DE69709171T2

DE69709171T2 - Elastischer vliesstoff, verfahren zu dessen herstellung und diesen enthaltende batterie

Info

Publication number: DE69709171T2
Application number: DE69709171T
Authority: DE
Inventors: John Cusick; August Forte; Charles Martin; Rumiesz, Jr.
Original assignee: Johns Manville International Inc
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2017-09-23
Also published as: EP0947011B1; AU4593697A; EP0947011A1; US6108879A; WO1998012759A1; US6071651A; DE69709171D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf ein elastisches Batterietrennmittel, ein Verfahren zur Herstellung elastischer, fasriger Batterietrennmedien und einer saugfähigen Elektrolyt-Batterie einschließlich eines elastischen faserigen Trennvlieses gerichtet.
Wiederaufladbare Batterien wie versiegelte, saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien werden üblicherweise als Stromquellen in Fahrzeugen, Flugzeugen, Notfallausrüstung und Ähnlichem verwendet. Diese Batterien, die in der Größe typischerweise in einem Bereich von "D-" oder "Bierdosen-" Größe der Batterie bis größeren Batterien liegen, sind entweder einzel- oder vielzellige Batterien. Derzeit wird jede Zelle einer einzelligen oder vielzelligen, saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterie durch ein versiegeltes Kompartiment bestimmt, das eine Zellenpackung aufnimmt, die zumindest eine poröse positive Elektrodenplatte, zumindest eine poröse negative Elektrodenplatte und zumindest ein poröses, relativ zerbrechliches Trennvlies aus Glasmikrofasern zwischen den Elektrodenplatten umfaßt. Ein Schwefelsäureelektrolyt innerhalb jeder Zelle wird vom (von den) porösen Trennvlies(en) aus Glasmikrofasern und den porösen Elektrodenplatten absorbiert. So sollen die in saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien verwendeten Trennstücke als beides wirken: als Trennstücke zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten der Zellen, um die Abstände zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten aufrechtzuerhalten und die Bildung von Kurzschlüssen innerhalb der Zellen zu verhindern; und als Speicher, um den Elektrolyt innerhalb der Zelle zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten zurückzuhalten.
Kurzschlüsse innerhalb der Zellen können aufgrund von direktem Kontakt zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten, wenn der Abstand zwischen den Elektrodenplatten nicht beibehalten wird, oder aufgrund der Bildung von Dendriten oder moosförmigen Teilchen der Elektrodenmaterialien zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten auftreten. Über die Betriebszeit derartiger Batterien dehnen sich die Elektrodenplatten wiederholt aus und ziehen sich zusammen aufgrund von Änderungen in der Morphologie von aktivem Material und in der Dichte, die durch die chemischen Reaktionen innerhalb der Zellen erzeugt werden, die die elektrische Energie erzeugen. Um den Abstand zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten über die Betriebszeit einer derartigen Batterie aufrechtzuerhalten und die Betriebszeit einer derartigen Batterie zu verlängern, sollten die elektrolyttragenden Trennstücke so elastisch sein, um den Kontakt mit den Elektrodenplatten aufrechtzuerhalten und Kurzschlüsse über den Kontakt von Platte zu Platte zu verhindern. Zusätzlich sollten die Trennstücke frei von Öffnungen sein, die in den Trennstücken entweder während ihrer Herstellung oder durch die Handhabung der Trennstücke und Zusammenstellung der Batteriezellen gebildet werden, um die Bildung an kurzschlußerzeugendem Wachstum von aktivem Material, Verlusten oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten über derartige Öffnungen über die Betriebszeit der Batterien zu verhindern oder zu hemmen. So sollten die Trennstücke frei oder im wesentlichen frei von Öffnungen sein, durch die zwischen den Elektrodenplatten leicht Wachstum von aktivem Material oder Dendriten gebildet werden könnten und sollten ausreichende Vollständigkeit aufweisen, um während der Handhabung der Trennstücke und der Zusammenstellung der Trennstücke in den Batteriezellen einem Zerreißen zu widerstehen, das in den Trennstücken Öffnungen bilden könnte, durch die Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten leicht gebildet werden könnten.
Da die Trennstücke in saugfähigen Elektrolyt-Batterien wie saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien ebenso als Elektrolytspeicher dienen, ist die Kapazität der artiger Batterien eine Funktion sowohl der Porösität und der spezifischen Oberfläche der Elektrodenplatten als auch der Porösität und der spezifischen Oberfläche der Trennstücke im Kontakt mit den Oberflächen der Elektrodenplatten. Um den Elektrolyten zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten beizubehalten und die Hauptoberflächen der Trennstücke in Kontakt mit den Oberflächen der Elektrodenplatten zu halten, sollten so die Trennstücke derartiger Batterien elastisch sein, so daß sich die Trennstücke nach dem wiederholten Ausdehnen und Zusammenziehen der Elektrodenplatten über die Betriebszeit derartiger Batterien in der Dicke fortgesetzt regenerieren.
Derzeit werden dünne, leichte Vliese oder Papiere aus Glasfasern, Polymerfaser und/oder anderen Fasern (z. B. Vliese oder Papiere im Bereich von etwa 100 bis etwa 450 Gramm pro Quadratmeter wie Trennvliese aus Glasmikrofasern für Batterien) in unterschiedlichen Naßlegeverfahren hergestellt. In diesen Herstellungsverfahren für naß verlegtes Papier werden die Fasern durch verschiedene Verfahren gefertigt und als Pulpe gesammelt. Die Glas- und/oder Polymerfasern werden dann zu sehr kurzen Fasern hydrevermahlen und in eine Wasseraufschlämmung eingeführt und in ihr dispergiert, die gerührt wird, um zu verursachen, daß die Fasern vollständig und zufällig miteinander vermischt werden. Die Fasern werden dann aus der Wasseraufschlämmung auf ein herkömmliches Sieb oder Drahtnetz der Papierherstellung wie in einer Langsiebmaschine oder einer Rotoform-Maschine verlegt, um ein Vliespapier zu bilden. Wenn es als Batterietrennstück verwendet werden soll, wird das Vliespapier dann in einem Säurebad verarbeitet, um die Fasern des Vliespapiers zusammenzukaschieren. Nachdem das Vliespapier gebildet wurde und im Fall von Batterietrennstücken in einem Säurebad verarbeitet wurde, wird das Vliespapier getrocknet und zu einer Rolle aufgerollt oder anders auf herkömmliche Weise für die weitere Verarbeitung wie Schneiden zu gewählten Größen für die Verwendung als Batterietrennstück gesammelt.
Diese Verfahren zur Bildung von dünnem, leichtem Vliespapier sind teuer und ergeben Vliespapierprodukte, die zumindest teilweise aufgrund der relativ kurzen Längen der hydrovermahlenen Fasern nach dem Komprimieren nur begrenzte Regeneration und geringe Vollständigkeit zeigen. Diese Vliespapierprodukte können ebenso Öffnungen aufweisen, durch die Wachsturn von aktivem Material oder Dendriten gebildet werden können, wenn diese Produkte als Batterietrennstücke verwendet werden. So ergaben für viele Endverwendungen und insbesondere für Verwendungen als Trennstücke für saugfähige Elektrolyt-Batterien wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien die relativ hohen Kosten derartiger Vliespapierprodukte und die begrenzte Regeneration nach dem Komprimieren, die begrenzte Vollständigkeit und begrenzte Fähigkeit zur Verhinderung der Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten, die von derartigen Produkten gezeigt werden, den Bedarf an einem kostengünstigen, elastischen Vlies relativ hoher Vollständigkeit, das frei oder im wesentlichen frei von Öffnungen ist, durch die Wachstum von aktivem Material und Dendriten leicht zwischen Elektrodenplatten treten können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf elastische Batterietrennmedien mit niedrigen. Kosten in der Gestalt von Glasfaservliesen gerichtet und wird aus luftverlegten fasrigen Decken oder Vliesen gebildet, die unerwünschte Öffnungen durch die geschichteten, fasrigen Vliese minimieren, wie in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt wird. Die Vliese und das Verfahren zur Herstellung der Vliese der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zur Herstellung relativ dünner elastischer, fasriger Vliese aus Mikrofasern mit geringen Kosten geeignet, die gute Vollständigkeit und eine Abwesenheit von Öffnungen zeigen, die zwischen den Hauptoberflächen der Vliese direkt durch die Vliese treten.
In ersten und zweiten Ausführungen der vorliegenden Erfindung, die insbesondere für die Verwendung als Batterietrennstücke für saugfähige Elektrolyt-Batterien wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien geeignet sind, umfaßt ein elastisches, fasriges Vlies aus Mikrofasern ein oder zwei faserige Oberflächenschicht(en) mit relativ hoher Dichte, hoher Zugfestigkeit und eine elastische fasrige Schicht mit relativ geringer Dichte eingebaut in und in einer Ausführung zwischen den zwei Oberflächenschichten. Das Vlies ist vorzugsweise frei von Bindemitteln, und die Mikrofasern in der (den) Oberflächenschicht(en) des Vlieses sind mehr verfitzt als die Mikrofasern Th der elastischen Schicht, um dem Vlies eine größere Vollständigkeit zu verleihen.
Das elastische, geschichtete, fasrige Batterietrennvlies dieser ersten und zweiten Ausführungen der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise aus einer elastischen, luftverlegten, fasrigen Decke gebildet, indem eine oder beide Oberflächen auf einer luftverlegten Decke einer Hydroverfitzung unterworfen wird, um die Verfitzung der Fasern an und benachbart den Hauptoberfläche(n) der Decke relativ zur Verfitzung der Fasern in einer elastischen, fasrigen Schicht zu erhöhen. Die weitere Verfitzung der Fasern an und benachbart der (den) Hauptoberfläche(n) erhöht die Zugfestigkeit der Decke an ihrer(en) Oberfläche(n), während die Spannkraft der elastischen, fasrigen Schicht beibehalten wird, so daß das so gebildete, elastische, geschichtete, fasrige Vlies eine gute Vollständigkeit aufweist und seine Spannkraft beibehält, nachdem es wiederholten Komprimier- und Ausdehnungszyklen unterworfen wurde, wie wenn es als ein Elektrodenplattentrennstück in einer versiegelten, saugfähigen Elektrolyt-Batterie verwendet wird.
In einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere für die Verwendung als ein Batterietrennstück für saugfähige Elektrolyt-Batterien wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säurebatterien geeignet ist, ist das elastische, fasrige Vlies ein elastisches, luftverlegtes, verfilztes, fasriges Vlies mit zufällig ausgerichteten Fasern z. B. Mikrofasern, das über seine Dicke vorzugsweise eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte aufweist. Dieses elastische, fasrige Vlies wird durch Bilden einer luftverlegten Decke von zufällig ausgerichteten Fasern; Überfluten der luftverlegten, fasrigen Decke mit Wasser; Ziehen von Vakuum durch die fasrigen Decke, um Wasser aus der fasrigen Decke zu entfernen und ihre Dicke festzulegen; und Trocknen der fasrigen Decke zur Bildung des elastischen, fasrigen Vlieses hergestellt. In diesem Verfahren gibt es kein Hydrovermahlen der Fasern.
Die Erfindung ist ebenso auf saugfähige Elektrolyt-Batterien wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien gerichtet, die die elastischen Faservliese der vorliegenden Erfindung in den Zellen der Batterien als Trennstücke zwischen den Elektrodenplatten und als Elektrolytspeicher zur Beibehaltung von Elektrolyt zwischen den Elektrodenplatten beinhalten. Die Trennvliese werden zwischen den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten komprimiert und erstrecken sich vorzugsweise über den Umfang der Elektrodenplatten hinaus, wo sie sich aufgrund ihrer Spannkraft ausdehnen, um zusätzlichen Elektrolyt zu halten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht im Querschnitt durch die erste Ausführung des elastischen, fasrigen Vlieses der vorliegenden. Erfindung, die eine einzelne Oberflächenschicht von verfitzteren Fasern aufweist.
Fig. 2 ist eine Ansicht im Querschnitt durch die zweite Ausführung des elastischen, fasrigen Vlieses der vorliegenden Erfindung, das zwei Oberflächenschichten aus verfitzteren Fasern aufweist.
Fig. 3 ist eine Ansicht im Querschnitt durch die dritte Ausführung des elastischen, fasrigen Vlieses der vorliegenden Erfindung, das ein verfilztes Vlies ist.
Fig. 4 ist ein Blockflußdiagramm eines ersten Verfahrens zur Bildung des elastischen, fasrigen Vlieses der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer Fertigungsstraße zur Herstellung der elastischen, fasrigen Vliese aus Fig. 1 und 2.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer zweiten Fertigungsstraße zur Herstellung der elastischen, fasrigen Vliese aus Fig. 3.
Fig. 7 ist ein Schema einer saugfähigen Elektrolyt-Batterie, bei der ein Teil weggebrochen ist, um die elastischen, fasrigen Vliese der vorliegenden Erfindung zu zeigen, die zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten liegen.
Fig. 8 ist ein Schema einer saugfähigen Elektrolyt-Batterie, die die elastischen, fasrigen Vliese der vorliegenden Erfindung zeigt, die zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten liegen und sich nach außen über die Elektrodenplatten erstrecken.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Fig. 1 und 2 zeigen erste und zweite Ausführungen des elastischen, fasrigen Vlieses 20 der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungen des elastischen, fasrigen Vlieses 20 umfassen eine elastische Schicht 22 und eine Oberflächenschicht 24 oder zwei Oberflächenschichten 24 und 26, die das elastische, fasrige Vlies 20 mit zusätzlicher Vollständigkeit versehen. Die Fasern in der Oberflächenschicht 24 oder den Schichten 24 und 26 sind mehr verfitzt als die Fasern in der elastischen Schicht 22, und die Oberflächenschicht 24 oder die Schichten 24 und 26 sind fester und weisen eine größere Dichte als die elastische Schicht 22 auf. Die festeren, dichteren Oberflächenschichten 24 und 26 erhöhen die Zugfestigkeit des elastischen, fasrigen Vlieses 20 und erhöhen ebenso die Reißfestigkeit von einer oder beiden Oberflächen des elastischen, fasrigen Vlieses 20, während die weniger verfitzten Fasern der weniger festen, weniger dichten, elastischen Schicht 22 das elastische, fasrige Vlies mit der erforderlichen Spannkraft versehen.
Wenn das elastische, fasrige Vlies 20 mit zwei Oberflächenschichten 24 und 26 versehen ist, ist der Grad der Faserverfitzung und der Dichte dieser zwei Oberflächenschichten üblicherweise gleich oder im wesentlichen gleich. Wenn es gewünscht wird, kann jedoch eine Oberflächenschicht eine größere Faserverfitzung aufweisen; fester sein; und eine größere Dichte als die andere Oberflächenschicht aufweisen. Ein elastisches fasriges Vlies mit Oberflächenschichten unterschiedlicher Dichten kann für gewisse Anwendungen vorteilhaft Sein. Es könnte zum Beispiel in gewissen Anwendungen vorteilhaft sein, Batterietrennstücke zu besitzen, in denen die Oberflächenschichten, die die Elektrodenplatten einer Polarität berühren, eine größere Dichte als die Oberflächenschichten aufweisen, die den Kontakt mit den Elektrodenplatten der entgegengesetzten Polarität herstellen.
Das elastische, fasrige Vlies 20 wird aus Glasfasern gefertigt, die für gewisse Anwendungen wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterietrennstücke bevorzugt werden. Während die Dicken und Massen der elastischen, fasrigen Vliese 20 für Verwendungen wie als Batterietrennstücke wechseln können, liegen die elastischen, fasrigen Vliese 20 in einem nicht komprimierten Zustand in einem Dickenbereich von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Zoll (0,025 bis etwa 1,27 cm) und vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 0,25 Zoll (0,13 bis etwa 0,64 cm) und wiegen zwischen etwa 50 Gramm und etwa 450 Gramm pro Quadratmeter.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, die als ein Batterietrennstück verwendet werden soll, wird das elastische, fasrige Vlies 20 aus Glasmikrofasern mit mittleren Faserdurchmessern zwischen etwa 1,0 und etwa 2,0 Mikrometer; und vorzugsweise zwischen etwa 1, 2 und etwa 1,7 Mikrometer gefertigt. Die elastischen, fasrigen Vliese 20 liegen in einem Gewichtsbereich von etwa 50 bis etwa 450 Gramm pro Quadratmeter; und vorzugsweise von etwa 75 bis etwa 150 Gramm pro Quadratmeter. In einer bevorzugten Ausführung ist das elastische, fasrige Vlies 20 vorzugsweise frei von Bindemitteln, wobei die Fasern des elastischen, fasrigen Vlieses 20 mittels Faserverfitzung zusammenkaschiert werden.
Wie im Blockflußdiagramm aus Fig. 4 und im schematischen Diagramm aus Fig. 5 gezeigt wird, umfaßt ein Verfahren zur Bildung des elastischen, fasrigen Vlieses 20 der vorliegenden Erfindung die Bildung einer fasrigen Decke 28 von zufällig ausgerichteten, verfitzten Fasern in einer deckenbildenden Station oder Stationen 30 durch ein deckenbildendes Luftlegeverfahren; das Vernadeln der luftverlegten Decke, wenn nötig in einer Nadelloch-Tackerstation 32, um der luftverlegten Decke größere Vollständigkeit zu geben; Durchtreten der luftverlegten Decke durch ein oder zwei Hydroverfitzungsstationen 34 und 36, um die Fasern weiter an und benachbart einem oder beiden Oberflächen der Decke zu verfitzen und das elastische, fasrige Vlies 20 zu bilden; Trocknen des entstehenden, elastischen, fasrigen Vlieses 20 durch Durchführen des elastischen, fasrigen Vlieses 20 durch einen Vakuumextraktor und einen herkömmlichen Trockner oder Ofen 38; und Sammeln des elastischen, fasrigen Vlieses 20 zur Lagerung, Verschiffung oder weiterer Verarbeitung in einer Aufwickelstation oder Ähnliches.
Aus mehreren Gründen wird bevorzugt, eher ein Luftlegeverfahren als ein Naßlegeverfahren zur Bildung der fasrigen Decke 28 zu verwenden. Bei Luftlegeverfahren zur Bildung der fasrigen Decke 28 gibt es, unähnlich den Naßlegeverfahren, kein Hydrovermahlen der Fasern. Das Hydrovermahlen der Fasern in Naßlegeverfahren bricht die Fasern zu kürzeren Längen, wobei der Grad an Faserverfitzung im Vlies, die Spannkraft des Vlieses und die Zugfestigkeit des Vlieses verringert wird. In den Luftlegeverfahren können die Fasern durch einen Entstipper erzeugt werden und gesammelt werden, wobei die Fasern zur Bildung der fasrigen Decke 28 ohne jedes Hydrovermahlen der Fasern zufällig ausgerichtet und verfitzt sind.
Die bevorzugten Fasern zur Verwendung bei der Bildung der fasrigen Decke 28 von zufällig ausgerichteten, verfitzten Fasern sind flammenverstärkte Glasfasern. Diese Fasern werden durch Ziehen kontinuierlicher Primärglasfäden aus einer herkömmlichen Zufuhr oder einem Hafen aus geschmolzenem Glas und Einführen dieser kontinuierlichen Primärglasfäden in das hochenergetische gasförmige Gebläse eines Flammenverstärkungsbrenners, z. B. eines Selasbrenners gebildet, wobei die kontinuierlichen Fäden wieder erhitzt werden, verstärkt werden und zu Stapelglasfasern mit feinem Durchmesser mit dem gewünschten mittleren Durchmesser gebildet werden. Während flammenverstärkte Glasfasern bevorzugt werden, können andere Fasern mit oder anstatt der flammenverstärkten Glasfasern zur Bildung der fasrigen Decke 28 verwendet werden wie Glasfasern, die mit Rotationsentstippungsverfahren hergestellt werden, und Polyester, Polypropylen und andere polymere Fasern einschließlich schmelzgeblasener Polymerfasern und Mischungen derartiger Fasern, ist aber nicht darauf begrenzt. Es wird überlegt, daß Cellulosefasern ebenso in den Fasern der fasrigen Decke 28 als Teil einer Mischung an Fasern umfaßt werden können.
Fig. 5 zeigt eine teilweise schematische Ansicht, die für eine Fertigungsstraße zur Herstellung des elastischen, fasrigen Vlieses 20 der vorliegenden Erfindung durch das Verfahren dieser Erfindung veranschaulichend ist, das im Blockdiagramm aus Fig. 4 umrissen wird. Fig. 5 zeigt das Stromabwärtsende einer Sammelkammer 42, wobei die fasrige Decke 28 aus der Sammelkammer 42 auf einem Sammelkettenförderer 44 austritt, der horizontal, wie gezeigt wird, geneigt oder senkrecht sein kann. Die Fasern 46, die in einem Flammenverstärkungsverfahren oder einem anderen Verfahren erzeugt werden, werden zum Sammelkettenförderer 44 durch Saugleitungen 48 gezogen, die sich unt er der oberen Förderschnecke befinden und auf der oberen Schnecke des Sammelkettenförderers 44 zur Bildung der fasrigen Decke 28 gesammelt werden. Wie gezeigt wird, können die Faser, wenn nötig, aus einer Serie an Sprühdüsen 50, die sich quer über den Förderer 44 erstrecken, mit Wasser besprüht werden, um zu ermöglichen, daß das Vakuum oder Saugen durch die Saugleitungen gezogen wird, um die fasrige Lecke 28 leicht zu festigen und die fasrige Decke 28 mit einer größeren Vollständigkeit zu versehen.
Wie im Blockflußdiagramm aus Fig. 4 gezeigt wird, wird die fasrige Decke 28 in einem bevorzugten Verfahren zur Bildung der fasrigen Decke 28 aus zwischen zwei und sechs dünnen, fasrigen Deckenschichten gebildet, die in jeder der Deckensammelzonen oder Module 52a-52f erzeugt werden. In diesem Verfahren wird eine dünne, fasrige Deckengrundschicht luftverlegt und auf einem Sammelförderer in einer der Deckensammelzonen 52a bis 52e gesammelt, und dann werden eine oder mehrere zusätzliche, dünne, fasrige Deckenschichten nacheinander in einer oder mehreren Sammelzonen 52b bis 52f direkt auf der zuvor verlegten, dünnen, fasrigen Deckenschicht oder den Schichten gesammelt, um die fasrige Decke 28 zu bilden. Während die fasrige Decke 28 nur in einer Sammelzone erzeugt werden kann, kann so die fasrige Decke 28 auch in zwei oder mehreren Sammelzonen erzeugt werden (vorzugsweise bis zu sechs Sammelzonen, aber nicht darauf begrenzt). Zum Beispiel kann ein Decke, die 125 Gramm pro Quadratmeter wiegt, in einer Sammelzone oder fünf Sammelzonen gefertigt werden, wobei jede Sammelzone eine dünne, fasrige Deckenschicht erzeugt, die etwa 25 Gramm pro Quadratmeter wiegt.
Das Ziehen der Fasern 46 durch Saugen in Richtung eines Sammelförderers zieht die Fasern stärker zu Bereichen der Oberfläche des Sammelförderers mit der geringsten Menge an Fasern darauf. Durch Bilden der fasrigen Decke 28 aus einer Serie an dünnen, fasrigen Deckenschichten, die nacheinander aufeinander gesammelt werden, werden so die Fasern jeder nachfolgenden, dünnen, fasrigen Deckenschicht zu Bereichen der Sammeloberfläche gezogen, die durch zuvor gesammelte, dünne, fasrige Deckenschichten am wenigsten bedeckt sind, wodurch die Bildung einer fasrigen Decke 28 mit Löchern verhindert oder minimiert wird, die direkt von einer Hauptoberfläche zur anderen durch die Decke treten. Statt dessen schaffen die zufällig ausgerichteten Fasern der dünnen, fasrigen Deckenschichten, die die fasrige Decke 28 bilden, einen gewundenen Pfad durch die fasrige Decke. Wenn das elastische, fasrige Vlies 20, das aus der Decke 28 gefertigt wird, als ein Batterietrennstück verwendet wird, sind so klare Öffnungen für die Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten nicht vorhanden, und die Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten wird verzögert.
Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführung zur Herstellung der Decke 28 wird eine dünne, fasrige Deckengrundschicht auf einem Sammelförderer in einer der Deckensammelzonen 52a bis 52e luftverlegt und gesammelt, und dann werden eine oder mehrere zusätzliche, dünne, fasrige Deckenschichten auf getrennten Sammelförderern in einer oder mehreren Sammelzonen 52b bis 52f getrennt gesammelt. Die dünnen, fasrigen Deckenschichten beginnend mit der Grundschicht werden von ihren getrennten Sammelförderern zu einem gemeinsamen, verbindenden Förderer überführt, wo die Deckenschichten aus der einen oder den mehreren Sammelzonen 52b bis 52f direkt auf die zuvor verlegte, dünne, fasrige Deckenschicht oder die Schichten verlegt werden, die vom verbindenden Förderer getragen werden, um die fasrige Decke 28 zu bilden. Das US-Patent Nr. 4,120,676, das am 17. Oktober 1978 herausgegeben wurde, zeigt einen Apparat der allgemeinen Art, der zur Bildung der Decke 28 mit einzelnen Sammelmodulen verwendet werden kann, wo Deckenschichten einzeln gesammelt werden und dann auf einem gemeinsamen Förderer zur Bildung einer Decke verbunden werden, und seine Offenbarung wird hiermit durch Hinweis aufgenommen. Indem die getrennt gebildeten, dünnen Deckenschichten zur Bildung der fasrigen Decke 28 aufeinandergelegt werden, schaffen die zufällig ausgerichteten Fasern der dünnen, fasrigen Deckenschichten, die die fasrige Decke 28 bilden, einen gewundenen Pfad durch die fasrige Decke. Wie bei der anderen Ausführung des Verfahrens zur Herstellung der oben beschriebenen, fasrigen Decke 28, sind so klare Öffnungen für die Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten nicht vorhanden, wenn das elastische, fasrige Vlies 20, das aus der Decke 28 gefertigt wird, als ein Batterietrennstück verwendet wird, und die Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten wird verzögert.
Wie in Fig. 5 gezeigt wird, tritt die kontinuierliche, fasrige Decke 28 bei der Bildung der elastischen, fasrigen Vliese 20 aus Fig. 1 und 2 aus der Sammelkammer 42 der faserbildenden oder deckenbildenden Station(en) 30 durch die Nadelloch-Tackerstation 32. Wenn es erforderlich ist, wird die Nadelloch-Tackerstation 32 im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet, um der fasrigen Decke 28 zusätzliche Vollständigkeit zu geben, insbesondere wenn die fasrige Decke 28 aus Mikrofasern gebildet wird. Wenn die Nadelloch-Tackerstation 32 im Herstellungsverfahren verwendet wird, wird die fasrige Decke 28 periodisch vernadelt, während sich die fasrige Decke durch die Nadelloch-Tackerstation vom Drahtnetzförderer 44 zu einem Drahtnetzförderer 54 bewegt. Während jedes Vernadelungszykluses werden Nadeln mit Widerhaken durch die fasrige Decke 28 geführt und dann durch die fasrige Decke 28 zurückgezogen, um die Fasern z. B. Mikrofasern in der Decke 28 weiter zu verfitzen und der fasrigen Decke 28 mehr Vollständigkeit zu geben.
Die Nadelloch-Tackerstation 32 weist einen Nadellocher 60 wie einen Fehrer Nadellocher auf, der zu bis zu 2500 Nadellochungen pro Minute fähig ist. Der Nadellocher 60 umfaßt typischerweise eine untere, fixierte, durchlöcherte Grundplatte 62 auf; eine obere, vertikal einstellbare, durchlöcherte Abstreifplatte 64; und ein Nadelbett 66 mit Nadeln mit Widerhaken (vorzugsweise Nadeln mit Sternblatt und Feinheit 36), die in einem vorgewählten Muster in Ausrichtung mit den Löchern in der oberen Abstreifplatte 64 und der unteren Grundplatte 62 davon weghängen. In Betrieb gleitet die fasrige Decke 28 über die untere, fixierte, gelochte Grundplatte 62 vom Förderer 44 zum Förderer 54. Die untere, fixierte gelochte Grundplatte 62 trägt die fasrige Decke 28 während des Vernadelungsvorgangs, und die Löcher in der Grundplatte 62 nehmen die Spitzen der Nadeln auf, wenn die Nadeln durch die fasrige Decke 28 während des Vernadelungsvorgangs durchstoßen. Die obere, vertikal einstellbare, gelochte Abstreifplatte 64 wird auf einen vorbestimmten Abstand mit weniger als der Dicke der Decke 28 über der unteren Grundplatte 62 eingestellt und wird in dieser Stellung fixiert, um die fasrige Decke 28 während des Vernadelungsvorgangs in einem leicht komprimierten Zustand zu halten. Die Nadeln, die vom Nadelbett 66 herunterhängen, werden während des Vernadelns oder des Tackens der fasrigen Decke 28 nach unten und zurück durch die Löcher der Abstreifplatte 64 geführt.
Das Nadelbett 66 wird durch einen herkömmlichen Antriebsmechanismus zum Hin und Herbewegen angetrieben, der das Nadelbett 66 in einer senkrechten Richtung hin und herbewegt, wie in Fig. 5 gezeigt wird. Während sich Teile der fasrigen Decke 28 durch die Nadelloch-Tackerstation bewegen, wird das Nadelbett 66 nach unten bewegt, wodurch die Nadeln mit Widerhaken nach unten durch die Löcher in der Abstreifplatte 64, die fasrige Decke 28 und in die Löcher in der Grundplatte 62 geführt werden. Das Nadelbett 66 wird dann in seine ursprüngliche Stellung zurückgezogen, wobei die Nadeln mit Widerhaken durch die fasrige Decke 28 und die durchlöcherte Abstreifplatte 64 zurückgezogen werden. Der Weg der Nadeln mit Widerhaken nach unten und zurück durch die fasrige Decke 28 verfitzt die Fasern der Decke 28 noch weiter, um der fasrigen Decke 28 größere Vollständigkeit zu geben.
Von der Nadelloch-Tackerstation 32, wenn sie verwendet wird, wird die fasrige Decke 28 durch zwei herkömmliche Hydroverfitzungseinheiten 68 und 70 (wie die JET LACE 2000 Hydroverfitzungseinheiten, die von Valmet Honeycomb Corporation verkauft werden) der Hydroverfitzungsstationen 34 und 36 geführt. Jede der zwei Hydroverfitzungseinheiten 68 und 70 umfaßt eine Wasserstrahleinheit 72, eine Vakuumsaugeinheit 74 und ein Aufnahmesieb, um die fasrige Decke 28 zu tragen. Die Vakuumsaugeinheiten 74 liegen gegenüber den Wasserstrahleinheiten 72, und die fasrige Decke 28 wird zwischen die Wasserstrahleinheit. 72 und die Vakuumsaugeinheit 74 jeder der Hydroverfitzungseinheiten 68 und 70 geführt. Wie in Fig. 5 gezeigt wird, liegt die erste Hydroverfitzungseinheit 68 so, daß Wasser durch eine Hauptoberfläche 76 der fasrigen Decke in die fasrige Decke 28 gerichtet wird und daß Wasser durch die andere Hauptoberfläche 78 der fasrigen Decke aus der fasrigen Decke 28 entzogen wird, und die zweite Hydroverfitzungseinheit 70 liegt so, daß Wasser durch die andere Hauptoberfläche 78 der fasrigen Decke in die fasrige Decke 28 gerichtet wird und daß Wasser aus der fasrigen Decke 28 durch die Hauptoberfläche 76 der fasrigen Decke entzogen wird. Wenn das elastische, fasrige Vlies 20 mit zwei Oberflächenschichten 24 und 26 versehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird, wird die fasrige Decke 28 durch beide Hydroverfitzungseinheiten 68 und 70 einer Hydroverfitzung unterworfen. Wenn nur eine Hauptoberfläche der fasrigen Decke 28 mit einer Oberflächenschicht versehen wird, wie die Schicht 24, die in Fig. 1 gezeigt wird, wird nur eine der Hydroverfitzungseinheiten verwendet. Die Hydroverfitzungseinheiten 68 und 70 bilden die Oberflächenschichten 24 und/oder 26 durch weiteres Verfitzen der Fasern der fasrigen Decke an und neben den Hauptoberflächen 76 und 78 relativ zur Faserverfitzung der Fasern der elastischen Schicht 22. Nach dem Durchführen durch die Hydroverfitzungsstationen 34 und 36 wird die fasrige Decke 28 getrocknet, vorzugsweise indem die fasrige Decke 28 durch einen Vakuumextraktor 80 und einen Ofen 82 geführt wird, um die Bildung des elastischen, fasrigen Vlieses 20 zu vervollständigen.
In einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 3 gezeigt wird und insbesondere für die Verwendung als Batterietrennstück für saugfähige Elektrolyt-Batterien wie saugfähige Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien geeignet ist, ist das elastische Mikrofaservlies ein elastisches, luftverlegtes, verfilztes, fasriges Vlies 120 mit zufällig ausgerichteten Mikrofasern. Das elastische, fasrige Vlies 120 ist über seine Dicke gleichmäßig oder im wesentlichen gleichmäßig in der Dichte und die Faserverfitzung innerhalb des elastischen, fasrigen Vlieses ist über seine Dicke gleichmäßig oder im wesentlichen gleichmäßig.
Dieses elastische Mikrofaservlies 120 wird durch. Bilden einer luftverlegten Decke 28 von zufällig ausgerichteten Fasern z. B. Mikrofasern hergestellt, wie in Verbindung mit Fig. 4 und 5 hinsichtlich der Fertigung der elastischen, fasrigen Vliese 20 aus Fig. 1 und 2 beschrieben wird. Die fasrige Decke 28 wird dann durch ein Flüssigkeitsbad 88, z. B. ein Wasserbad geführt, wo es mit Wasser gesättigt oder geflutet wird. Die gesättigte Decke 28 wird dann auf einem Drahtnetzförderer durch einen Vakuumextraktor 80 geführt. Der Vakuumextraktor 80 zieht ein Vakuum durch die fasrige Decke, um Wasser aus der fasrigen Decke zu entfernen und seine Dicke festzulegen. Die fasrige Decke 28 wird dann im Ofen 82 oder einem anderen herkömmlichen Trocknungsmittel getrocknet, um die Bildung des elastischen, fasrigen Vlieses 120 zu vervollständigen. In diesem Verfahren gibt es kein Hydrovermahlen der Fasern.
Fig. 7 und 8 sind schematische Figuren, die die elastischen, fasrigen Vliese 20 oder 120 der vorliegenden Erfindung zeigen, die als elastische Trennstücke und Elektrolytspeicher 96 (hier später als "Trennstücke" bezeichnet) in einer saugfähigen Elektrolyt-Batterie 90 wie einer saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterie verwendet werden. Die saugfähige Elektrolyt-Batterie 90 umfaßt einen Behälter (nicht gezeigt), in dem sich eine oder mehrere Zellen befinden, die seriell verbunden sind. Jede Zelle umfaßt eine oder mehrere positive Elektrodenplatten 92; eine oder mehrere negative Elektrodenplatten 94; ein oder mehrere elastische Trennstücke 96, die sich zwischen den positiven Elektrodenplatten 92 und den negativen Elektrodenplatten 94 befinden; einen Elektrolyten, der in den positiven und negativen Elektrodenplatten und den Trennstücken 96 absorbiert ist; eine positive Elektrodenleitung 98, die die positiven Elektrodenplatten 92 mit einer benachbarten Zelle oder dem positiven Batteriepolkopf verbindet; und eine negative Elektrodenleitung 100, die die negativen Elektrodenplatten 94 mit einer benachbarten Zelle oder einem negativen Batteriepolkopf verbindet.
Die elastischen Trennstücke 96 werden aus dem elastischen, fasrigen Vlies 20 aus Fig. 1 und 2 oder dem elastischen, fasrigen Vlies 120 aus Fig. 3 hergestellt, das in die Gestalt und Größe der Elektrodenplatten 92 und 94, wie zn Fig. 7 gezeigt wird, oder in Übergröße geschnitten werden kann, wie in Fig. 8 gezeigt wird, um sich über die Elektrodenplatten hinaus zu erstrecken.
Wenn die Trennstücke 96 aus den elastischen, fasrigen Vliesen 20 gefertigt werden, umfaßt jedes eine elastische Schicht 22 und entweder eine Oberflächenschicht 24 oder zwei Oberflächenschichten 24 und 26, die den Trennstücken 96 zusätzliche Vollständigkeit verleihen. Die Fasern in der Oberflächenschicht 24 oder den Schichten 24 und 26 werden stärker als die Fasern in der elastischen Schicht 22 verfitzt, und die Oberflächenschicht 24 oder die Schichten 24 und 26 sind fester und weisen eine größere Dichte als die elastische Schicht 22 auf. Die festeren, dichteren Oberflächenschichten 24 und 26 erhöhen die Zugfestigkeit der Trennstücke 96 und erhöhen ebenso die Reißfestigkeit einer oder beider Oberflächen der Trennstücke 96, während die weniger verfitzten Fasern der weniger festen, weniger dichten, elastischen Schicht 22 die Trennstücke 96 mit der erforderlichen Spannkraft und Elektrolytrückhaltekapazität versehen. Wenn das elastische Trennstück 96 mit zwei Oberflächenschichten 24 und 26 versehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird, kann der Grad an Faserverfitzung und die Dichte dieser zwei Oberflächenschichten gleich sein, oder eine Oberflächenschicht kann eine größere Faserverfitzung aufweisen und fester und dichter als die andere Oberflächenschicht sein. Wenn die Trennstücke 96 aus den elastischen, fasrigen Vliesen 120 gefertigt werden, weisen die Trennstücke 96 eine elastische Schicht auf, die über ihre Dicke in der Dichte und Faserverfitzung im wesentlichen gleichmäßig ist.
In der Zusammenstellung weisen die positiven Elektrodenplatten 92 und die negativen Elektrodenplatten 94 in der Zelle oder den Zellen der Batterie einen gewählten Abstand voneinander auf z. B. von etwa 0,1 bis etwa 0,2 Zoll (0,25 bis etwa 0,50 cm). Über die Betriebszeit der Batterie dehnen sich die Elektrodenplatten 92 und 94 wiederholt aus, wenn die Batterie in Betrieb ist, aufgrund von Änderungen in der Morphologie, die sich aus der chemischen Reaktion ergeben, die die elektrische Energie erzeugt, und ziehen sich dann zusammen, wenn die Batterie wieder aufgeladen wird.
Die elastischen Trennstücke 96, wenn sie an ihren Hauptoberflächen einer Belastung von 1,5 Pfund pro Quadratzoll (hier später "1,5 psi") (0, 105 Kilogramm pro Quadratzentimeter (hier später "0,105 kg/cm²)) unterworfen werden, weisen etwa gleiche (100% des gewählten Abstands) oder größere Dicken als der gewählte Abstand zwischen den Elektrodenplatten 92 und 94 der Batteriezelle(n) in der Zusammenstellung auf; vorzugsweise zwischen etwa 110% und etwa 250 % des gewählten Abstands zwischen den Elektrodenplatten 92 und 94 der Batteriezelle(n) in der Zusammenstellung; und insbesondere zwischen etwa 120% und etwa 250% des gewählten Abstands zwischen den Elektrodenplatten 92 und 94 der Batteriezelle(n) in der Zusammenstellung.
So wirken die elastischen Trennstücke 96 der saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien 90 sowohl als: a) elastische Trennstücke zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten 92 und 94 der Zellen, um die Abstände zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten 92 und 94 aufrechtzuerhalten und die Bildung von Kurzschlüssen innerhalb der Zellen zu verhindern; und b) Speicher zum Zurückhalten von Elektrolyt innerhalb der Zellen zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten 92 und 94. Wenn sich die elastischen Trennstücke 96 über den Umfang oder Umkreis der Elektrodenplatten 92 und 94 erstrecken und frei sind, sich auszudehnen, wie in Fig. 8 gezeigt wird, dehnen sich die elastischen Trennstücke z. B. zu Dicken gleich 110% oder 120% oder mehr der Abstände zwischen den Elektrodenplatten in der Zusammenstellung aus, um ausgedehnte Speicher 100 zu bilden und dadurch die Elektrolytrückhaltekapazität der elastischen Trennstücke 96 und die Kapazität der Batterie zu erhöhen. Aufgrund des Fehlens an Spannkraft liefern die Trennstücke des Stands der Technik, die aus naßverlegten Vliesen hergestellt werden, diese erhöhte Elektrolytrückhaltekapazität nicht.
Aufgrund ihrer Spannkraft helfen die elastischen Trennstücke 96, Kurzschlüsse innerhalb der Zellen zu verhindern, die aufgrund des direkten Kontakts zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten auftreten können, wenn der Abstand zwischen den Elektrodenplatten nicht beibehalten wird. Da die elastischen Trennstücke 96 frei von Öffnungen sind, die direkt durch die elastischen Trennstücke zwischen ihren Hauptoberflächen durchtreten, helfen die elastischen Trennstücke, Kurzschlüsse innerhalb der Zellen aufgrund der Bildung von Wachstum von aktivem Material oder Dendriten der Elektrodenmaterialien zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten zu verhindern. In den Ausführungen des Vlieses, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, verleihen die dichtere Oberflächenschicht 24 oder die Schichten 24 und 26 der elastischen Trennstücke 96 den elastischen Trennstücken 96 ausreichende Vollständigkeit, um einem Zerreißen während der Handhabung der elastischen Trennstücke 96 und der Zusammenstellung der elastische Trennstücke 96 in den Batteriezellen zu widerstehen, das in den elastischen Trennstücken 96 Öffnungen bilden könnte, durch die Wachstum von aktivem Material oder Dendriten zwischen den Elektrodenplatten leicht gebildet werden könnten.
Wie zuvor erörtert wurde, wirken die elastischen Trennstücke 96 in saugfähigen Elektrolyt-Batterien wie saugfähigen Elektrolyt-Blei/Säure-Batterien auch als Elektrolytspeicher, und die Kapazität von derartigen Batterien ist eine Funktion sowohl der spezifischen Oberflächen der Elektrodenplatten als auch der spezifischen Oberflächen der Trennstücke in Kontakt mit den Oberflächen der Elektrodenplatten. Die Spannkraft der elastischen Trennstücke 96 hält den Elektrolyten zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten der Batterien und hält die Hauptoberflächen der elastischen Trennstücke 96 in Kontakt mit den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten, während sich die elastischen Trennstücke 96 nach dem wiederholten Ausdehnen und Zusammenziehen der Elektrodenplatten über die Betriebszeit derartiger Batterien weiterhin in der Dicke regenerieren.
Beim Beschreiben der Erfindung wurden bestimmte Ausführungen verwendet, um die Erfindung und Ausübungen davon zu veranschaulichen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezifischen Ausführungen begrenzt, da andere Ausführungen und Abänderungen innerhalb des Rahmens der Erfindung dem Fachmann beim Lesen dieser Beschreibung leicht einfallen werden. So soll die Erfindung nicht durch spezifische, offenbarte Ausführungen begrenzt werden, sondern soll nur durch die hier beigefügten Ansprüche begrenzt werden.

Claims

1. Elastisches Batterietrennmedium umfassend: ein elastisches, luftverlegtes Vlies von zufällig ausgerichteten, verfitzten Glasmikrofasern, wobei zumindest ein Teil der Mikrofasern im luftverlegten Vlies im Anschluß an die Sammlung der Mikrofasern zur Bildung des luftverlegten, fasrigen Vlieses weiter verfitzt wird, um die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses zu erhöhen; wobei das luftverlegte, fasrige Vlies eine Masse zwischen etwa 50 und etwa 450 Gramm pro Quadratmeter aufweist; die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 1,0 und etwa 2,0 Mikrometer aufweisen; und das luftverlegte, fasrige Vlies erste und zweite Hauptoberflächen für den Kontakt mit den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten einer Batterie aufweist, in der das luftverlegte, fasrige Vlies eingebaut ist, und eine Spannkraft, die es dem Trennmedium ermöglicht, den Kontakt mit den Elektrodenplatten aufrechtzuerhalten, während in einer Richtung senkrecht zu den Hauptoberflächen des luftverlegten, fasrigen Vlieses wiederholtes Komprimieren und Ausdehnen erfahren wird, wenn sich die Elektrodenplatten während der Betriebszeit der Batterie ausdehnen und zusammenziehen.

2. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 1, wobei: die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 1, 2 und etwa 1, 7 Mikrometer aufweisen und das luftverlegte, fasrige Vlies eine Masse zwischen etwa 75 und etwa 150 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke zwischen etwa 0,13 und 0,64 cm (0,05 und 0,25 Zoll) aufweist.

3. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 1, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

4. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 1, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies eine erste fasrige Außenschicht integral mit einer elastischen, fasrigen Schicht umfaßt, die elastischer als die erste fasrige Außenschicht ist; und wobei die Mikrofasern der ersten fasrigen Außenschicht verfitzter als die Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht sind, um der ersten fasrigen Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als der elastischen, fasrigen Schicht zu verleihen.

5. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 4, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies eine zweite fasrige Außenschicht integral mit der ersten fasrigen Außenschicht und der elastischen, fasrigen Schicht umfaßt; wobei die elastische, fasrige Schicht elastischer als die zweite fasrige Außenschicht ist und zwischen den ersten und zweiten fasrigen Außenschichten liegt; und wobei die Mikrofasern der zweiten fasrigen Außenschicht verfitzter als die Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht sind, um der zweiten fasrigen Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als der elastischen, fasrigen Schicht zu verleihen.

6. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 5, wobei: die Mikrofasern in den ersten und zweiten Außenschichten hydroverfitzt sind.

7. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 6, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

8. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 1, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies nadellocherverfitzte Mikrofasern über die Dicke des luftverlegten, fasrigen Vlieses umfaßt.

9. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 8, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

10. Batterietrennmedium entsprechend Anspruch 1, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies durch Sättigen des luftverlegten, fasrigen Vlieses und Ziehen eines Vakuums durch das gesättigte, luftverlegte, fasrige Vlies verfilzt wurde.

11. Saugfähige Elektrolyt-Batterie einschließlich eines Behälters, in dem sich zumindest eine positive Elektrodenplatte; zumindest eine negative Elektrodenplatte; ein Trennstück zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten; ein Elektrolyt, der in den positiven und negativen Elektrodenplatten und dem Trennstück absorbiert ist; eine positive Elektrodenleitung, die die zumindest eine positive Elektrodenplatte mit einem positiven Batteriepolkopf verbindet; eine negative Elektrodenleitung befindet, die die zumindest eine negative Elektrodenplatte mit einem negativen Batteriepolkopf verbindet, wobei die Verbesserung umfaßt:

das Trennstück, das ein elastisches, luftverlegtes, fasriges Vlies aus zufällig angeordneten, verfitzten Glasmikrofasern umfaßt, wobei zumindest ein Teil der Mikrofasern des luftverlegten Vlieses im Anschluß an das Sammeln der Mikrofasern zur Bildung des luftverlegten, fasrigen Vlieses weiter verfitzt werden, um die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses zu erhöhen; wobei das luftverlegte, fasrige Vlies eine Masse zwischen etwa 50 und etwa 450 Gramm pro Quadratmeter aufweist; wobei die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 1,0 und etwa 2,0 Mikrometer aufweisen; wobei das luftverlegte, fasrige Vlies eine Dicke aufweist, wenn es einer Belastung von 0,105 kg/cm² (1,5 psi) unterworfen wird, die zumindest 110% des Abstands zwischen den Elektrodenplatten der Batterie ist; und wobei das luftverlegte, fasrige Vlies erste und zweite Hauptoberflächen für den Kontakt mit den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten aufweist, und eine Spannkraft, die es dem Trennstück ermöglicht, den Kontakt mit den Elektroden aufrechtzuerhalten, während wiederholtes Komprimieren und Ausdehnen in einer Richtung senkrecht zu den Hauptoberflächen des luftverlegten, fasrigen Vlieses erfahren wird, wenn die Elektrodenplatten sich während der Betriebszeit der Batterie ausdehnen und zusammenziehen.

12. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 1, 2 und etwa 1, 7 Mikrometer aufweisen und das luftverlegte, fasrige Vlies eine Masse zwischen etwa 75 und etwa 150 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke zwischen etwa 0,13 und etwa 0,64 cm (0,05 und etwa 0,25 Zoll) aufweist.

13. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Ansprüch 12, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

14. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies eine erste fasrige Außenschicht integral mit einer elastischen, fasrigen Schicht umfaßt, die elastischer als die erste fasrige Außenschicht ist; und wobei Mikrofasern der ersten fasrigen Außenschicht verfitzter als Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht sind, um der ersten fasrigen Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als der elastischen, fasrigen Schicht zu verleihen.

15. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 14, wobei: das Mittel zur Erhöhung der Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses eine zweite fasrige Außenschicht integral mit der ersten fasrigen Außenschicht und der elastischen, fasrigen Schicht umfaßt; wobei die elastische, fasrige Schicht elastischer als die zweite fasrige Außenschicht ist und zwischen den ersten und zweiten fasrigen Außenschichten liegt; und wobei die Mikrofasern der zweiten fasrigen Außenschicht verfitzter als die Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht sind, um der zweiten fasrigen Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als der elastischen, fasrigen Schicht zu verleihen.

16. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 15, wobei: die Mikrofasern der ersten und zweiten fasrigen Außenschichten hydroverfitzt sind.

17. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 15, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

18. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies nadellocherverfitzte Mikrofasern über die Dicke des luftverlegten, fasrigen Vlieses umfaßt.

19. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 18, wobei das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

20. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies durch Sättigen des luftverlegten, fasrigen Vlieses und Ziehen eines Vakuums durch das gesättigte, luftverlegte, fasrige Vlies verfilzt wurde.

21. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: das Trennstück sich über einen Umfang der Elektrodenplatten zur Bildung eines ausgedehnten Elektrolytspeichers erstreckt.

22. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 11, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies eine Dicke aufweist, wenn es einer Belastung von 0,105 kg/cm² (1, 5 psi) unterworfen wird, die zumindest 120% des Abstands zwischen den Elektrodenplatten der Batterie ist.

23. Saugfähige Elektrolyt-Batterie entsprechend Anspruch 22, wobei: das Trennstück sich über einen Umfang der Elektrodenplatten zur Bildung eines ausgedehnten Elektrolytspeichers erstreckt.

24. Verfahren zur Herstellung elastischer, fasriger Batterietrennmedien, umfassend:

luftverlegte Glasmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen etwa 1,0 und etwa 2,0 Mikrometer zur Bildung eines elastischen, fasrigen Vlieses aus zufällig ausgerichteten, verfitzten Mikrofasern mit einer Dichte und einer Zugfestigkeit; wobei die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch weiteres Verfitzen zumindest eines Teils der Mikrofasern im luftverlegten, fasrigen Vlies im Anschluß an das Sammeln der Mikrofasern zur Bildung des luftverlegten, fasrigen Vlieses weiter erhöht wird, und Bilden eines Batterietrennmediums mit einer Masse zwischen etwa 50 und 450 Gramm pro Quadratmeter an spezifischer Oberfläche; wobei das Batterietrennmedium erste und zweite Hauptoberflächen für den Kontakt mit den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten einer Batterie aufweist, in der das Batterietrennmedium als ein Trennstück eingebaut ist, und eine Spannkraft in einer Richtung senkrecht zu den Hauptoberflächen des Batterietrennmediums, um die Hauptoberflächen des Batterietrennmediums in Kontakt mit den Hauptoberflächen der Elektrodenplatten zu halten, während wiederholtes Komprimieren und Ausdehnen während einer Betriebszeit der Batterie erfahren wird.

25. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, wobei: die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 1, 2 und etwa 1, 7 Mikrometer aufweisen und das Batterietrennmedium eine Masse zwischen etwa 75 und etwa 150 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke zwischen etwa 0,13 und etwa 0,64 cm (0,05 und etwa 0,25 Zoll) aufweist.

26. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 25, wobei: das Batterietrennmedium frei von Bindemitteln ist.

27. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies durch Luftverlegen einer dünnen, fasrigen Vliesschicht und anschließendem nacheinander Luftverlegen von zwischen ein und fünf zusätzlichen, dünnen, fasrigen Vliesen direkt auf die zuvor luftverlegten, dünnen, fasrigen Vliesschichten der dünnen, fasrigen Vliesschichten gebildet wird.

28. Verfahren zur Herstellung elastischer, fasriger Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, wobei: die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch Bilden einer ersten fasrigen Außenschicht auf dem luftverlegten, fasrigen Vlies integral mit einer elastischen, fasrigen Schicht des luftverlegten, fasrigen Vlieses erhöht wird, die elastischer als die erste fasrige Außenschicht ist; die erste fasrige Außenschicht durch weiteres Verfitzen der Mikrofasern in der ersten fasrigen Außenschicht relativ zur Verfitzung der Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht gebildet wird, so daß die erste fasrige Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als die elastische, fasrige Schicht aufweist.

29. Verfahren zur Herstellung elastischer, fasriger Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 28, wobei: die Mikrofasern in der ersten fasrigen Außenschicht durch Durchführen des luftverlegten, fasrigen Vlieses zwischen einem ersten Flüssigkeitsstrahl und einer ersten Saugeinheit, die dem ersten Flüssigkeitsstrahl gegenüberliegt, eines ersten Hydroverfitzungsapparats hydroverfitzt werden; Sprühen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsstrahl in die erste Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses und gleichzeitiges Entziehen von Flüssigkeit aus dem luftverlegten, fasrigen Vlies mit der Saugeinheit durch die zweite Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses, um die Mikrofasern an und benachbart der ersten Hauptoberfläche weiter zu verfitzen und die erste fasrige Außenschicht an der ersten fasrigen Hauptoberfläche und die elastische, fasrige Schicht integral mit der ersten fasrigen Außenschicht zu bilden.

30. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 29, einschließend:

Durchführen des luftverlegten, fasrigen Vlieses zwischen einem zweiten Flüssigkeitsstrahl und einer zweiten Saugeinheit, die dem zweiten Flüssigkeitsstrahl gegenüberliegt, eines zweiten Hydroverfitzungsapparats; Sprühen von Flüssigkeit in die zweite Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses mit dem zweiten Flüssigkeitsstrahl und gleichzeitiges Entziehen von Flüssigkeit aus dem luftverlegten, fasrigen Vlies mit der zweiten Saugeinheit durch die erste Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses zur weiteren Verfitzung der Mikrofasern an und benachbart der zweiten Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses und Bildung einer zweiten, fasrigen Außenschicht an der zweiten Hauptoberfläche des luftverlegten, fasrigen Vlieses integral mit der ersten fasrigen Außenschicht und der elastischen, fasrigen Schicht; wobei die Mikrofasern in der zweiten fasrigen Außenschicht verfitzter als die Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht sind; wobei die zweite fasrige Außenschicht eine Dichte und Zugfestigkeit aufweist, die größer als die Dichte und Zugfestigkeit der elastischen, fasrigen Schicht ist; und wobei die Spannkraft der elastischen, fasrigen Schicht größer als die Spannkraft der zweiten fasrigen Außenschicht ist.

31. Verfahren zur Herstellung elastischer, fasriger Batterietrennmedien entsprechend. Anspruch 30, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

32. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 30, wobei: die Dichte der ersten fasrigen Außenschicht größer als die Dichte der zweiten fasrigen Außenschicht ist.

33. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 30, einschließend: Vernadeln des luftverlegten, fasrigen Vlieses zur weiteren Verfitzung der Mikrofasern des luftverlegten, fasrigen Vlieses und Erhöhung der Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses in Anschluß an die Bildung des luftverlegten, fasrigen Vlieses und vor dem Durchführen des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch den ersten Hydroverfitzungsapparat.

34. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend. Anspruch 33, wobei: die Dichte, Spannkraft und Zugfestigkeit der elastischen, fasrigen Schicht im wesentlichen gleich der Dichte, Spannkraft und Zugfestigkeit eines Teils des vernadelten, luftverlegten Vlieses sind, das zur elastischen, fasrigen Schicht gefertigt wird.

35. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 30, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies durch Luftverlegen einer dünnen, fasrigen Vliesschicht und anschließendem nacheinander Luftverlegen von zwischen ein und fünf zusätzlichen, dünnen, fasrigen Vliesschichten direkt auf die zuvor luftverlegten, dünnen, fasrigen Vliesschichten der dünnen, fasrigen Vliesschichten gebildet wird.

36. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 28, wobei: die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch Bilden einer zweiten fasrigen Außenschicht integral mit der ersten fasrigen Außenschicht und der elastischen, fasrigen Schicht erhöht wird; wobei die elastische, fasrige Schicht elastischer als die zweite fasrige Außenschicht ist und zwischen den ersten und zweiten fasrigen Außenschichten liegt; und die zweite fasrige Außenschicht durch weiteres Verfitzen der Mikrofasern in der zweiten fasrigen Außenschicht relativ zur Verfitzung der Mikrofasern in der elastischen, fasrigen Schicht gebildet wird, so daß die zweite fasrige Außenschicht eine größere Dichte und Zugfestigkeit als die elastische, fasrige Schicht aufweist.

37. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, wobei: die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch Vernadeln des luftverlegten, fasrigen Vlieses über die Dicke des luftverlegten, fasrigen Vlieses erhöht wird, um die Mikrofasern des luftverlegten, fasrigen Vlieses weiter zu verfitzen.

38. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 37, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

39. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 37, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies durch Luftverlegen einer dünnen, fasrigen Vliesschicht und anschließendem nacheinander Luftverlegen von zwischen ein und fünf zusätzlichen, dünnen, fasrigen Vliesschichten direkt auf die zuvor luftverlegten, dünnen, fasrigen Vliesschichten der dünnen, fasrigen Vliesschichten gebildet wird.

40. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, wobei: die Zugfestigkeit des luftverlegten, fasrigen Vlieses durch Fluten des luftverlegten, fasrigen Vlieses mit einer Flüssigkeit zur Sättigung des luftverlegten, fasrigen Vlieses und Ziehen eines Vakuums durch das luftverlegte, fasrige Vlies erhöht wird, um die Dicke des luftverlegten, fasrigen Vlieses festzulegen und ein verfilztes Vlies zu bilden.

41. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 40, wobei: das luftverlegte, fasrige Vlies frei von Bindemitteln ist.

42. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 40, wobei das luftverlegte, fasrige Vlies durch Luftverlegen einer dünnen, fasrigen Vliesschicht und anschließendem nacheinander Luftverlegen von zwischen ein und fünf zusätzlichen, dünnen, fasrigen Vliesschichten direkt auf den zuvor verlegten, dünnen, fasrigen Vliesschichten der dünnen, fasrigen Vliesschichten gebildet wird.

43. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch 24, einschließend: Bilden des Batterietrennmediums mit einer Dicke, wenn es einer Belastung von 0,105 kg/cm² (1, 5 psi) unterworfen wird, die zumindest 110% eines Abstands zwischen Elektrodenplatten einer Batterie ist, in der das Batterietrennmedium zusammengestellt werden soll.

44. Verfahren zur Herstellung von elastischen, fasrigen Batterietrennmedien entsprechend Anspruch. 24, einschließend: Bilden des Batterietrennmediums mit einer Dicke, wenn es einer Belastung von 0,105 kg/cm² (1, 5 psi) unterworfen wird, die zumindest 120% eines Abstands zwischen den Elektrodenplatten einer Batterie ist, in der das Batterietrennmedium zusammengestellt werden soll.