CN116325330A - 用于电化学元件的基于纤维素纤维的分隔件 - Google Patents

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Abstract

示出了用于电化学元件的分隔件，其中所述分隔件的至少70％且至多95％的质量由再生纤维素的原纤化纤维形成，并且所述分隔件的至少3％且至多30％的质量由具有高细粒含量的纸浆形成，其中在具有至少1mm的长度的再生纤维素的原纤化纤维中，基于数量，至少10％具有支化结构，并且其中在具有高细粒含量的纸浆中，具有小于0.2mm的长度的纤维的比例基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和为至少70％。

Description

用于电化学元件的基于纤维素纤维的分隔件
发明领域
本发明涉及用于电化学元件的分隔件，所述分隔件由纤维基材形成，所述纤维基材基本上由再生纤维素的原纤化纤维和具有高细粒含量的纸浆组成。这种分隔件具有特别有利的性质，特别是关于孔径分布。
背景技术
电化学元件通常至少包括正电极、负电极、电解质、分隔件、外壳和集电器。分隔件用电解质浸渍，并且具有电隔离两个电极的任务。在这一点上，还应该尽可能地使离子在电极之间流动，这是尽可能不受阻碍的，使得电化学元件具有有利的性质，特别是快速充电和选择吸取高电流。
对分隔件的这些要求意味着它应该尽可能薄，使得从一个电极通过分隔件的孔到另一个电极的离子路径较短，并且实现电化学元件的高体积能量密度，并且它应该具有高孔隙率。特别地，如果电化学元件是蓄电池，则孔隙不应由几个大孔形成，而应由大量小孔形成，因为小孔可以抑制晶体、特别是枝晶在电极上的生长。这些晶体会使蓄电池短路，并且因此降低其寿命和性能。需要非常大量的尽可能地小但尺寸相同的孔，即具有小的标准偏差的孔径分布。
此外，由于电化学元件可以多次反复充电并且通常使用几年，因此分隔件相对于电解质应该是化学稳定的。因此，分隔件在氧化环境和还原环境中也应该是稳定的。
出于安全原因，分隔件还应该具有良好的热稳定性，以限制在电化学元件损坏的情况下发生火灾的风险。
最后，尽管分隔件具有很小的厚度，但是分隔件需要足够的机械强度，从而可以毫无问题地制造电化学元件，并且在制造期间，它应该尽可能快地将电解质吸收到其整个孔体积中，以便获得高的离子电导率。
根据现有技术，这种数量的要求可以主要通过薄塑料膜来满足，所述薄塑料膜可以以非常均匀的质量制造。然而，所使用的塑料，通常聚烯烃，通常是热塑性的，并且通常不是足够热稳定的，从而可能出现与由其制造的电化学元件的防火安全性有关的问题，这主要是因为在高温下，塑料收缩，并且不能再防止电极之间的大规模接触。
使用纤维基材作为电化学元件、特别是锂离子电池的分隔件的尝试迄今为止几乎没有成功，因为足够强度的纤维基材通常太厚，并且由于原料和生产工艺，孔太大，并且孔径分布的标准偏差太高。首先，已经证明由纤维素纤维产生的分隔件在这方面是困难的，因为它们基于天然原料，例如纸浆纤维，它们本身在长度、厚度和形状方面变化很大，尽管纤维素纤维在安全性方面、特别是在高温下的尺寸稳定性方面以及在生态方面将提供优点。
尽管存在这种不利的背景，但在工业上仍关注可用于电化学元件的分隔件，所述分隔件基本上由纤维素纤维形成并具有用于电化学元件的有利性质。
发明内容
本发明的目的是提供用于电化学元件的分隔件，所述分隔件基本上由纤维素纤维形成，并满足关于厚度、孔径分布、强度和化学稳定性的要求，从而可以以经济可行的方式利用关于安全性和生态学的优点。
该目的通过根据权利要求1所述的用于电化学元件的分隔件和根据权利要求26所述的用于电化学元件的分隔件的制造方法来实现。在从属权利要求中提供了其它有利的实施方案。
本发明人已经发现，该目的可以通过用于电化学元件的分隔件来实现，其中所述分隔件的至少70％且至多95％的质量由再生纤维素的原纤化纤维形成，并且所述分隔件的至少3％且至多30％的质量由具有高细粒含量的纸浆形成，其中在具有至少1mm的长度的再生纤维素的原纤化纤维中，基于数量，至少10％具有支化结构，并且其中在具有高细粒含量的纸浆中，具有小于0.2mm的长度的纤维基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少70％。
制造含有细粒的纤维基材的相当大的困难是将细粒保持在纤维基材中，使得它们在纤维基材的制造期间和在进一步的工艺步骤中不会损失。本发明人通过特殊的精制方法克服了这种困难，所述精制方法提供了具有特定形貌的再生纤维素纤维。在这点上，再生纤维素纤维主要是原纤化的和较少切割的，并且对于纤维的至少一部分，产生了支化结构，根据本发明人的发现，所述支化结构实质上有助于将细粒保留在纤维基材中。支化结构的主要特征在于原纤维彼此不完全分离，但在一端仍保持连接到较厚的纤维。支化结构经由氢键彼此结合并形成有助于高强度的网络，并且提供保留具有支化结构的其它纤维的基础。以这种方式，产生了足够致密的可以容纳细粒的网络。在此，细粒主要用于减小孔径并产生具有小的标准偏差的孔径分布。
为了产生支化结构，再生纤维素的原纤化可以特别有利地用胶体磨实现。
在此，再生纤维素纤维以使得纤维的一部分具有支化结构的方式精制。根据本发明，具有至少1mm的长度的原纤化再生纤维素的所有纤维中的至少10％具有这种支化结构。优选地，具有支化结构的纤维的比例更高并且为至少15％，特别优选至少20％，各自基于具有至少1mm的长度的原纤化再生纤维素纤维的数量。
根据本发明的分隔件由基于分隔件的质量至少70％且至多95％、优选至少75％且至多90％的再生纤维素的原纤化纤维形成。分隔件中的这种类型和数量的纤维能够获得良好的强度，使得分隔件也可以被加工成电化学元件。
再生纤维素纤维优选是溶纺纤维(“solvent-spun”)、特别优选
Figure BDA0004164309760000031
纤维。
在原纤化之前再生纤维素纤维的线密度对于精制纤维是重要的。优选地，再生纤维素纤维的平均线密度为至少0.8g/10000m(0.8分特)且至多3.0g/10000m(3.0分特)、特别优选至少1.0g/10000m(1.0分特)且至多2.5g/10000m(2.5分特)。
原纤化之前再生纤维素纤维的长度主要对于分隔件的强度是重要的，其中较长的纤维导致较高的强度，但也意味着在精制过程中较高的能量消耗。优选地，在原纤化之前再生纤维素纤维的平均长度为至少2mm且至多8mm、特别优选至少3mm且至多6mm。
根据本发明的分隔件由基于分隔件的质量至少3％且至多30％、优选至少5％且至多20％的具有高细粒含量的纸浆形成。具有高细粒含量的纸浆在高孔隙率下产生具有小标准偏差的孔径分布。较高比例的具有高细粒含量的纸浆使得在造纸机上在制造分隔件期间纤维网的脱水更加困难。另外，具有高细粒含量的纸浆相对难以制造并且昂贵。因此，给定的区间提供了特别有利的孔隙率、强度、成本和脱水时间的组合。再生纤维素纤维的原纤化还导致形成细粒，所述细粒可以以比具有高细粒含量的纸浆的细粒更大的量存在于分隔件中。然而，根据本发明人的发现，再生纤维素的细粒具有较粗的结构，因此不是很好地适于获得在低平均孔径和孔径分布的小标准偏差的情况下的高孔隙率。另一方面，具有高细粒含量的纸浆的细粒具有更细的结构，因此能够更有效地降低平均孔径和孔径分布的标准偏差，即使在分隔件中总含量较低的情况下也是如此。此外，再生纤维素纤维的更强烈的原纤化几乎不会增加细粒的比例，不会破坏具有支化结构的纤维，从而在本发明的上下文中，通过添加来自具有高细粒含量的纸浆的细粒来调节细粒的比例。
根据本发明，具有高细粒含量的纸浆由纸浆制造，其中所述纸浆优选来源于针叶木、落叶木或其它植物，例如汉麻、亚麻、黄麻、苎麻、洋麻、木棉、椰子、马尼拉麻蕉、剑麻、竹子、棉花或芦苇草，或来源于回收的纸浆。此外，可以使用不同来源的纸浆的混合物可以制造具有高细粒含量的纸浆。特别优选地，纸浆来源于落叶木或针叶木。
根据本发明，具有高细粒含量的纸浆的特征在于，具有小于0.2mm的长度的纸浆纤维的比例为至少70％，基于纸浆纤维的长度总和。这意味着具有小于0.2mm的长度的纸浆纤维的长度总和是具有高细粒含量的纸浆中所有纸浆纤维的长度总和的至少70％。细粒有助于进一步减小孔和在高孔隙率下产生具有小标准偏差的孔径分布。优选地，具有高细粒含量的纸浆中的细粒含量因此较高，使得具有小于0.2mm的长度的纸浆纤维的比例为至少80％、特别优选至少90％，分别基于具有高细粒含量的纸浆中的纸浆纤维的长度总和。细粒含量可以通过根据ISO 16065-2:2014的图像分析方法测定。
纳米原纤化纸浆或微米原纤化纸浆可以很好地适合作为具有高细粒含量的纸浆，并且可以例如以名称Exilva-F-01从Borregaard公司商购。
在优选的实施方案中，通过在具有高细粒含量的纸浆的制造过程期间甚至更精确地调节细粒的长度和厚度，使得甚至生产更短和更细的纤维，即所谓的第二细粒，可以进一步改进分隔件的性质。第二细粒是长度L小于100μm以及以μm计的厚度D满足以下不等式的纤维，
D≤50-0.3·L
其中L以μm使用。优选地，在具有高细粒含量的纸浆中第二细粒的比例为至少40％、优选至少60％，分别基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和。还可以通过根据ISO 16065-2:2014的图像分析方法来确定第二细粒的比例。例如，来自Lorentzen&Wettre公司的L&W Fiber Tester Plus测量仪器可用于测定纤维长度和纤维厚度以及它们的分布。
根据本发明的分隔件可以包含其他适合制造工艺的组分，本领域技术人员可以根据经验选择这些组分，其中包括，例如，聚乙烯醇，聚乙二醇，聚偏二氟乙烯，瓜拉胶，淀粉，羧甲基纤维素，甲基纤维素，二醛如乙二醛，以及无机填料，例如高岭土、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)或碳酸钙(CaCO3)。
除了再生纤维素的原纤化纤维和具有高细粒含量的纸浆之外，根据本发明的分隔件还可以包含其它纤维。这可以包括，例如，来自纤维素衍生物的纤维、来自再生纤维素的非原纤化纤维、玻璃纤维、塑料纤维，例如，来自聚烯烃的纤维，例如聚乙烯或聚丙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乳酸；来自聚醚、聚砜、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚苯硫醚或来自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
然而，优选地，其它纤维的总比例为分隔件质量的至多10％、特别优选至多5％。
根据本发明的分隔件应该是薄的，使得在电解质中流动的离子仅需要覆盖穿过两个电极之间的分隔件的孔的短路径，并且使得由其制造的电化学元件具有高体积能量密度。另一方面，为了安全地将电极彼此电隔离并且在分隔件中获得良好的强度，需要一定的厚度。优选地，根据本发明的分隔件的厚度为至少10μm且至多55μm、特别优选至少12μm且至多35μm。可以根据ISO 534:2011在单个片材上测定分隔件的厚度。
分隔件的基重提供了良好的强度，然而，厚度和材料消耗随着基重而增加。优选地，根据本发明的分隔件的基重因此为至少8g/m2且至多30g/m2、特别优选至少12g/m2且至多25g/m2。基重可以根据ISO 536:2012来测定。
分隔件的孔隙率是孔体积与分隔件的总体积的比率，并且通常表示为百分比。分隔件的孔隙率可以分别通过根据ISO 534:2011测定的厚度和基重以及纤维的密度来估计，其中可以选择1500kg/m3的纤维密度。使用这些假设，孔隙率μ可以近似地计算为孔体积与分隔件总体积的比率，
Figure BDA0004164309760000061
其中m是以g/m2计的基重，d是以μm计的厚度，并且孔隙率作为0至1的值获得以及通过乘以100转化为百分比。孔隙率应该尽可能高，但主要由所需的机械强度和孔应该尽可能小的要求限制上限。优选地，孔隙率为至少30％且至多85％、特别优选至少35％且至多75％。
孔径分布、平均流动孔径和平均流动孔径的标准偏差可以根据ASTM F316-03(2019)“通过泡点和平均流动孔测试用于膜过滤器的孔径特性的标准测试方法”通过毛细管流动孔隙率测量法来测定。在这点上，流经分隔件的介质的流量随着压力差的增加而被测定。这种测量方法特别有利地适用于分隔件，因为它只检测穿过分隔件的孔，并且每个孔的最窄位置决定流动。孔的这些特征对于离子通过分隔件的传导也是重要的。
为了限制枝晶在电极上的生长，分隔件中的孔应该不超过一定的尺寸，并且它们应该都具有相同的尺寸，即具有小标准偏差的孔径分布。因此，优选地，平均流动孔径为至少40nm且至多1000nm、优选至少50nm且至多800nm。
通常，根据本发明的分隔件中的孔径是单峰分布的，从而孔径分布的宽度可以通过平均流动孔径的标准偏差来很好地表征。对于根据本发明的分隔件，平均流动孔径的标准偏差因此优选为至少3nm且至多200nm、特别优选至少3nm且至多100nm。与平均流动孔径的标准偏差可替换地或补充地，孔径分布也可以流动孔径D90表征，其中D90被测定为使得通过孔的90％的流量通过其流动孔径不超过值D90的孔发生。流动孔径D90优选为至少100nm且至多1500nm、特别优选至少200nm且至多1000nm。
分隔件的强度对于将分隔件加工成电化学元件是重要的。强度可以通过拉伸强度表征并根据ISO 1924-2:2008测定。由于制造类型和具有支化结构的纤维，拉伸强度不特别强烈地取决于样品从分隔件中取出的方向。因此，如果在至少一个方向上满足要求，则保持满足要求。根据本发明的分隔件的拉伸强度为至少0.3kN/m且至多2kN/m、特别优选至少0.5kN/m且至多1.5kN/m。再生纤维素纤维的强度可以通过更强烈的精制来提高；然而，这意味着更高的能量消耗和由此进一步缩短纤维，使得强度不能任意增加。
在将分隔件自动加工成电化学元件的情况下，分隔件的伸长率是重要的。伸长率可以通过断裂伸长率来描述并且可以根据ISO 1924-2:2008测定。与拉伸强度一样，断裂伸长率也取决于样品从分隔件中取出的方向。然而，这种依赖性不是非常显著，从而如果在至少一个方向上满足要求，则满足这些要求。根据本发明的分隔件的断裂伸长率优选为至少0.5％且至多4.0％、特别优选至少1.0％且至多3.5％。
分隔件的弹性也是重要的。其特征可以在于弹性模量，其由根据ISO 1924-2:2008的力-应变曲线的测量产生。对于根据本发明的分隔件，弹性模量也仅轻微地取决于从分隔件中取出样品的方向，使得与该方向无关，弹性模量优选地为至少1GPa且至多8GPa、特别优选地为至少2GPa且至多6GPa。
因为通过毛细流动孔隙率测量法测量孔径分布是复杂的，所以分隔件的孔结构可以通过根据Gurley的透气性以简化的方式表征。透气性也是分隔件能多快地吸收电解质的良好指标。当制造电化学元件时，高吸收速率有利于生产。根据Gurley的透气性可以根据ISO 5636-5:2013测定，并且优选为至少10s且至多450s、优选至少40s且至多300s。
分隔件可用于电化学元件中。根据本发明的电化学元件包括两个电极、电解质和根据本发明的分隔件。优选地，电化学元件是电容器、混合电容器、超级电容器或蓄电池，特别优选地，电化学元件是锂离子电池。
根据本发明的分隔件可以通过根据本发明的以下方法来制造，所述方法包括以下步骤：
A–制造再生纤维素的可原纤化纤维的水性悬浮液，
B–将来自步骤A的再生纤维素的纤维进行原纤化，
C–将来自步骤B的再生纤维素的原纤化纤维的水性悬浮液引入至流浆箱中，
D–将来自步骤C的水性悬浮液施加至运行线以形成纤维网，
E–在所述运行线上将所述纤维网进行脱水，
F–在第一干燥装置中干燥纤维网，
G–在第二干燥装置中干燥纤维网，
H–卷绕形成所述分隔件的纤维网分隔件，
其中在步骤C中的所述再生纤维素的纤维被原纤化，使得在具有至少1mm的长度的纤维中，基于数量，至少10％的纤维具有支化结构，以及
其中在以下步骤中的至少一个中添加具有高细粒含量的纸浆，
(a)在步骤A中，通过添加至所述水性悬浮液中，
(b)在步骤C中，通过添加至流浆箱中，
(c)在步骤D中，通过从另一个流浆箱施加至形成在所述运行线上的所述纤维网上，
(d)在步骤E与步骤F之间，通过在施加装置中施加至所述纤维网上，或者
(e)在步骤G与步骤H之间，通过在施加装置中施加至所述纤维网上，以及
其中在所述具有高细粒含量的纸浆中，基于纤维的长度总和，至少70％的纤维具有小于0.2mm的长度，以及
其中在步骤G中干燥后的所述分隔件的至少70％且至多95％质量由再生纤维素的原纤化纤维形成，并且所述分隔件的至少3％且至多30％的质量由所述具有高细粒含量的纸浆形成。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，进行步骤B，使得再生纤维素纤维更多地原纤化和更少地切割，并且特别优选地，步骤B在胶体磨中进行。本发明人已经发现，支化结构的形成取决于切割较少的纤维，并且原纤化的主要部分由纤维-纤维摩擦引起。这种类型的原纤化可以在各种精制装置中进行，但是胶体磨已经证明是特别合适的。
在优选的实施方案中，进行步骤B，使得根据ISO 5267-1:1999测量的根据Schopper Riegler(°SR)的精制程度为至少70°SR且至多100°SR、特别优选至少80°SR且至多95°SR。根据Schopper Riegler的更强烈的精制以及因此更高的精制程度，导致更多的原纤维以及更高的强度和更细的孔结构。因为能量消耗相当大，并且纤维也随着精炼强度的增加而缩短，所以给定的区间是有利的折衷方案。
通过在步骤B中精制再生纤维素，可以生产具有小于0.2mm的长度的纤维，然而，所述纤维的比例不应非常高，因为再生纤维素的纤维应该主要形成保留具有高细粒含量的纸浆的纤维的网络。因此，优选地，进行步骤B，使得在步骤B之后的再生纤维素的原纤化纤维中，纤维长度总和的至少30％且至多70％、特别优选至少40％且至多65％由具有小于0.2mm的长度的纤维形成。具有小于0.2mm的长度的纤维的这种比例可以根据ISO 16065-2:2014测定。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，至少步骤C至步骤G在造纸机上进行。
步骤F和步骤G的干燥装置可以是不同的或相同的，并且优选地可以由一个或多个加热的烘缸形成。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，可以在步骤G与步骤H之间对纤维网进行压延。在这一点上，使纤维网通过至少一个辊隙，其中在纤维网上施加机械压力。特别优选地，纤维网通过的辊隙的数量为至少2个且至多14个、特别优选地为至少5个且至多10个。在所有或至少部分辊隙中施加在纤维网上的线负荷优选为至少20kN/m且至多600kN/m、优选至少60kN/m且至多400kN/m。压延有助于减小分隔件的厚度并压缩该结构，从而产生较小的孔。在进行步骤(e)的情况下，优选在步骤(e)与步骤H之间进行压延。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，通过膜压机或涂覆装置在步骤(d)中进行施加至少一部分具有高细粒含量的纸浆。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，通过印刷或喷涂在步骤(e)中进行施加至少一部分具有高细粒含量的纸浆。在该优选的实施方案中，可以在一侧或两侧进行、特别是在两侧进行具有高细粒含量的纸浆的施加。
来自根据本发明的方法的步骤H的分隔件优选由相对于分隔件的质量至少75％且至多90％的再生纤维素的原纤化纤维形成。
来自根据本发明的方法的步骤A的再生纤维素的原纤化纤维优选是溶纺纤维、特别优选是
Figure BDA0004164309760000101
纤维。
在根据本发明的方法的步骤A中再生纤维素的原纤化纤维的平均长度为至少2mm且至多8mm、特别优选至少3mm且至多6mm。纤维的平均长度可以根据ISO 16065-2:2014测定。
根据本发明的方法的步骤H的分隔件优选由基于分隔件的质量至少5％且至多20％的具有高细粒含量的纸浆形成。
根据本发明，在步骤(a)至步骤(e)中至少一个中添加的具有高细粒含量的纸浆由纸浆制造，其中所述纸浆优选来源于针叶木、落叶木或其它植物，例如汉麻、亚麻、黄麻、苎麻、洋麻、木棉、椰子、马尼拉麻蕉、剑麻、竹子、棉花或芦苇草，或来源于回收的纸浆。此外，可以使用来自不同来源的纸浆的混合物制造具有高细粒含量的纸浆。特别优选地，纸浆来源于针叶木或落叶木。
根据本发明，来自步骤(a)至步骤(e)中至少一个的具有高细粒含量的纸浆的特征在于，基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和，具有小于0.2mm的长度的纤维的比例为至少70％。优选地，具有小于0.2mm的长度的纤维的比例为至少80％、特别优选至少90％，分别基于具有高细粒含量的纸浆中的纸浆纤维的长度总和。这种细粒含量可以通过根据ISO 16065-2:2014的图像分析方法测定。
来自步骤(a)至步骤(e)中至少一个的具有高细粒含量的纸浆可以优选地包含第二细粒。第二细粒是长度L小于100μm且以μm计的厚度满足以下不等式的纤维，
D≤50–0.3·L
其中L以μm使用。优选地，在具有高细粒含量的纸浆中第二细粒的比例为至少40％、优选至少60％，分别基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和。还可以通过根据ISO 16065-2:2014的图像分析方法来测定第二细粒的比例。
附图说明
图1在图1a至图1i中，示出了在根据本发明的分隔件溶解在水中之后具有支化结构的再生纤维素的原纤化纤维的实例。
图2在图2a至图2c中，示出了通过光学显微镜的图像采集的在根据本发明的分隔件的撕裂边缘处具有支化结构的再生纤维素的原纤化纤维的实例。
图3在图3a和图3b中，示出了不具有支化结构的再生纤维素的原纤化纤维的实例。
具体实施方式
下面将描述根据本发明的分隔件和根据本发明的方法的一些优选实施方案以及不根据本发明作为比较例的分隔件。
产生具有1.7分特的再生纤维素
Figure BDA0004164309760000122
的4mm长的原纤化纤维的水性悬浮液，步骤A，并且在胶体磨中将其分别精制至根据ISO 5267-1:1999测量的82°SR或93°SR的精制程度。然后，将悬浮液输送到流浆箱中，步骤C，并且在那里将具有高细粒含量的纸浆加入到流浆箱中，步骤(b)。然后，根据步骤D至步骤H在造纸机上形成纤维网，干燥，并且卷绕。
选择再生纤维素纤维和具有高细粒含量的纸浆的纤维的量，使得分隔件由85％至100％的再生纤维素的纤维和0％、10％或15％的具有高细粒含量的纸浆形成，其中百分比是基于成品的且干燥的分隔件的质量。总之，生产根据本发明的三个分隔件S1、S2和S3，以及不是根据本发明的两个分隔件P1和P2，并且通过压延S1，产生根据本发明的第四分隔件S4，以及通过压延P1，产生不是根据本发明的另一个分隔件P3。S1、S2、S3、S4和P1、P2、P3的性质总结在表1和表2中，其中Lyocell纤维的质量、具有高细粒含量的纸浆的质量(HFP)、精炼程度(DR)、基重(BW)、厚度(TH)、纵向拉伸强度(TS-MD)和纵向弹性模量(MoE-MD)提供在表1中，并且对于相同的分隔件，如上定义的孔隙率(PV)、透气性(AP)、平均流动孔径(M-PS)、平均流动孔径(SD-PS)的标准偏差和流动孔径D90(90％-PS)示于表2中。
表1
Figure BDA0004164309760000121
Figure BDA0004164309760000131
表2
PV AP M-PS SD-PS 90％-PS
％ S nm nm nm
S1 72 62.0 175 108 365
S2 72 89.4
S3 80 18.1 340 446 971
S4 45 164.7 109 69 264
P1 73 17.4 275 146 426
P2 83 2.6 879 545 1149
P3 52 55.6 174 79 319
透气性(AP)可以用作孔隙率的量度，并且可以看出，根据本发明的分隔件S1、S2分别与P1相比并且S3与S2相比，在相当的孔隙率下，具有显著较低的透气性，即根据Gurley的值较高。这表明在根据本发明的分隔件中平均流动孔径较小，因此这些分隔件比不是根据本发明的分隔件更适合用于电化学元件。
特别地，不是根据本发明的分隔件P2具有非常高的透气性，即根据Gurley的值低，并且因此具有大的孔，因此存在这样的危险：在电化学元件中，特别是具有该分隔件的锂离子电池中，随着时间的推移，可以从电极开始形成枝晶，从而降低电化学元件的寿命和性能。
根据本发明的分隔件S1、S2和S3与不是根据本发明的分隔件P1和P2(没有具有高细粒含量的纸浆)的比较也显示了具有高细粒含量的纸浆对分隔件强度的积极影响。
分隔件S1和P1的孔径分布可以根据ASTM F316-03(2019)“通过泡点和平均流动孔测试用于膜过滤器的孔径特性的标准测试方法”通过毛细管流动孔隙率测量法来测定。
对于S1，产生了在约108nm的平均流动孔径的标准偏差下的175nm的平均流动孔径，而不是根据本发明的分隔件P1具有在约146nm的平均流动孔径的标准偏差下的275nm的平均流动孔径。因此，在根据本发明的分隔件S2中的具有高细粒含量的纸浆导致较低的平均流动孔径和具有较小标准偏差的孔径分布，这两者对于由其制造的电化学元件的性能都是有利的。
图1a至图1i示出了具有至少1mm的长度和支化结构的再生纤维素的原纤化纤维的实例，其中在图1a至图1i的每一个中，相同的数字表示类似的对象。在这方面，将根据本发明的分隔件溶解在水中，并且用来自Lorentzen&Wettre公司的L&W Fiber Tester Plus获得纤维的图像。支化结构的特征在于多根原纤维12结合到纤维11上，从而形成纤维11的分支。此外，还存在不再与纤维11结合的原纤维13。图1a至图1i的每一个中的长度14分别为1mm，并且示出纤维11长于1mm。图1a至图1i仅用作再生纤维素的原纤化纤维的实例，当它们出现在根据本发明的分隔件中时，也可以具有基本上不同的形状，只要支化结构的基本元件11和12存在并且纤维具有至少1mm的长度即可。
图2a至图2c示出了具有至少1mm的长度和支化结构的再生纤维素的原纤化纤维的实例，其中在图2a至图2c的每一个中，相同的数字也表示类似的对象。在这点上，将根据本发明的分隔件撕裂成两部分，并用光学显微镜在撕裂边缘采集纤维的图像。支化结构的特征在于多根原纤维22结合到纤维21上，从而形成纤维21的分支。图2a至图2c的每一个中的长度24为200μm，并且示出了纤维21长于1mm。图2a至图2c仅用作再生纤维素的原纤化纤维的实例，当它们出现在根据本发明的分隔件中时，也可以具有基本上不同的形状，只要支化结构的基本元件21和22存在并且纤维具有至少1mm的长度即可。
图3a和图3b通过实例示出了不具有支化结构的再生纤维素的原纤化纤维。还用来自Lorentzen&Wettre公司的L&W Fiber Tester Plus获得图像。在图3a和图3b的每一个中，长度34为500μm。在图3a中，例如，示出了原纤化纤维35，其通过精制再生纤维素来生产，其中精制主要导致纤维的缩短。这种纤维不表现出支化结构，因为原纤维不能充分地从纤维35中释放出来。纤维35不形成足够紧密的网络以将细粒保持在纤维网络中。
在图3b中，通过实例示出了原纤化纤维36，其通过再生纤维素的强烈精制来生产，其中精制已经导致原纤维与纤维的完全分离。原纤化纤维36也不表现出支化结构，因此它们不适于形成足够致密的纤维网络。
从图1至图3可以看出，使纤维精制对于纤维形态是非常重要的，并且仅通过适当选择精制方法，例如在胶体磨中，可以获得足够量的如图1和图2所示的具有支化结构和至少1mm长度的纤维。
根据本发明的分隔件S1和不是根据本发明的分隔件P1还在150kN/m的线负荷下用具有8个辊隙的压延机进一步压延，从而由S1获得根据本发明的分隔件S4和由P1获得不是根据本发明的分隔件P3。分隔件S4和分隔件P3的孔径分布通过毛细管流动孔隙率测量法测定。S1与S4和P1与P3的比较表明，通过压延，平均流动孔径可以减小，同时透气性也减小。
由根据本发明的分隔件制造S1、S2和S3制造锂离子电池，并且确认主要功能，使得分隔件在任何情况下都适用于锂离子电池或其它电化学元件。
此外，不是根据本发明的分隔件P1和分隔件P2原则上适用于锂离子电池或其它电化学元件，但是它们的性能不如根据本发明的分隔件好。

Claims (43)

1.用于电化学元件的分隔件，其中所述分隔件的至少70％且至多95％的质量由再生纤维素的原纤化纤维形成，并且所述分隔件的至少3％且至多30％的质量由具有高细粒含量的纸浆形成，其中在具有至少1mm的长度的所述再生纤维素的原纤化纤维中，基于数量，至少10％具有支化结构，
并且其中在所述具有高细粒含量的纸浆中，具有小于0.2mm的长度的纤维基于所述具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少70％。
2.如权利要求1所述的分隔件，其中在具有至少1mm的长度的所述再生纤维素的原纤化纤维中，分别基于数量，至少15％、优选20％各自具有支化结构。
3.如权利要求1或2所述的分隔件，其中所述分隔件基于其质量的至少75％且至多90％由再生纤维素的原纤化纤维形成。
4.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中所述再生纤维素纤维是溶纺纤维，并且特别地由
Figure FDA0004164309750000011
纤维形成。
5.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中在原纤化之前所述再生纤维素纤维的平均线密度为至少0.8g/10000m(0.8分特)且至多3.0g/10000m(3.0分特)、优选至少1.0g/10000m(1.0分特)和至多2.5g/10000m(2.5分特)。
6.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中在原纤化之前所述再生纤维素纤维的平均长度为至少2mm且至多8mm、优选至少3mm且至多6mm。
7.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，所述分隔件由基于其质量为至少5％且至多20％的具有高细粒含量的纸浆形成。
8.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中所述具有高细粒含量的纸浆来源于针叶木、落叶木或其它植物，特别是汉麻、亚麻、黄麻、苎麻、洋麻、木棉、椰子、马尼拉麻蕉、剑麻、竹子、棉花或芦苇草，来源于回收的纸浆，或来源于一种或多种所述来源的混合物。
9.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中具有小于0.2mm的长度的纸浆纤维基于具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少80％、优选至少90％。
10.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中所述具有高细粒含量的纸浆由纳米原纤化纸浆或微米原纤化纸浆形成。
11.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中所述具有高细粒含量的纸浆包含由长度L以μm计小于100以及厚度D以μm计满足以下不等式的纤维形成的第二细粒，
D≤50–0.3·L
其中在所述具有高细粒含量的纸浆中第二细粒基于所述具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少40％、优选至少60％。
12.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其还含有一种或多种选自以下的组分：聚乙烯醇，聚乙二醇，聚偏二氟乙烯，瓜拉胶，淀粉，羧甲基纤维素，甲基纤维素，二醛、特别是乙二醛，以及无机填料，特别是高岭土、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)或碳酸钙(CaCO3)。
13.前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中除了所述再生纤维素的原纤化纤维和所述具有高细粒含量的纸浆之外，所述分隔件还包含选自以下的其它纤维：来自纤维素衍生物的纤维、来自再生纤维素的非原纤化纤维、玻璃纤维和塑料纤维，其中所述塑料纤维特别是来自聚烯烃、优选聚乙烯或聚丙烯的纤维；来自聚酯、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乳酸的纤维；来自聚醚、聚砜、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚苯硫醚或来自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的纤维，其中这些其它纤维的总比例优选为所述分隔件质量的至多10％、特别优选至多5％。
14.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 534:2011在单个片材上测定的厚度为至少10μm且至多55μm、优选至少12μm且至多35μm。
15.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 536:2012测定的基重为至少8g/m2且至多30g/m2、优选至少12g/m2且至多25g/m2。
16.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中所述分隔件的孔隙率μ为至少30％且至多85％、优选至少35％且至多75％，其中所述孔隙率μ通过以下计算
Figure FDA0004164309750000031
其中m是以g/m2计的基重，d是以μm计的厚度，并且所述孔隙率作为0至1的值获得以及通过乘以100转化为百分比。
17.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ASTM F316-03(2019)借助毛细管流动孔隙率测定法测量的平均流动孔径为至少40nm且至多1000nm、优选至少50nm且至多800nm。
18.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其中根据ASTM F316-03(2019)借助毛细管流动孔隙率测定法测量的平均流动孔径的标准偏差为至少3nm且至多200nm、特别优选至少3nm且至多100nm。
19.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其具有至少100nm且至多1500nm、优选至少200nm且至多1000nm的流动孔径分布的值D90，其中D90被确定为使得90％的流动通过流动孔径不超过值D90的孔。
20.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 1924-2:2008在至少一个方向上的拉伸强度为至少0.3kN/m且至多2kN/m、优选至少0.5kN/m且至多1.5kN/m。
21.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 1924-2:2008在至少一个方向上的断裂伸长率为至少0.5％且至多4.0％、优选至少1.0％且至多3.5％。
22.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 1924-2:2008在力-应变曲线的至少一个测量中测定的弹性模量为至少1GPa且至多8GPa、优选至少2GPa且至多6GPa。
23.如前述权利要求中任一项所述的分隔件，其根据ISO 5636-5:2013测定的Gurely透气率为至少10s且至多450s、优选至少40s且至多300s。
24.电化学元件，包括两个电极、电解质和权利要求1至23中任一项所述的分隔件。
25.如权利要求24所述的电化学元件，其由电容器、混合电容器、超级电容器或蓄电池形成，其中所述电化学元件优选为锂离子电池。
26.用于制造电化学元件的分隔件的方法，其包括以下步骤，
A–制造再生纤维素的可原纤化纤维的水性悬浮液，
B–将来自步骤A的再生纤维素的纤维进行原纤化，
C–将来自步骤B的再生纤维素的原纤化纤维的水性悬浮液引入流浆箱中，
D–将来自步骤C的水性悬浮液施加至运行线以形成纤维网，
E–在所述运行线上对所述纤维网进行脱水，
F–在第一干燥装置中干燥纤维网，
G–在第二干燥装置中干燥纤维网，
H–卷绕形成所述分隔件的纤维网，
其中在步骤C中的所述再生纤维素的纤维被原纤化，使得在具有至少1mm的长度的纤维中，基于数量，至少10％的纤维具有支化结构，以及
其中在以下步骤中的至少一个中添加具有高细粒含量的纸浆，
(a)在步骤A中，通过添加至所述水性悬浮液中，
(b)在步骤C中，通过添加至所述流浆箱中，
(c)在步骤D中，通过从另一个流浆箱施加至形成在所述运行线上的所述纤维网上，
(d)在步骤E与步骤F之间，通过在施加装置中施加至所述纤维网上，或者
(e)在步骤G与步骤H之间，通过在施加装置中施加至所述纤维网上，以及
其中在所述具有高细粒含量的纸浆中，基于所述纤维的长度总和，至少70％的所述纤维具有小于0.2mm的长度，以及
其中在步骤G中干燥后的所述分隔件的至少70％且至多95％的质量由再生纤维素的原纤化纤维形成，并且所述分隔件的至少3％且至多30％的质量由具有高细粒含量的纸浆形成。
27.如权利要求26所述的方法，其中在步骤B中进行原纤化，使得所述再生纤维素纤维更多地原纤化和更少地切割，和/或其中步骤B在胶体磨中进行。
28.如权利要求26或27所述的方法，其中进行步骤B，使得根据ISO 5267-1:1999测量的根据Schopper Riegler(°SR)的精制程度为至少70°SR且至多100°SR、优选至少80°SR且至多95°SR。
29.如权利要求26至28中任一项所述的方法，其中进行步骤B，使得在步骤B之后的所述再生纤维素的原纤化纤维中，纤维长度总和的至少30％且至多70％、优选至少40％且至多65％由具有小于0.2mm的长度的纤维形成。
30.如权利要求26至29中任一项所述的方法，其中至少所述步骤C至步骤G在造纸机上进行。
31.如权利要求26至30中任一项所述的方法，其中所述纤维网在步骤G与步骤H之间被压延。
32.如权利要求31所述的方法，其中使所述纤维网通过至少一个、优选通过至少2个且至多14个辊隙，特别优选通过至少5个且至多14个辊隙，其中在所述纤维网上施加机械压力。
33.如权利要求32所述的方法，其中在所述辊隙的至少一部分中施加在所述纤维网上的线负荷为至少20kN/m且至多600kN/m、优选至少60kN/m且至多400kN/m。
34.如权利要求31至33中任一项所述的方法，其中所述压延在步骤(e)与步骤H之间进行。
35.如权利要求26至34中任一项所述的方法，其中在步骤(d)中施加至少一部分具有高细粒含量的纸浆通过膜压机或涂覆装置来进行。
36.如权利要求26至35中任一项所述的方法，其中在步骤(e)中施加至少一部分具有高细粒含量的纸浆通过印刷或喷涂来进行，其中优选在两侧上施加所述具有高细粒含量的纸浆。
37.如权利要求26至36中任一项所述的分隔件，其中来自步骤H的所述分隔件由基于其质量为至少75％且至多90％的再生纤维素的原纤化纤维形成。
38.如权利要求26至37中任一项所述的方法，其中来自步骤A的所述再生纤维素的原纤化纤维是溶纺纤维，并且优选地是
Figure FDA0004164309750000071
纤维。
39.如权利要求26至38中任一项所述的方法，其中在步骤A中所述再生纤维素的原纤化纤维的平均长度为至少2mm且至多8mm、优选至少3mm且至多6mm。
40.如权利要求26至39中任一项所述的方法，其中来自步骤H的所述分隔件由基于其质量为至少5％且至多20％的具有高细粒含量的纸浆形成。
41.如权利要求26至40中任一项所述的方法，其中在步骤(a)至步骤(e)的每一个中添加的所述具有高细粒含量的纸浆由纸浆制造，其中所述纸浆优选来源于针叶木、落叶木或其它植物，特别是汉麻、亚麻、黄麻、苎麻、洋麻、木棉、椰子、马尼拉麻蕉、剑麻、竹子、棉花或芦苇草，来源于回收的纸浆，或来源于一种或多种所述来源的混合物。
42.如权利要求26至41中任一项所述的方法，其中，对于来自步骤(a)至步骤(e)中的至少一个的所述具有高细粒含量的纸浆，具有小于0.2mm的长度的所述纤维各自基于所述具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少80％、特别优选至少90％。
43.如权利要求26至42中任一项所述的方法，其中来自步骤(a)至步骤(e)中的至少一个的所述具有高细粒含量的纸浆包含由长度L以μm计小于100以及厚度D以μm计满足以下不等式的纤维形成的第二细粒，
D≤50–0.3·L
其中在所述具有高细粒含量的纸浆中第二细粒基于所述具有高细粒含量的纸浆中的纤维的长度总和的比例为至少40％、优选至少60％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116623470B (zh) * 2023-07-21 2024-04-05 潍坊杰高非织材料科技有限公司 一种耐高温长寿命超储器件纸膜及制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5047121A (en) 1990-09-20 1991-09-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company High grade polyethylene paper
JP2014051767A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Daicel Corp 蓄電素子用セパレータ及びその製造方法
JP6076278B2 (ja) * 2014-02-26 2017-02-08 三菱製紙株式会社 リチウムイオン二次電池用セパレータ及びそれを用いてなるリチウムイオン二次電池
KR20170127480A (ko) 2015-03-09 2017-11-21 닛폰 고도시 코포레이션 세퍼레이터 및 비 수계 전지
JP2016171048A (ja) 2015-03-16 2016-09-23 三菱製紙株式会社 リチウムイオン二次電池用セパレータ及びそれを用いてなるリチウムイオン二次電池
US11811086B2 (en) 2017-09-26 2023-11-07 Swm Luxembourg Sarl Alkaline battery separators having controlled pore size
WO2019131588A1 (ja) 2017-12-26 2019-07-04 株式会社クラレ セパレータおよび該セパレータからなるアルカリマンガン乾電池用セパレータ

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