普通技术人员是已知的，并且对于本公开不是关键的。例如，铅膏材料可以包括添加剂，其能够用于增加表面面积。根据实例构造，当与上述铅材料比较时铅膏材料能够被视为多开口的。铅材料的大致纯的铅、氧化铅和/或铅合金能够是大致同质的，由此防止电池溶质接触导电材料。
[0056]参考图9和10，图中示出表示不同层和/或各自蚀刻和/或层的电极30和40的实施例的剥离描述。如上所述，电极能够被分成多个部分描述，一部分用于耦接，而另一部分用于暴露给电池溶质。根据实例实施方式，涂敷于基底的材料可以被均匀地涂敷于这两个部分。根据其它实施方式，基底的多个部分可以具有涂敷于其的材料，该材料不涂敷于其它部分。
[0057]参考图11，图中示出具有电极112的实例电池110。电极112能够如本文所述。例如，电极112能够包括具有与基底相关联的导电材料的非导电材料的基底。例如，电极112能够具有多个部分，其中一部分是接头114，而另一部分限定凹部。根据实例实施方式，沉积或蚀刻于电极上的材料与接头114电连通。
[0058]电池110能够包括电耦接至同极性电极112的柱组件116。例如，接头114能够与柱116电接触。电极112能够被构造为本文所述的电极，并且当被实施到电池构造中时可以被视为负电极。电池110能够包括相反电极118，并且在这些电极中间能够有电打击隔离物，其在电池工业中已知为诸如流体119的隔板和/或电池溶质。例如，电极之间的流体119能够是例如具有比重为但不限于是1.200至1.340的硫酸溶液。根据实例实施方式，这些电池能够被构造为铅酸电池。
[0059]本文所述电池能够包括平板、管状、圆形、和/或双极电池。例如，电池能够是一组电池内多个电池中的至少一个。作为另一个实例，电池能够被构造成为一组单独的电池。根据实例实施方式，在这些电池内储存电力能够包括给电池提供电流。电池能够具有电极，其不仅对电池溶质是惰性的而且包括非导电材料。电流能够被提供至与同极性多个电极中的一个或多个电连通的一个或多个柱组件。
[0060]参考图12-16，图中示出电极实施例的不同构造。电极的基底能够用上述材料制作，例如，诸如FR-4材料的惰性材料。如上所述，基底能够被进一步处理成也包括导电材料、铅材料、和/或铅膏材料。
[0061]参考图12-13，图中示出具有诸如齿或开口的凹部的电极基底。参考图12A和12B，电极基底120包括耦接至下部124的顶部122。顶部122能够包括接头114，其具有从其延伸的支承构件126。向下延伸并且使电极基底120的下部124完整的能够是多个单独齿128。这些齿能够被电打击中值的电池膏包裹着，并且被构造成当并入电池组件中时暴露于诸如电解质溶液的电池溶质。根据本文所述电极基底的描述，例如，齿能够被涂布有导电材料、铅材料、和/或铅膏材料中的一种或多种。齿128也能够从紧邻支承构件126的较厚部分向紧邻齿128末端的较薄部分逐渐变细。参考图12B，图中示出电极基底120的端部视图，其表示从支承构件126延伸的齿128。根据实例实施方式，如本文所述，下部124能够延伸到电解质溶液内。
[0062]下面参考图13，电极基底的实施例被示出为具有电极基底130。电极基底130包括接头114，但也包括诸如开口或孔口 132的凹部，其整个延伸通过基底130。孔口 132能够与上文图2所述的那些一致，但更具体地，孔口 132在电极130被完成之后保持以包括导电材料、铅材料、和/或铅膏材料中的一种或多种。如上述实例所示，基底130能够被涂布有如本文所述的材料，尤其是电池相关材料。这些开口将保持打开，提供更多表面区域暴露于电极基底的电解质溶液和导电材料。这些孔口被布置在图13中的某些图案中；然而，其它图案可以存在并且按照设计需要要求可以是有用的。孔口 132以圆形构造示出；然而，可以利用包括矩形构造在内的其它构造。根据实例实施方式，，如所述，在本文中可以按照参考上述基底描述的相同方式或形式利用基底130。
[0063]提供电极制造方法，其能够包括提供非导电材料的基底和如所述的导电材料、铅材料、和/或铅膏中的一种或多种。根据实例实施方式，能够提供覆有导电材料的基底。能够提供成卷或成片的这种基底。参考图14和15，图中示出多个相连接的电极基底140和150。基底140和150能够以这种形式被制作以提供单独电极基底的片或卷。处理卷或片以产生诸如开口或齿的凹部，和/或包括导电材料、铅材料、和/或铅膏材料中的一种或多种之后，方法还能够包括将片或卷的不连续部分与其余部分分离以形成电极。根据其它实施方式，在形成接头和/或凹部和/或涂敷材料之前或之后，可以使不连续部分分离。
[0064]参考图14，基底140能够包括单独连接的基底142。每一个基底142都能够包括接头114。例如，这些基底能够经由关节部分144而被连接。基底142的这些片或卷能够被构造成在部分144处互相结合。部分144能够被视为连接单独基底142的较薄的聚合部分。例如，它也能够被视为简单的带部分，其不一定和基底142内的材料相同。
[0065]参考图15，基底150能够被制备成片或成卷，没有如图14所述的铰接部分。根据实例实施例，基底150能够有足够的柔性以允许卷的制造，其中材料维持足够的柔性以允许材料弯曲成这种卷。根据实例实施方式，这些卷可以用于制备单独的基底本身，或它们可以在电池组件制备时使用。
[0066]下面参考图16，图中示出多基底140和/或150的实例构造。根据实例实施方式，能够在圆形组件160中提供电极片或卷。这个圆形组件能够包括以圆形形式排列的电极基底162，并且这些电极基底162能够被制备成为负或正导电电极。组件160能够进一步包括电极基底164，其能够被插入电极基底162或与电极基底162相关联。基底164能够包括负或正极性结构，并且这个极性能够是它与之相关联的电极的相反极性。作为一个实例，其中电极162是正极性，电极164能够被构造成为负电极。这些电极系列能够如图16所示排列以支承包括多个电极的圆形串联电池。根据实例构造，如图所示，这些电极能够被串联排列，从诸如162的外电极延伸至诸如164的内电极。例如，这些电极能够被暴露于圆形容器内的电解质溶液，并且还被罩住以利用与电极相关联的接头。[0067]参考图17A和17B，图中示出利用这些圆形电极的电池组件的描述。参考图17A，图中示出电池组件170的实例俯视图，其包括圆形形式的电极。可以看出，电池组件170包括盖或罩组件172。与罩组件172相关联的能够是开口，其被构造成接纳与其中电极基底相关联的接头174和/或176。作为一个实例，例如，接头174能够与例如图16的电极基底162相关联。例如，接头176能够与图16的电极基底164相关联。可以看出，能够有与单独电极相关联的多个接头，或可以按需仅仅有与一个电极相关联的单个接头。例如，罩组件172能够进一步包括导电材料，其允许经由接头176和/或174在组件172内排列电极以及连接电极。根据实例实施方式，例如，不同的接头能够被从线上去掉或按需利用盖172而被包括在线内。
[0068]参考图17B，图中示出组件170的等轴剖视版本以进一步描述在组件170内实例电极基底164和162的构造。可以看出，罩组件172存在于电极162和164之上以形成组件170的一部分。组件170能够被构造成含有电解质溶液，由此促进电极基底162和164的电池容量。接头176和174被示出在它们凸起部分内，并且可以看出，盖172使这些接头配合。根据实例实施方式，这是电池单元构造，使用成卷或成条制造的电极基底可以利用这个构造。只出于实例的目的，图中示出组件170，其具有从电极基底延伸的这个数量的接头；可以按需利用更少或更多的接头。
[0069]下面参考图18，图中示出实例电池组件180，其包括具有接头114的多个电极基底112。组件180能够进一步包括罩组件182，其包括耦接部分184。例如，耦接部分184对于接头114而言能够是至少部分导电的和可松脱式密封的。根据实例实施方式，组件180能够进一步包括柱组件186，其通过组件182和耦接部分184来延伸至互补接纳接头114。柱组件186能够进一步包括延伸柱188，根据实例实施方式，其可以被耦接成促进电池单元的排列。组件186以及部分184能够用导电材料制作。
[0070]参考图19，例如，图中示出实例电池组件190的俯视图，其包括罩组件192，其包括耦接部分194和196。按照电池组件190的构造要求，这些耦接部分可以是不同大小的。根据实例构造，图中示出电池单元的1x6布置，其要求耦接部分194和196的大小和布置。下面参考图20，图中示出实例构造200、202、204及206中给定的实例柱组件。根据实例构造，柱组件构造表示可以利用的不同柱布置。参考图21，图中示出2x3构造中的实例电池组件210，该构造包括罩组件212，其具有与其相关联的耦接部分214和216。参考图22，图中示出2伏COS布置中的电池组件220。这个2伏COS布置包括与耦接部分224相关联的罩组件222。根据实例布置，在串联和/或并联构造中可以利用这些电池构造。
[0071]下面参考图23A和23B,图中不出电极基底的可选实施例。参考图23A,电极基底230a能够包括部分232a和部分234a，参考电极基底，如上所述，部分232a被覆或是复合的，参考电极基底，如上所述，部分234a能够起接头114的作用。例如，部分232a能够被构造成暴露于电解质溶液，并且如所述，能够包括导电材料、铅材料、和/或铅膏材料，而部分234a能够被构造成耦接至其它电极基底。如上所述与如上应用，电极基底230a能够包括开口 236a。参考图23B，除了洞或开口 236a不存在外，基底230b能够按照230a中所述进行构造。具体到电极230b是部分232b，其能够被构造成被暴露于电解质溶液，并且包括导电材料、铅材料、和/或铅膏材料二者。部分234b能够被构造成起上述接头114的作用。而电极230a和230b被示出为完整的圆，这仅仅是实例实施例。还考虑到包括具有被去除的接头232a和/或232b部分的实施例的其它实施例。
[0072]参考图24，图中示出实例电池组件240，其包括图23A和23B中所述以堆积构造排列的结构的一系列电极。这些电极基底242能够具有在单元240外延伸的接头部分并且允许这些电极基底按需耦接。
[0073]下面参考图25和26，图中示出数据，其表示将新的先进负基底与传统铅酸电池负电极进行比较的第三方电阻映射。如数据所示，本文中的新实施例能够比传统负电极低多达141%的电阻。改进的导电性能够允许这些新实施例在较低温度下工作，并且以更加均匀地方式利用更加多的活性材料。关于图26，图中示出通过使用这些改进负电极的增益的初始性能中的分散停顿。
【权利要求】
1.一种电极,包含: 基底，所述基底包含非导电材料；以及 与所述基底相关联的导电材料。
2.根据权利要求1所述的电极，其中所述基底是大致平面的并且限定在所述电极的平面侧之间延伸的多个开口。
3.根据权利要求2所述的电极，其中所述开口限定侧壁，所述侧壁在所述平面侧、与所述开口的所述平面侧和所述侧壁二者相关联的所述导电材料之间延伸。
4.根据权利要求1-3所述的电极，进一步包含被所述基底支承并且延伸通过所述开口中的至少一个的铅膏材料。
5.根据权利要求3-4所述的电极，其中所述多个开口形成图案，结构支承材料被涂敷至所述电极。
6.根据权利要求3-5所述的电极，其中所述开口中的一个或多个限定所述开口的所述平面侧和侧壁之间的边缘，这些边缘成斜面。
7.根据权利要求1-6所述的电极，其中所述基底包含玻璃纤维、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、纤维素或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7所述的电极，其中所述基底包含玻璃增强型环氧层压板。
9.根据权利要求1-8所述的电极，其中所述导电材料是不同于铅的导电材料。
10.根据权利要求1-9所述的电极，其中所述导电材料包含铜、铝、银、金、镍、和/或上述的合金中的一种或多种。
11.根据权利要求1-10所述的电极，进一步包含与所述导电材料相关联的铅材料。
12.根据权利要求1-11所述的电极，进一步包含: 与所述导电材料相关联的铅材料；以及 与所述铅材料相关联的铅膏材料。
13.根据权利要求1-12所述的电极，进一步包含被所述基底支承的铅膏材料。
14.一种电极，包含至少两个部分，所述两个部分中的第一部分被构造成延伸到电池溶质内，以及所述两个部分中的第二部分被构造成存在于所述电池溶质外的，所述第一部分既限定多个凹部并且还包含基底，所述基底包含非导电材料。
15.根据权利要求14所述的电极，其中所述第一部分限定多个齿。
16.根据权利要求14所述的电极，其中所述第一部分限定多个开口。
17.根据权利要求14-16所述的电极，进一步包含: 与所述基底相关联的导电材料； 与所述导电材料相关联的铅材料； 与所述铅材料相关联的铅膏材料；以及 其中通过所述多个开口中的一个或多个的通路保持清洁。
18.根据权利要求14-17所述的电极，进一步包含沉积在所述第一部分的所述基底上的导电材料。
19.权利要求18所述的电极，其中所述导电材料以线的形式沉积。
20.根据权利要求14-19所述的电极，进一步包含以线的形式沉积在所述导电材料上的铅材料。
21.根据权利要求14-20所述的电极，进一步包含: 以线的形式沉积在所述导电材料上的铅材料；以及 沉积在所述铅材料上的铅膏。
22.根据权利要求18所述的电极，其中所述导电材料以层的形式沉积。
23.根据权利要求14和22所述的电极，其中所述基底镀有导电材料。
24.根据权利要求18-23所述的电极，进一步包含在所述导电材料上分层的铅材料。
25.根据权利要求18-24所述的电极，进一步包含: 在所述导电材料上分层的铅材料；以及 在所述铅材料上分层的铅膏。
26.—种电池,包含至少两个电极,至少一个所述电极包含: 基底，所述基底包含非导电材料；以及 与所述基底相关联的导电材料。
27.根据权利要求26所述的电池，其中所述电极进一步包含至少两个部分，第一部分被构造用于电耦接，以及第二部分被构造成存在于电池溶质中。
28.根据权利要求27所述的电池，其中所述电极的所述第二部分限定凹部。
29.根据权利要求27和28所述的电池，其中所述电极的所述第二部分进一步包含: 与所述基底相关联的导电材料； 与所述导电材料相关联的铅材料；以及 与所述铅材料相关联的铅膏材料。
30.根据权利要求27-29所述的电池，其中所述第一部分被构造成从所述第二部分延伸的接头。
31.根据权利要求27-30所述的电池，进一步包含至少一个柱组件，其被耦接至同极性电极的接头。
32.根据权利要求27-30所述的电池，进一步包含被构造成接纳一个或多个接头或者一个或多个所述电极的罩。
33.根据权利要求26-32所述的电池，其被构造成平板、管状、圆形或双极电池中的一种。
34.根据权利要求26-32所述的电池，其是一组电池内多个电池中的至少一个。
35.根据权利要求26-32所述的电池，其被构造成为一组单独的电池。
36.一种电力储存方法,包含: 给电池提供电流，所述电池包含电池溶质内的多个电极，其中所述电池中的至少一个电极对所述电池溶质是惰性的而且包含非导电材料；以及在所述电池内储存电力。
37.根据权利要求36所述的电力储存方法，其中所述提供电流包含将电流提供给与同极性的所述多个电极中的一个或多个电连通的一个或多个柱组件。
38.一种电极制造方法，包含: 提供包含非导电材料的基底；以及 将导电材料沉积在所述基底上以形成电极。
39.根据权利要求38所述的方法，进一步包含在所述基底中产生一个或多个凹部。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述产生包含在所述基底内形成开口。
41.根据权利要求39-40所述的方法，其中所述产生包含从所述基底形成齿。
42.根据权利要求38-41所述的方法，其中所述提供所述基底并且沉积导电材料二者都包含提供覆有导电材料的基底，所述方法进一步包含: 将铅材料沉积在至少一部分所述导电材料上；以及 将铅膏材料沉积在所述铅材料上。
43.根据权利要求38-42所述的方法，进一步包含通过在所述基底内产生支承部件来涂敷结构支承材料，所述结构支承材料被涂敷至所述电极。
44.根据权利要求38-43所述的方法，其中所述沉积所述导电材料包含在所述基底上形成导电材料的线。
45.根据权利要求44所述的方法，其中形成导电材料的线包含蚀刻沉积在所述基底上的导电材料。
46.根据权利要求38-45所述的方法，进一步包含: 将铅材料沉积在至少一部分所述导电材料上；以及 将铅膏材料沉积在所述铅材料上。
47.根据权利要求38-46所述的方法，其中所述提供所述基底包含提供一片基底材料并且将所述导电材料沉积在所述片上，所述方法进一步包含将所述片的不连续部分与其余部分分离以形成电极。
48.根据权利要求38-47所述的方法，其中所述提供所述基底包含提供一卷基底材料并且将所述导电材料沉积在展开的基底上，所述方法进一步包含将所述展开基底的不连续部分与所述其余部分分离以形成电极。
【文档编号】H01M4/68GK103650223SQ201280018830
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年2月29日 优先权日:2011年3月4日
【发明者】B·W·斯通, A·T·沃伯汀 申请人:需求能源网络股份有限公司