BRPI0806419B1 - separador de composto orgânico/inorgânico que possui camada de revestimento ativa porosa e dispositivo eletromecânico contendo o mesmo - Google Patents
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Abstract
separador de composto orgânico/inorgânico que possui camada de revestimento ativa porosa e dispositivo eletromecânico 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 eletroquímico, tal como uma bateria secundária de lítio e um dispositivo eletroquímico que o contêm. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada a um separador de compósito 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 eletroquímico 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 lítio 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 lítio foram usadas vantajosamente. Porém, tal bateria secundária de lítio 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 11/35 tal bateria são complicados. Recentemente, baterias de polímero de íon de lítio foram consideradas como baterias de próxima geração, uma vez que as desvantagens mencionadas das baterias iônicas de lítio foram resolvidas. Porém, as baterias de polímero de íon de lítio têm uma capacidade de bateria relativamente mais baixa do que aquelas baterias iônicas de lítio e uma capacidade de descarga insuficiente em baixa temperatura; assim há necessidade premente de uma solução de tais desvantagens das baterias de polímero de íon de lítio.
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 íon de lítio. 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 100oC 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 compósito 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. 102006-72065 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 12/35 camada ativa porosa; assim as partículas inorgânicas retêm encolhimento térmico 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 compósito orgânico/inorgânico possa reter encolhimento térmico 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 encolhimento térmico 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 13/35
A presente invenção é projetada para resolver os problemas da técnica anterior e, assim, o objeto da invenção é prover um separador de compósito 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 compósito 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 descascamento (peeling) de 4,9 cN/cm (5 gf/cm) ou maior e um encolhimento térmico do separador depois de ser deixado sozinho a 150o por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD) .
O separador de compósito 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 o encolhimento térmico é contido 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 compósito 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 14/35 contato em relação a uma gota de água de 1° 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 compósito orgânico/inorgânico.
O 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 de polivinilideno-co-hexafluoropropeno, fluoreto de polivinilideno-co-tricloroetileno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, polietileno-co-acetato de vinila, 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 (-OH), grupo carboxila (-COOH), grupo anidrido maleico (-COOOC-), grupo sulfonato (-SO3H) e grupo pirrolidona (-NCO-). Este segundo polímero aglomerante pode ser ciano-etil-pululan, ciano-etil-poli-vinil-álcool, cianoetil-celulose, ciano-etil-sacarose, celulose de metil de carboxila, poli-vinil-álcool, ácido poliacrílico, anidrido polimaleico, 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 na descrição detalhada a seguir, tomada com os desenhos anexos. Nos desenhos:
As Figuras 1a a 1e 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 150oC; e
A Figura 2 é uma fotografia que mostra um dispositivo de teste para medir uma força de descascamento de uma camada ativa porosa formada em um separador compósito
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 15/35 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 princípio 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 espírito e escopo da invenção.
A presente invenção provê um separador de compósito 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 descascamento de 4,9 cN/cm (5 gf/cm) ou maior, e um encolhimento térmico do separador depois de ser deixado sozinho a 150oC por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
No separador de compósito orgânico/inorgânico da presente invenção, a camada ativa porosa tem uma força de descascamento de 4,9 cN/cm (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 o
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 16/35 encolhimento térmico do substrato poroso de poliolefina pode ser contido. Isto é, uma vez que o separador de compósito orgânico/inorgânico mostra um encolhimento térmico 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 compósito orgânico/inorgânico da presente invenção, mais preferivelmente, a camada ativa porosa tem uma força de descascamento de 9,81 cN/cm (10 gf/cm) ou maior e um encolhimento térmico do separador depois de ser deixado sozinho a 150oC 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 compósito 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 1° 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 17/35 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 compósito 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 de polivinilideno-co-tricloroetileno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, polietileno-co-acetato de vinila, 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-etilcelulose, ciano-etil-sacarose, celulose de metil de carboxila, poli-vinil-álcool, ácido de poliacrílico, anidrido de polimaleico, ou polivinilpirrolidona.
Ademais, no separador de compósito 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 18/35 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 1x1015, 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 1x1030/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 compósito 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. 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)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), Pb(MgmNb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT),
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 19/35 háfnio (HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SÍO2, Y2O3, Al2O3, SiC e TiO2, mas não limitadamente.
Em particular, as partículas inorgânicas, tais como, BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (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 encolhê-las, assim as partículas inorgânicas acima podem impedir a geração de um curtocircuito 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 (LÍ3PO4), 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 < 1, 0 < z < 3), vidro tipo (LiAlTiP)xOy (0 < x < 4, 0 < y < 13), titanato de lantânio de lítio (LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), tiofosfato de germânio de lítio (LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), nitretos de lítio (LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), vidro tipo SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), e vidro tipo P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7), mas não limitadamente.
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No separador de composite 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 10pm, 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 compósito orgânico/inorgânico. Se o tamanho de partícula exceder 10pm, 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 compósito 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 compósito 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 20pm. 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 10pm 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 1um
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 21/35 ou menor, o poro formado também é de aproximadamente 1pm 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 0,001pm 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 10pm e 90%, propriedades mecânicas podem ser prejudicadas.
O separador de compósito 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 compósito 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 100pm, entretanto não limitado à mesma, e também o tamanho de poro e a porosidade do substrato poroso são preferivelmente 0,01 a 50pm e 10 a 95%, respectivamente, entretanto não limitado aos mesmos.
Em seguida, um método de fabricar um separador de compósito 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 22/35 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. O 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-2pirrolidona (NMP), cicloexano, água e misturas de tais. É preferivel 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 10pm, como mencionado acima. Métodos de pulverização convencionais podem ser usados e um método que usa um moinho de bola (ball 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”, comma 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 compósito 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
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 23/35 reagir e então ser transformados em gel, formando assim um eletrólito compósito 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 compósito orgânico/inorgânico interposto entre o cátodo e o ânodo e revestido com a supracitada camada ativa porosa; e (d) um eletrólito.
O dispositivo eletroquímico pode ser qualquer dispositivo no qual reações eletroquímicas podem ocorrer; um exemplo específico dos dispositivos eletroquímicos inclui todos os tipos de baterias primárias, baterias secundárias, célulascombustível, células solares ou capacitores. Em particular, entre as baterias secundárias, as baterias secundárias de lítio incluindo uma bateria secundária de metal de lítio, uma bateria secundária de íon de lítio, uma bateria secundária de polímero de lítio, ou uma bateria secundária de polímero de íon de lítio são preferidas.
O dispositivo eletroquímico pode ser fabricado de acordo com métodos comuns conhecidos da técnica. Como uma modalidade do método de fabricação de um dispositivo eletroquímico, um dispositivo eletroquímico pode ser fabricado pela interposição do supracitado separador de compósito 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 compósito 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 eletroquímico convencional. Particularmente, óxidos de manganês de lítio, óxidos de cobalto de lítio, óxidos de níquel de lítio, óxidos férreos de lítio ou óxidos compósitos de lítio do mesmo são preferidos como os materiais ativos de cátodo. Adicionalmente, um exemplo não
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 24/35 limitative de materiais ativos de ânodo pode incluir quaisquer materiais ativos de ânodo convencionais usados atualmente em um ânodo de um dispositivo eletroquímico convencional. Particularmente, materiais de intercalação de lítio, tais como, metal de lítio, ligas de lítio, 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 PFe-, BF4-, Cl-, Br-, I-, Cl04-, AsF6-, CH3CO2-, CF3SO3-, N(CF3SO2)2, C(CF2SO2)3 e suas combinações. O 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, Nmetil-2-pirrolidona (NMP), carbonato de etilmetilo (EMC), gamabutirolactona (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 compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a presente invenção, para uma bateria, um processo de empilhamento (ou, laminamento) ou um
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 25/35 processo de dobra pode ser usado, além de um processo de enrolamento que geralmente é usado. O separador de compósito 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
Preparação____de____Separador____de____Compósito Orgânico/Inorgânico______[ (PVdF--HFP/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 50oC 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/Al2O3 = 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 16pm por meio de revestimento por imersão, e a espessura de revestimento foi controlada para ser aproximadamente 4um em uma superfície do separador. Um tamanho de
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 26/35 poro na camada ativa porosa formada no separador de polietileno estava no nível de 0.5pm, 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 5x1019/m2, considerando o tamanho (400 nm) e densidade (4,123 g/cc) das partículas inorgânicas.
Exemplo 2
Um separador de compósito 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 de polivinilideno-co-tricloroetileno (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 compósito 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 4x1019/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 compósito 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.
Exemplo Comparativo 3
Um separador de compósito orgânico/inorgânico [(PVdF-HFP/PVdF-CTFE)/Al2O3] foi preparado da mesma forma como no
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 27/35 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 compósito orgânico/inorgânico [PVdF-HFP/Al2O3] 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-HFP/Al2O3 = 50/50).
Análise de Propriedades de Separador de Poros de Compósito Orgânico/Inorgânico
De modo a medir o encolhimento térmico 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 150oC por 1 hora e então retirado. Como uma peça de teste, o separador de compósito 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 encolhimento térmico de cerca de 20% em ambas as direções TD e MD, assim provê um efeito de contenção de encolhimento térmico excelente (ver a Figura 1a).
Enquanto isso, o separador de polietileno do exemplo comparativo 1, para o qual uma camada de revestimento não é introduzida, mostra encolhimento térmico extremo de cerca de 90% (ver a Figura 1b), e os separadores dos exemplos comparativos 2 e 3 mostram encolhimento térmico de cerca de 60% (ver as Figuras 1c e 1d), 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 encolhimento térmico prejudicado (ver a Figura 1e) 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.
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Enquanto isso, de modo a avaliar a resistência de esfoliação da camada ativa porosa com que os separadores de compósito orgânico/inorgânico foram revestidos, de acordo com os exemplos e os exemplos comparativos, o seguinte teste foi realizado. O termo ‘uma força de descascamento de uma camada ativa porosa' usado neste Relatório Descritivo significa uma força de descascamento medida de acordo com o seguinte teste.
Os separadores de compósito 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 descascamento 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
| Encolhimento térmico [%] (depois de 150oC/1 hora de preservação) | Força de descascamento [cN/cm] | |
| Examplo 1 | ~ 20 | 27, 46 |
| Examplo 2 | ~ 20 | 30, 40 |
| Examplo 3 | ~ 20 | 24, 52 |
| Exemplo Comparativo 1 | ~ 9 0 | - |
| Exemplo Comparativo 2 | ~ 6 0 | 1, 96 |
| Exemplo Comparativo 3 | ~ 6 0 | 2, 94 |
| Exemplo Comparativo 4 | ~ 70 | 21,57 |
Aplicabilidade Industrial
Como descrito acima, o separador de compósito orgânico/inorgânico da presente invenção impede o problema de que partículas inorgânicas em uma camada ativa porosa sejam extraídas
Petição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 29/35 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 5 e o substrato poroso de poliolefina é forte, o encolhimento térmico do dispositivo eletroquímico é contido apesar do dispositivo eletroquímico estar superaquecido, impedindo assim um curto-circuito elétrico entre cátodo e ânodo. Assim, a estabilidade do dispositivo eletroquímico 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 15 do polímero compósito orgânico/inorgânico.
Claims (13)
- REIVINDICAÇÕES1. Separador de composite orgânico/inorgânico, compreendendo:(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 descascamento de 4, 9 cN/cm ou maior, e um encolhimento térmico do separador depois de ser deixado sozinho em 150o por 1 hora é 50% ou menos em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD), caracterizado por o polímero aglomerante ser 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 1° a 69°, em 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 de polivinilideno-cohexafluoropropeno, fluoreto de polivinilideno-co-tricloroetileno, polimetilmetacrilato, poliacrilonitrila, polivinilacetato, polietileno-co-acetato de vinila, poli-imida e óxido de polietileno, e em que o segundo polímero aglomerante possui 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-).
- 2. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado pelo fato de que a camada ativa porosa tem uma força de descascamento de 9,81 cN/cm ou maior, e um encolhimento térmico do separador depois de ser deixado sozinho em 150o por 1 hora é 30% ou menor em uma direção de máquina (MD) ou em uma direção transversal (TD).
- 3. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oPetição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 31/352 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°.
- 4. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado 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.
- 5. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado 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 polimaleico e polivinilpirrolidona.
- 6. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado pelo fato de que o número de partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é 1x1015 a 1x1030/m2, em que um peso das partículas inorgânicas por unidade de área da camada ativa porosa é 5 a 100 g/m2, e em que um tamanho das partículas inorgânicas é 0,001 a 10pm.
- 7. Separador de compósito 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 íon de lítio, ou suas misturas.
- 8. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 7, caracteri zado 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)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), háfnio (HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC e TiO2, e em que aPetição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 32/35 partícula inorgânica que possui condutividade de íon de lítio é qualquer partícula inorgânica ou uma mistura de pelo menos duas partículas inorgânicas selecionadas do grupo que consiste em fosfato de lítio (LÍ3PO4) , 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 < 1, 0 < z < 3), vidro tipo (LiAlTiP)xOy (0 < x < 4, 0 < y < 13), titanato de lantânio de lítio (LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), tiofosfato de germânio de
lítio (LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5) , nitretos de lítio (LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2) , vidro tipo SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) , e vidro tipo P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) . - 9. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 8, caracteri zado pelo fato de que a partícula inorgânica que possui uma 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), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) e háfnio (HfO2) .
- 10. Separador de compósito 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, e em que a camada ativa porosa tem uma espessura de 0,01 a 20 pm, um tamanho de poro de 0.001 a 10 pm e uma porosidade de 10 a 90%.
- 11. Separador de compósito orgânico/inorgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato poroso de poliolefina tem uma espessura de 1 a 100pm, um tamanho de poro de 0,01 a 50pm e uma porosidade de 10 a 95%, e em 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.
- 12. Dispositivo eletroquímico incluindo um cátodo, um ânodo, um separador e um eletrólito, caracterizado porPetição 870190094652, de 20/09/2019, pág. 33/35 o separador ser o separador de composite orgânico/inorgânico definido na reivindicação 1.
- 13. Dispositivo eletroquímico de acordo com reivindicação 12, caracteri zado pelo fato de que o dispositivo 5 eletroquímico é uma bateria secundária de lítio.
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Free format text: A CLASSIFICACAO ANTERIOR ERA: H01M 2/14 Ipc: H01M 2/14 (1974.07), H01M 10/056 (2010.01), H01M 1 |
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| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 17/12/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
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| B25C | Requirement related to requested transfer of rights |
Owner name: LG CHEM, LTD. (KR) ; TORAY INDUSTRIES, INC. (JP) Free format text: A FIM DE ATENDER A TRANSFERENCIA, REQUERIDA ATRAVES DA PETICAO 870220068986 DE 03/08/2022, E NECESSARIO UMA GRU 248 PARA ALTERACAO DE SEDE ENCONTRADA NA SOLICITACAO. |
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| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: TORAY INDUSTRIES, INC. (JP) ; LG CHEM, LTD. (KR) |
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| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: TORAY INDUSTRIES, INC. (JP) ; LG ENERGY SOLUTION, LTD. (KR) |