УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ УСТРОЙСТВО АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

1. Устройство аккумулирования энергии, содержащее:
по меньшей мере один отрицательный электрод, причем каждый отрицательный электрод отдельно выбран из:
(i) электрода, содержащего материал отрицательного электрода батареи;
(ii) электрода, содержащего материал электрода конденсатора;
(iii) смешанного электрода, содержащего, или
смесь материалов электрода батареи и электрода конденсатора, или
участок материала электрода батареи и участок материала электрода конденсатора, или
их комбинацию,
и где устройство аккумулирования энергии содержит или, по меньшей мере, один электрод типа (iii) или содержит, по меньшей мере, один электрод каждого из типов (i) и (ii),
по меньшей мере, один положительный электрод,
причем положительный электрод содержит материал положительного электрода батареи и добавку, повышающую зарядную способность.
2. Устройство аккумулирования энергии по п.1, в котором добавка, повышающая зарядную способность, выбрана из одной добавки или смеси, содержащей:
(а) углеродный наноматериал, углеродное волокно, выращенное из паров, фуллерен или их смесь, и
(b) проводящие материалы на основе диоксида олова.
3. Устройство аккумулирования энергии по п.2, в котором количество добавки, повышающей зарядную способность, в материале положительного электрода составляет 0,05-10 мас.% в расчете на общую массу материала положительного электрода.
4. Устройство аккумулирования энергии по п.3, в котором количество добавки, повышающей зарядную способность, составляет от 0,1 до 1,0 мас.%.
5. Устройство аккумулирования энергии по п.2, в котором устройство аккумулирования энергии представляет собой свинцово-кислотное устройство аккумулирования энергии, в котором отрицательный материал батареи является губчатым свинцом и положительный материал батареи является диоксидом свинца и где устройство дополнительно содержит серно-кислотный электролит.
6. Устройство аккумулирования энергии по п.5, в котором удельная плотность серно-кислотного электролита составляет 1,26-1,32.
3
7. Устройство аккумулирования энергии по п.5, в котором плотность пасты из материала положительного электрода батареи на положительном электроде составляет от 4,4 до 4,7 г/см.
8. Устройство аккумулирования энергии по п.5, в котором положительный электрод содержит токоприемник, имеющий толщину от 0,8 до 2,2 мм.
9. Устройство аккумулирования энергии по п.5, в котором материал положительного электрода батареи содержит добавку, подавляющую кислород.
10. Устройство аккумулирования энергии по п.9, в котором добавка, подавляющая кислород, выбрана из одного или нескольких следующих соединений:
оксид, гидроксид или сульфат сурьмы,
оксид, гидроксид или сульфат висмута,
оксид, гидроксид или сульфат мышьяка.
11. Устройство аккумулирования энергии по п.10, в котором добавка, подавляющая кислород, присутствует в следующих количествах:
0-500 промилле сурьмы,
100-1000 промилле висмута,
0-500 промилле мышьяка,
где уровни промилле относятся к частям на миллион в расчете на оксид свинца в пасте материала положительного электрода батареи, нанесенной на положительный электрод.
12. Устройство аккумулирования энергии по п.5, в котором материал отрицательного электрода конденсатора содержит:
5-85 мас.% сажи,
20-80 мас.% активированного угля,
0-25 мас.% углеродного материала иного, чем сажа и активированный уголь,
0-30 мас.% связующего и
0-20 мас.% добавки к материалу конденсатора.
13. Устройство аккумулирования энергии по п.12, в котором добавка к материалу конденсатора включает одну или более добавок, выбранных из оксидов, гидроксидов или сульфатов цинка, кадмия, висмута, свинца, серебра.
14. Устройство аккумулирования энергии по п.1, в котором отрицательные электроды содержат смешанные электроды, содержащие смесь материалов электрода батареи и электрода конденсатора, причем количество материала конденсатора составляет 0,5-15 мас.% смеси.
15. Устройство аккумулирования энергии по п.14, в котором количество материала конденсатора составляет 2-10 мас.% смеси материалов электрода батареи и электрода конденсатора.
16. Устройство аккумулирования энергии по п.1, в котором отрицательные электроды содержат смешанные электроды, содержащие участок материала электрода батареи и участок материала электрода конденсатора.
17. Устройство аккумулирования энергии по п.16, в котором участок материала электрода батареи содержит слой материала электрода батареи, покрывающий лицевые стороны токоприемника, и участок материала электрода конденсатора находится в виде слоя материала электрода конденсатора, покрывающего обе лицевые стороны материала электрода батареи.
18. Устройство аккумулирования энергии по п.17, в котором количество материала электрода конденсатора, образующего участок материла электрода конденсатора, составляет от 1 до 15 мас.% массы материала электрода батареи.
19. Устройство аккумулирования энергии по п.18, в котором количество материала электрода конденсатора, образующего участок, составляет от 1 до 7 мас.% массы материала электрода батареи.
20. Устройство аккумулирования энергии по п.1, в котором положительные электроды содержат токоприемник, участок материала конденсатора и участок материала положительного электрода батареи.
21. Устройство аккумулирования энергии по п.20, в котором материал конденсатора покрывает токоприемник и материал положительного электрода батареи покрывает материал конденсатора.
22. Устройство аккумулирования энергии по п.20, в котором количество материала конденсатора положительного электрода составляет 1-6 мас.% массы материала положительного электрода батареи.
23. Устройство аккумулирования энергии по п.1, в котором устройство, подвергаемое циклическому испытанию при заданных режимах, раскрытых в Примере 6, дает число циклов, которое, по меньшей мере, на 10% больше числа циклов идентичного устройства без добавки, повышающей зарядную способность.
24. Устройство аккумулирования энергии по п.23, число циклов которого, по меньшей мере, на 15% больше числа циклов идентичного устройства без добавки, повышающей зарядную способность.
25. Устройство аккумулирования энергии по п.1, содержащее:
множество отрицательных электродов, причем каждый отрицательный электрод содержит:
токоприемник с покрытием из материала отрицательного электрода батареи, содержащего:
90-95% PbO,
0,05-0,1 мас.% пластикового волокна,
4
1-2 мас.% BaSO,
0,1-0,6 мас.% Vanisperse,
0,5-3 мас.% сажи,
2
4
2
4
4-6 мас.% HSO, в котором PbO и HSO после формирования могут присутствовать в виде губчатого свинца,
и покрытие из материала конденсатора на обеих лицевых сторонах материала отрицательного электрода батареи количественна уровню 1-7 мас.% в расчете на количество материала отрицательного электрода батареи, при этом материал конденсатора содержит:
5-85 мас.% сажи,
20-80 мас.% активированного угля,
5-25 мас.% связующего и
множество положительных электродов, причем каждый положительный электрод содержит:
токоприемник с покрытием из материала конденсатора, содержащего:
5-85 мас.% сажи,
20-80 мас.% активированного угля,
5-25 мас.% связующего и
покрытие из материала положительного электрода батареи на обеих лицевых сторонах материала конденсатора, при этом материал положительного электрода батареи содержит:
90-98 мас.% PbO,
0,05-0,1 мас.% пластикового волокна,
2
4
3-7 мас.% HSO и
0,1-15 мас.% добавки, выбранной из группы, состоящей из углеродного наноматериала, углеродного волокна, выращенного из паров, фуллерена, проводящего материала на основе диоксида олова и их смесей,
2
4
в котором PbO и HSO после формирования могут присутствовать в виде диоксида свинца, и в котором количество материала конденсатора в положительном электроде составляет 1-6 мас.% массы материала положительного электрода батареи.
26. Электрод для устройства аккумулирования энергии, содержащий токоприемник и, по меньшей мере, один участок, который намазан пастообразным покрытием, при этом пастообразное покрытие содержит смесь материала электрода батареи и 0,05-15 мас.% массы пастообразного покрытия из одного или нескольких материалов:
(а) материал электрода конденсатора, содержащий:
5-85 мас.% сажи,
20-80 мас.% активированного угля,
0-25 мас.% углеродного материала иного, чем сажа или активированный уголь, такого как углеродное волокно, графит, углеродная нанотрубка и/или фуллерен,
0-30 мас.% связующего вещества и
0-20 мас.% добавки к материалу конденсатора,
(b) углеродный наноматериал, VGCF и/или фуллерен и
(с) проводящий материал на основе диоксида олова.
27. Электрод по п.26, причем электрод является положительным электродом, материал электрода батареи является диоксидом свинца или оксидом свинца, который может превращаться в диоксид свинца, и материал, смешанный с материалом электрода батареи, выбран из (b) и (с) и их смесей.
28. Электрод по п.26, причем электрод является отрицательным электродом, материал электрода батареи является губчатым свинцом или оксидом свинца, который может превращаться в губчатый свинец, и материал, смешанный с материалом электрода батареи, является (а) материалом.
29. Гибридная батарея-конденсатор, содержащая:
по меньшей мере, один положительный электрод, содержащий материал положительного электрода батареи с добавлением добавки, повышающей зарядную способность,
по меньшей мере, один отрицательный электрод или участок электрода, содержащий материал отрицательного электрода батареи,
материал конденсатора, включенный, по меньшей мере, в один отрицательный электрод устройства, или
в виде смеси с материалом отрицательного электрода батареи;
в виде участка материала конденсатора на отрицательном электроде, содержащем материал электрода батареи;
на отдельном отрицательном электроде, несущем материал электрода конденсатора и не имеющем материала электрода батареи; или
в комбинацию указанных местоположений и
электролит в контакте с электродами.
30. Гибридная батарея-конденсатор по п.29, в которой добавка, повышающая зарядную способность, выбрана из одной добавки или смеси, содержащей:
(а) углеродный наноматериал, углеродное волокно, выращенное из паров, фуллерен или их смесь, и
(b) проводящие материалы на основе диоксида олова.
31. Гибридная батарея-конденсатор по п.29, в которой положительные электроды содержат токоприемник, участок материала конденсатора и участок материала вышеуказанного положительного электрода батареи.
32. Гибридная батарея-конденсатор по п.31, в которой материал конденсатора покрывает токоприемник и материал положительного электрода батареи покрывает материал конденсатора.
33. Гибридная батарея-конденсатор по п.31, в которой количество материала конденсатора положительного электрода составляет 1-6 мас.% массы материала положительного электрода батареи.