BRPI0806419A2 - separador de composto orgánico/inorgánico que possui camada de revestimento ativa porosa e dispositivo eletromecánico contendo o mesmo - Google Patents
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Abstract
SEPARADOR DE COMPOSTO ORGáNICO/INORGáNICO QUE POSSUI CAMADA DE REVESTIMENTO ATIVA POROSA E DISPOSITIVO ELETROMECáNICO CONTENDO O MESMO. Um separador de composto orgânico/inorgânico inclui (a) um substrato poroso de poliolefina que possui poros; e (b) uma camada ativa porosa que contém uma mistura de partículas inorgânicas e um polímero aglomerante, com a qual pelo menos uma superfície do substrato poroso de poliolefina é revestida, em que a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 5 gf/cm ou maior,. e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho em 150<198> por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD) Este separador de composto orgânico/inorgânico resolve o problema de que partículas inorgânicas na camada ativa porosa formadas no substrato poroso sejam extraídas durante um processo de montagem de um dispositivo eletroquímico, e também pode impedir um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo, quando o dispositivo eletroquímico é superaquecido.
Description
"SEPARADOR DE COMPOSTO ORGÂNICO/INORGÂNICO QUE POSSUI CAMADA DE REVESTIMENTO ATIVA POROSA E DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO CONTENDO O MESMO"
Campo Técnico
A presente invenção está relacionada a um separador de um dispositivo eletroquimico, tal como uma bateria secundária de litio e um dispositivo eletroquimico que o contêm. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada a um separador de composto orgânico/inorgânico no qual uma camada ativa porosa é revestida com uma mistura de uma partícula inorgânica e um polímero sobre uma superfície de um substrato poroso, e um dispositivo eletroquimico que o contém.
Técnica Anterior
Recentemente, houve um interesse crescente em tecnologia de armazenamento de energia. Baterias foram extensamente usadas como fontes de energia nos campos de telefones celulares, filmadoras, computadores portáteis, PCs e carros elétricos, resultando em intensa pesquisa e desenvolvimento a elas relacionados. Dentro deste contexto, dispositivos eletroquímicos é um dos assuntos de grande interesse. Especificamente, o desenvolvimento de baterias secundárias recarregáveis foi o foco de atenção. Recentemente, a pesquisa e desenvolvimento em um novo eletrodo e uma nova bateria que podem melhorar a capacidade, densidade e energia específica foi realizada intensivamente no campo das baterias secundárias.
Entre baterias secundárias atualmente usadas, as baterias secundárias de litio desenvolvidas no início dos anos 90 têm uma tensão de acionamento mais alta e uma densidade de energia muito mais alta do que aquelas de baterias convencionais que usam uma solução de eletrólito aquosa tal como baterias de Ni-MH, baterias de Ni-Cd e baterias de H2SO4-Pb. Por essas razões, as baterias secundárias de litio foram usadas vantajosamente. Porém, tal bateria secundária de litio apresenta desvantagens no que diz respeito aos eletrólitos orgânicos nela usados podem causar problemas relacionados à segurança que resultam em combustão e explosão das baterias e ao fato de que os processos para fabricar tal bateria são complicados. Recentemente, baterias de polímero de ion de litio foram consideradas como baterias de próxima geração, uma vez que as desvantagens mencionadas das baterias iônicas de litio foram resolvidas. Porém, as baterias de polímero de ion de litio têm uma capacidade de bateria relativamente mais baixa do que aquelas baterias iônicas de litio e uma capacidade de descarga insuficiente em baixa temperatura; assim há necessidade premente de uma solução de tais desvantagens das baterias de polímero de ion de litio.
Tais dispositivos eletroquímicos foram produzidos por muitas empresas e a estabilidade da bateria tem fases diferentes nos dispositivos eletroquímicos. Consequentemente, é importante avaliar e assegurar a estabilidade das baterias de polímero de ion de litio. Em primeiro lugar, deve ser considerado que erros na operação das baterias não deveriam causar dano aos usuários. Para esse propósito, a Safety Regulation regula, de maneira severa, a ignição e a explosão nos dispositivos eletroquímicos. Dentre as características de estabilidade do dispositivo eletroquímico, o superaquecimento do dispositivo eletroquímico pode causar fuga térmica e a explosão pode acontecer quando um separador é puncionado. Em particular, um substrato poroso de poliolefina geralmente usado como um separador de um dispositivo eletroquímico mostra comportamento redutor térmico extremo em uma temperatura de IOO0C ou maior, devido às características de seu material e de seu processo de fabricação, tal como prolongamento, assim pode acontecer um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo.
Para resolver os mencionados problemas relacionados à segurança do dispositivo eletroquímico, foi proposto um separador de composto orgânico/inorgânico que possui uma camada ativa porosa formada pelo revestimento de pelo menos uma superfície de um substrato poroso de poliolefina que possui muitos poros com uma mistura de partículas inorgânicas e um polímero aglomerante (ver o Pedido de Patente Publicado No. 10- 2006-72065 e 10-2007-231, por exemplo). As partículas inorgânicas na camada ativa porosa formadas no substrato poroso de poliolefina agem como um tipo de espaçador que mantém uma forma física da camada ativa porosa; assim as partículas inorgânicas retêm redução térmica do substrato poroso de poliolefina quando o dispositivo eletroquímico é superaquecido. Ademais, volumes intersticiais existem entre as partículas inorgânicas, formando assim poros finos.
Como mencionado acima, pelo menos uma determinada quantidade de partículas inorgânicas deveria estar contida tal que a camada ativa porosa formada no separador de composto orgânico/inorgânico possa reter redução térmica do substrato poroso de poliolefina. Entrtanto, à medida que o teor de partículas inorgânicas é aumentado, o teor de polímero aglomerante é relativamente diminuído, o que pode causar os seguintes problemas.
Em primeiro lugar, devido à tensão gerada em um processo de montagem de um dispositivo eletroquímico, tal como enrolamento, partículas inorgânicas podem ser extraídas da camada ativa porosa e as partículas inorgânicas extraídas agem como uma deficiência local do dispositivo eletroquímico, provendo assim uma influência ruim na estabilidade do dispositivo eletroquímico.
Em segundo lugar, a adesão entre a camada ativa porosa e o substrato poroso de poliolefina é enfraquecida, assim a capacidade da camada ativa porosa para reter redução térmica do substrato poroso de poliolefina é prejudicada. Assim, é difícil impedir um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo, exatamente quando o dispositivo eletroquímico é superaquecido.
Pelo contrário, se o teor de polímero aglomerante na camada ativa porosa for aumentado para impedir extração de partículas inorgânicas, o teor de partículas inorgânicas é reduzido relativamente; assim a contenção térmica do substrato poroso de poliolefina pode não ser contida facilmente. Consequentemente, é difícil impedir um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo e também o desempenho do dispositivo eletroquímico é prejudicado devido à redução de porosidade na camada ativa porosa.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Problema Técnico A presente invenção é projetada para resolver os problemas da técnica anterior e, assim, o objeto da invenção é prover um separador de composto orgânico/inorgânico capaz de impedir a extração de partículas inorgânicas em uma camada ativa porosa formada em um substrato poroso durante um processo de montagem de um dispositivo eletroquímico e também capaz de conter um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo, mesmo quando o dispositivo eletroquímico for superaquecido.
Solução Técnica
Para realizar o primeiro objeto, a presente invenção provê um separador de composto orgânico/inorgânico que inclui (a) um substrato poroso de poliolefina que possui poros; e (b) uma camada ativa porosa que contém uma mistura de partículas inorgânicas e um polímero aglomerante, com a qual pelo menos uma superfície do substrato poroso de poliolefina é revestida, em que a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação (peeling) de 5 gf/cm ou maior e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho a 150° por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
O separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção pode resolver o problema de que partículas inorgânicas na camada ativa porosa sejam extraídas durante um processo de montagem de um dispositivo eletroquímico, entretanto partículas inorgânicas são contidas suficientemente além de um determinado teor. Ademais, a força adesiva entre a camada ativa porosa e o substrato poroso de poliolefina é forte, assim a redução térmica é contida em determinado grau apesar do dispositivo eletroquímico ser superaquecido, impedindo assim um curto-circuito elétrico entre o cátodo e o ânodo. Consequentemente, a estabilidade do dispositivo eletroquímico é grandemente melhorada.
No separador de composto orgânico/inorgânico de acordo com a presente invenção, o polímero aglomerante é preferivelmente uma mistura de um primeiro polímero aglomerante, tendo um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 70° a 140° e um segundo polímero aglomerante que possui um ângulo de contato em relação a uma gota de água de Io a 69°. Uma vez que os primeiro e segundo polímeros aglomerantes com propriedades hidrófilas diferentes são usados em uma forma de mistura para controlar a propriedade hidrófila da mistura de polímero, pode ser obtido um efeito sinérgico de melhoria de estabilidade térmica do separador de composto orgânico/inorgânico.
0 primeiro aglomerante mencionado acima pode ser qualquer polímero . ou uma mistura de pelo menos dois polímeros selecionados a partir do grupo que consiste em fluoreto de polivinilideno, fluoreto-co-hexafluorpropeno de polivinilideno, fluoreto-co-tricloroetileno de polivinilideno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, acetato de polietileno-co-vinil, poli-imida e óxido de polietileno.
Também, o segundo polímero aglomerante mencionado acima pode ser qualquer polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros que têm pelo menos um grupo polar selecionado a partir do grupo que consiste em grupo hidroxila (-0H), grupo carboxila (-COOH), grupo anidrido maleico (-C000C-), grupo sulfonato (-SO3H) e grupo pirrolidona (-NCO-) . Este segundo polímero aglomerante pode ser ciano-etil-pululan, ciano-etil-poli-vinil-álcool, ciano- etil-celulose, ciano-etil-sacarose, celulose de metil de carboxila, poli-vinil-álcool, ácido poliacrílico, anidrido poli- maleico, ou polivinilpirrolidona, por exemplo.
Breve Descrição dos Desenhos
Estes e outros características, aspectos, e vantagens de modalidades preferidas da presente invenção serão descritas mais completamente ná descrição detalhada a seguir, tomada com os desenhos anexos. Nos desenhos:
As Figuras Ia a Ie são fotografias que mostram um separador fabricado de acordo com modalidades da presente invenção e exemplos comparativos que ilustram redução de calor depois que o separador é deixado sozinho por 1 hora em um forno de 150°C; e
A Figura 2 é uma fotografia que mostra um dispositivo de teste para medir uma força de esfoliação de uma camada ativa porosa formada em um separador composto orgânico/inorgânico fabricado de acordo com modalidades da presente invenção e exemplos comparativos. Melhor Modo de Realizar a Invenção
Em seguida, serão descritas modalidades preferidas da presente invenção recorrendo em detalhes aos desenhos anexos. Antes da descrição, deve ser entendido que os termos usados no Relatório Descritivo e nas reivindicações anexas não devem ser interpretadas como limitativas dos significados gerais de dicionário, mas interpretadas com base nos significados e conceitos que correspondem a aspectos técnicos da presente invenção com base do principio de que ao inventor é permitido definir termos apropriados para melhor explicação. Então, a descrição proposta neste relatório é apenas um exemplo preferencial com a finalidade de ilustrar apenas, não se pretendendo limitar o escopo da invenção, assim deve ser entendido que equivalentes e modificações diferentes podem ser realizadas sem partir do espirito e escopo da invenção.
A presente invenção provê um separador de composto orgânico/inorgânico, que inclui (a) um substrato poroso de poliolefina que possui poros; e (b) uma camada ativa porosa que contém uma mistura de partículas inorgânicas e um polímero aglomerante, com a qual pelo menos uma superfície do substrato poroso de poliolefina é revestida, em que a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 5 gf/cm ou maior, e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho a 150°C por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
No separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção, a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 5 gf/cm ou maior; assim a camada ativa porosa tem uma resistência de esfoliação excelente, resolvendo assim o problema de que partículas inorgânicas na camada ativa porosa são extraídas, ao passo que se monta um dispositivo químico de carga. Ademais, uma força adesiva entre a camada ativa porosa e o substrato poroso de poliolefina é forte. Assim, apesar da bateria estar superaquecida, a camada ativa porosa e o substrato poroso de poliolefina não são separados e a redução térmica do substrato poroso de poliolefina pode ser contida. Isto é, uma vez que o separador de composto orgânico/inorgânico mostra uma redução térmica de 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD), é possível impedir um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo. Ademais, apesar do substrato poroso estar superaquecido no dispositivo eletroquímico, ambos os eletrodos não entram completamente em curto-circuito, devido à camada ativa porosa. Mesmo se ocorrer um curto-circuito, a área em curto-circuito não é aumentada, melhorando assim a estabilidade do dispositivo eletroquímico.
No separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção, mais preferivelmente, a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 10 gf/cm ou maior e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho a 150°C por 1 hora é preferivelmente 30% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD), no aspecto de estabilidade do dispositivo eletroquímico e resistência de esfoliação da camada ativa porosa.
No separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção, o polímero aglomerante usa preferivelmente uma mistura de um primeiro polímero aglomerante tendo um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 70° a 140° e um segundo polímero aglomerante que possui um ângulo de contato em relação a uma gota de água de Io a 69°. Na presente invenção, depois que um filme de amostra foi fabricado usando um polímero aglomerante correspondente, uma gota de água destilada caiu sobre ele e, assim, um ângulo de contato formado na relação da gota de água foi ajustado em 23 graus. Também, o ângulo de contato em relação na relação da gota de água foi medido usando um medidor de ângulo de contato modelo CA-DT-UM (mfd. produzido por Kyowa Kaimen Kagaku KK) sob a condição de 50% RH. Ângulos de contato foram medidos em dois pontos (isto é, pontos da esquerda e direita) de cada um de três filmes de amostra e foi calculada a média de seis valores medidos e ajustada como um ângulo de contato. A gota de água destilada tem um diâmetro de 2 mm e o valor de ângulo de contato exibido no medidor mostra um ângulo de contato medido 1 minuto depois que a gota de água destilada caiu.
Uma vez que os primeiro e segundo polímeros aglomerantes que têm propriedades hidrófilas diferentes são usados em uma forma de mistura para controlar uma propriedade hidrófila da mistura de polímero como mencionado acima, é possível perceber um efeito sinérgico na melhoria da estabilidade térmica do separador de composto orgânico/inorgânico.
Mais preferivelmente, o primeiro polímero aglomerante tem um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 90° a 110° e o segundo polímero aglomerante tem um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 20° a 40°. Também, o primeiro polímero aglomerante e o segundo polímero aglomerante estão preferivelmente misturados em uma relação de peso de 95:5 a 5:95, mas não limitadamente.
O primeiro polímero aglomerante mencionado acima pode ser qualquer polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros selecionados a partir do grupo que consiste em fluoreto de polivinilideno, fluoreto-co-hexaflúorpropeno de polivinilideno, fluoreto-co-tricloroetileno de polivinilideno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, acetato de polietileno-co-vinil, poli-imida e óxido de polietileno, mas não limitadamente.
Também, o segundo polímero aglomerante é preferivelmente um polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros que têm pelo menos um grupo polar selecionado a partir do grupo que consiste em grupo hidroxila (-OH), grupo carboxila (-COOH), grupo anidrido maleico (-COOOC-), grupo sulfonato (-SO3H) e grupo pirrolidona (-NCO-). O segundo polímero aglomerante pode ser ciano-etil-pululan, ciano-etil-poli-vinil-álcool, ciano-etil- celulose, ciano-etil-sacarose, celulose de metil de carboxila, poli-vinil-álcool, ácido de poliacrílico, anidrido de poli- maleico, ou polivinilpirrolidona. Ademais, no separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, o número de partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é preferivelmente 1x1015 a 1x1030 /m2, levando em consideração uma espessura comum da camada ativa porosa. Se o número de partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa for menor que IxlO15, a estabilidade térmica obtida pelas partículas inorgânicas pode ser prejudicada. Enquanto isso, se o número de partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa for maior que lxl030/m2, dispersão em uma solução de revestimento e viabilidade de revestimento, requerida para formar a camada ativa porosa, pode ser prejudicada. Também, um peso das partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é preferivelmente 5 a 100 g/m2.
No separador de composto orgânico/inorgânico de acordo com a presente invenção, a partícula inorgânica usada para formar a camada ativa porosa não é limitada especificamente se for estável químico-eletricamente. Isto é, uma partícula inorgânica utilizável na presente invenção não é limitada especialmente se a reação de oxidação ou redução não ocorrer em uma faixa de tensão operacional (por exemplo, 0 a 5V com base em Li/Li+) de um dispositivo eletroquímico aplicado. Em particular, no caso em que é usada uma partícula inorgânica com capacidade de tansferência de íon, é possível aumentar o desempenho ao aumentar a condutividade de íon no dispositivo eletroquímico.
Ademais, no caso em que for usada uma partícula inorgânica com uma constante dielétrica alta, contribui para o aumento de dissociação de sal de eletrólito, por exemplo, sal de lítio, no eletrólito líquido, melhorando assim a condutividade de íon do eletrólito.
Devido às razões mencionadas, é preferível que as partículas inorgânicas sejam selecionadas a partir do grupo que consiste em partículas inorgânicas que têm uma constante dielétrica de 5 ou maior, preferivelmente 10 ou acima, partículas inorgânicas que possuem capacidade de transferência do íon de lítio, ou suas misturas. Ά partícula inorgânica que possui uma constante dielétrica de 5 ou maior é qualquer partícula inorgânica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas selecionadas a partir do grupo que consiste em BaTiC>3, Pb (Zr,Ti) O3 (PZT) , Pbi_xLaxZri_yTiy03 (PLZT) , PB(Mg3Nb2Z3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) , háfnio (HfO2) , SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC e TiO2, mas não limitadamente.
Em particular, as partículas inorgânicas, tais como, BaTiO3, Pb (Zr, Ti) O3 (PZT) , Pbi-xLaxZr!-yTiy03 (PLZT) , PB(Mg3Nb2/3)03-PbTi03 (PMN-PT) e háfnio (HfO2) mostram uma constante dielétrica alta de 100 ou maior e tem piezeletricidade, uma vez que são geradas cargas para estabecer uma diferença de potencial entre ambas as superfícies, quando uma determinada pressão é aplicada para estendê-las ou reduzi-las, assim as partículas inorgânicas acima podem impedir a geração de um curto-circuito interno de ambos os eletrodos causado por um impacto externo e, assim, podem melhorar ainda mais a estabilidade do dispositivo eletroquímico. Ademais, no caso em que as partículas inorgânicas que têm uma constante dielétrica alta estão misturadas com as partículas inorgânicas que têm capacidade de transferência de íon de lítio, o seu efeito sinérgico pode ser dobrado.
Na presente invenção, a partícula inorgânica que possui capacidade de transferência do íon de lítio significa uma partícula inorgânica que contém átomo de lítio e possui uma função de mover um íon de lítio sem armazenar o lítio. A partícula inorgânica que possui capacidade de transferência do íon de lítio pode transferir e mover íons de lítio devido a um tipo de deficiência que existe na estrutura de partícula; assim é possível melhorar a condutividade de íon de lítio na bateria e também melhorar o desempenho da bateria. A partícula inorgânica que possui capacidade de transferência do íon de lítio é qualquer partícula inorgânica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas selecionadas a partir do grupo que consiste em fosfato de lítio (Li3PO4), fosfato de titânio de lítio (LixTiy(PO4)3, 0 < χ < 2, 0 < y < 3) , fosfato de titânio de alumínio de lítio (LixAlyTi2(PO4)3, 0 < χ < 2, 0 < y < 1, 0<z<3), vidro tipo (LiAlTiP)xOy (0 < χ < 4, 0 < y < 13) , titanato de lantânio de lítio (LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), trifosfato de germânio de lítio (LixGeyP2Sw, 0 < χ < 4, 0<y<l, 0 < ζ < 1, 0<w<5), nitretos de lítio (LixNy, 0<x<4, 0<y<2), vidro tipo SiS2 (LixSiyS2, 0 < χ < 3, 0 < y < 2, 0 < ζ < 4) , e vidro tipo P2S5 (LixPyS2, 0 < χ < 3, 0<y<3, 0<z<7), mas não limitadamente.
No separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, o tamanho de partículas inorgânicas na camada ativa porosa não é limitado especialmente, mas está preferivelmente na faixa de 0,001 a ΙΟμπι, se possível, de modo a formar uma camada de revestimento em uma espessura uniforme e assegurar porosidade adequada. Se o tamanho de partícula for menor que 0,001pm, a propriedade de dispersão é prejudicada, assim não é fácil controlar propriedades do separador de composto orgânico/inorgânico. Se o tamanho de partícula exceder 10μm, a espessura da camada ativa porosa é aumentada, o que pode prejudicar propriedades mecânicas. Ademais, devido ao tamanho excessivamente grande do poro, é aumentada a possibilidade de curto-circuito interno, enquanto se carrega ou se descarrega uma bateria.
No separador de composto orgânico/inorgânico revestido com a camada ativa porosa de acordo com a presente invenção, uma relação de peso das partículas inorgânicas e o polímero aglomerante está na faixa de 50:50 a 99:1, mais preferivelmente de 70:30 a 95:5. Se a relação de peso das partículas orgânicas para o polímero aglomerante for menor que 50:50, o teor de polímero é tão grande que a estabilidade térmica do separador de composto orgânico/inorgânico não pode ser muito melhorada. Ademais, o tamanho de poro e a porosidade podem ser reduzidos, devido à diminuição de volume intersticial formado entre as partículas inorgânicas, causando assim deterioração do desempenho de uma bateria. Se a relação de peso exceder 99:1, a resistência de esfoliação da camada ativa porosa pode ser debilitada uma vez que o teor de polímero aglomerante é muito pequeno. A espessura da camada ativa porosa composta das partículas inorgânicas e do polímero aglomerante não é limitada especialmente, mas preferivelmente na faixa de 0,01 a 20um. Também, o tamanho de poro e a porosidade não são limitados especialmente, mas o tamanho de poro é preferivelmente da faixa de 0,001 a 10um e uma porosidade é preferivelmente da faixa de 10 a 90%. O tamanho de poro e a porosidade são principalmente dependentes do tamanho de partículas inorgânicas. Por exemplo, no caso de partículas inorgânicas, elas apresentam um diâmetro de Ipm ou menor, o poro formado também é de aproximadamente 1um ou menor. Os poros, como mencionado acima, são posteriormente alimentados com eletrólito, e o eletrólito alimentado tem um papel de transferir íons. No caso de o tamanho de poro e a porosidade serem respectivamente menores que 0,OOlpm e 10%, a camada ativa porosa pode agir como uma camada de resistência. No caso de o tamanho de poro e a porosidade serem respectivamente maiores que 10μm e 90%, propriedades mecânicas podem ser prejudicadas.
O separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, pode incluir adicionalmente outros aditivos como componentes da camada ativa, além das partículas inorgânicas e do polímero.
Ademais, no separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, o substrato poroso de poliolefina pode adotar qualquer tipo de substrato poroso de poliolefina se for geralmente usado como um separador de um dispositivo eletroquímico, especificamente uma bateria secundária de lítio. Por exemplo, o substrato poroso de poliolefina pode ser uma membrana formada usando qualquer polímero de poliolefina ou uma mistura de pelo menos dois polímeros de poliolefina selecionados a partir do grupo que consiste em polietileno, polipropileno, polibutileno e polipenteno. O substrato poroso de poliolefina apresenta preferivelmente uma espessura de 1 a ΙΟΟμπι, entretanto não limitado à mesma, e também o tamanho de poro e a porosidade do substrato poroso são preferivelmente 0,01 a 50μm e 10 a 95%, respectivamente, entretanto não limitado aos mesmos.
Em seguida, um método de fabricar um separador de composto orgânico/inorgânico revestido com uma camada ativa porosa, de acordo com a presente invenção, é explicado com base no caso que uma mistura do primeiro e do segundo polímeros aglomerantes, com ângulos de contato diferentes em relação a uma gota de água, é usada como um exemplo, mas a presente invenção não está a ela limitada.
Em primeiro lugar, o primeiro e o segundo polímeros aglomerantes com os ângulos de contato supracitados na relação da gota de água são dissolvidos em um solvente para fazer uma solução de polímero aglomerante.
Subseqüentemente, partículas inorgânicas são acrescentadas à solução de polímero aglomerante e então são dispersadas na mesma. 0 solvente preferivelmente tem um parâmetro de solubilidade semelhante àquele do polímero aglomerante usado e um baixo ponto de ebulição. Isto ajudará em uma mistura uniforme e remoção fácil do solvente posteriormente. Um exemplo não limitativo de solvente utilizável inclui acetona, tetraidrofurano, cloreto de metileno, clorofórmio, dimetilformamida, N-metil-2- pirrolidona (NMP), cicloexano, água e misturas de tais. É preferível que as partículas inorgânicas sejam pulverizadas depois de acrescentadas à solução de polímero aglomerante. Neste momento, o tempo requerido para pulverização é consequentemente de 1 a 20 horas e o tamanho de partícula das partículas pulverizadas será preferivelmente na faixa de 0,001 e 10μm, como mencionado acima. Métodos de pulverização convencionais podem ser usados e um método que usa um moinho de bola (bali mill) é particularmente preferido.
Depois disso, o substrato poroso de poliolefina é revestido com a solução de polímero aglomerante, na qual as partículas inorgânicas estão dispersas, sob a condição de umidade de 10 a 80%, e a seguir secado.
Para revestir o substrato poroso com a solução de polímero aglomerante, na qual as partículas inorgânicas estão dispersas, um método de revestimento comum bem conhecido na técnica pode ser usado. Por exemplo, vários métodos de revestimento, tais como, por imersão, "die coating", "roll coating", "conima coating" ou suas combinações podem ser usadas. Ademais, a camada ativa porosa pode ser formada seletivamente em ambas as superfícies ou apenas uma superfície do substrato poroso.
O separador de composto orgânico/inorgânico fabricado como mencionado acima pode ser usado como um separador de um dispositivo eletroquímico, preferivelmente uma bateria secundária de lítio. Neste momento, no caso de um polímero em gel for usado como um componente de polímero aglomerante quando um eletrólito líquido for impregnado, depois que uma bateria é montada usando o separador, o eletrólito injetado e polímero podem reagir e então ser transformados em gel, formando assim um eletrólito composto orgânico/inorgânico de tipo gel.
Ademais, a presente invenção provê um dispositivo eletroquímico, que inclui (a) um cátodo; (b) um ânodo; (c) um separador de composto orgânico/inorgânico interposto entre o cátodo e o ânodo e revestido com a supracitada camada ativa porosa; e (d) um eletrólito.
0 dispositivo eletroquimico pode ser qualquer dispositivo no qual reações eletroquimicas podem ocorrer; um exemplo especifico dos dispositivos eletroquimicos inclui todos os tipos de baterias primárias, baterias secundárias, células- combustível, células solares ou capacitores. Em particular, entre as baterias secundárias, as baterias secundárias de litio incluindo uma bateria secundária de metal de litio, uma bateria secundária de ion de litio, uma bateria secundária de polímero de litio, ou uma bateria secundária de polímero de ion de litio são preferidas.
0 dispositivo eletroquimico pode ser fabricado de acordo com métodos comuns conhecidos da técnica. Como uma modalidade do método de fabricação de um dispositivo eletroquimico, um dispositivo eletroquimico pode ser fabricado pela interposição do supracitado separador de composto orgânico/inorgânico entre um cátodo e um ânodo e injetar uma solução de eletrólito no mesmo.
Não há nenhuma limitação especial nos eletrodos que podem ser usados junto com um separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção e os eletrodos podem ser fabricados pelo assentamento de materiais ativos de eletrodo em um coletor atual, de acordo com um dos métodos comuns bem conhecidos na técnica. Entre os materiais ativos de eletrodo, um exemplo não limitativo de materiais ativos de cátodo pode incluir quaisquer materiais ativos de cátodo convencionais usados atualmente em um cátodo de um dispositivo eletroquimico convencional. Particularmente, óxidos de manganês de litio, óxidos de cobalto de litio, óxidos de níquel de litio, óxidos férreos de litio ou óxidos compostos de litio do mesmo são preferidos como os materiais ativos de cátodo. Adicionalmente, um exemplo não limitativo de materiais ativos de ânodo pode incluir quaisquer materiais ativos de ânodo convencionais usados atualmente em um ânodo de um dispositivo eletroquimico convencional. Particularmente, materiais de intercalação de litio, tais como, metal de litio, ligas de litio, carbono, coque de petróleo, carbono ativado, grafita ou outros materiais carbonados são preferidos como os materiais ativos de ânodo. Um exemplo não limitativo de um coletor atual de cátodo inclui uma chapa formada de alumínio, níquel ou suas combinações. Um exemplo não limitativo de um coletor atual de ânodo inclui uma chapa formada de cobre, ouro, níquel, liga de cobre ou suas combinações.
A solução de eletrólito que pode ser usada na presente invenção inclui um sal representado pela fórmula de A+B", em que A+ representa um cation de metal alcalino selecionado a partir do grupo que consiste em Li+, Na+, K+ e combinações de tais, e B~ representa um sal que contém um ânion selecionado a partir do grupo que consiste em PF6", BF4", Cl", Br", I", ClO4", AsF6", CH3CO2", CF3SO3", N (CF3SO2) 2~, C(CF2SO2)3" e suas combinações. 0 sal pode ser dissolvido ou dissociado em um solvente orgânico selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de propileno (PC) , carbonato de etileno (EC), carbonato de dietil (DEC), carbonato de dimetil (DMC), carbonato de dipropil (DPC), dimetilssulfóxido, acetonitrilo, dimetoxietano, dietoxietano, tetraidrofurano, N- metil-2-pirrolidona (NMP), carbonato de etilmetilo (EMC), gama- butirolactona (y-butirolactona) e suas misturas. Porém, a solução de eletrólito que pode ser usada na presente invenção não é limitada aos exemplos acima.
Mais especificamente, a solução de eletrólito pode ser injetada em uma etapa adequada durante o processo de fabricação de uma bateria, de acordo com o processo de fabricação e propriedades desejadas de um produto final. Em outras palavras, a solução de eletrólito pode ser injetada antes de uma bateria ser montada ou durante uma etapa final do processo de montagem de uma bateria.
Para aplicar o separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, para uma bateria, um processo de empilhamento (ou, laminamento) ou um processo de dobra pode ser usado, além de um processo de enrolamento que geralmente é usado. O separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção tem uma resistência de esfoliação excelente, assim as partículas inorgânicas não são facilmente extraídas durante o processo de montagem de bateria. Modalidades para a Invenção
Em seguida, serão descritos vários exemplos preferidos da presente invenção em detalhes para melhor entendimento. Porém, os exemplos da presente invenção podem ser modificados de vários modos e eles não devem ser interpretados como limitativos em relação ao escopo da invenção. Os exemplos da presente invenção são apenas para melhor entendimento da invenção aos técnicos da área.
Exemplo 1
Preparacao de Separador de Composto Orgânico/Inorgânico [(PVdF--HEP/Ciano-etil-poli-vinil-álcool)/ Al2O3]
5% por peso de fluoreto-co-hexaflúorpropeno de polivinilideno (PVdF-HFP, um ângulo de contato em relação a uma gota de água é 100°) e 5% por peso de ciano-etil-poli-vinil-álcool (um ângulo de contato em relação a uma gota de água é 30°) foi acrescentado respectivamente a acetona e dissolvido a 50°C durante aproximadamente 12 horas para fazer uma solução de polímero aglomerante. Foi acrescentado pó de Al2O3 à solução de polímero aglomerante preparada a uma relação de peso mistura de polímero/Al203 = 10/90, e então o pó de Al2O3 foi pulverizado e disperso durante 12 horas ou mais pelo moinho de bola para fazer uma pasta fluida. Na pasta fluida preparada, o diâmetro de Al2O3 pode ser controlado de acordo com um tamanho (ou, diâmetro) de rebordos (beads) usados e o tempo para o moinho de bola, mas neste exemplo 1, o pó de Al2O3 foi pulverizado em aproximadamente 400 nm para fazer a pasta fluida. A pasta fluida preparada foi usada para revestir um separador de polietileno (tendo uma porosidade de 45%) com uma espessura de Ιβμπι por meio de revestimento por imersão, e a espessura de revestimento foi controlada para ser aproximadamente 4μκι em uma superfície do separador. Um tamanho de poro na camada ativa porosa formada no separador de polietileno estava no nível de 0. 5μπι, e uma porosidade de 58%. O peso da camada ativa porosa era aproximadamente 16 g/m2 por unidade de área e o número de partículas inorgânicas apenas na camada ativa porosa foi estimado em aproximadamente 5xl019/m2, considerando o tamanho (400 nm) e densidade (4,123 g/cc) das partículas inorgânicas.
Exemplo 2
Um separador de composto orgânico/inorgânico [(PVdF-CTFE/Ciano-etil-poli-vinil-álcool)/Al2O3] foi preparado da mesma forma como no exemplo 1, exceto pelo fato de que o fluoreto- co-tricloroetileno de polivinilideno (PVdF-CTFE, um ângulo de contato em relação a uma gota de água é 95°) foi usado em vez de . PVdF-HFP.
Exemplo 3
Um separador de composto orgânico/inorgânico [(PVdF-HFP/Ciano-etil-poli-vinil-álcool)/BaTiO3]foi preparado da mesma forma como no exemplo 1, exceto pelo fato de que o pó de BaTiO3 foi usado em vez de pó de Al2O3. A camada ativa teve um peso de cerca de 22 g/m2, e o número de partículas inorgânicas apenas na camada ativa foi estimado como aproximadamente 4xl019/m2, considerando o tamanho (400 nm) e densidade (5,7 g/cc) das partículas inorgânicas.
Exemplo Comparativo 1
Um separador de polietileno (PE) não revestido com uma camada ativa porosa é selecionado como exemplo comparativo 1.
Exemplo Comparativo 2
Um separador de composto orgânico/inorgânico [PVdF-HFP/Al2O3] foi preparado da mesma forma como no exemplo 1, exceto pelo fato de que ciano-etil-poli-vinil-álcool não é usado, mas sim um polímero aglomerante composto apenas de PVdF-CTFE.
Exemplo Comparativo 3
Um separador de composto orgânico/inorgânico [(PVdF-HFP/PVdF-CTFE)/Al2O3] foi preparado da mesma forma como no exemplo 1, exceto pelo fato de que PVdF-CTFE foi usado em vez de ciano-etil-poli-vinil-álcool e assim foi usado o polímero aglomerante composto de PVdF-HFP e PVdF-CTFE.
Exemplo Comparativo 4 Um separador de composto orgânico/inorgânico [PVdF-HFP/Al203] foi preparado da mesma forma como no exemplo comparativo 2, exceto pelo fato de que o teor de PVdF-HFP foi aumentado a 50% por peso (PVdF-HFPMl2O3 = 50/50) .
Análise de Propriedades de Separador de Poros de Composto Orgânico/Inorgânico
De modo a medir a redução térmica dos separadores preparados de acordo com os exemplos 1 a 3 e os exemplos comparativos 1 a 4, experimentos foram conduzidos, de modo que um separador correspondente é armazenado em um forno aquecido a 150°C por 1 hora e então retirado. Como uma peça de teste, o separador de composto orgânico/inorgânico [(PVdF—HFP/Ciano-etil-poli-vinil- álcool) /Al2O3] preparado de acordo com o exemplo 1 foi usado e os separadores dos exemplos comparativos 1 a 3 foram usados como um grupo de controle.
Deve ser entendido que o separador do exemplo 1 mostra redução térmica de cerca de 20% em ambas as direções TD e MD, assim provê um efeito de contenção de redução térmica excelente (ver a Figura la).
Enquanto isso, o separador de polietileno do exemplo comparativo 1, para o qual uma camada de revestimento não é introduzida, mostra redução térmica extrema de cerca de 90% (ver a Figura lb) , e os separadores dos exemplos comparativos 2 e 3 mostram redução térmica de cerca de 60% (ver as Figuras Ic e ld) , que é melhor que aquele do exemplo comparativo 1, mas ainda significativamente alto. Ademais, o separador do exemplo comparativo 4 mostra uma resistência de esfoliação melhorada em relação aos exemplos comparativos 2 e 3, mas mostra um efeito de retenção de redução térmica prejudicado (ver a Figura le) e supõe- se que a para isso seja teor de partículas inorgânicas reduzido de maneira relativamente acentuada mais propriamente que o teor de polímero aglomerante.
Enquanto isso, de modo a avaliar a resistência de esfoliação da camada ativa porosa com que os separadores de composto orgânico/inorgânico foram revestidos, de acordo com os exemplos e os exemplos comparativos, o seguinte teste foi realizado. O termo 'uma força de esfoliação de uma camada ativa porosa' usado neste Relatório Descritivo significa uma força de esfoliação medida de acordo com o seguinte teste.
Os separadores de composto orgânico/inorgânico das modalidades 1 a 3 e os exemplos comparativos 2 a 4 foram prendidos firmemente respectivamente a uma placa de vidro que usa uma fita de dupla camada transparente (3M). Neste momento, a peça de teste alcançou uma largura de 1,5 cm e um comprimento de 6 a 8 cm. Subseqüentemente, uma força requerida para separar a camada ativa porosa de um filme de base foi medido usando um dispositivo de medida de força de tração (UTM, LLOYD LF PLUS) como mostrado na Figura 2 para avaliar uma força de esfoliação da camada ativa porosa. As reduções térmicas do separador dos exemplos e exemplos comparativos e forças de esfoliação das camadas ativas porosas, medidas como mencionado acima, são listadas na seguinte Tabela 1.
Tabela 1
<table>table see original document page 20</column></row><table>
Aplicabilidade Industrial
Como descrito acima, o separador de composto orgânico/inorgânico da presente invenção impede o problema de que partículas inorgânicas em uma camada ativa porosa sejam extraídas durante um processo de montagem de um dispositivo eletroquímico, embora o teor de partículas inorgânicas contido na camada de revestimento porosa seja suficiente acima de um determinado nível. Ademais, uma vez que uma força adesiva entre a camada ativa porosa e o substrato poroso de poliolefina é forte, a redução térmica do dispositivo eletroquimico é contida apesar do dispositivo eletroquimico estar superaquecido, impedindo assim um curto- circuito elétrico entre cátodo e ânodo. Assim, a estabilidade do dispositivo eletroquimico é grandemente melhorada.
Em particular, se a camada ativa porosa é formada usando dois tipos de polímeros aglomerantes que têm ângulos de contato predeterminados em relação a uma gota de água de acordo com a modalidade preferida da presente invenção, é possível perceber um efeito sinérgico na melhoria da estabilidade térmica do polímero composto orgânico/inorgânico.
Claims (21)
1. Separador de composto orgânico/inorgânico, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um substrato poroso de poliolefina que possui poros; e (b) uma camada ativa porosa que contém uma mistura de partículas inorgânicas e um polímero aglomerante, com que pelo menos uma superfície do substrato poroso de poliolefina é revestida, em que a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 5 gf/cm ou maior, e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho em 150° por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
2. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada ativa porosa tem uma força de esfoliação de 10 gf/cm ou maior, e uma redução térmica do separador depois de ser deixado sozinho em 150° por 1 hora é 30% ou menor em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
3. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero aglomerante é uma mistura de um primeiro polímero aglomerante tendo um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 70° a 140° e um segundo polímero aglomerante que possui um ângulo de contato em relação a uma gota de água de Io a 69°.
4. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero aglomerante tem um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 90° a 110° e que o segundo polímero aglomerante tem um ângulo de contato em relação a uma gota de água de 20° a 40°.
5. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero aglomerante e o segundo polímero aglomerante estão misturados em uma relação de peso de 95:5 a 5:95.
6. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero aglomerante é qualquer polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros selecionados a partir do grupo que consiste em fluoreto de polivinilideno, fluoreto-co- hexafluorpropeno de polivinilideno, fluoreto-co-tricloroetileno de polivinilideno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, acetato de polietileno-co-vinil, poli-imida e óxido de polietileno.
7. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo polímero aglomerante possui pelo menos um grupo polar selecionado a partir do grupo que consiste em grupo hidroxila (-0H), grupo carboxila (-COOH), grupo anidrido maleico (-COOOC-) , grupo sulfonato (-S03H) e grupo pirrolidona (-NCO-).
8. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o segundo polímero aglomerante é qualquer polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros selecionados a partir do grupo que consiste em ciano-etil-pululan, ciano-etil-poli-vinil-álcool, ciano-etil-celulose, ciano-etil-sacarose, celulose de metil de carboxila, poli-vinil-álcool, ácido poliacrílico, anidrido poli- maleico e polivinilpirrolidona.
9. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é IxlO15 a lxl030/m2.
10. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um peso das partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é 5 a 100 g/m2.
11. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tamanho das partículas inorgânicas é 0,001 a ΙΟμιη.
12. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas inorgânicas são selecionadas a partir do grupo que consiste em partículas inorgânicas que têm uma constante dielétrica de 5 ou acima, partículas inorgânicas tendo condutividade do ion de lítio, ou suas misturas.
13. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a partícula inorgânica que possui uma constante dielétrica de 5 ou maior é qualquer partícula inorgânica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas selecionadas a partir do grupo que consiste em BaTiO3, Pb(Zr,Ti)03 (PZT) , Pbi_xLaxZri-yTiy03 (PLZT) , PB(Mg3Nb2Z3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) , háfnio (HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC e TiO2.
14. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a partícula inorgânica que possui um constante dielétrica de 5 ou maior é qualquer partícula inorgânica piezelétrica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas piezelétricas selecionadas do grupo que consiste em BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pbi_xLaxZri-yTiy03 (PLZT) , PB (Mg3Nb273) O3-PbTiO3 (PMN-PT) e háfnio (HfO2) .
15. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a partícula inorgânica que possui condutividade de ion de lítio é qualquer partícula inorgânica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas selecionadas do grupo que consiste em fosfato de lítio (Li3PO4) , fosfato de titânio de lítio (LixTiy(PO4)3, 0<x<2, 0<y<3), fosfato de titânio de alumínio de lítio (LixAlyTiz(PO4)3, 0<x<2, 0<y<l, 0<z<3), vidro tipo (LiAlTiP)xOy (0 < χ < 4, 0 < y < 13), titanato de lantânio de lítio (LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), trifosfato de germânio de lítio (LixGeyPzSw, 0 < χ < 4, 0 < y < 1, 0 < ζ < 1, 0<w<5), nitretos de lítio (LixNy, 0<x<4, 0<y<2), vidro tipo SiS2 (LixSiySz, 0 < χ < 3, 0 < y < 2, 0<z<4), e vidro tipo P2S5 (LixPySz, 0 < χ < 3, 0 < y < 3, 0<z<7).
16. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas inorgânicas e o polímero aglomerante estão misturados em uma relação de peso de 50:50 a 99:1.
17. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada ativa porosa tem uma espessura de 0,01 a 20 μm, um tamanho de poro de 0.001 a 10 μm e uma porosidade de 10 a 90%.
18. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato poroso de poliolefina tem uma espessura de 1 a ΙΟΟμπι, um tamanho de poro de 0,01 a 50 μm e uma porosidade de 10 a 95%.
19. Separador de composto orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato poroso de poliolefina é formado usando qualquer polímero ou uma mistura de pelo menos dois polímeros selecionados do grupo que consiste em polietileno, polipropileno, polibutileno e polipenteno.
20. Dispositivo eletroquímico incluindo um cátodo, um ânodo, um separador e um eletrólito, caracterizado pelo fato de que o separador é o separador de composto orgânico/inorgânico definido em quaisquer das reivindicações 1 a -19.
21. Dispositivo eletroquímico de acordo com reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o dispositivo eletroquímico é uma bateria secundária de lítio.
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| CN102640329B (zh) * | 2009-09-30 | 2015-11-25 | 日本瑞翁株式会社 | 二次电池用多孔膜及二次电池 |
| KR101173201B1 (ko) * | 2010-02-25 | 2012-08-13 | 주식회사 엘지화학 | 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자의 제조방법 |
| KR101173202B1 (ko) * | 2010-02-25 | 2012-08-13 | 주식회사 엘지화학 | 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자의 제조방법 |
| CN101872853B (zh) * | 2010-04-21 | 2013-03-20 | 东莞新能源电子科技有限公司 | 聚合物锂离子二次电池及其隔离膜 |
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| CN101894933A (zh) * | 2010-08-06 | 2010-11-24 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种新型锂离子电池隔膜的制作方法 |
| WO2012023197A1 (ja) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池および該電池用セパレータ |
| JP5532430B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2014-06-25 | 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 | 複合多孔質膜、複合多孔質膜の製造方法並びにそれを用いた電池用セパレーター |
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| US8771880B2 (en) * | 2011-04-05 | 2014-07-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Binder for separator of non-aqueous electrolyte battery comprising 2-cyanoethyl group-containing polymer and separator and battery using the same |
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| US20120258348A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Kazuhisa Hayakawa | Binder for Separator of Non-Aqueous Electrolyte Battery Comprising 2-Cyanoethyl Group-Containing Polymer and Separator and Battery Using the Same |
| JP5853400B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2016-02-09 | ソニー株式会社 | セパレータおよび非水電解質電池、ならびに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
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| CN102306726A (zh) * | 2011-08-12 | 2012-01-04 | 沧州明珠塑料股份有限公司 | 一种复合改性聚烯烃锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| JP2013051180A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Dexerials Corp | 電池用セパレータシート及び電池 |
| CN103035864B (zh) * | 2011-09-30 | 2017-06-06 | 天津东皋膜技术有限公司 | 具有压缩弹性热关断耐高温的涂层隔膜 |
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| KR20130048843A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 내열성 및 안정성이 우수한 폴리올레핀계 복합 미세다공막 및 이를 제조하는 방법 |
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| TWI469426B (zh) * | 2011-12-16 | 2015-01-11 | Prologium Technology Co Ltd | 電能供應系統及其電能供應單元 |
| KR101369326B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2014-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 세퍼레이터의 제조방법 및 이에 따라 제조된 세퍼레이터를 구비한 전기화학소자 |
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| KR101475791B1 (ko) | 2012-03-09 | 2014-12-23 | 데이진 가부시키가이샤 | 비수계 이차전지용 세퍼레이터, 그 제조 방법 및 비수계 이차전지 |
| CN102623658B (zh) * | 2012-03-12 | 2014-10-08 | 宁德新能源科技有限公司 | 隔膜及其制备方法及锂离子电池 |
| CN102751462B (zh) * | 2012-07-16 | 2015-06-17 | 中国海诚工程科技股份有限公司 | 一种动力锂离子电池及其复合隔膜 |
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| CN104769753B (zh) * | 2012-11-26 | 2017-06-09 | 日本瑞翁株式会社 | 电极/隔板叠层体的制造方法以及锂离子二次电池 |
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| CN105990551A (zh) * | 2015-01-28 | 2016-10-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 复合隔膜、其制备方法以及其在锂离子电池中的应用 |
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| KR101717429B1 (ko) * | 2015-11-18 | 2017-03-17 | 한국에너지기술연구원 | 유무기 복합 분리막을 포함하는 물 전기분해용 단위셀 및 그 제조방법 |
| CN105445313A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-30 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 一种电池隔膜的热稳定性检测方法 |
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| KR102146393B1 (ko) | 2016-08-30 | 2020-08-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 분리막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR101958835B1 (ko) | 2016-10-26 | 2019-07-02 | 제일모직 주식회사 | 분리막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전지 |
| EP3518317B1 (en) | 2016-11-18 | 2020-09-23 | LG Chem, Ltd. | Separator and electrochemical device comprising same |
| KR101809120B1 (ko) * | 2016-11-22 | 2018-01-18 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자 |
| CN109792020B (zh) * | 2017-01-06 | 2022-08-26 | 株式会社Lg新能源 | 包括功能性粘合剂的电池隔板以及包括该电池隔板的电化学装置 |
| WO2018128484A1 (ko) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 주식회사 엘지화학 | 기능성 바인더가 적용된 전지용 분리막 및 이를 적용한 전기화학 소자 |
| JP6759136B2 (ja) | 2017-03-21 | 2020-09-23 | 株式会社東芝 | 複合電解質、二次電池、電池パック及び車両 |
| KR102293887B1 (ko) * | 2017-07-25 | 2021-08-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 불산을 저감하는 물질을 포함하는 전지 분리막 |
| JP6805102B2 (ja) * | 2017-09-19 | 2020-12-23 | 株式会社東芝 | 二次電池用電極構造体、二次電池、電池パック及び車両 |
| US10998536B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-05-04 | Optodot Corporation | Multilayer nanoporous separator |
| KR20190046237A (ko) * | 2017-10-25 | 2019-05-07 | 현대자동차주식회사 | 덴드라이트 성장을 억제하는 이차전지 |
| WO2019089492A1 (en) | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Arkema Inc. | Lithium ion battery separator |
| JP7409762B2 (ja) | 2018-01-09 | 2024-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池および非水電解液二次電池の製造方法 |
| TWI791739B (zh) * | 2018-01-18 | 2023-02-11 | 日商表面 界面工房股份有限公司 | 有機無機混成膜、積層體與包含有機無機混成膜之物品 |
| JP7217297B2 (ja) * | 2018-06-26 | 2023-02-02 | シェンチェン シニア テクノロジー マテリアル カンパニー リミテッド | 複合リチウム電池セパレータ及びその調製方法 |
| CN108923010B (zh) * | 2018-07-10 | 2021-10-22 | 福建师范大学 | 涂覆三价阳离子磷酸盐的聚合物膜的制备方法 |
| CN109256516A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-22 | 上海恩捷新材料科技有限公司 | 用于电化学装置的隔离膜、电化学装置及其制备方法 |
| KR102311810B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2021-10-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
| KR102421618B1 (ko) | 2019-03-25 | 2022-07-14 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법 |
| CN110085794A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-02 | 济南浩新实业有限公司 | 一种无纺布高分子材料复合隔膜 |
| CN110808410B (zh) * | 2019-10-10 | 2022-01-25 | 武汉瑞科美新能源有限责任公司 | 一种锂金属电池的固态电解质及其制备方法、应用和锂金属电池 |
| WO2021174442A1 (zh) | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置和包含其的电子装置 |
| CN111463480B (zh) * | 2020-03-20 | 2022-10-14 | 东华大学 | 一种滤膜基高性能复合固态电解质薄膜及其制备方法和应用 |
| JP7476339B2 (ja) * | 2020-04-06 | 2024-04-30 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 電気化学素子用の分離膜及びその製造方法 |
| WO2021208071A1 (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-21 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池 |
| CN112216929A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 中材锂膜有限公司 | 一种高浸润特性的锂电池隔膜及其制备方法 |
| CN117256062A (zh) | 2021-04-29 | 2023-12-19 | 24M技术公司 | 具有多个隔膜的电化学电池及其生产方法 |
| KR20230115111A (ko) * | 2022-01-26 | 2023-08-02 | 주식회사 엘지화학 | 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
| CN114335904B (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-12 | 湖南中锂新材料科技有限公司 | 一种锂电池复合隔膜及其制备方法和应用 |
| KR102797955B1 (ko) | 2022-06-09 | 2025-04-22 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지용 분리막, 이의 제조방법 및 상기 분리막을 포함하는 이차전지 |
| EP4404366A4 (en) * | 2022-06-14 | 2025-03-26 | LG Energy Solution, Ltd. | Lithium secondary battery with negative electrode active material based on Si |
| WO2024007159A1 (zh) * | 2022-07-05 | 2024-01-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 |
| KR20240015343A (ko) * | 2022-07-27 | 2024-02-05 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이종 바인더가 블렌딩된 이차전지 전극용 절연 조성물, 그 제조방법 및 상기 전연 조성물을 포함하는 이차전지 전극 |
| TW202443944A (zh) | 2022-12-16 | 2024-11-01 | 美商２４Ｍ科技公司 | 用於最小化及預防電化電池中形成枝晶的系統及方法 |
| US12431545B1 (en) | 2024-03-26 | 2025-09-30 | 24M Technologies, Inc. | Systems and methods for minimizing and preventing dendrite formation in electrochemical cells |
| CN121416762A (zh) * | 2025-12-29 | 2026-01-27 | 比亚迪股份有限公司 | 一种隔膜及其制备方法、电池、电池组及用电设备 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140936C1 (ru) * | 1997-04-15 | 1999-11-10 | Ельяшевич Галина Казимировна | Микропористая полиэтиленовая пленка и способ ее получения |
| JP3175730B2 (ja) * | 1998-04-27 | 2001-06-11 | 住友化学工業株式会社 | 非水電解質電池セパレーターとリチウム二次電池 |
| EP1047140B1 (en) * | 1999-04-02 | 2008-05-14 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Battery separator, process for producing the same, and alkaline battery |
| DE19916109A1 (de) * | 1999-04-09 | 2000-10-12 | Basf Ag | Als Separatoren in elektrochemischen Zellen geeignete Verbundkörper |
| US6328770B1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-12-11 | Valence Technology (Nevada), Inc. | Method of making multi-layer electrochemical cell devices |
| US6492295B2 (en) * | 2000-03-15 | 2002-12-10 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Composite catalyst for solid polymer electrolyte type fuel cell and processes for producing the same |
| EP1310005B9 (en) * | 2000-08-12 | 2011-06-22 | LG Chemical Co., Ltd. | Multi-component composite film method for preparing the same |
| US6878484B2 (en) * | 2000-11-01 | 2005-04-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Separator for secondary battery and method for producing the same |
| JP4563039B2 (ja) * | 2003-02-21 | 2010-10-13 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| US20050031943A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Call Ronald W. | Battery separator and method of making same |
| CN1882436B (zh) * | 2003-11-19 | 2010-12-15 | 东燃化学株式会社 | 复合微多孔膜及其制造方法和用途 |
| US20050208383A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-22 | Hiroki Totsuka | Electronic component separator and method for producing the same |
| JP4974448B2 (ja) * | 2004-04-07 | 2012-07-11 | 株式会社巴川製紙所 | 電子部品用セパレータの製造方法 |
| JP2005276503A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 電池用セパレータ及びそれを用いた電池 |
| JP4625296B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-02-02 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池およびこれを用いた電子機器 |
| HUE069800T2 (hu) * | 2004-07-07 | 2025-04-28 | Lg Energy Solution Ltd | Új szerves/szervetlen kompozit porózus film és ezzel elõállított elektrokémiai eszköz |
| KR100749301B1 (ko) * | 2004-07-07 | 2007-08-14 | 주식회사 엘지화학 | 신규 유/무기 복합 다공성 필름 및 이를 이용한 전기 화학소자 |
| AU2005272929A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Lumiport, Llc | Skin treatment phototherapy device |
| JPWO2006025602A1 (ja) * | 2004-09-03 | 2008-05-08 | 株式会社日本触媒 | リチウム２次電池用正極材料組成物の製造方法 |
| JP4526352B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2010-08-18 | 日東電工株式会社 | 電池用セパレータのための反応性ポリマー担持多孔質フィルムとそれを用いた電池の製造方法 |
| KR100775310B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-11-08 | 주식회사 엘지화학 | 유/무기 복합 다공성 분리막 및 이를 이용한 전기 화학소자 |
| JP2006289657A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 多層多孔膜 |
| KR100858214B1 (ko) | 2005-06-27 | 2008-09-10 | 주식회사 엘지화학 | 이질적 표면을 갖는 2층 구조의 유/무기 복합 다공성분리막 및 이를 이용한 전기 화학 소자 |
| JP2006032359A (ja) * | 2005-08-19 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電池用セパレータの製造方法および電池の製造方法 |
| JP2008143005A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Kasai Kogyo Co Ltd | 積層成形品の成形方法 |
| KR100727248B1 (ko) * | 2007-02-05 | 2007-06-11 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자 |
| KR102007231B1 (ko) | 2018-11-08 | 2019-10-23 | 한국전력공사 | 유입 변압기의 고장 유형 진단 시스템 및 방법 |
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