專利名稱：改性纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性纖維(如玻璃纖維)的方法。該改性的纖維例如可用在鉛酸電池中。
背景電池常用作能源。通常電池包括負(fù)電極(陽極)和正電極(陰極)。陽極和陰極經(jīng)常置于電解溶液中。在電池放電過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而氧化活性陽極材料并還原活性陰極材料。在反應(yīng)過程中，電子從陽極流到陰極，而電解溶液中的離子在陽極和陰極間流動。某些電池可通過逆向進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行再充電。
一種類型的電池是鉛酸電池。在鉛酸電池中，鉛常用作活性陽極材料和二氧化鉛常用作活性陰極材料。一般地，鉛酸電池也含有硫酸，其用作電解質(zhì)并參與化學(xué)反應(yīng)。鉛酸電池反應(yīng)的通常放電反應(yīng)是陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)總反應(yīng)概述本發(fā)明涉及改性纖維如玻璃纖維的方法。作為實例，該改性的纖維在電池的一個或多個電極中使用(例如鉛酸電池的陽極和/或陰極)?？蛇x擇地或另外地，該改性的纖維可置于糊狀物中用以形成鉛酸電池的一個或多個電極(例如鉛酸電池的陽極和/或陰極)。
在一個方面中，本發(fā)明提供一種改性多根纖維的方法。該方法包括以多于一個角度對該多根纖維施加壓力。在施加壓力之前該多根纖維的平均長度大于1.5毫米，在施加壓力之后其平均長度小于1.5毫米。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種改性多根纖維的方法。該方法包括對該多根纖維施加壓力。在施加壓力之前該多根纖維具有第一平均長度，在施加壓力之后具有第二平均長度。該第一平均長度比該第二平均長度至少大15倍。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種改性多根纖維的方法。該方法包括對該多根纖維施加第一壓力，及從該多根纖維除去該第一壓力。該方法還包括旋轉(zhuǎn)該多根纖維，及對該多根纖維施加第二壓力。該多根纖維在施加該第一壓力之前具有第一平均長度，在施加該第二壓力之后具有第二平均長度。該第一平均長度大于該第二平均長度。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種組合物，其包括活性鉛電極材料和纖維。該纖維的平均長度為0.1毫米～1.5毫米。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種糊狀物，其包括鉛材料和纖維。該纖維的平均長度為0.1毫米～1.5毫米。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種電極，其包括支持物和置于該支持物上的活性鉛電極材料(例如鉛或二氧化鉛)。該活性鉛電極材料包括平均長度為0.1毫米～1.5毫米的纖維。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種電池，其包括陽極和陰極。該陽極包括支持物和置于該支持物上的活性電極材料。該活性電極材料包括鉛和平均長度為0.1毫米～1.5毫米的纖維。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種電池，其包括陽極和陰極。該陰極包括支持物和置于該支持物上的活性電極材料。該活性電極材料包括二氧化鉛和平均長度為0.1毫米～1.5毫米的纖維。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種方法，其包括結(jié)合鉛材料和纖維。該纖維的平均長度為0.1毫米～1.5毫米。該方法還包括將鉛材料和纖維與水結(jié)合。該方法還包括混合鉛材料、纖維和水。此外，該方法包括加入酸(例如硫酸)。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種方法，其包括結(jié)合纖維和水，及將水和纖維與鉛材料結(jié)合。該纖維的平均長度為0.1毫米～1.5毫米。該方法還包括混合鉛材料、纖維和水。該方法還包括加入酸(例如硫酸)。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種組合物，其包括活性鉛電極材料和纖維。該纖維的平均長度小于1.5毫米，平均直徑至少為1微米。該組合物例如可用在電池電極中(例如鉛酸電池的陽極和/或陰極)。
在另一個方面中，本發(fā)明提供平均長度為0.1毫米～1.5毫米的多根玻璃纖維。
在另一個方面中，本發(fā)明提供酸吸收小于l 350％的多根玻璃纖維。
一般地，該纖維(例如玻璃纖維)是組合在一起的單纖維。例如，可將該纖維(例如玻璃纖維)裝入外殼中再出售給消費者。
在某些實施方案中，含有改性的纖維的電極材料可以表現(xiàn)出相對較高的強(qiáng)度，例如使用振動測試進(jìn)行測量。這些可降低用于使電極材料和隔板間保持良好電接觸所用的壓力，從而降低了遇到問題的可能性，這種問題與為使電極材料和隔板間保持良好電接觸而使用的較大壓力相關(guān)。
在某些實施方案中，含有改性的纖維的電極材料可以表現(xiàn)出相對較高的初始比容量。這對于例如在相對較短時間內(nèi)從鉛酸電池得到相對較大量的能量的應(yīng)用中是有利的。
在某些實施方案中，含有改性的纖維的陽極材料對于氧化具有相對活性。這一點可增強(qiáng)陽極材料進(jìn)行氧化(例如有助于從鉛形成氧化鉛)的能力。
在某些實施方案中，含有改性的纖維的電極材料具有相對開放的結(jié)構(gòu)。這一點例如有助于化學(xué)反應(yīng)中的參與物進(jìn)入電極材料。
在某些實施方案中，含有改性的纖維的電極材料可以表現(xiàn)出相對較高的電荷接受性。
本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點表明在說明書、附圖和權(quán)利要求書中。


圖1是鉛酸電池實施方案的部分剖切的透視圖；圖2是鉛酸電池陽極片的實施方案的部分剖視圖；圖3是鉛酸電池陰極片的實施方案的部分剖視圖；圖4是用于改變纖維束平均長度的裝置的實施方案的剖視圖；圖5表明涂覆裝置的實施方案；圖6表明涂覆裝置的實施方案；圖7是放電的陽極片的X-射線衍射掃描圖；圖8是充電的陽極片的X-射線衍射掃描圖；圖9是放電的陽極片結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖，放大倍率為800×；
圖10是放電的陽極片結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖，放大倍率為3,000×；圖11是放電的陽極片結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖，放大倍率為3,000×；圖12是干燥的涂覆的陽極片(固化前)的掃描電子顯微圖，放大倍率為500×；圖13是放電的陽極片的X-射線衍射掃描圖；圖14是充電的陽極片的X-射線衍射掃描圖；圖15是放電的陽極片結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖，放大倍率為800×；圖16是放電的陽極片結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖，放大倍率為3,000×；圖17表明測得的某些電池的額定電荷接受性；圖18表明測得的某些電池的額定保留容量值；圖19表明測得的某些電池的額定冷起動值；圖20表明測得的某些電池的額定冷起動值；及圖21是柱狀圖，表明某些電池的容量對放電速率的數(shù)據(jù)。
詳細(xì)說明圖1表明鉛酸電池100，其包括帶有蓋子104的箱體102，該蓋子104中設(shè)有凸臺106。箱體102包括與負(fù)極接線柱112相連的陽極片110及與正極接線柱122相連的陰極片120。隔板130分別設(shè)于相鄰的陽極片110和陰極片120之間。箱體102也含有硫酸(例如硫酸水溶液)。
圖2和圖3分別是陽極片110和陰極片120的部分剖視圖。陽極片110包括帶有柵格113的支持物112，其上帶有陽極組合物114，陰極片120包括帶有柵格123的支持物122，其上帶有陰極組合物124。
陽極組合物114和/或陰極組合物124可以包括平均長度為0.1毫米～1.5毫米的玻璃纖維。纖維指長度直徑比(即縱橫比)至少為2的實體。
盡管不希望限于理論，但是可以認(rèn)為在陽極組合物114和/或陰極組合物124中含有玻璃纖維可以增強(qiáng)電池100的性能(例如增強(qiáng)初始比容量)?？梢哉J(rèn)為玻璃纖維可以提高硫酸進(jìn)入電池100中的活性電極材料的能力，這是由于纖維可以從電極材料的內(nèi)部延伸進(jìn)入硫酸溶液而形成用于一種或多種反應(yīng)參與物(例如硫酸)滲透進(jìn)電極材料內(nèi)部的通道，從而提高能夠容易參與電池100的化學(xué)反應(yīng)的電極材料。進(jìn)一步可以認(rèn)為玻璃纖維能夠提高離子的遷移率，即它們進(jìn)入或離開電極材料的能力(例如通過提供用于離子傳遞的親水性途徑)，從而增強(qiáng)能量從電池100發(fā)出的速率。也可以認(rèn)為玻璃纖維能夠降低在陽極組合物114和/或陰極組合物124表面的相對非活性材料(如PbSO4)的尺寸和/或區(qū)域形成，并且也能夠提高容易參與電池100中的化學(xué)反應(yīng)的電極材料的量。進(jìn)一步可以認(rèn)為當(dāng)潤濕時(例如當(dāng)與硫酸水溶液接觸時)玻璃纖維沿其長度也表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性，從而玻璃纖維基本上對電極材料的導(dǎo)電性沒有所不希望的影響，并且在某些實施方案中實際上能夠增強(qiáng)電極材料的導(dǎo)電性。也可以認(rèn)為某些玻璃纖維能夠釋放某些離子(例如鎳、鉑、鋇、鈷、銻、鉍和/或錫)，當(dāng)它們存在于硫酸溶液中時可以增強(qiáng)電池性能。可以認(rèn)為這些特征中的一個或多個是特別有利的，例如當(dāng)電池用于高放電速率的條件下。
一般地，玻璃纖維是由一種或多種硅質(zhì)材料形成。盡管可以使用各種類型的玻璃纖維，但通常玻璃纖維對鉛酸電池的存儲和使用條件是相對惰性的。在某些實施方案中，至少某些(例如所有的)的玻璃纖維含有相對較少量的(例如小于1wt.％、小于0.5wt.％、小于0.1wt.％)的鋇和/或鋅化合物(例如氧化鋇、氧化鋅)。在某些實施方案中，至少某些(例如所有的)玻璃纖維由通常稱為C玻璃的玻璃形成。
玻璃纖維可從商業(yè)得到，例如從Owens Coming(Toledo，OH)，Johns Manville(Denver，CO)，PPG(Pittsburgh，PA)，Nippon Sheet Glass(Tokyo，Japan)，Evanite Fiber Corporation(Corvallis，OR)和Hollingsworth & Vose Company(East Walpole，MA)得到。商業(yè)可得到的玻璃纖維的實例包括PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose)、PA-10玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)、PA-20玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)、Evanite 408玻璃纖維(Evanite FiberCompany)、Evanite 609玻璃纖維(Evanite Fiber Company)、Evanite 610MB玻璃纖維(Evanite Fiber Company)和Evanite 719玻璃纖維(EvaniteFiber Company)。
一般地，玻璃纖維的平均長度小于1.5毫米(例如小于1.4毫米、小于1.3毫米、小于1.2毫米、小于1.1毫米、小于1毫米、小于0.975毫米、小于0.950毫米、小于0.925毫米、小于0.900毫米、小于0.875毫米、小于0.850毫米、小于0.825毫米、小于0.800毫米、小于0.775毫米、小于0.750毫米、小于0.725毫米、小于0.700毫米、小于0.675毫米、小于0.650毫米、小于0.625毫米、小于0.600毫米、小于0.575毫米、小于0.550毫米、小于0.525毫米、小于0.500毫米、小于0.475毫米、小于0.450毫米、小于0.425毫米、小于0.400毫米、小于0.375毫米、小于0.350毫米、小于0.325毫米、小于0.300毫米、小于0.275毫米、小于0.250毫米、小于0.225毫米、小于0.200毫米、小于0.175毫米、小于0.150毫米、小于0.125毫米、小于0.100毫米)和/或平均長度至少為0.100毫米(例如至少為0.125毫米、至少為0.150毫米、至少為0.175毫米、至少為0.200毫米、至少為0.225毫米、至少為0.250毫米、至少為0.275毫米、至少為0.300毫米、至少為0.325毫米、至少為0.350毫米、至少為0.375毫米、至少為0.400毫米、至少為0.425毫米、至少為0.450毫米、至少為0.475毫米、至少為0.500毫米)。
纖維樣品的平均長度測定如下。將纖維置于載片上，使用帶有攝影機(jī)的Leica DMLS顯微鏡(Meyer Instruments，Inc.，Houston，Texas)目視測量纖維長度，放大倍率20×～200×。然后計算測量的纖維長度的算術(shù)平均值作為平均長度。
在某些實施方案中，玻璃纖維被加工成糊狀物的能力隨纖維平均長度的降低而增加?？梢哉J(rèn)為這是由于降低纖維的平均長度使某些流動特性增強(qiáng)的原因。作為實例，表I表明不同平均長度的玻璃纖維的流動特性。PA-10的平均長度是359微米，PA-20的平均長度是154微米。通過如下測量表I中的數(shù)據(jù)將給定重量的玻璃纖維樣品置于給定尺寸的篩網(wǎng)上；使用Syntron振蕩器以42Hz的頻率搖動5分鐘；及稱重通過篩網(wǎng)的玻璃纖維的量。本文將這種測試稱為搖動測試。如表I所示，對于給定的網(wǎng)孔尺寸而言，玻璃纖維通過篩網(wǎng)的能力隨平均纖維長度的降低而增加。
表I

在某些實施方案中，至少1wt.％(例如至少2wt.％、至少5wt.％、至少10wt.％、至少15wt.％、至少20wt.％、至少30wt.％、至少40wt.％、至少50wt.％、至少60wt.％、至少70wt.％)的玻璃纖維在搖動測試中能夠通過10×10的網(wǎng)孔。
在某些實施方案中，至少5wt.％(例如至少10wt.％、至少15wt.％、至少20wt.％、至少30wt.％、至少40wt.％、至少50wt.％、至少60wt.％、至少70wt.％、至少80wt.％、至少90wt.％)的玻璃纖維在搖動測試中能夠通過8×8的網(wǎng)孔。
在某些實施方案中，至少5wt.％(例如至少10wt.％、至少15wt.％、至少20wt.％、至少30wt.％、至少40wt.％、至少50wt.％、至少60wt.％、至少70wt.％、至少80wt.％、至少90wt.％)的玻璃纖維在搖動測試中能夠通過6×6的網(wǎng)孔。
在某些實施方案中，至少5wt.％(例如至少10wt.％、至少15wt.％、至少20wt.％、至少30wt.％、至少40wt.％、至少50wt.％、至少60wt.％、至少70wt.％、至少80wt.％、至少90wt.％)的玻璃纖維在搖動測試中能夠通過4×4的網(wǎng)孔。
在某些實施方案中，超過6wt.％(例如至少7wt.％、至少8wt.％、至少9wt.％、至少10wt.％、至少11wt.％、至少12wt.％、至少13wt.％、至少14wt.％)的玻璃纖維束在手動薄片測試中損失。手動薄片測試按如下進(jìn)行。將纖維束置于Hamilton Beach 7速攪拌器中，并向該攪拌器中加入550毫升去離子(反滲析)水。向該攪拌器中加入硫酸水溶液(22vol.％的硫酸)，從而使混合物的pH為2.8。將該攪拌器設(shè)置到高速并攪拌10秒。將經(jīng)攪拌的混合物倒在帶有150網(wǎng)篩的TAPPI半自動手動薄片模具上，開動模具，從而經(jīng)攪拌的混合物在帶有150網(wǎng)篩上形成手動薄片。然后關(guān)閉模具，并將手動薄片用6.5磅/平方英寸的壓力在150網(wǎng)篩上壓平。手動薄片用25磅的輥子輥壓5次，然后放入187℃的爐中至干。然后測量干燥的手動薄片的質(zhì)量。重量損失百分比是干燥的手動薄片與纖維束初始質(zhì)量的比值。
玻璃纖維的平均直徑小于40微米(例如小于35微米、小于30微米、小于25微米、小于20微米、小于15微米、小于10微米、小于5微米、小于3微米、小于2.9微米、小于2.75微米、小于2.5微米、小于2.25微米、小于2.5微米、小于2.25微米、小于2微米、小于1.75微米、小于1.5微米、小于1.25微米、小于1微米)和/或平均直徑至少為1微米(例如至少為1.25微米、至少為1.5微米、至少為1.75微米、至少為2微米、至少為2.25微米、至少為2.5微米、至少為2.75微米、至少為3微米、至少為3.5微米、至少為4微米)。在某些實施方案中，玻璃纖維的平均直徑為0.7微米～6.25微米(例如0.9微米、1.35微米、2.9微米、2.8微米、6.1微米)。
纖維樣品的平均直徑可使用BET法和氬氣進(jìn)行測定。
玻璃纖維的平均縱橫比小于1,500(例如小于1400、小于1,300、小于1,200、小于1,100、小于1,000、小于900、小于800、小于700、小于600、小于500、小于400、小于300)和/或平均縱橫比至少為2(例如至少為5、至少為10、至少為50、至少為60、至少為70、至少為80、至少為90、至少為100、至少為110、至少為120、至少為130、至少為140、至少為150、至少為160、至少為170、至少為180、至少為190、至少為200、至少為250、至少為300、至少為350、至少為400)。
纖維樣品的平均縱橫比指纖維樣品的平均長度與纖維樣品的平均直徑的比值。
在某些實施方案中，玻璃纖維具有相對較低的酸吸收。例如，玻璃纖維的酸吸收小于1,350％(例如小于1,300％、小于1,250％、小于1,200％、小于1,150％、小于1,100％、小于1,500％、小于1,000％、小于950％、小于900％、小于850％、小于800％、小于750％、小于700％、小于650％、小于600％、小于550％、小于500％、小于450％、小于400％、小于350％、小于300％、小于250％、小于200％、小于150％、小于125％、小于100％)和/或至少為50％(例如至少為100％、至少為150％、至少為200％、至少為250％、至少為300、至少為350％)。
纖維樣品的酸吸收測量如下。將1克的纖維樣品置于培養(yǎng)皿中(例如陪替氏培養(yǎng)皿)。將足以潤濕并覆蓋纖維的比重為1.28的硫酸置于纖維上。將纖維在硫酸中浸泡5分鐘。從硫酸中取出纖維，置于篩子上，漏干1分鐘。然后測量纖維的質(zhì)量以確定纖維的濕重。通過下面的方程式確定酸吸收。
酸吸收＝((纖維的濕重(克)-1克)/(1克))×(100％))至少一些玻璃纖維可以是基本上未涂覆的?；旧衔赐扛驳睦w維指在纖維與陽極材料114或陰極材料124結(jié)合前其涂層(例如金屬涂層、金屬氧化物涂層、合金涂層)小于表面的90％(例如小于80％、小于70％、小于60％、小于50％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％)。
至少一些玻璃纖維可以是基本上非空的。本文所稱的基本上非空的纖維指纖維的內(nèi)部體積至少有10％(例如至少有20％、至少有30％、至少有40％、至少有50％、至少有60％、至少有70％、至少有80％、至少有90％、至少有95％、至少有96％、至少有97％、至少有98％、至少有99％)的固體。
至少一些玻璃纖維可以是基本上無孔的。本文所稱的基本上無孔的纖維指纖維表面形成的孔小于95％(例如小于90％、小于80、小于70％、小于60％、小于50％、小于40％、小于30％、小于10％)。
一般地，陽極材料114和/或陰極材料124中的玻璃纖維的量可以根據(jù)需要變化。例如，相對于材料中(陽極材料114)的鉛或材料中(陰極材料124)的二氧化鉛而言，陽極材料114和/或陰極材料124可以包括至少0.02wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.2wt.％、至少0.3wt.％、至少0.4wt.％、至少0.5wt.％、至少0.6wt.％、至少0.7wt.％、至少0.8wt.％、至少0.9wt.％、至少1wt.％、至少1.1wt.％、至少1.2wt.％、至少1.3wt.％、至少1.5wt.％、至少1.6wt.％、至少1.7wt.％、至少1.8wt.％、至少1.9wt.％、至少2wt.％)和/或小于20wt.％(例如小于15wt.％、小于10wt.％、小于5wt.％、小于4wt.％、小于3wt.％、小于2.75wt.％、小于2.5wt.％、小于2.25wt.％、小于2wt.％、小于1.75wt.％、小于1.5wt.％)的玻璃纖維。
平均長度為0.1毫米～1.5毫米的玻璃纖維可使用各種技術(shù)形成。通常可通過減小相對較長纖維的平均長度來形成玻璃纖維。相對較長纖維的平均長度例如至少為5毫米(例如至少為7毫米、至少為10毫米、至少為15毫米、至少為20毫米)。
在某些實施方案中，平均長度為0.1毫米～1.5毫米的玻璃纖維可通過碾碎較長的纖維來制備。例如，可將玻璃纖維束置于容器中，并向纖維施加壓力(例如至少50磅/平方英寸、至少75磅/平方英寸、至少100磅/平方英寸、至少125磅/平方英寸、至少150磅/平方英寸、至少175磅/平方英寸、至少200磅/平方英寸)以在一段時間內(nèi)碾碎纖維(例如至少1秒、至少2秒、至少3秒、至少4秒、至少5秒、至少6秒、至少7秒、至少8秒、至少9秒、至少10秒)。碾碎步驟可根據(jù)需要重復(fù)多次(例如1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次)，直到纖維具有所需的平均長度。在某些實施方案中，在一次或多次碾碎步驟間(例如在每次碾碎步驟間，在每兩次碾碎步驟間)玻璃纖維束可以按一定角度旋轉(zhuǎn)(例如5°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°)。
在某些實施方案中，碾碎前的玻璃纖維束的平均長度與碾碎后的玻璃纖維束的平均長度的比值至少為15(例如至少為20、至少為25、至少為30、至少為35、至少為40、至少為45、至少為50、至少為75、至少為100、至少為200、至少為250)和/或小于500(例如小于250、小于200)。
圖4是用于形成玻璃纖維的裝置300的剖視圖。該裝置包括壓縮機(jī)(例如液壓壓縮機(jī))310，其可施加壓力(例如至少500磅/平方英寸、至少1,000磅/平方英寸、至少1,500磅/平方英寸、至少1,750磅/平方英寸)。壓縮機(jī)310與汽缸(例如液壓汽缸)320通過管道315以液體相通過。汽缸320置于殼體330內(nèi)，并包括壓頭322，其用于將壓力從汽缸320傳輸?shù)綁罕P340的表面342的一部分。而壓盤340又可對殼體330中的空間350內(nèi)的內(nèi)含物(例如玻璃纖維束)施加壓力。通常需配制壓盤340、壓頭322和汽缸320使得壓盤340對空間350的內(nèi)含物所施加的壓力小于壓縮機(jī)310對汽缸壁322所施加的壓力。例如，壓盤340對空間350的內(nèi)含物所施加的壓力比壓縮機(jī)310對汽缸壁322所施加的壓力小90％(例如小80％、小70％、小60％、小50％、小40％、小30％、小20％、小10％)。
在系統(tǒng)300的使用中，玻璃纖維束置于空間350中；壓頭322對壓盤表面342施加壓力；壓盤340的壓力在給定時間內(nèi)施加到空間350中的玻璃纖維上。在某些實施方案中，這種步驟重復(fù)進(jìn)行，同時可以在對玻璃纖維束施加壓力的步驟之間旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)玻璃纖維束。在重復(fù)施加壓力的實施方案中，不同的壓力應(yīng)用步驟中所用的壓力可以不同，或者在每次的壓力應(yīng)用步驟中可以是基本上相同的壓力。
陽極材料114和/或陰極材料124可以包括其它的材料，如常規(guī)的鉛酸電池電極添加劑。例如，陽極材料114和/或陰極材料124可以包括一種或多種增強(qiáng)材料，如切斷的有機(jī)纖維(例如平均長度為0.125英寸或更多)。陽極材料114和/或陰極材料124中可以含有的其它材料包括硫酸金屬鹽(例如硫酸鎳、硫酸銅)、紅丹(例如含有Pb3O4的材料)、鉛黃、石蠟油和/或增充劑。一般地，增充劑包括作為主要成分的硫酸鋇、碳黑及木質(zhì)素磺酸鹽。增充劑的成分可以是預(yù)混合的或非預(yù)混合的。增充劑例如可從Hammond Leads Products(Hammond，IN)和Atomized Products Group，Inc.(Garland，TX)得到。商業(yè)可得到的增充劑實例是Texex增充劑(Atomized Products Group，Inc.，Garland，TX)。在某些實施方案中，增充劑、硫酸金屬鹽和/或石蠟存在于陽極材料114中，但是陰極材料124中沒有。
一般地，電極材料可按如下制備混合氧化鉛(例如由球磨方法形成的氧化鉛和/或由Barton方法形成的氧化鉛)和其它的電極材料成分以形成糊狀物，將糊狀物涂覆在支持物上(例如鉛柵格)以制得板片，部分干燥糊狀材料，固化材料，干燥固化的材料，電鑄材料(例如將氧化鉛轉(zhuǎn)化成用于陽極材料114的鉛，將氧化鉛轉(zhuǎn)化成用于陰極材料124的二氧化鉛)，及將板片組裝成電池結(jié)構(gòu)。
一般地，結(jié)合各成分的順序可以根據(jù)需要來改變。通常在攪拌下順序加入各成分。
在某些實施方案中，糊狀物按如下制備。向混合器中加入(例如順序加入或同時加入)氧化鉛、玻璃纖維、水及其它成分，并結(jié)合一段時間(例如1分鐘～10分鐘)。將硫酸(例如50wt.％硫酸水溶液)加到混合物中并混合。一般地，在可控制的速率下加入硫酸以防止混合物過熱，加入硫酸的同時進(jìn)行混合。例如，加入硫酸的速率應(yīng)使得加入硫酸過程中混合物的最大溫度小于70℃(例如55℃～65℃)。加入硫酸后，混合混合物并冷至小于40℃(例如30℃～35℃)以形成糊狀物。
在某些實施方案中，糊狀物按如下制備。向混合器中加入(例如順序加入或同時加入)玻璃纖維、水及其它成分(除了氧化鉛)，并混合一段時間(例如1分鐘～10分鐘)。將氧化鉛加到混合物中，并混合一段時間(例如1分鐘～10分鐘)。將硫酸(例如50wt.％硫酸水溶液)加到混合物中并混合。一般地，在可控制的速率下加入硫酸以防止混合物過熱，加入硫酸的同時進(jìn)行混合。例如，加入硫酸的速率應(yīng)使得加入硫酸過程中混合物的最大溫度小于70℃(例如55℃～65℃)。然后在混合下將混合物冷至小于40℃(例如30℃～35℃)以形成糊狀物。
盡管不希望限于理論，但是可以認(rèn)為玻璃纖維能夠吸收水，并且在糊狀物組合物中含有玻璃纖維可使糊狀物具有相對較高的水含量，同時具有相對較低的立體重量。
然后將糊狀物涂覆在支持物上。這可使用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。
圖5表明用于將糊狀物涂覆到支持物上并部分干燥材料的涂覆裝置400的實施方案。裝置400包括帶有混合葉片411的混合器410及用于容納糊狀物的糊狀物送料斗412。糊狀物可從送料斗412排出，并涂覆在位于傳送器420上的支持物414上。涂覆的支持物沿傳送器421移動，并進(jìn)入爐子422，在爐子中加熱糊狀物以降低水含量(例如降低到小于10wt.％的水，例如7wt.％～9wt.％的水)。通常爐子422中的溫度為150℃～345℃，每個涂覆的支持物在爐子422中放置15秒至1分鐘。從爐子422中退出后，該板片堆積在桌子423上。
圖6表明用于將糊狀物涂覆到支持物上并部分干燥材料的涂覆裝置500的實施方案。裝置500包括帶有混合葉片511的混合器510及用于容納糊狀物的糊狀物送料斗512。裝置500也包括支持物進(jìn)料臺527、傳送器525、涂覆紙輥子524和涂覆紙輥子531。支持物514可沿傳送器525從支持物進(jìn)料臺527開始移動，并被從輥子524和輥子531來的涂覆紙覆蓋，再沿傳送器526移動。刀具528和鐵砧529用于切割相鄰支持物間的涂覆紙，然后支持物沿傳送器520移動。當(dāng)支持物通過送料斗512下面時，糊狀物從送料斗512排出，并涂覆到支持物上。涂覆的支持物沿傳送器520和傳送器521移動，并進(jìn)入爐子522，在爐子中加熱糊狀物以降低水含量(例如降低到小于10wt.％的水，例如7wt.％～9wt.％的水)。通常爐子522中的溫度為150℃～345℃，每個涂覆的支持物在爐子522中放置15秒至1分鐘。從爐子522中退出后，該板片堆積在桌子上。
然后將板片固化。一般地，固化過程被用來降低支持物上的材料中的氧化鉛顆粒中的鉛量(例如鉛含量降低到小于氧化鉛的4wt.％，如鉛小于氧化鉛的1wt.％)。固化過程也被用來進(jìn)一步降低支持物上的材料中的水含量。在某些實施方案中，板片在相對較高的濕度(例如至少90％的濕度，如至少95％的濕度)和相對較高的溫度(例如至少35℃，如35℃～50℃)下固化一段時間(例如至少1天，如1天～7天)。在某些實施方案中，板片在相對較低的濕度(例如小于5％的濕度，如小于1％的濕度)和相對較高的溫度(例如至少35℃，如35℃～50℃)下固化一段時間(例如小于3天，如小于2天)。在某些實施方案中，通過覆蓋板片并將覆蓋的板片在可控制的環(huán)境中放置一段時間(例如3～5天)來進(jìn)行固化。
盡管不希望限于理論，但是可以認(rèn)為電極材料中存在的玻璃纖維可以降低固化材料所用的時間。特別地，可以認(rèn)為玻璃纖維能夠吸收水，而水可在鉛的氧化中用作催化劑，并且玻璃纖維中所含的水也能提高鉛氧化的速率，從而降低為得到所需的鉛氧化度所用的固化時間(例如可通過鉛相對于氧化鉛的重量百分比來測量)。此外，可以認(rèn)為與帶有不含玻璃纖維的固化材料的基本上相似的板片相比，帶有含玻璃纖維的固化材料的板片可能具有相對較高的水含量并不會與其它板片粘結(jié)。
形成固化板片可將氧化鉛轉(zhuǎn)化成鉛(陽極材料114)或二氧化鉛(陰極材料124)。通?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)的電鑄方法來實現(xiàn)。例如，電鑄包括將板片和硫酸放于容器中，以電化學(xué)方式在適合的電勢下向板片充電，從而將氧化鉛轉(zhuǎn)化成電極材料。
電鑄后，從容器中取出板片并干燥。通常在相對惰性的氣氛中干燥陽極片以減小鉛氧化的可能。
使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)將干燥的板片組裝成電池。通常包括將隔板置于容器內(nèi)相鄰的板片之間，將板片進(jìn)行電連接(例如用鉛電橋連接)以形成電池(例如單電池和/或串聯(lián)電池)，向容器中加入硫酸。通常DC電流通過電池(例如500安培-小時/千克)，同時電池的溫度低于60℃。
下面的實施例僅起說明作用，而不用于限制本發(fā)明。在糊狀物的制備中，使用Oxmaster混合器(Oxmaster，Inc.，Austel，GA)，并且混合速率是85轉(zhuǎn)/分鐘。通過將糊狀物填滿杯子來測定糊狀物的立體重量，然后根據(jù)杯子的體積計算糊狀物的密度。用尖銳物(6英寸長)從糊狀物上方6英寸將圓柱形金屬物向下拉，測量物體進(jìn)入糊狀物的距離(英寸)，從而測定糊狀物的滲透性。糊狀物的水比值是糊狀物中水的量與最初加到混合器中的氧化鉛的量的比值。糊狀物的酸比值是糊狀物中酸的量與最初加到混合器中的氧化鉛的量的比值。
實施例150磅的玻璃纖維的制備如下。
50磅的PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)形成玻璃纖維束。將玻璃纖維束置于上述的裝置中(壓縮機(jī)施加1800磅/平方英寸的壓力，8英寸直徑的液壓汽缸，4英寸直徑的壓頭，19英寸×25英寸的壓盤)，并對纖維施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒。除去壓力，將玻璃纖維束旋轉(zhuǎn)90°。再次對纖維施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒。得到的玻璃纖維其平均長度為359微米，其酸吸收為1,097％。根據(jù)手動薄片測試，得到的玻璃纖維的5個樣品的平均重量損失為13.85％，而根據(jù)手動薄片測試，PA-01玻璃纖維的5個樣品的平均重量損失為5.15％。
實施例2除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)6次外，按實施例1中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為183微米，其酸吸收為292％。
實施例3除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)9次外，按實施例1中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為154微米，其酸吸收為177％。
實施例4除了1.)使用平均纖維長度為387微米、平均纖維直徑為0.87微米的Evanite 408玻璃纖維(Evanite Fiber Corporation)，及2.)施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)3次外，按實施例1中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為150微米，其酸吸收為1,845％。
實施例5除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)6次外，按實施例4中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為132微米，其酸吸收為1,577％。
實施例6除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)9次外，按實施例4中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為112微米，其酸吸收為1,091％。
實施例7
除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)12次外，按實施例4中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為115微米，其酸吸收為742％。
實施例8除了1.)使用平均纖維長度為258微米、平均纖維直徑為1.35微米的Evanite 609玻璃纖維(Evanite Fiber Corporation)，及2.)施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)3次外，按實施例1中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為148微米，其酸吸收為1,274％。
實施例9除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)6次外，按實施例8中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為125微米，其酸吸收為901％。
實施例10除了施加190磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)9次外，按實施例8中所述的方法制備50磅的玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為108微米，其酸吸收為665％。
實施例11除了施加1800磅/平方英寸的壓力達(dá)5秒及將纖維旋轉(zhuǎn)90°的步驟重復(fù)12次外，按實施例8中所述的方法制備玻璃纖維。得到的玻璃纖維其平均長度為102微米，其酸吸收為430％。
實施例1231個鉛酸電池的電池組(12伏，750冷起動安培，180分鐘的保留容量)的陽極片制備如下。
將2400磅的氧化鉛(可使用Barton方法制備)、0.75磅的Dynel纖維(可從Cellusuede Products，Inc.，Madison，WI)、12磅的Texex增充劑(Atomized Products Group，Inc.)和132千克的水在攪拌下順序加到Oxmaster混合器中。隨后將混合物混合2分鐘。加入135千克的硫酸水溶液(比重為1.40)，混合得到的混合物，直至其達(dá)到45℃的溫度。
得到的糊狀物在制備中其最大溫度為65℃、立方重量為70克/立方英寸、水比值為0.133和酸比值為0.095。
糊狀物被帶式涂覆在柵格上，并使用具有如下參數(shù)的急驟干燥爐速率是150個涂覆的板片/分鐘、爐溫為420、爐中的水分為7.1％、板片重量為155克、每個柵格重量66克和板片數(shù)為6000個。
使用汞浸入方法測試兩個涂覆的板片樣品的多孔性。兩個涂覆的板片其平均總體積浸入為0.1211立方厘米/克(100％)、平均大孔體積為0.0608立方厘米/克(50％)和平均大孔體積為0.0603立方厘米/克(50％)。
將涂覆的板片在90％的濕度下于45℃下固化3天。
固化的板片在100下干燥2天。
使用如下的堆疊組裝技術(shù)制備31個鉛酸電池的電池組。交替組裝陽極片和陰極片(陰極片按如上制備，但沒有增充劑)，并將隔板置于相鄰的電極之間。將板片/隔板組件置于塑料電池容器中。密封容器的蓋子，并灼燒端口。向容器中加入硫酸(比重為1.2)，電極在約500安培-小時/千克下充電2天，同時保持溫度低于60℃。
然后根據(jù)表II所示的方案在25℃的水浴中形成電鑄該組件。
表II

圖7和圖8分別是放電和充電陽極片的X-射線衍射掃描圖。在進(jìn)行X-射線衍射掃描之前充電的板片置于大氣條件下一段時間。
作為負(fù)極活性材料的純鉛成分通過溶解從放電的負(fù)極板片中分離得到。圖9-11是放電的分離的負(fù)極活性材料的掃描電子顯微圖，放大倍率分別為800×、3,000×和3,000×。
實施例1331個鉛酸電池的電池組(12伏，750冷起動安培，180分鐘的保留容量)的陽極片制備如下。
將12.5磅的PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)、4磅的Texex增充劑(Atomized Products Group，Inc.)和46千克的水在85轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌下順序加到Oxmaster混合器中。將混合物混合1分鐘。加入850磅的氧化鉛(可使用Barton方法制備)，將混合物混合2分鐘。加入48磅的硫酸水溶液(比重為1.40)，混合得到的混合物，直至其達(dá)到110的溫度。
得到的糊狀物其立方重量為71.5克/立方英寸、最高溫度為130。
糊狀物被帶式涂覆在柵格上，并使用具有如下參數(shù)的急驟干燥爐速率是150個涂覆的板片/分鐘、爐溫為420、爐中的水分為7.1％、板片重量為155克、每個柵格重量66克和板片數(shù)為6000個。
使用汞浸入方法測試兩個涂覆的板片樣品的多孔性。兩個涂覆的板片其平均總體積浸入為0.1353立方厘米/克(100％)、平均大孔體積為0.0657立方厘米/克(49％)和平均大孔體積為0.0697立方厘米/克(51％)。
與實施例12涂覆的板片樣品測得的平均汞浸入值相比，實施例13表明糊狀物中含有玻璃纖維使涂覆的板片多孔性增加超過10％，并且向較小的孔變化。
按上述實施例所述的干燥涂覆的板片。圖12是干燥的涂覆的板片(固化前)的掃描電子顯微圖，放大倍率為500×。該圖表明玻璃纖維從糊狀物的內(nèi)部擴(kuò)展到糊狀物的外部。
干燥的涂覆的板片按上述實施例所述的方法進(jìn)一步進(jìn)行處理以提供鉛酸電池(用本實施例的糊狀物制成陰極片，但沒有增充劑)。
圖13和圖14分別是按與上述實施例相同的方式制得的放電和充電板片的X-射線衍射掃描圖。在進(jìn)行X-射線衍射掃描之前充電的板片在基本上按與上述實施例的充電板片相同的條件下放置一段時間。與圖9相比，圖14表明通過使含有玻璃纖維的電極材料暴露于空氣中比不含玻璃纖維的基本上相似的板片暴露于空氣中所形成的氧化鉛(PbO)更多。這表明含有玻璃纖維的電極材料與不含玻璃纖維的基本上相似的板片相比更具有氧化反應(yīng)性。
電池A-F的保留容量按如下測量。每一電池進(jìn)行25安培的恒電流放電，測量電池到達(dá)10.5伏時的時間。對每一電池測試多次。此測試的額定時間是30分鐘。圖18表明每一電池的最大、平均和最小測量值。
電池A-F的冷起動測試按如下進(jìn)行。將每一電池完全充電，并在-18℃下放置24小時。每一電池進(jìn)行750安培的放電，在30秒時測量電壓。此測試的放電電壓的額定端值是7.2伏。對于以850安培的放電速率放電的每一電池重復(fù)測試(7.2伏放電電壓，30秒的額定端值)。結(jié)果表明在圖19中。
電池A-F的其它冷起動測試按如下進(jìn)行。將每一電池完全充電，并在-18℃下放置24小時。每一電池進(jìn)行750安培的放電，測量到達(dá)7.2伏時的時間。此測試的放電時間的額定端值是30秒。對于以850安培的放電速率放電的每一電池重復(fù)測試(30秒的放電時間，7.2伏的額定端值)。結(jié)果表明在圖20中。
實施例1524個鉛酸電池的電池組(12伏，90安培-小時容量(20小時))的陽極片制備如下。
將18.5磅的PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)、12.5磅的Hammond增充劑(Hammond Lead Products)和40千克的水在85轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌下順序加到Oxmaster混合器中。將混合物混合2分鐘。順序加入1320磅的氧化鉛(可使用Barton方法制備)和40千克的水，將混合物混合2分鐘。加入125磅的硫酸水溶液(比重為1.40)，混合得到的混合物7分鐘。
得到的糊狀物其立方重量為75克/立方英寸、滲透度為15、最大溫度為63℃、水比值為0.133和酸比值為0.095。
糊狀物被帶式涂覆在柵格上，并使用具有如下參數(shù)的急驟干燥爐涂覆的板片重量為411-441克、厚度為0.062-0.065英寸、干燥后板片水分為7～8％、干燥爐溫度為350、實際平均板片重為450克、干燥后實際板片水分為8.2％和實際干燥爐最小溫度為260。
使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)一步處理板片，使用標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池處理技術(shù)制備24個鉛酸電池的電池組(90安培-小時，VRLA-AGM)。陰極基本上按與陽極相同的方式制備，但陰極不含增充劑或PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)。
實施例1624個鉛酸電池的電池組(12伏，90安培-小時容量(20小時)，帶有吸光的玻璃隔板)的陽極片按上述實施例進(jìn)行制備，除了用18.5磅的PA-10玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)來代替18.5磅的PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)。
得到的糊狀物其立方重量為72克/立方英寸、滲透度為17、最大溫度為64℃、水比值為0.133和酸比值為0.095。
糊狀物被帶式涂覆在柵格上，并使用具有如下參數(shù)的急驟干燥爐涂覆的板片重量為411-441克、厚度為0.062-0.065英寸、干燥后板片水分為7～8％、干燥爐溫度為350、實際平均板片重為452克、干燥后實際板片水分為8.8％和實際干燥爐最小溫度為260。
使用標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池處理技術(shù)制備24個鉛酸電池的電池組(90安培-小時，VRLA-AGM)。陰極基本上按與陽極相同的方式制備，但陰極不含增充劑或PA-10玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)。
實施例17使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)一步處理板片，按基本上與實施例15相同的方式制備24個鉛酸電池的電池組(90安培-小時，VRLA-AGM)，除了陽極不含PA-01玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)。
測量電池(電池A)的容量(安培-小時)和放電速率(安培)，并與兩個不同電池(分別是電池B和電池C)的測量結(jié)構(gòu)相比。電池B基本上按實施例15所述的來制備，除了相對于在加工過程中加入到混合器中氧化鉛的量而言陽極含有1.5wt.％的PA-01玻璃纖維(Hollingsworth& Vose Company)。電池C基本上按實施例16所述的來制備，除了相對于在加工過程中加入到混合器中氧化鉛的量而言陽極含有1.5wt.％的PA-10玻璃纖維(Hollingsworth & Vose Company)。
表IV表明這些電池的容量數(shù)據(jù)(按安培-小時測量)，表V表明這些電池的放電速率數(shù)據(jù)(按安培測量)。表IV和表V中的數(shù)據(jù)以至少30個電池的平均值為基礎(chǔ)。圖21是柱狀圖，表明這些電池的容量(安培-小時)對放電速率(安培)的數(shù)據(jù)。這些電池按如下放電240安培下5分鐘、173安培下10分鐘、132.9安培下15分鐘、108.8安培下20分鐘和13安培下300分鐘。
表IV

2.攪拌下將溶液A和溶液B混合到一起。
實施例46是透明液體，被認(rèn)為是油包水微乳液，而實施例47是乳狀外觀液體，被認(rèn)為是油包水微乳液。應(yīng)注意的是，表面活性劑<p>盡管已經(jīng)說明了某些實施方案，但本發(fā)明不限于這些實施方案。
作為實例，盡管已經(jīng)公開了平均長度為0.1毫米～1.5毫米的玻璃纖維，但也可以使用平均長度為0.1毫米～1.5毫米的其它類型纖維。一般地，這種纖維可以是硅質(zhì)纖維或非硅質(zhì)纖維、合成纖維或非合成纖維、有機(jī)纖維或無機(jī)纖維、聚合纖維或非聚合纖維、涂覆纖維或基本上非涂覆纖維、中空纖維或基本上非中空纖維、多孔纖維或基本上無孔纖維、金屬纖維或非金屬纖維或其組合。聚合纖維的實例包括取代的聚合物、未取代的聚合物、飽和的聚合物、不飽和的聚合物(例如芳香族聚合物)、有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物、直鏈聚合物、支鏈聚合物、均聚物、共聚物及其組合。聚合物纖維的實例包括聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯)、聚酯(例如對苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(例如尼龍、芳香尼龍)、鹵代聚合物(例如特氟隆)及其組合。其它類型纖維的實例包括金屬纖維(例如由含有過渡金屬或過渡金屬合金的材料形成的纖維)、陶瓷纖維(例如由含有一種或多種金屬氧化物的材料形成的纖維，如鈦酸鹽纖維)、金屬涂覆的纖維、合金涂覆的纖維、硫化物纖維、碳纖維(例如石墨纖維)及其組合。
作為實例，盡管用于糊狀物的支持物被描述為具有某些圖案的柵格，但支持物不限于此。支持物可由具有任何所需設(shè)計的柵格形成。更一般地，支持物不需要是柵格的形式。例如，支持物可以是實體的。此外，支持物可由不含鉛的各種導(dǎo)電材料形成。
其它實施方案公開于權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種改性多根纖維的方法，所述方法包括以多于一個角度對所述多根纖維施加壓力，其中在施加壓力之前所述多根纖維的平均長度大于1.5毫米，在施加壓力之后其平均長度小于1.5毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以多于一個角度同時施加壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以多于一個角度順序施加壓力。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在順序施加壓力的步驟之間旋轉(zhuǎn)所述多根纖維。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的壓力至少是50磅/平方英寸。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的多根纖維包括多根玻璃纖維。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一平均長度至少為5毫米。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加壓力至少為1秒。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二平均長度小于0.5毫米。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加壓力后所述多根纖維的酸吸收小于1350％。
11.一種改性多根纖維的方法，所述方法包括對所述多根纖維施加壓力，其中在施加壓力之前所述多根纖維具有第一平均長度，在施加壓力之后具有第二平均長度，所述第一平均長度是所述第二平均長度的至少15倍。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一平均長度是所述第二平均長度的至少20倍。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一平均長度是所述第二平均長度的至少25倍。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中以多于一個角度同時施加壓力。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中以多于一個角度順序施加壓力。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在順序施加壓力的步驟之間旋轉(zhuǎn)所述多根纖維。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的壓力至少是50磅/平方英寸。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的多根纖維包括多根玻璃纖維。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一平均長度至少為5毫米。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其中施加壓力至少為1秒。
21.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二平均長度小于1.5毫米。
22.如權(quán)利要求11所述的方法，其中施加壓力后所述多根纖維的酸吸收小于1350％。
23.一種改性多根纖維的方法，所述方法包括對所述多根纖維施加第一壓力；從所述多根纖維中移去所述第一壓力；旋轉(zhuǎn)所述多根纖維；及對所述多根纖維施加第二壓力，其中所述多根纖維在施加所述第一壓力之前具有第一平均長度，在施加所述第二壓力之后具有第二平均長度，所述第一平均長度大于所述第二平均長度。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述的第一壓力和所述的第二壓力至少為50磅/平方英寸。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述的多根纖維包括多根玻璃纖維。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一平均長度至少為5毫米。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其中施加的第一壓力和第二壓力至少為1秒。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第二平均長度小于1.5毫米。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其中施加壓力后所述多根纖維的酸吸收小于1350％。
全文摘要
本發(fā)明公開一種改性纖維如玻璃纖維的方法。該改性的纖維例如可用在鉛酸電池中。
文檔編號H01M4/14GK1859979SQ03806787
公開日2006年11月8日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者羅納德·D·雷厄, 約翰·D·溫迪施, 史蒂文·J·拉塞爾 申請人:伊萬奈特纖維公司