CN1285084A - 用于电化学电池的隔膜 - Google Patents

用于电化学电池的隔膜 Download PDF

Info

Publication number
CN1285084A
CN1285084A CN98813724A CN98813724A CN1285084A CN 1285084 A CN1285084 A CN 1285084A CN 98813724 A CN98813724 A CN 98813724A CN 98813724 A CN98813724 A CN 98813724A CN 1285084 A CN1285084 A CN 1285084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pseudobochmite
electrolyte
layer
battery
binding agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN98813724A
Other languages
English (en)
Inventor
S·A·卡尔森
邓中一
应琦琮
T·A·斯科泰姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sion Power Corp
Original Assignee
Sion Power Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sion Power Corp filed Critical Sion Power Corp
Publication of CN1285084A publication Critical patent/CN1285084A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/024—Oxides
    • B01D71/025—Aluminium oxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0563—Liquid materials, e.g. for Li-SOCl2 cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H01M50/434—Ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及用于电化学电池的含有一多微孔假勃姆石层的隔膜;含有这种隔膜隔膜的电解质部件;含有这种隔膜的产生电流的电池;以及制作这种隔膜、电解质部件和电池的方法。

Description

用于电化学电池的隔膜
本申请是1997年12月19日提交的美国专利申请号为08/995，089的部分继续申请，其内容在这里全部引入作为参考。
                      技术领域
本发明是用于电化学电池的隔膜(separator)技术领域。更确切地说，本发明涉及的是：用于电化学电池的隔膜，该隔膜含有一具有微孔的假勃姆石层；包含有这种隔膜的电解质部件；包含有这种隔膜的产生电流的电池；和制造这种隔膜、电解质部件及电池的方法。
                      技术背景
在本申请的整个说明书中，有关的各种出版物、专利和公开的专利说明书都同样被引用。在各种出版物、专利和公开的专利说明书中与本申请有关的技术报道都将引用到本申请中以便更全面地阐述涉及本发明的有关技术现状。
已经制成用于电池结构的电活性物质被称为电极。在一对用于电池(这里被称为产生电流的电池)的电极中，电化学电位更高一侧的电极被称为正极或阴极，而电化学电位更低一侧的电极被称为负极或阳极。
用于阴极或正极的电化学活性物质以后就被称为阴极活性物质。用于阳极或负极的电化学活性物质以后就被称为阳极活性物质。产生电流的电池或原电池，其中包括具有阴极活性物质的阴极处于氧化状态和具有阳极活性物质的阳极处于还原状态，这时电池被称为处于充电状态。产生电流的电池或原电池，其中包括具有阴极活性物质的阴极处于还原状态和具有阳极活性物质的阳极处于氧化状态，这时电池被称为处于放电状态。
已充电的产生电流的电池是通过允许电子通过外电路从阳极流到阴极而进行放电的，其结果是在阴极的阴极活性物质发生电化学还原和在阳极的阳极活性物质发生电化学氧化。为了阻止电子流在阳极和阴极之间产生短路，必须在阳极和阴极之间放置一电解质部件。这种电解质部件必须是非导电的以防止短路，但又必须允许正离子在阳极和阴极之间传输。这种电解质部件对于阳极和阴极还必须是电化学和化学稳定的。
一般地，电解质部件包括含有：一种多孔物质，被称为隔膜(由于它是将阳极和阴极互相分开或隔离)；和一含水溶液或非水电解质，其通常在隔膜的孔隙中含有离子电解质盐和离子传导物质。在产生电流的电池中，已经有各种物质用于多孔层或电解质部件的隔膜中。这些多孔的隔膜物质包括：如聚乙烯和聚丙烯这样的聚烯烃；玻璃纤维滤纸；和陶瓷材料。通常，这些隔膜物质是以具有独立多孔的薄膜提供的，在制造产生电流的电池中，将其交织在阳极和阴极之间。另一方面，多孔隔膜层也可以直接用于其中的一个电极中，例如，Bagley等人的美国专利5，194，341所述的。
可以通过各种方法制造多孔隔膜物质，其中包括：例如，将塑料薄膜拉伸并进行加热和冷却；从塑料薄膜中萃取可溶性增塑剂或填充物；和等离子体氧化。制造普通的独立隔膜的方法通常包括：将熔融的聚合物挤压，并随后进行加热拉伸或萃取工艺；或者通过随后的溶剂萃取工艺而使整个隔膜层具有许多孔隙。在这里可以参考Anderson等人的美国专利5，326，391，其根据从带颜料的塑料薄膜萃取可溶性增塑剂，描述了独立多孔隔膜的制造。Gozdz等人的美国专利5，418，091及其参考文献，描述了通过从氟化聚合物基质萃取可溶性增塑剂形成电解质层，或作为多层电池结构的涂层成份或作为单个的隔离薄膜。Bagley等人的美国专利5，194，341描述了具有微孔二氧化硅层和有机电解质的电解质部件。这种二氧化硅层是通过将硅氧烷聚合物的等离子体氧化而制成的。这些制造独立隔膜的方法是非常复杂和成本高的，并且它们也不能有效地提供直径小于1微米的超细孔以及提供厚度小于15微米的隔膜。
在电池的另一层上直接涂覆隔膜的方法通常包括，在涂覆后进行溶剂萃取工艺以使整个隔离层具有多孔。由于要具有独立的隔膜，这种溶剂萃取工艺是非常复杂的、成本很高的，并且也不能有效地提供直径小于1微米的超细孔。
作为处在电解质部件的隔膜孔里内的电解质，通常使用含有有机溶剂和离子盐的液体有机电解质。另一方面，也可以利用含有离子传导聚合物和离子盐和任选有机溶剂的胶状或固体聚合物电解质替代液体有机电解质。例如，Morigaki等人的美国专利5，597，659和5，691，005描述了在微孔的聚烯烃隔膜中的孔里注入离子传导的胶状电解质而形成隔膜基质。
这种隔膜除了是多孔的和对产生电流的电池的其它物质是稳定的外，它还必须是易变形的、薄膜状的、在成本上经济和具有好的机械强度。当电池需要螺旋缠绕或折叠以增加电极的表面积从而改善电池的容量和高速率容量时，这些性能是特别重要。一般，独立隔膜具有的厚度为25微米(μm)或更厚。随着电池连续向更高的电压容量和更轻的结构发展，就需要隔膜的厚度为15微米或更低，而能充分增加每一个电池中的隔膜的表面积。从25微米厚减到15微米或更低，这对于提供孔隙率和好的机械强度同时又不降低防止短路或不明显增加每一个电池隔膜的总成本是一个更大的挑战。
在以锂作为阳极活性物质的二次电池或可充电电池的情况下，这种防止短路是很重要的。在电池的充电过程中，在锂阳极的表面会有枝晶形成并随着不断充电其会长大。在可充电锂电池的电解质部件中，隔膜的一个关键特征是其具有一直径为10微米或更小的微孔结构，该结构具有足够的机械强度以阻止锂枝晶从其连接的阴极上形成而导致短路，并使电池的温度大量上升从而可能引起不安全的因素产生。
在电解质部件中，隔膜的另一个非常希望的特征是其很容易被通过提供离子传导的电解质物质所浸润。当隔膜物质是非极性表面的聚烯烃材料时，电解质物质(通常具有很高的极性)通常很难浸润隔膜物质。由于电解质物质在电解质部件中的不均匀分布，其结果将导致电池的低容量。
另外，隔膜还必须具备的优点是，通过相对比较简单的涂覆方法制备独立的隔膜，并由此直接提供具有小到1纳米直径的超细孔和能很容易地提供50微米或更大至1微米的厚度。隔膜还必须具备的优点是，通过涂覆方法而不需要任何随后的溶剂萃取或其它成本高、难以控制、又不能有效提供超细孔的复杂工艺，从而制备出直接在电池的另一层上形成涂层厚度范围宽的具有超细孔的隔膜。
应用于产生电流的电池的、使用聚烯烃和其它通过挤压、萃取或其它方法制成的传统多孔材料并能克服上述经常发生的问题的隔膜，特别是厚度小于25微米的隔膜对电池工业是很有价值的。
                      发明概述
本发明的用于产生电流的电池的隔膜含有微孔的假勃姆石层。在一实施方案中，假勃姆石层具有的孔隙率为0.02～2.0cm3/g。在优选实施方案中，假勃姆石层具有的孔隙率为0.3～1.0cm3/g。在一更优选实施方案中，假勃姆石层具有的孔隙率为0.4～0.7cm3/g。
在一实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的平均孔径为1～300nm(纳米)。在一优选实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的平均孔径为2～30nm。在一更优选实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的平均孔径为3～10nm。
在本发明的另一实施方案中，假勃姆石层还含有一种粘结剂。在一实施方案中，该粘结剂是以隔膜中假勃姆石重量的5～70％存在的。在一优选实施方案中，这种粘结剂含有聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、或它们的混合物。在另一优选实施方案中，假勃姆石层注入了离子传导聚合物。在最优选实施方案中，离子传导聚合物包括通过热、紫外线、可见光、红外线辐射或电子束辐射而固化的聚合树脂。
在一实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的厚度为1～50微米。在一优选实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的厚度为1～25微米。在一更优选实施方案中，隔膜中的假勃姆石层具有的厚度为5～15微米。
在本发明的另一实施方案中，提供了一种形成用于产生电流的电池的隔膜的方法。这种方法包括：涂覆一种含有勃姆石溶胶液体混合物在基体上；然后将涂层干燥以形成如这里所述的微孔假勃姆石层。在一实施方案中，含有勃姆石溶胶液体的混合物还含有一种粘结剂，和然后将其干燥以形成如这里所述的有粘结剂存在的微孔假勃姆石层。在一优选实施方案中，还有一随后从基体上剥离假勃姆石层的工序，从而提供含有假勃姆石层并有粘结剂存在的独立的隔膜。在最优选实施方案中，基体包括：至少在其外表面具有一阴极涂层，和还有一含有勃姆石溶胶的液体混合物涂覆在阴极涂层上。
在本发明的隔膜和形成这种隔膜的方法的另一个方面，是涉及一种制备含有多微孔层隔膜的方法，该多微孔层含有假勃姆石和一种粘结剂，以及涉及通过这种方法形成的一种隔膜，其中该方法包括如下步骤：(a)将含有勃姆石的溶胶、粘结剂和液体介质的液体混合物涂覆在基体上；和(b)干燥由步骤(a)所形成的涂层以产生多微孔层。在一实施方案中，液体介质含有水。在一实施方案中，液体介质含有一种或多种有机溶剂。在一实施方案中，液体介质含有一种或多种选自下列一组的质子有机溶剂：乙醇类和乙二醇类。适合作为液体介质的有机溶剂包括，但并不限于此：甲醇、乙醇、异丙醇、1-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、乙二醇、丙二醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。在一优选实施方案中，液体介质含有乙醇。在一实施方案中，液体介质含有水和一种或多种有机溶剂。
各种能与本发明方法的液体混合物混溶的粘结剂都可以应用到本发明中。在一实施方案中，这种粘结剂是有机粘结剂。适合的有机粘结剂包括，但并不限于此：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、蜜胺甲醛、尿素甲醛；上述物质的共聚物；马来酸酐和上述物质的衍生物及酯化物的共聚物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。在一实施方案中，这种粘结剂是无机粘结剂。适合的无机粘结剂包括，但并不限于此：胶状的二氧化硅、胶状的非水合的氧化铝、胶状的氧化锡、胶状的氧化钛、胶状的氧化锆、和胶状的氧化锌。在一实施方案中，这种粘结剂还含有一种或多种添加物。适合的添加物包括，但并不限于此：颜料、交联剂、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。由于一些粘结剂，特别是那些含有高比重的无机粘结剂和颜料，其密度可能很高，在一实施方案中，这种粘结剂的重量是多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。在一优选实施方案中，粘结剂的重量是多微孔层中假勃姆石重量的5～70％。在一实施方案中，多微孔层的厚度为1～50微米，优选1～25微米，更优选2～15微米。
在一实施方案中，形成本发明隔膜的方法是，至少在所述的含有阴极层的基体外表面上，将所述的液体混合物涂覆在所述的阴极层上。
在一形成本发明隔膜的方法的实施方案中，至少在基体的一外表面上含有一疏松层，并且液体混合物是涂覆在这疏松层上。在一实施方案中，在步骤(b)将涂层干燥以产生多微孔层之后，还有随后步骤：(c)用含有固体物质和液体介质的涂层溶液涂接在多微孔层的表面上；和(d)将在步骤(c)所形成的涂层干燥以产生含有固体物质的涂层。在一实施方案中，在步骤(d)所形成的涂层是一阴极层。在一实施方案中，还有一紧接着的步骤即如这里所述的从含有疏松层的基体上将多微孔层剥离下。
在一形成本发明隔膜的方法的实施方案中，所述的多微孔层中的细孔是注入了含有聚合物的成份，优选聚合物是离子传导体。在一形成本发明隔膜的方法的实施方案中，在步骤(b)将涂层干燥以产生多微孔层之后，还有随后步骤：(c)用含有热固性或可辐射固化的单体或低聚物的溶液将多微孔层的表面涂接；和(d)使用选自下面一组的能源将所述的单体或低聚物固化：加热、紫外线、可见光、红外线辐射、和电子束辐射，从而形成聚合物。
在一形成本发明隔膜的方法的实施方案中，还有一紧接着的步骤即将含有热固性或可辐射固化的单体或低聚物的溶液与假勃姆石层的表面接触，从而使单体或低聚物浸渍到假勃姆石层中的细孔中，并随后用加热、紫外线、可见光、红外线辐射、和电子束辐射将单体或低聚物固化以形成含有聚合物的复合物，优选离子传导聚合物。在一实施方案中，溶液中还含有交联剂，从而使形成的复合物中还含有交联剂。在一实施方案中，在浸渍和热固化或辐射固化单体或低聚物之后，还有一紧接着的步骤即将假勃姆石层从基体上剥离，从而提供含有假勃姆石层并有聚合物存在的独立的隔膜，在假勃姆石层中的细孔优选含有离子传导聚合物。
在本发明的另一实施方案中，用于产生电流的电池的电解质部件包括：含有微孔的假勃姆石层的如这里所述的隔膜和在微孔的假勃姆石层的细孔中含有有机电解质。适合用作有机电解质的物质包括：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体电解质。
在本发明的另一实施方案中，提供了一种制造用于产生电流的电池的电解质部件的方法。这种方法包括形成含有微孔假勃姆石层的如这里所述的隔膜的方法、和随后将有机电解质涂接在微孔假勃姆石层的表面，从而使电解质浸渍到假勃姆石层中的细孔中。在一实施方案中，有机电解质含有可热固化或可辐射固化的单体或低聚物。在一优选实施方案中，还有一随后的步骤即用热、紫外线、可见光、红外线辐射、和电子束辐射将单体或低聚物固化以形成聚合物，优选离子传导聚合物。在最优选的实施方案中，至少有一个基体的外表面是阴极涂层，和假勃姆石层是涂覆在该阴极层上的。
在本发明的另一方面，涉及一种制备用于产生电流的电池的电解质部件的方法，其中该电解质部件包括一含有假勃姆石和粘结剂的多微孔层，其中该方法包括的步骤为：(a)将含有勃姆石、粘结剂和液体介质的液体混合物涂覆在基体上；(b)将在步骤(a)所形成的涂层进行干燥以产生所述的多微孔层；和(c)将有机电解质涂接在所述的多微孔层的表面，从而使所述的电解质浸渍到所述的多微孔层中的细孔里。
在本发明的另一实施方案中，提供了一产生电流的电池。该电池是由阴极和阳极以及在阴极和阳极之间放入的电解质部件所组成，其中电解质部件包括一含有假勃姆石的多微孔层的如这里所述的隔膜、包含在微孔假勃姆石层中的细孔中的一有机电解质。在一实施方案中，该电池是二次电池。在一实施方案中，该电池是原电池。在一优选实施方案中，电池的阳极活性物质是选自下列一组的物质：金属锂、铝锂合金、锡锂合金、掺杂锂的碳、和掺杂锂的石墨。
适合用于本发明产生电流的电池的阴极活性物质包括，但并不限于此：过渡金属硫属化物、导电聚合物、和含硫物质。在一优选实施方案中，电池的阴极含有一含硫物质。
在一实施方案中，含硫物质含有元素硫。在一实施方案中，含硫物质含有含硫聚合物，其中含硫电活性聚合物其在氧化状态下，含有部分表达式为-Sm-的共价键多硫化物，这里m为等于或大于3的整数，优选m为3～10的整数，更优选m为等于或大于6的整数，以及最优选m为等于或大于8的整数。在一实施方案中，含硫聚合物具有含有共轭片段的聚合物主链。在一实施方案中，含硫聚合物具有聚合物主链和多硫化物部分-Sm-是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上。在一实施方案中，含硫聚合物具有聚合物主链和多硫化物部分-Sm-是通过多硫化物部分的端硫原子以共价键连接而掺杂到聚合物主链上的。在一实施方案中，含硫聚合物含有75％以上重量的硫。
在一实施方案中，含硫电活性物质包括含有选自下列一组离子化多硫化物部分：离子-Sm部分和离子化-Sm 2-部分的含硫聚合物，这里m为等于或大于3的整数，和优选m为等于或大于8的整数。在一实施方案中，含有离子化多硫化物部分的含硫聚合物具有共轭片段的聚合物主链。在一实施方案中，多硫化物部分-Sm -是通过一个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上。在一实施方案中，含有离子化多硫化物部分的含硫聚合物含有75％以上重量的硫。
在一优选实施方案中，二次电池的阴极含有一种含硫电活性阴极物质，其中含硫电活性阴极物质，在其氧化状态下，含有表达式为-Sm-的多硫化物部分，这里m为等于或大于3的整数，优选m为3～10的整数，更优选m为等于或大于6的整数，以及最优选m为等于或大于8的整数。在一最优选的实施方案中，含硫电活性阴极物质是选自下列一组的物质：元素硫；带有-Sm-的碳硫聚合物材料，其中它们的-Sm-基团是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上的；碳硫聚合物，其中-Sm-是通过它们的端硫原子以共价键连接而掺杂到聚合物主链上的；和含有75％以上重量的硫的碳硫聚合物。在一实施方案中，碳硫聚合物含有共轭片段的聚合物主链。
在本发明电池的另一实施方案中，在电解质部件中的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、或固体聚合物电解质。
在本发明的另一实施方案中，提供了一种形成产生电流的电池的方法。该方法包括提供一阴极和一阳极，以及在阴极和阳极之间放入如这里所述的一密封的电解质部件。在该方法的一实施方案中，电解质部件中的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、或固体聚合物电解质。在该方法的一优选实施方案中，在阳极和阴极之间密封电解质部件的步骤之后，还有一紧接着的步骤是，将含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液浸渗入电解质部件中。在最优选的实施方案中，在阳极和阴极之间密封电解质部件的步骤之后，基本上无离子电解质盐存在于该电解质部件中，并且还有一紧接着的步骤是，将含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液浸渗入电解质部件中。
正如本领域技术人员所能理解到的那样，本发明的一个方面或实施方案中的特点也可以应用于本发明的其它方面或实施方案中。
本发明的详细叙述
本发明的隔膜给产生电流的电池提供了优越的性能，特别是对使用了厚度低于约25微米隔膜的电池。普通隔膜如多孔的聚烯烃、多孔的氟聚物，它们的孔隙率是通过溶剂萃取工艺和玻璃纤维纸等方法提供的，其制造方法艰难并成本高，特别是厚度低于25微米的。由于用于制造这些隔膜的工艺特点和这些隔膜中内部所具有的相对比较大的孔隙，在隔膜厚度低于25微米，特别是厚度低于15微米的隔膜对于短路可能是一个很明显地挑战。为了克服这些局限性，本发明的用于产生电流的电池的隔膜含有一微孔的假勃姆石层。
含有微孔假勃姆石的隔膜
Al(OH)3(在自然界中以水铝矿存在)在加热时转变成混合的氧化物和氢氧化物AlO·OH(在自然界中以水铝石和勃姆石存在)。在进一步加热使温度在约450℃时，它将进一步转变成γ-Al2O3。如在这里使用的“假勃姆石”一词是指化学表达式为Al2O3·xH2O氧化铝水合物，其中x在1.0～1.5之间。在这里使用的“假勃姆石”包括“勃姆石”、“AlOOH”和“氧化铝水合物”这些词是同义词。这里称之为“假勃姆石”的物质是区别于无水氧化铝(Al2O3如α-Al2O3和γ-Al2O3)和化学表达式为Al2O3·xH2O，其中x小于1.0或大于1.5的氧化铝水合物。
在这里使用的“微孔”一词是描述层状物质，该物质具有直径约10微米或更小的孔并且以完全连续的方式从层的一个外表面连接到另一个外表面。用纤维如玻璃、TEFLON(商标为聚四氟乙烯，可从DuPont Corporation，Wilmington，DE商购)、和聚丙烯制成的多孔隔膜，其一般特征是作为无纺隔膜材料，并且通常具有太大孔径的孔而不能称其为微孔，因此使它们对于有潜在可能形成枝晶的可充电电池来说是不可接受的。
这些孔隙在层中的数量可以用通过孔隙的体积(单位层重量中孔隙的体积)来表征。孔隙的体积测量，可以通过用已知密度的液体充满孔隙，并通过计算有液体存在时层的重量增加量再除以已知液体的密度，并将所得的商值再除以无液体存在时层的重量即得孔隙的体积，其计算式为：
Figure 9881372400271
其中W1为当孔隙完全被已知密度的液体所充满时层的重量，W2为当孔隙中没有液体存在时层的重量，以及d为用于填充孔隙液体的密度。孔隙体积也可以通过这样来估算，即层的表观密度的倒数减去含有多微孔层物质的理论密度(假设没有孔隙存在)的倒数，或者测量真实多微孔层的密度，其计算公式为：这里d1是层的密度(表观密度)，可通过层的重量除以通过测量层的尺寸而得的层的体积来确定，以及d2为假设层中没有孔隙存在时层物质的计算密度，或换局话说d2为层中的固体部分的密度，可通过计算层中有关不同物质的数量及其密度。孔隙率或层的孔率体积(以体积百分数表示)可以根据下面等式确定：
Figure 9881372400273
这里孔隙体积是由上述所确定，以及d2如上述所述为层中固体部分的计算密度。
在一实施方案中，本发明的假勃姆石层中的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g。在一优选实施方案中，假勃姆石层中的孔隙体积为0.3～1.0cm3/g。在一更优选实施方案中，假勃姆石层中的孔隙体积为0.4～0.7cm3/g。孔隙体积低于0.02cm3/g，由于孔隙体积减少而阻止了离子种类的传输。而孔隙体积高于2.0cm3/g，由于孔隙太大而降低微孔假勃姆石层的机械强度。
与具有的孔径为1～10微米的普通微孔隔膜相比，本发明的隔膜所具有孔径为约1微米至小于0.002微米。在一实施方案中，本发明的隔膜所具有的平均孔径为0.001微米或1纳米至0.3微米或300纳米。在一优选实施方案中，本发明的隔膜所具有的平均孔径为2nm～30nm。在一更优选实施方案中，本发明的隔膜所具有的平均孔径为3nm～10nm。
通过传统技术制备层的横截面样品，并使用具有所需分辨率的显微镜对其进行观察而测量本发明隔膜的孔隙直径。对于孔径为2nm～30nm的超细孔，透射电镜(TEM)能够提供所需的分辨率。本发明隔膜的平均孔径可以通过使用传统技术的水银孔率计进行确定。
具有非常小的孔隙直径在0.001～0.03微米的隔膜，其一个明显的优点是，由于有超细孔，那些不溶的颗粒、甚至是具有直径在0.05～1.0微米的胶状颗粒都不能通过隔膜。相反，胶状颗粒，如经常掺杂在阴极成份中的导电碳粉末，就能很容易通过普通隔膜如微孔聚烯烃，并且因此而能渗透到电池所不希望的区域。
本发明的假勃姆石隔膜比普通隔膜另外一个显著的优点是，其具有层状纳米孔结构，其可用作超级过滤薄膜，除了能阻止所有颗粒和不溶的物质外，它还能阻止那些分子量相对低的如2，000或更高的可溶性物质的扩散，同时允许那些分子量低于这一介线的可溶性物质进行扩散。在制造产生电流的电池中的选择性注入或浸渗物质，或在电池工作时，所有相中选择性允许分子量非常低的物质通过隔膜，而阻止或显著限制不溶物质或可溶性的介质和高分子量物质的扩散，这一性能可以有利用的优势。
本发明的具有极小孔径的隔膜的另一个重要优点，是这些细孔具有很强的毛细管作用，它能增加隔膜的容量以便容易吸收或浸渗电解质并使这些物质保留在孔隙中。
在微孔假勃姆石层中还可以任选含有一种粘结剂，优选有机聚合物粘结剂。粘结剂可以根据改善层的机械强度而又不明显影响微孔结构的性能进行选择，这一性能包括低分子量物质的传输并通过该层，同时又阻止胶状或大颗粒和高分子量物质的传输。优选粘结剂的数量为占层中假勃姆石重量的5％～70％。粘结剂的数量低于5％重量，其数量通常太低以致不能显著增加机械强度。粘结剂的数量高于70％重量，其数量通常太高并填充过多数量的孔隙而可能影响各种离子和其它低分子量物质的传输和通过多微孔层。
在混合时能与勃姆石凝胶混溶，并在形成多微孔层时能提供所希望的机械强度和层的均匀性，而又不显著影响所希望的孔隙率的任何粘结剂都适合用于本发明。合适的粘结剂的例子包括，但并不限于此：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、和上述物质的混合物。优选的粘结剂是水溶性的聚合物并具有离子传导性。
含有假勃姆石和粘结剂的多微孔层还可以含有通过注入多微孔层的离子传导聚合物。在这里所使用的“离子传导聚合物”一词是指，当这种聚合物与合适的离子电解质盐相结合时，可以给溶胶聚合物电解质或固体聚合物电解质提供离子传导性。离子传导聚合物除了能给多微孔层提供离子传导性外，还可以增加机械强度。由于本发明的多微孔层通常能阻碍不溶性物质和在低分子量如2，000以上的可溶性物质，因此优选用合适的可热固性或可辐射固化的单体或分子量低于2，000的低聚物，通过注入到多微孔层中而形成离子传导聚合物，并随后暴露在一能源下，使这些单体或低聚物在溶液中交织而形成离子传导聚合树脂。合适的能源包括：热、紫外线、可见光、红外线辐射、和电子束辐射。当单体或低聚物对辐射(如紫外线)不敏感时，可以将敏化剂加入到单体或低聚物中以活化交织或固化从而形成聚合树脂。
用作隔膜的添加或不添加粘结剂的多微孔层的厚度可以有很宽的范围，因为其基本性能孔隙率和机械完整性是存在于几微米厚的层中，也可以存在于数百微米厚的层中。考虑到各种原因包括成本、作为隔膜的整个操作性能、和制造简单，理想的厚度为1微米至25微米。更优选的厚度为2～15微米。最优选的厚度为5～15微米。普通隔膜如多孔聚烯烃物质，其通常的厚度为25～50微米，所以本发明多微孔隔膜的特别优点就是厚度在25微米之下就能有效和廉价。
本发明提供了一种形成用于产生电流的电池的隔膜的方法，其克服了上述普通方法形成隔膜的缺点。在本发明方法的一个方面，是其步骤包括将含有勃姆石溶胶的液体混合物涂覆在基体上；并紧接着对涂层进行干燥以形成多微孔的假勃姆石层。这种假勃姆石层具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g和具有的平均孔径为1nm～300nm，如前所述的多微孔假勃姆石隔膜。
假如需要增加隔膜的机械强度或改善其它性能，含有勃姆石溶胶的液体混合物可以再加入一种粘结剂，并将所得的液体混合物干燥以形成有粘结剂存在的多微孔假勃姆石层。
在隔膜和形成隔膜的方法的一个方面，本发明涉及一种制造含有多微孔层隔膜的方法，这种多微孔层含有假勃姆石和一种粘结剂，以及涉及通过该方法所形成的隔膜，其中该方法包括的步骤为：(a)将含有勃姆石、粘结剂和液体介质的液体混合物涂覆在基体上；和(b)将在步骤(a)所形成的涂层进行干燥以产生多微孔层。在一实施方案中，液体介质是水。在一实施方案中，液体介质是一种或多种有机溶剂。在一实施方案中，液体介质是选自下列一组有机质子溶剂的一种或多种：乙醇类和乙二醇类。适合作为液体介质的有机溶剂包括，但并不限于此：甲醇、乙醇、异丙醇、1-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、乙二醇、丙二醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。在一优选实施方案中，液体介质含有乙醇。在一优选实施方案中，液体介质含有水和一种或多种有机溶剂。在液体介质中使用有机溶剂可以有这些优点：允许选择的范围和与勃姆石溶胶一起使用的粘结剂的数量很宽；能提供快速干燥；和降低水在多微孔层中的存在，水在产生电流的电池中可能导致不良反应。
各种粘结剂只要其能与本发明方法的液体混合物混溶就可以用于本发明。在一优选实施方案中，粘结剂是一种有机粘结剂。适合的有机粘结剂包括，但并不限于此：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷如聚环氧乙烷二甲醚、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素如羟乙基纤维素和溶于醇的乙酸丙酸纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、蜜胺甲醛、尿素甲醛；上述物质的共聚物；马来酸酐和上述物质的衍生物的共聚物及他们的酯化物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。在一实施方案中，这种粘结剂是无机粘结剂。适合的无机粘结剂包括，但并不限于此：胶状的二氧化硅、胶状的非水合的氧化铝、胶状的氧化锡、胶状的氧化钛、胶状的氧化锆、和胶状的氧化锌。这些胶状氧化物具有一般的胶状粒度为低于1微米，并且通常在液体介质中以凝胶存在，其在干燥时形成无机溶胶网络并具有粘结剂性能。在一实施方案中，粘结剂还含有一种或多种添加物，如在用有机或无机粘结剂涂覆技术中已知的那些。适合的添加物包括，但并不限于此：颜料、交联剂如异氰酸酯、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。
由于一些粘结剂的密度，例如象那些含有高比重的无机粘结剂和颜料，其密度可能很高，在一实施方案中，这种粘结剂的重量是多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。在一优选实施方案中，粘结剂的重量是多微孔层中假勃姆石重量的5～70％。在一实施方案中，多微孔层的厚度为1～50微米，优选1～25微米，更优选2～15微米。
这些形成有或没有粘结剂存在的多微孔假勃姆石层的方法，既可以用于生产独立的隔膜，也可以在产生电流的电池的一层上直接涂覆而形成隔膜。在最优选的实施方案中，形成本发明隔膜的方法，是隔膜直接涂覆在产生电流的电池的阴极层上，其是通过将含有勃姆石凝胶和粘结剂的液体混合物应用在合适的集流器基体上阴极涂层的外表面，并随后将这种液体混合物干燥以形成多微孔假勃姆石隔膜层。在这里使用的“阴极涂层”或“阴极层”一词，是指最外一层或产生电流的电池的阴极的表面。一般，阴极的最外层是阴极活性层。但是，在阴极活性层可能还有另外一层，这样阴极活性层在阴极就是一过渡层而不是最外层。在这里使用的“阴极活性层”一词是指含有阴极活性物质的任何阴极层。
这种涂覆方法所产生的隔膜还具有一个显著的优点就是，它能在隔膜层中变形成各种形状从而可以施加在基体上。例如，隔膜层可以施加在包括集流器和阴极基体的涂层的顶部和侧面在内的阴极的整个外表面上。通过以各种方式将阴极层涂覆在阴极所有暴露的表面上，这样阴极的所有外表面(包括那些阴极涂层所没有接触的边缘或侧面，或通过普通的单个聚烯烃或其它多孔隔膜所不能覆盖的表面)可以完全地被密封。在电池的制造和使用过程中，这种通过本发明的隔膜层的全密封所提供的隔离表面以防止任何短路对于电池的安全性和性能是非常有好处的。这种全密封在用作一个总电池时，可以阻止在阴极中的任何不溶性的或高分子量的物质从阴极迁移到阴极以外的区域，以及同样可以阻止任何低分子量的物质如可溶性的多硫化物从阴极扩散到阴极以外的区域，因此这种全密封对提高电池的容量和延长其循环寿命还非常有利。
在一优选实施方案中，单个隔膜是这样形成的：即通过将含有勃姆石溶胶和粘结剂的液体混合物施加在基体上，紧接着将其干燥以形成多微孔假勃姆石层，并随后将这种假勃姆石层从基体上剥离下，从而获得单个的有粘结剂存在的多微孔假勃姆石隔膜。基体是选择对假勃姆石层具有很弱附着力的，以便涂层能容易地从基体上剥离下而不损坏隔膜。合适的基体包括：在其表面具有疏松涂层的以承接假勃姆石液体混合物的纸和能变形的塑料薄膜，如聚酯和聚苯乙烯薄膜，它们对勃姆石溶胶和粘结剂具有很弱的附着力。当隔膜层从基体上剥离下时，其宽度可以是其涂覆在基体上的完整宽度或将涂覆的隔膜切割成更窄的宽度，如用于特殊产生电流的电池的设计宽度。在一最优选的实施方案中，在从基体上剥离有粘结剂存在的多微孔假勃姆石层之前，在假勃姆石层的表面涂接上如这里所述的热固性或辐射固化的单体或低聚物，使其注入在假勃姆石层中的孔隙中。在用加热或辐射将该单体或低聚物固化以形成聚合物之后，再将假勃姆石层从基体上剥离下，从而提供一有聚合物存在的独立隔膜，优选一种离子传导聚合物。
在一形成本发明隔膜的方法的实施方案中，至少在基体的一个外表面上含有一疏松层，并且液体混合物是涂覆在这种疏松层上。在一实施方案中，在步骤(b)将涂层干燥以产生多微孔层之后，还有随后步骤：(c)使多微孔层的表面与含有固体物质和液体介质的涂覆溶液接触；和(d)将在步骤(c)所形成的涂层干燥以产生含有固体物质的涂层。在一实施方案中，在步骤(d)所形成的涂层是一阴极层。在一实施方案中，还有一紧接着的步骤即如这里所述的从含有疏松层的基体上将多微孔层剥离下。
在本发明的方法的一个实施方案中，是在阴极活性层上直接涂覆以产生隔膜，假勃姆石层的表面与含有如这里所述的可热固化或可辐射固化的单体或低聚物的溶液接触，以浸渍假勃姆石层的孔隙。在用加热或辐射将该单体或低聚物固化以形成含有聚合物的复合物，从而提供一具有聚合物的多微孔假勃姆石隔膜，优选在阴极活性层上直接形成含有离子传导聚合物的涂层。在一实施方案中，在溶液中还含有交联剂，从而形成一还含有交联剂的复合物。适合的交联剂包括，但并不限于此：异氰酸酯和聚氮丙啶。
电解质部件
本发明提供了一种电解质部件，其通过将如这里所述的本发明的隔膜与在隔膜中的假勃姆石层中的孔隙中含有的电解质一起用于产生电流的电池中。电解质可以是在本技术中任何已知的非水的和含水的电解质。
制造用于本发明的产生电流的电池的电解质部件的方法包括的步骤为：正如这里所述的制造隔膜的方法，首先，将含有勃姆石溶胶和液体介质及任何一种粘结剂的液体混合物涂覆在基体上，然后，将涂层干燥以形成一多微孔假勃姆石层，紧接着使假勃姆石层的表面接触一电解质，优选一种离子电解质，并使该电解质浸渍到假勃姆石层中的孔隙中。在浸渍电解质之前，假勃姆石层中具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g和平均孔径为1nm～300nm，如这里所述的用于多微孔假勃姆石隔膜。
假如希望增加机械强度或改善其它性能如改善对基体的附着力或涂层的均匀性，含有勃姆石溶胶的液体混合物还可以含有一种粘结剂，然后将其干燥以形成有粘结剂存在的多微孔假勃姆石层。粘结剂的种类是如聚乙烯醇，粘结剂的数量占层中假勃姆石重量的3～200％，以及具有粘结剂的假勃姆石层的厚度为1～50微米，优选1～25微米，更优选2～15微米，最优选5～15微米，这就是如在多微孔假勃姆石隔膜和多微孔假勃姆石隔膜的制造方法中所述的。
适合用于本发明的电解质部件的电解质的例子包括，但不限于有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、或固体聚合物电解质。
用作电解质溶剂的例子包括，但不限于那些含有选自下列一组的电解质溶剂：N-甲基乙酰胺、乙腈、碳酸酯、砜类、环丁砜类、脂肪族醚、环烃醚、甘醇二甲醚类、硅氧烷、二氧戊环、N-烷基吡咯烷酮、上述物质的取代衍生物、和上述物质的混合物；在这些物质中加入适当的离子电解质盐。
这些液体电解质的电解质溶剂本身就可以用作半固态或胶状聚合物电解质的增塑剂。适合使用的胶状聚合物电解质的例子包括，但不限于那些除了含有足够数量以提供希望的半固态或胶状的电解质溶剂外，还含有选自下列一组物质的离子传导聚合物：聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚磷腈、聚醚、磺化的聚酰亚胺、全氟化薄膜(NAFIONTM树脂)、聚二乙烯基聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，上述物质的衍生物、上述物质的共聚物、上述物质的交联和网络结构物和上述物质的混合物；在这些物质中加入适当的离子电解质盐。
适合使用的固体聚合物电解质的例子包括，但不限于那些含有选自下列一组物质的离子传导聚合物：聚醚、聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷、聚酰亚胺、聚磷腈、聚丙烯腈(PAN)、聚硅氧烷、聚醚接枝的聚硅氧烷、上述物质的衍生物、上述物质的共聚物、上述物质的交联和网络结构物和上述物质的混合物；在这些物质中加入适当的离子电解质盐。适合用于本发明的固体聚合物电解质还可以任选含有一种或多种电解质溶剂，通常其数量低于20％重量。
为了改善电解质部件的离子传导性和其它电化学性能，在有机电解质中通常含有一种或多种离子电解质盐。如这里使用的液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质都包含有一种离子电解质盐。
用于本发明的离子电解质盐的例子包括，但并不限于此：MClO4、MAsF6、MSO3CF3、MSO3CH3、MBF4、MB(Ph)4、MPF6、MSCN、MI、MBr、MC(SO2CF3)3、MN(SO2CF3)2、
Figure 9881372400341
等等，这里M是指锂或钠。在本发明实际使用的其它电解质盐是锂的多硫化物、有机离子多硫化物的锂盐和那些在Lee等人的美国专利5，538，812所描述的。优选的离子电解质盐是LiI、LiSCN、LiSO3CF3(lithium triflate)、和LiN(SO2CF3)2(lithium imide)。
由于本发明的多微孔假勃姆石层通常不允许高分子量物质如通常用于胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质中的离子传导聚合物渗透过，因此优选将低分子量的单体或低聚物导入假勃姆石层中从而形成电解质的离子传导聚合物成份。随后，低分子量的单体或低聚物可以固化成离子传导聚合物，以提供所需类型的聚合物电解质。合适的单体或低聚物包括，但并不限于此：可热固化或可辐射固化的单体或低聚物。例子包括二乙烯醚类如四乙二醇二烯醚。为了增加其对紫外线(UV)或可见光辐射的敏感性，将普通的光敏剂加入其中以使单体或低聚物固化而形成聚合物。例如，可以将少量的，如单体或低聚物重量的0.2％的紫外线敏化剂，如ESCURE KTO(从Sartomer Inc.Exton，PA商购的光敏剂的商标)加入到单体或低聚物中。
根据所需聚合物电解质的种类，在假勃姆石层中充满离子传导聚合物的孔隙率可以为2～100％。对于胶状聚合物电解质，其优选15～80％孔隙充满离子传导聚合物，而剩余的孔隙被电解质溶剂和离子电解质盐所充满。本发明的假勃姆石隔膜中的超细孔和毛细管作用所具有的一个特别的优点，就是它的很好的浸润性，它能使各种电解质布满并能使这些电解质留驻在孔隙中。同样，它可以使液体或粘性物质渗入到假勃姆石隔膜的纳米孔隙中，而其表面不需要明显过多的液体或粘性物质。优选，在电池生产过程中，电解质物质放在假勃姆石隔膜的下外表面。例如，这一点有利于防止固体或胶状聚合物电解质的粘性表面影响制造中的缠绕工艺或产生电流的电池的叠成多层结构。由于液体有机电解质不需要聚合，因此电解质成份可以仅含有电解质溶剂和离子电解质盐。
在一最优选实施方案中，生产电解质部件的方法包括：至少在其一个外表面上具有阴极涂层的基体，并将含有勃姆石溶胶的液体混合物涂覆在这种阴极涂层上，以及干燥之后，将假勃姆石层的表面与有机电解质接触以使电解质浸渍到假勃姆石层中的孔隙中。
产生电流的电池
本发明提供了一种产生电流的电池，其中包括：一个阴极和一个阳极和在阴极和阳极之间放置一个电解质部件，其中电解质部件含有一多微孔假勃姆石层和电解质，优选有机电解质被包含在假勃姆石层中的孔隙中，并用于如这里所述的多微孔假勃姆石层或隔膜和本发明的电解质部件。这种假勃姆石层中具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g，在渗入电解质之前，并具有的平均孔径为1纳米～300纳米，如这里所述的用于多微孔假勃姆石隔膜。
尽管本发明的产生电流的电池可以用于本技术中已知的各种原电池和二次电池，但是它还是优选用于那些二次电池或可充电电池，因为在这些电池中，独立的或直接涂覆的多微孔假勃姆石隔膜的许多特点可以有助于控制活性物质的化学性能使其能经历许多次放电和充电循环。
适合用于本发明的产生电流的电池的阳极活性物质包括，但并不限于此：一种或多种金属或合金或一种或多种金属的混合物和一种或多种合金，其中所述的金属是选自周期表中的第ⅠA和第ⅡA族的金属。适合用于本发明的阳极活性物质的例子包括，但并不限于此：掺入了导电聚合物的碱金属，如掺锂的聚乙炔、聚苯撑、聚吡咯等等，以及掺入了碱金属的石墨和碳。含有锂的阳极活性物质是最常使用的。优选的阳极活性物质是金属锂、铝锂合金、锡锂合金、掺入了锂的碳、和掺入了锂的石墨。
适合用于本发明的产生电流的电池的阴极活性层的阴极活性物质包括，但并不限于此：电活性的过渡金属的硫属化物、电活性的导电聚合物、和电活性的含硫物质。在这里使用的“含硫物质”一词是指含有任何形式的元素硫的阴极活性物质，其中电化学活性包括硫-硫共价键的断开和形成。在一实施方案中，电活性的含硫物质含有元素硫。在一实施方案中，电活性的含硫物质是有机物，也就是它含有硫原子和碳原子。在一实施方案中，电活性的含硫物质是含硫的聚合物，其中含硫电活性聚合物在氧化状态下，含有部分表达式为-Sm-的共价键的多硫化物，这里m为等于或大于3的整数，优选m为3～10的整数，更优选m为等于或大于6的整数，和最优选m为等于或大于8的整数。
用于本发明的产生电流的电池的阴极的阴极活性物质包括，但并不限于此：含硫电活性阴极物质，其在氧化状态下，含有部分表达式为-Sm-的多硫化物，这里m为等于或大于3的整数，优选m为3～10的整数，更优选m为等于或大于6的整数，和最优选m为等于或大于8的整数。这些优选的阴极物质的例子中含有元素硫和碳-硫聚合物，如Skotheim等人的美国专利5，529，860、5，601，947、和5，690，702以及申请号为08/602，323所述的；和Gorkovenko等人的美国专利申请08/995，112所述的，所有这些都属于共同受让人。
在一更优选实施方案中，部分表达式为-Sm-的碳-硫聚合物的多硫化物是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上。在另一更优选实施方案中，部分表达式为-Sm-的碳-硫聚合物的多硫化物是通过多硫化物的部分端硫原子以共价键交联而插入在聚合物的聚合物主链上。在另一更优选实施方案中，具有-Sm-基团的多硫化物的碳-硫聚合物，这里m为等于或大于3的整数，并含有75％重量以上的硫。
在一实施方案中，含硫电活性物质包括含有一种离子多硫化物部分的含硫聚合物，其选自：离子-Sm -部分和离子-Sm 2-部分，这里m为等于或大于3的整数，以及优选m为等于或大于8的整数。这些含硫物质的例子包括含有离子-Sm -部分的含硫聚合物，如Perichaud等人的美国专利4，664，991所述的和含有离子-Sm 2-部分的含硫聚合物，如上述提到的Perichaud等人的美国专利4，664，991和Genies的欧洲专利250，518B1所述的。在一实施方案中，具有离子多硫化物部分的含硫聚合物的聚合物主链含有共轭片段。在一实施方案中，多硫化物部分-Sm -是通过其侧基团的端硫原子以共价键交联在含硫聚合物的聚合物主链上。在一实施方案中，具有离子多硫化物部分的含硫聚合物含有75％重量以上的硫。
在本发明的产生电流的电池的另一实施方案中，电解质部件的电解质是含有选自下列一组有机电解质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质。
一种形成本发明的产生电流的电池的方法，其中包括提供一阳极和一阴极以及在阳极和阴极之间放置一本发明的如这里所述的电解质部件。
在一形成产生电流的电池的方法的实施方案中，电解质部件的电解质是含有选自下列一组有机电解质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质。
产品设计的可变性和形成本发明的隔膜和电解质部件的方法，提供了可以任选选择在制作材料使其成为电化学活性电池的最后或最终阶段有效地将离子电解质盐渗入到产生电流的电池中。当离子电解质盐是吸湿的和当胶状聚合物或固体聚合物电解质难以涂覆，在一干燥室内容易地制作和密封电池之前，以及随后难以避免吸湿水份时，这一点也许是非常有利的。在组装电池时，当离子电解质盐增加粘度并由此而影响浸润和液体或聚合物电解质渗透到隔膜和阴极层时，这一点也许还是有利的。在一优选实施方案中，在电解质部件封装在阳极和阴极之间后，还有一紧接着的步骤就是将含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液浸渗到电解质部件中。在另一更优选实施方案中，将电解质部件封装在阳极和阴极之间时，电解质部件最初只含有多微孔层和电解质溶剂，而并不含有离子电解质盐；并且电解质部件所要求的离子电解质盐，是通过随后的将其浸渍在含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液中并使其渗入电解质部件而提供的。为了达到在有机电解质中离子电解质盐的所希望的浓度，在浸渍溶液中离子电解质盐的浓度相对于最终所希望的浓度将要高出许多。
                      实施例
下面的实施例描述了本发明的几个实施方案，它们对本发明提供说明而并不是本发明仅限于此。
实施例1
根据下面的步骤制备具有聚乙烯醇粘结剂存在的多微孔假勃姆石层。在水中制备具有约8％固体含量的涂层混合物，其中含有7％重量的(固体成份)CATALOID AS-3(勃姆石溶胶的商标，可从Catalysts & Chemicals Inc.Co.，Ltd.，Tokyo，Japan商购)和0.7％重量的(固体成份)AIRVOL125(聚乙烯醇聚合物的商标，可从AirProducts，Inc.，Allentown，PA商购)。这种涂层混合物通过间隙涂刷涂覆在100微米厚的MELINEX516薄膜上(商标为聚四氟乙烯(PET)薄膜，可从ICI Polyester，Wilmington，DE商购)使干燥后的假勃姆石涂层厚度为25微米并随后在130℃下进行干燥。也可以任选选择，通过应用多次涂覆而获得厚度为25微米的干涂层和进行干燥如应用两次连续涂覆厚度约为12.5微米的干涂层。在干燥之后，将涂层薄膜浸泡在水与异丙醇的体积比为67∶33的溶液中。这能降低涂层对PET薄膜的附着力以便将25微米厚的假勃姆石涂层从PET薄膜基体上剥离下来。
这25微米厚的独立假勃姆石薄膜的孔隙体积可以通过下列方法确定，将已知面积的一片薄膜浸泡在聚乙二醇二甲基醚液体中，将薄膜表面多余的液体擦去，并称出薄膜浸渍液体前后的重量。通过这种方法，使用等式Ⅰ：
Figure 9881372400391
其中W1为当孔隙完全被已知密度的液体所充满时薄膜的重量，W2为当孔隙中没有液体存在时薄膜的重量，以及d为液体的密度，这25微米厚的假勃姆石薄膜的孔隙体积被测出为0.67cm3/g。根据等式Ⅲ计算出其孔隙率为65％。使用同样的方法，计算出CELGARD 2500聚乙烯隔膜(多孔聚烯烃薄膜的商标，如这样25微米厚的聚乙烯薄膜，可从Hoechst Celanese Corportion，Charlotte，NC商购)的孔隙率为48％。按照另一可选择的方法，这25微米厚的假勃姆石薄膜的真实密度被测试为1.0g/cm3，以及计算出其理论密度(假设没有孔隙)为2.8g/cm3。从此，根据等式Ⅱ理论密度的倒数被实测的密度倒数一减，其估算的孔隙体积为0.64cm3/g。孔隙率计算为64％。
实施例2
将重量比为1∶1的PHOTOMER4028(可辐射固化的低聚物商标，如乙氧基化的双酚A丙烯酸盐，可从Henkel Corp.，Ambler，PA商购)和PHOTOMER6210(乙氧基化的脂族尿烷二丙烯酸盐，也可从HenkelCorp.，Ambler，PA商购)溶解在乙酸甲酯中而制得5％重量的溶液。将0.2％重量的(基于低聚物总重量)ESCURE KTO(光敏剂的商标，可从Sartomer Inc.，Exton，PA商购)加入到这种溶液中并通过搅拌溶解以获得用于处理假勃姆石薄膜的最终溶液。
将由实施例1所制备的25微米厚的假勃姆石薄膜浸渍在上述含有低聚物和光敏剂的溶液中，以使假勃姆石薄膜中的孔隙完全充满了溶液。使用光滑的涂片将多余的液体从假勃姆石薄膜表面除去。然后该薄膜在25℃的有适度流动空气的试验罩里进行干燥。然后将干的薄膜放在FUSION Model P300 UV曝光装置(辐射固化装置的商标，可从Fusion Systems Company，Torrance，CA商购)的输送带上进行固化，并在紫外线灯下曝光30秒。所得的具有聚合处理的25微米厚的假勃姆石隔膜不溶于水和1，3-二氧戊环、乙酸甲脂、和二甲氧基乙烷。通过对聚合处理前后的假勃姆石隔膜进行称重，从单一的浸渍工艺和随后的固化其增加的重量如所述，在假勃姆石层中有18％的孔隙体积充满了固化的聚合物。由于在实施例1中的假勃姆石层的孔隙率或孔隙体积为约65％，那么经过这聚合处理后，假勃姆石层的孔隙体积就可计算出约为53％。
比较实施例1
将55份的元素硫、15份的CAB-O-SIL TS-530二氧化硅(二氧化硅颜料的商标，可从Cabot Corporation，Tuscola，IL商购)、15份的导电碳颜料(Shawingan Acetylene Black or SAB-50，碳颜料的商标，可从Chevron Corporation，Baytown，TX商购)、15份的聚环氧乙烷(PEO)粘结剂(5，000，000的分子量，可从PolyscienceInc.，Warrington，PA商购)溶解在乙腈溶剂中，将该混合物涂覆在18微米厚的镍箔基体上，以制备具有约25微米厚的阴极涂层的阴极。阳极是约175微米厚的锂箔。电解质是1.0M的lithium triflate溶液溶解在四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)。使用的多孔隔膜是CELGARD 2500。
将上述成份混入阴极/隔膜/阳极的层状结构中，以使液体电解质充满隔膜和阴极的孔隙区域，以形成面积为2cm2的盘状CR2032钮扣式电池。
以0.2mA或0.1mA/cm2对这些电池进行前两周的放电充电循环，然后以1mA或0.5mA/cm2进行剩余的循环。4个钮扣式电池的平均容量在第一循环时为1.9mAh，在第五个循环时为1.3mAh。
对两个不同的钮扣式电池以0.4mA(0.2mA/cm2)从第一周开始进行放电和充电循环。这两个具有CELGARD2500聚乙烯隔膜的钮扣式电池的平均容量在第五个循环时为0.8mAh(电池中元素硫的比容量为466mAh/g)以及在第十五个循环时为0.7mAh(比容量为408mAh/g)。
实施例3
除了用实施例1中的25微米厚的假勃姆石隔膜替代25微米厚的CELGARD 2500聚乙烯隔膜外，钮扣式电池的结构与比较实施例1的相同。在与比较实施例1首先设置的相同条件(以0.2mA进行前两周的放电充电循环然后以1mA进行剩余的循环)下，对其进行放电和充电循环。具有实施例1的25微米厚的假勃姆石隔膜的2个钮扣式电池的平均容量在第一循环时为1.9mAh，在第五个循环时为1.4mAh。这表明电池的性能和循环特性与具有普通多孔聚乙烯隔膜(CELGARD2500)的比较实施例1的相似。
另外的钮扣式电池在第二个设置的条件下循环，也就是以1mA(0.5mA/cm2)从第一个循环进行进行放电和充电。这种具有假勃姆石隔膜的钮扣式电池的容量在第五个循环时为1.0mAh(电池中元素硫的比容量为633mAh/g)以及在第33个循环时为0.7mAh(比容量为466mAh/g)。尽管这种电池与具有低的充放电率的比较实施例1的那两个钮扣式电池相比，显著提高了的充放电率预期会降低其容量和循环稳定性，但这种具有假勃姆石隔膜的电池与在比较实施例1中以0.4mA充放电处理的具有多孔聚乙烯隔膜的那两个电池相比，具有更好的容量和循环稳定性。
比较实施例2
将80份的具有平均多硫化物主链长为约5和硫含量为约90％的碳硫聚合物(通过给予共同受让人的Gorkovenko等人的美国待审查专利申请号08/995，112的实施例2中所述的方法制得)；10份的导电碳颜料PRINTEX XE-2(碳颜料的商标，可从Degussa Corporation，Akron，OH商购)；5份的PYROGRAF-Ⅲ纳米碳纤维(碳纤维的商标，可从Applied Science，Inc.，Cedarville，OH商购)；和5份重量比为4∶1的丙烯酰胺与氯化二烯丙基二甲铵的共聚物(可从Aldrich Chemical Company，Milwaukee，WI商购)和聚环氧乙烷或PEO(如比较实施例1所述的)以12％的固体混合在乙醇比水为13∶1的液体中，将这种混合物涂覆在17微米厚的导电碳和涂覆了铝箔的树脂基体上(产品号为60303，可从Rexam Graphics，South Hadley，MA商购)，从而制备成阴极。阴极涂层的厚度约为25微米。阳极是厚度约为75微米的锂箔。电解质为0.75M的酰亚胺锂(可从3MCorporayion，St.Paul，MN商购)溶液溶解在体积比为50∶50的1，3-二氧戊环和二甲氧基乙烷(DME)的混合物中。使用的多孔隔膜是E25SETELA(聚烯烃隔膜的商标，可从Tonen Chemical Corporation，Tokyo，Japan和Mobil Chemical Company，Films Division，Pittsford，NY商购)。
将上述成份混入阴极/隔膜/阳极的层状结构中以使液体电解质充满隔膜的孔隙区域，并且使阴极形成面积为40cm2的柱状电池。这些电池都以8mA或0.2mA/cm2进行充放电循环，其放电切断电压为1.3V和充电切断电压为以超过前面放电容量的150％充电或2.8V。在第五个循环时，这些电池的特征容量为32mAh(电池中的碳硫聚合物的比容量为575 mAh/g)，在接下来的25个循环中，总容量衰减了约25％。每一次充电都达到150％的过充电极限。在下半个充电循环中，2.8V的切断电压是达不到的。这样，充电就相对不足，并在放电后每一个循环中充电至少需要50％的额外充电量。
比较实施例3
在用于制备阴极的混合物中，除了用80份的元素硫替代80份的碳硫聚合物外，其它与比较实施例2相同制作柱状电池。以0.33mA/cm2对电池进行放电以0.22mA/cm2对电池进行充电。放电和充电的切断条件和比较实施例2相同。在第五个循环时，这些电池特征比容量是电池中的元素硫的460mAh/g并在70个循环过后比容量并没有明显地下降。如在比较实施例2一样，每一次充电都达到150％的过充电极限。在下半个充电循环中，2.8V的切断电压是达不到的。
实施例4
除了用由实施例2制得的具有聚合处理的25微米厚假勃姆石隔膜替代25微米的E25 SETELA隔膜外，其它与比较实施例2相同制作柱状电池。在与比较实施例2相同的设定条件下，进行放电和充电循环。在第五个循环时，这些电池的特征容量为25mAh(电池中的碳硫聚合物的比容量为613mAh/g)，在接下来的25个循环后，总容量衰减了约14％，在65个循环后，总容量衰减了约28％。在每一个循环时充电都达到了2.8V的切断电压。在下半个充电循环中，150％的过充电极限没有达到。在循环中在达到2.8V的切断电压之前，过充电量保持在105～120％之间。这一数据表明，具有假勃姆石隔膜的电池的比容量、容量衰减、和电池的充电条件及效率要明显好于比较实施例2中的具有普通聚烯烃隔膜的电池。
自放电试验是通过在第5个循环、第10个循环和第30个循环后放置24小时后测量其容量损失而进行的。在第5个循环、第10个循环和第30个循环后，自放电分别为5.8％、2.6％和2.7％。相比较，比较实施例2的电池的自放电为10～20％。
实施例5
除了用由实施例2制得的具有聚合处理的25微米厚假勃姆石隔膜替代25微米的E25 SETELA隔膜外，其它与比较实施例3相同制作柱状电池。在与比较实施例3相同的设定条件下，进行放电和充电循环。在第五个循环时，这些电池特征比容量是电池中的元素硫的600mAh/g并在第70个循环过后电池的总容量衰减了约15％。在每一个循环时充电都达到了2.8V的切断电压。在下半个充电循环中，150％的过充电极限没有达到。在循环中在达到2.8V的切断电压之前，过充电量保持在110～140％之间。这一数据表明，具有假勃姆石隔膜的电池的比容量、和电池的充电条件及效率要明显好于比较实施例3中的具有普通聚烯烃隔膜的电池。具有假勃姆石隔膜的电池的容量衰减比比较实施例3中的要更大，但是在第70个循环时的比容量和在第70个循环后的容量积累要明显好于比较实施例3的。
实施例6
除了用具有聚合处理的11微米厚假勃姆石隔膜替代具有聚合处理的25微米厚假勃姆石隔膜外，其它与实施例5相同制作柱状电池。除了用DISPAL 11N7-12(勃姆石溶胶的商标，可从CONDEA VistaCompany，Houston，TX商购)替代CATALOID AS-3，以及间隙涂刷的间隙降低以便获得干假勃姆石涂层厚度为11微米外，用实施例1和2的同样方法制备具有聚合处理的11微米厚假勃姆石隔膜。充放电循环是在如实施例5所设定的条件下进行的，并给出了与实施例5相同的比容量、容量衰减和充电性能。这表明大大降低假勃姆石隔膜的厚度从25降至11微米还能提供满意的性能并能保持对25微米厚的聚烯烃隔膜明显优势。在这些电池循环100次以上没有观察到短路的形成。这进一步证明假勃姆石隔膜在循环过程中是稳定的，并且没有退化以致发生形成短路。
实施例7
除了用直接涂覆在阴极上的12微米厚的假勃姆石隔膜层替代实施例6中的独立隔膜；以及在直接涂覆隔膜后进行低聚物的固化处理；并仅在阴极和电解质上进行改变，其它与实施例6相同而制作柱状电池。和实施例6一样，用DISPAL 11N7-12替代CATALOID AS-3用作勃姆石溶胶。以DISPAL 11N7-12：AIRVOL 125为10∶1溶于水中形成大致为8％重量的固体混合物并以近似等重量分两次涂刷应用以便给出总假勃姆石层的厚度为12微米。除了用85份的元素硫替代80份；导电碳颜料PRINEX XE-2的数量增加到12份；PYROGRAF-Ⅲ纳米碳纤维的数量减到2份；以及不存在聚合粘结剂外，使用的阴极和比较实施例3的相同。阴极涂层的厚度约为16微米。紫外线固化的低聚物和光敏剂溶液与实施例2的相同。通过使用涂覆刀片将这种溶液涂覆在阴极涂层上的假勃姆石隔膜层的外表面上，并使假勃姆石层中的孔隙完全充满了这种溶液。将过剩的液体从表面除去并干燥假勃姆石层随后如实施例2中所述的用紫外线辐射将其固化。电解质是将1.0M的lithium triflate(可从3M Corporayion，St.Paul，MN商购)溶解在体积比为50∶35∶10∶5的1，3-二氧戊环：二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚∶DME∶邻二甲苯混合物中。
充放电循环是在如实施例5所设定的条件下进行的，在第五个循环时，这些电池特征比容量是电池中的元素硫的550mAh/g，并在第100个循环过后电池的总容量衰减了约20％。在每一个循环时充电都达到了3.0V的切断电压。在下半个充电循环中，150％的过充电极限没有达到。在循环中在达到3.0V的切断电压之前，过充电量保持在125～145％之间。这一数据表明，具有在阴极上直接涂覆的假勃姆石隔膜层的电池所提供的比容量、容量衰退和充电性能，都可以与具有相似成份的独立假勃姆石隔膜的电池相比较，并且在干燥厚度仅为12微米时就能有满意的性能。
实施例8
除了用重量比为50∶50的PEO(600，000的分子量)：PEO(5，000，000的分子量)(两者都可以从Polyscience Inc.，Warrington，PA商购)混合物替代AIRVOL 125聚乙烯醇聚合物；和使用的电解质如比较实施例2中所述的外，其它与实施例7相同而制作柱状电池。放电、充电和切断条件与实施例7相同。比容量、容量衰退和充电性能与实施例7所述的相似。这表明其它聚合粘结剂如聚环氧乙烷可以替代聚乙烯醇以形成本发明的多微孔隔膜。
比较实施例4
将85份的石墨粉末(MCMB10-28，可从Osaka Gas，Osaka，Japan商购)、5份的导电碳(SAB-50)和10份的KYNAAR 500LVD粘结剂(偏二氟乙烯与四氟乙烯的共聚物的商标，可从Elf Atochem NorthAmerica，Inc.，Philadelphia，PA商购)溶解在N-甲基吡咯烷酮中，将该溶液涂覆在厚度为13微米的铜箔基体上以形成厚度约为75微米的涂层，从而制备碳电极。另一电极是厚度约为175微米的锂箔。电解质是将1.0M的LiPF6溶液溶解在体积比为1∶1的碳酸乙酯(EC)∶碳酸二甲酯(DMC)的混合物中。使用的多孔隔膜是CELGARD 3401，一种存在浸润剂处理的特级聚烯烃隔膜。
将上述成份混入碳电极/隔膜/锂箔的层状结构中，以使液体电解质充满隔膜和阴极的孔隙区域，并且形成面积为2cm2的盘状CR2032钮扣式电池。
以0.2mA或0.1mA/cm2对这些电池进行前两周的放电充电循环，然后以1mA或0.5mA/cm2进行剩余的循环。8个钮扣式电池的平均容量在第二循环时为8.9mAh。
实施例9
除了用由实施例1制得的25微米的假勃姆石隔膜层替代25微米的CELGARD 3401隔膜外，用比较实施例4的同样方法制作钮扣式电池。在与比较实施例4同样的条件下进行充放电循环。具有实施例1的25微米的假勃姆石隔膜的碳锂钮扣式电池，在第二循环时所具有的容量为6.0mAh，在第六循环时所具有的容量为6.2mAh。尽管在第二个充放电循环时，具有假勃姆石隔膜的容量低于具有CELGARD 3401隔膜的容量，但是其容量还是好的。在具有假勃姆石隔膜的电池在充放电循环后容量衰退不明显。
本发明的假勃姆石隔膜具有很好的浸润性，这表现在其能容易与各种阴极和电解质溶剂/锂盐相结合而具有很宽的适应性，如硫基阴极和含有既适应硫基也适应锂的电解质成份的离子型电池，并不需要使用浸润剂作特别的处理。特别是，该隔膜的浸润性能浸润那些通常用于电池会产生问题的各种电解质。例如，比较实施例4中的电解质溶剂和锂盐的结合就不能浸润普通的聚烯烃隔膜，如CELGARD 2500必须用适当的表面活性剂或浸润剂处理隔膜的表面。但是，这样表面活性剂处理对电池的性能也许有负面影响。
比较实施例5
将75份的元素硫(可从Aldrich Chemical Company，Milwaukee，WI商购)、20份的PRINTEX XE-2导电碳颜料、和5份的PYROGRAF-Ⅲ纳米碳纤维分散在10％固体含量的异丙醇中形成一混合物，将该混合物涂覆在铝箔基体上(产品号为60303)形成17微米厚的导电碳和树脂涂层以制备一阴极。在加热到130℃保温1分钟后，进行轧光，以获得厚度约为10微米的阴极活性层。阳极是约为50微米厚的锂箔。电解质是将1.424M的酰亚胺锂溶液混入体积比为41.5∶58.5的1，3-二氧戊环和二甲氧基乙烷中。使用的多孔隔膜是16微米厚的E25 SETELA聚烯烃隔膜。
将上述成份混入阴极/隔膜/阳极的层状结构中，并将其缠绕和压缩，以使液体电解质充满隔膜和阴极间隙区域并形成面积为500cm2的棱柱电池。无论那周循环开始都分别以0.5/0.3mA/cm2对这些电池进行放电/充电循环，放电切断电压为1.3V和充电切断电压为3V或在最后一周循环时放电容量为120％。这些电池在第10个循环周期时的特征容量约为500mAh(电池中元素硫的比容量为1030mAh/g)以及在第50个循环周期后总容量衰退约为14％。
实施例10
根据下面的步骤制备含有假勃姆石并具有粘结剂存在的多微孔层。一水基涂覆混合物约含有8％的固体成份，其中包括：86份重量的(固体成份)DISPAL 11N7-12勃姆石溶胶、6份重量的(固体成份)AIRVOL 125聚乙烯醇聚合物、3份重量的聚乙二醇(分子量为900，000，可从Aldrich Chemical Company，Milwaukee，WI商购)和5份重量的聚乙二醇二甲醚，M-250(可从Fluka Chemical Company，Ronkonkoma，NY商购)将其在水中制备。将这种涂覆混合物直接涂覆在具有如比较实施例5中制备的阴极活性层的阴极上，通过使用连续两次等厚的狭槽模挤压涂覆以获得最终干燥的假勃姆石涂层厚度约为12微米。
将重量比为3∶2的CD 9038(商标为乙氧基化双酚A丙烯酸酯，可从Sartomer Inc.，Exton，PA商购)和CN 984(商标为丙烯酸聚氨酯，可从Sartomer Inc.，Exton，PA商购)的这些低聚物溶解在乙酸甲脂中，从而制备一5％重量的溶液。将0.2％重量的(基于丙烯低聚物的总重量)ESCURE KTO加入到这种溶液中。这种涂覆溶液还含有5％重量的CAB-O-SIL TS-530二氧化硅颜料，其是通过声处理而分散在低聚物溶液中的。将这种低聚物溶液涂覆在12微米厚的含有假勃姆石和粘结剂的多微孔层上，然后将其干燥以除去存在的溶剂。在假勃姆石层上的干燥涂层的厚度约为4微米。然后通过紫外线固化设备Model F450T UV(可从Fusion Systems Corporation，Rockville，MD商购)将干燥薄膜固化。加入到110℃保温4分钟后，这些阴极就可以用于组装产生电流的电池。
用比较实施例5中所述的方法制作面积为500cm2的棱柱电池。电解质与比较实施例5的相同。在与比较实施例5中同样的电流密度下对这些电池进行放电/充电循环。这些电池在第5个循环周期时的特征容量约为电池中元素硫的比容量为850mAh/g以及在第80个循环周期后总容量衰退约为17％。在第100循环后这些电池的平均容量为第5个循环周期时的特征容量的77％。
实施例11
将18％重量的DISPAL 11N7-80勃姆石粉末(可从CONDEA VistaCompany，Houston，TX商购)在1马力的试验混合机的搅拌下缓慢地加入到乙醇溶剂中，并用转速为2500rpm的乳化器(Ross ModelME-100LX)搅拌约5分钟，并随后用另一转速4750rpm搅拌15分钟。
根据下面的步骤制备一含有假勃姆石的多微孔层。涂覆混合物含有约14％的固体成份，其中包括：85份重量的(固体成份)DISPAL 11N7-80勃姆石粉末(18％的固体分散在乙醇中)、12份重量的(固体成份)MOWITAL B60H(聚乙烯醇缩丁醛粘结剂的商标，可从HoechstCelanese Corporation，Charlotte，NC商购)和3份重量的M-250聚乙二醇二甲醚溶解在乙醇中而制备涂覆混合物，并然后用实施例10所述的同样方法进行涂覆。
除了使用上述乙醇基勃姆石涂覆混合物而获得含有假勃姆石的多微孔层外，用实施例10所述的同样方法制备棱柱电池。使用的电解质同实施例10所使用的一样。在与实施例10中同样的电流密度下对这些电池进行放电/充电循环。这些电池在第10个循环周期时的特征容量约为电池中元素硫的比容量为1030mAh/g以及在紧接着的130个循环周期后总容量衰退约为13％。在150个循环后这些电池的平均容量为第10个循环周期时的特征容量的85％。
尽管本发明已结合特殊和一般实施方案进行了详细叙述，很显然熟悉本技术人员只要不脱离本发明的精神实质和范围可以对其进行各种变化和修改。

Claims (177)

1．一种用于产生电流的电池隔膜，其中所述的隔膜含有一多微孔假勃姆石层。
2．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g。
3．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.3～1.0cm3/g。
4．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.4～0.7cm3/g。
5．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为1nm～300nm。
6．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为2nm～30nm。
7．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为3nm～10nm。
8．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层还含有一种粘结剂。
9．权利要求8的隔膜，其中所述的粘结剂存在的数量是所述的假勃姆石层中假勃姆石重量的5～70％。
10．权利要求8的隔膜，其中所述的粘结剂是选自下列一组物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、和上述物质的混合物。
11．权利要求8的隔膜，其中所述的假勃姆石层注入了一种离子传导聚合物。
12．权利要求11的隔膜，其中所述的离子传导聚合物含有一种聚合树脂，该树脂是通过使用选自下列一组能源中的一种能源而固化的：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射。
13．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层的厚度为1微米～50微米。
14．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层的厚度为1微米～25微米。
15．权利要求1的隔膜，其中所述的假勃姆石层的厚度为5微米～15微米。
16．一种用于产生电流的电池电解质部件，其中所述的电解质部件包括：
(a)多微孔假勃姆石层；和
(b)一种包含在所述的假勃姆石层中孔隙的有机电解质。
17．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g。
18．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.3～1.0cm3/g。
19．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.4～0.7cm3/g。
20．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为1～300纳米。
21．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为2～30纳米。
22．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为3～10纳米。
23．权利要求16的电解质部件，其中所述的假勃姆石层还含有一种粘结剂。
24．权利要求23的电解质部件，其中所述的粘结剂存在的数量为所述的假勃姆石层中假勃姆石重量的5～70％。
25．权利要求23的电解质部件，其中所述的粘结剂是选自下列一组物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、和上述物质的混合物。
26．权利要求16的电解质部件，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质。
27．权利要求26的电解质部件，其中所述的胶状聚合物电解质或固体聚合物电解质含有一种聚合树脂，该树脂是通过使用选自下列一组能源中的一种能源而固化的：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射。
28．一种制备用于产生电流的电池隔膜的方法，所述的隔膜含有一多微孔假勃姆石层，其中所述的方法包括下列步骤：
(a)将含有勃姆石溶胶的液体混合物涂覆在基体上；和
(b)干燥由步骤(a)所形成的涂层以产生所述的多微孔假勃姆石层。
29．权利要求28的方法，其中所述的含有所述勃姆石溶胶的液体混合物还含有一种粘结剂。
30．权利要求29的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述的假勃姆石层中假勃姆石重量的5～70％。
31．权利要求29的方法，其中所述的粘结剂是选自下列一组物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、和上述物质的混合物。
32．权利要求28的方法，其中所述的假勃姆石层的厚度为1～50微米。
33．权利要求28的方法，其中所述的假勃姆石层的厚度为1～25微米。
34．权利要求28的方法，其中所述的假勃姆石层的厚度为5～15微米。
35．权利要求28的方法，其中所述的基体至少在一个外表面含有一阴极涂层和将含有所述的勃姆石溶胶的所述的液体混合物涂覆在所述的阴极涂层上。
36．权利要求28的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将所述的假勃姆石层从所述的基体上剥离下来。
37．权利要求28的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将热固化或辐射固化的单体或低聚物涂接在所述的假勃姆石层的表面，从而使所述的单体或所述的低聚物注入到所述的假勃姆石层中的孔隙中；和
(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成一种离子传导聚合物。
38．权利要求37的方法，在紧接着步骤(d)还含有下列步骤：
(e)将所述的假勃姆石层从所述的基体上剥离下来，以提供一独立的含有所述的假勃姆石层的隔膜，其中所述的假勃姆石层还含有一种离子传导聚合物。
39．权利要求29的方法，其中所述的基体至少在一个外表面含有一阴极涂层和将含有所述的勃姆石溶胶的所述的液体混合物涂覆在所述的阴极涂层上。
40．权利要求29的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将所述的假勃姆石层从所述的基体上剥离下来。
41．权利要求29的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将热固化或辐射固化的单体或低聚物涂接在所述的假勃姆石层的表面，从而使所述的单体或所述的低聚物注入到所述的假勃姆石层中的孔隙中；和
(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成一种离子传导聚合物。
42．权利要求41的方法，在紧接着步骤(d)还含有下列步骤：
(e)将所述的假勃姆石层从所述的基体上剥离下来，以提供一独立的含有所述的假勃姆石层的隔膜，其中所述的假勃姆石层还含有一种离子传导聚合物。
43．一种制备用于产生电流的电池的电解质部件的方法，其中所述的方法包括下列步骤：
(a)将含有勃姆石溶胶的液体混合物涂覆在基体上；
(b)干燥由步骤(a)所形成的涂层以产生所述的多微孔假勃姆石层；和
(c)将一种有机电解质涂接在所述的假勃姆石层的表面，从而使所述的电解质注入到所述的假勃姆石层中的孔隙中。
44．权利要求43的方法，其中所述的含有所述勃姆石溶胶的液体混合物还含有一种粘结剂。
45．权利要求44的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述的假勃姆石层中假勃姆石重量的5～70％。
46．权利要求44的方法，其中所述的粘结剂是选自下列一组物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、上述物质的共聚物、和上述物质的混合物。
47．权利要求43的方法，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质。
48．权利要求43的方法，其中所述的有机电解质含有热固化或辐射固化的单体或低聚物。
49．权利要求48的方法，其中在步骤(c)之后，还有紧接着的步骤(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的热固化或辐射固化的单体或低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成一种离子传导聚合物。
50．权利要求43的方法，其中所述的基体至少在一个外表面含有一阴极涂层和将含有所述的勃姆石溶胶的所述的液体混合物涂覆在所述的阴极涂层上。
51．一种产生电流的电池，其中包括一阴极、一阳极和一电解质部件放置在所述的阴极和所述的阳极之间，其中所述的电解质部件包括：
(a)一多微孔假勃姆石层；和，
(b)在假勃姆石层中的孔隙中含有一种有机电解质。
52．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.02～2.0cm3/g。
53．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.3～1.0cm3/g。
54．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的孔隙体积为0.4～0.7cm3/g。
55．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为1～300纳米。
56．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为2～30纳米。
57．权利要求51的电池，其中所述的假勃姆石层具有的平均孔径为3～10纳米。
58．权利要求51的电池，其中所述的电池是一种二次产生电流的电池。
59．权利要求58的电池，其中所述的阳极含有选自下列一组阳极活性物质的一种或多种：金属锂、铝锂合金、锡锂合金、掺杂锂的碳和掺杂锂的石墨；和其中所述的阴极含有含硫电活性阴极物质，其中所述的含硫电活性阴极物质，其在氧化状态下，含有表达式为-Sm-的多硫化物部分，这里m是3～10的整数。
60．权利要求59的电池，其中所述的含硫阴极物质含有元素硫。
61．权利要求59的电池，其中所述的含硫阴极物质含有一种碳硫聚合物，其在氧化状态下，含有表达式为-Sm-的多硫化物部分，这里m是3～10的整数。
62．权利要求59的电池，其中所述的含硫阴极物质含有一种碳硫聚合物，其在氧化状态下，含有表达式为-Sm-的多硫化物部分，这里m是等于或大于6的整数。
63．权利要求61的电池，其中所述的碳硫聚合物具有一含有共轭片段的聚合物主链。
64．权利要求61的电池，其中所述的碳硫聚合物具有一聚合物主链以及所述的表达式为-Sm-的多硫化物部分是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上。
65．权利要求61的电池，其中所述的碳硫聚合物具有一聚合物主链以及所述的表达式为-Sm-的多硫化物部分是通过所述的多硫化物部分的端硫原子以共价键交联而插入在所述的聚合物主链上。
66．权利要求61的电池，其中所述的碳硫聚合物含有75％重量以上的硫。
67．权利要求51的电池，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质。
68．权利要求51的电池，其中所述的有机电解质含有一种液体电解质。
69．权利要求51的电池，其中所述的有机电解质含有一种胶状聚合物电解质。
70．权利要求51的电池，其中所述的有机电解质含有一种固体聚合物电解质。
71．一种形成一产生电流的电池的方法，所述的方法包括如下的步骤：
(a)提供一阳极；
(b)提供一阴极；和，
(c)在所述的阳极和阴极之间放入一种根据权利要求16的电解质部件。
72．权利要求71的方法，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质。
73．权利要求72的方法，其中在步骤(c)之后，还有一紧接着的步骤：(d)包括将含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液浸渍到所述的电解质部件中。
74．权利要求73的方法，其中所述的有机电解质在步骤(c)之后和在步骤(d)之前并不含有一种离子电解质盐。
75．一种用于产生电流的电池的隔膜，其中所述的隔膜包括一种含有假勃姆石和一种粘结剂的多微孔层。
76．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中的假勃姆石重量的3～200％。
77．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中的假勃姆石重量的5～70％。
78．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂是一种有机粘结剂。
79．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂是选自下列物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解的衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂；它们的共聚物；马来酸酐和它们的衍生物和酯的共聚物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。
80．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂是一种无机粘结剂。
81．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂是选自下列物质：胶状二氧化硅、胶状无水氧化铝、胶状氧化锡、胶状氧化钛、胶状氧化锆、和胶状氧化锌。
82．权利要求75的隔膜，其中所述的粘结剂还含有一种或多种选自下列物质的添加剂：颜料、交联剂、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。
83．权利要求75的隔膜，其中所述的多微孔层的孔隙注入了一种含有聚合物的成份。
84．权利要求83的隔膜，其中所述的聚合物是离子传导体。
85．权利要求83的隔膜，其中所述的成份还含有一种交联剂。
86．权利要求75的隔膜，其中所述的多微孔层所具有的厚度为1～50微米。
87．权利要求75的隔膜，其中所述的多微孔层所具有的厚度为1～25微米。
88．权利要求75的隔膜，其中所述的多微孔层所具有的厚度为2～15微米。
89．一种用于产生电流的电池的电解质部件，其中所述的电解质部件包括：
(a)一含有假勃姆石和一种粘结剂的多微孔层的隔膜；和，
(b)在所述的多微孔层的孔隙中含有一种有机电解质。
90．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。
91．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的5～70％。
92．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂是一种有机粘结剂。
93．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂是选自下列物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解的衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂；它们的共聚物；马来酸酐和它们的衍生物和酯的共聚物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。
94．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂是一种无机粘结剂。
95．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂是选自下列物质：胶状二氧化硅、胶状无水氧化铝、胶状氧化锡、胶状氧化钛、胶状氧化锆、和胶状氧化锌。
96．权利要求89的电解质部件，其中所述的粘结剂还含有一种或多种选自下列物质的添加剂：颜料、交联剂、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。
97．权利要求89的电解质部件，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质。
98．权利要求89的电解质部件，其中所述的多微孔层所具有的厚度为2～15微米。
99．一种制备用于产生电流的电池的隔膜的方法，所述的隔膜含有一包含假勃姆石和一种粘结剂的多微孔层，其中所述的方法包括如下步骤：
(a)将含有勃姆石溶胶、粘结剂和液体介质的液体混合物涂覆在基体上；和，
(b)干燥由步骤(a)形成的涂层以产生所述的多微孔层。
100．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有水。
101．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有一种或多种有机溶剂。
102．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有选自下列一组物质的一种或多种质子有机溶剂：乙醇类和乙二醇类。
103．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有选自下列一组物质的一种或多种质子有机溶剂：甲醇、乙醇、异丙醇、1-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、乙二醇、和丙二醇。
104．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有乙醇。
105．权利要求99的方法，其中所述的液体介质含有水和一种或多种有机溶剂。
106．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。
107．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的5～70％。
108．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂是一种有机粘结剂。
109．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂是选自下列物质：聚乙烯醇、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解的衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂；它们的共聚物；马来酸酐和它们的衍生物和酯的共聚物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。
110．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂是一种无机粘结剂。
111．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂是选自下列物质：胶状二氧化硅、胶状无水氧化铝、胶状氧化锡、胶状氧化钛、胶状氧化锆、和胶状氧化锌。
112．权利要求99的方法，其中所述的粘结剂还含有一种或多种选自下列物质的添加剂：颜料、交联剂、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。
113．权利要求99的方法，其中所述的多微孔层的孔隙注入了一种含有聚合物的成份。
114．权利要求113的方法，其中所述的聚合物是离子传导体。
115．权利要求113的方法，其中所述的成份还含有一种交联剂。
116．权利要求99的方法，其中所述的多微孔层所具有的厚度为1～50微米。
117．权利要求99的方法，其中所述的多微孔层所具有的厚度为1～25微米。
118．权利要求99的方法，其中所述的多微孔层所具有的厚度为2～15微米。
119．权利要求99的方法，其中所述的基体至少在一个外表面含有一阴极涂层和将所述的液体混合物涂覆在所述的阴极涂层上。
120．权利要求119的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将热固化或辐射固化的单体或低聚物涂接在所述的假勃姆石层的表面，从而使所述的单体或所述的低聚物注入到所述的假勃姆石层中的孔隙中；和
(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成一种离子传导聚合物。
121．权利要求120的方法，其中所述的在步骤(d)形成的聚合物是一种离子传导聚合物。
122．权利要求99的方法，其中所述的基体至少在一个外表面含有一疏松层和将所述的液体混合物涂覆在所述的疏松层上。
123．权利要求122的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将所述的多微孔层从所述的基体上剥离下来。
124．权利要求122的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)将热固化或辐射固化的单体或低聚物涂接在所述的多微孔层的表面，从而使所述的单体或所述的低聚物注入到所述的多微孔层中的孔隙中；和
(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成一种离子传导聚合物。
125．权利要求124的方法，其中所述的在步骤(d)形成的聚合物是一种离子传导聚合物。
126．权利要求124的方法，在紧接着步骤(d)还含有下列步骤：
(e)将所述的多微孔层从所述的基体上剥离下来。
127．权利要求122的方法，在紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(c)用含有一固体物质和一液体介质的涂覆溶液涂接在所述的多微孔层的表面上；和，
(d)干燥由步骤(c)所形成的涂层以产生含有所述的固体物质的涂层。
128．权利要求127的方法，在紧接着步骤(d)还含有下列步骤：
(e)将所述的多微孔层从所述的基体上剥离下来。
129．权利要求127的方法，其中在步骤(d)形成的所述的涂层是一阴极层。
130．权利要求129的方法，在紧接着步骤(d)还含有下列步骤：
(e)将所述的多微孔层从所述的基体上剥离下来。
131．一种制备用于产生电流的电池的电解质部件的方法，所述的电解质部件含有一包含假勃姆石和一种粘结剂的多微孔层，其中所述的方法包括如下步骤：
(a)将含有勃姆石溶胶、粘结剂和液体介质的液体混合物涂覆在基体上；
(b)干燥由步骤(a)形成的涂层以产生所述的多微孔层；和，
(c)用一种有机电解质涂覆在所述的多微孔层的表面上，从而使所述的电解质注入到所述的多微孔层中的孔隙中。
132．权利要求131的方法，其中所述的液体介质含有水。
133．权利要求131的方法，其中所述的液体介质含有一种或多种有机溶剂。
134．权利要求131的方法，其中所述的液体介质含有一种或多种选自下列一组质子族溶剂：乙醇类和乙二醇类。
135．权利要求131的方法，其中所述的液体介质含有水和一种或多种有机溶剂。
136．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。
137．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的5～70％。
138．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂是一种有机粘结剂。
139．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂是选自下列物质：聚乙烯醇、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、含有季铵基团的聚合物、聚丙烯酰胺和非水解的衍生物和部分水解的衍生物、聚乙烯醚、聚乙烯亚胺、聚氨酯、环氧树脂、密胺甲醛树脂、脲甲醛树脂；它们的共聚物；马来酸酐和它们的衍生物和酯的共聚物；凝胶；淀粉；和上述粘结剂的混合物。
140．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂是一种无机粘结剂。
141．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂是选自下列物质：胶状二氧化硅、胶状无水氧化铝、胶状氧化锡、胶状氧化钛、胶状氧化锆、和胶状氧化锌。
142．权利要求131的方法，其中所述的粘结剂还含有一种或多种选自下列物质的添加剂：颜料、交联剂、非辐射固化的催化剂、辐射固化的敏化剂、增塑剂、表面活性剂、和分散剂。
143．权利要求131的方法，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质。
144．权利要求131的方法，其中所述的有机电解质含有热固化或辐射固化的单体或低聚物。
145．权利要求144的方法，在紧接着步骤(c)还含有下列步骤：
(d)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射。
146．权利要求131的方法，其中至少在所述的基体的一个外表面含有一阴极层并且将所述的液体混合物涂覆在所述的阴极层上。
147．权利要求146的方法，在步骤(c)之前紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(ⅰ)将含有热固化或辐射固化的单体或低聚物的溶液涂接在所述的多微孔层的表面，从而使所述的单体或所述的低聚物注入到所述的多微孔层中的孔隙中；和
(ⅱ)用选自下列一组能源的一种能源固化所述的单体或所述的低聚物：加热、紫外线照射、可见光照射、红外线辐射、和电子束辐射；从而形成聚合物。
148．权利要求146的方法，在步骤(c)之前紧接着步骤(b)还含有下列步骤：
(ⅰ)将含有一固体物质和一液体介质的溶液涂接在所述的多微孔层的表面上；和，
(ⅱ)干燥由步骤(ⅰ)所形成的涂层以产生一含有所述的固体物质的涂层。
149．一种产生电流的电池，其中包括一阴极、一阳极和一电解质部件放置在所述的阴极和所述的阳极之间，其中所述的电解质部件包括：
(a)一含有多微孔层的隔膜，该多微孔层含有假勃姆石和一种粘结剂；和，
(c)在所述的多微孔层中的孔隙中含有一种有机电解质。
150．权利要求149的电池，其中所述的粘结剂存在的数量为所述多微孔层中假勃姆石重量的3～200％。
151．权利要求149的电池，其中所述的粘结剂是一种有机粘结剂。
152．权利要求149的电池，其中所述的粘结剂是一种无机粘结剂。
153．权利要求149的电池，其中所述的电池是一种二次产生电流的电池。
154．权利要求149的电池，其中所述的电池是一种一次产生电流的电池。
155．权利要求149的电池，其中所述的阳极含有选自下列一组阳极活性物质的一种或多种：金属锂、铝锂合金、锡锂合金、掺杂锂的碳和掺杂锂的石墨。
156．权利要求149的电池，其中所述的阴极含有选自下列一组阴极活性物质的一种或多种：过渡金属的硫属化物、导电聚合物、和含硫物质。
157．权利要求149的电池，其中所述的阴极含有一种含硫物质。
158．权利要求157的电池，其中所述的含硫物质含有元素硫。
159．权利要求157的电池，其中所述的含硫物质含有共价键的部分表达式为-Sm-多硫化物的含硫聚合物，这里m为等于或大于3的整数。
160．权利要求157的电池，其中所述的含硫物质含有共价键的部分表达式为-Sm-多硫化物的含硫聚合物，这里m为等于或大于8的整数。
161．权利要求159的电池，其中所述的含硫聚合物具有包含共轭片段的聚合物主链。
162．权利要求159的电池，其中所述的含硫聚合物具有一聚合物主链以及所述的表达式为-Sm-的多硫化物部分是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上。
163．权利要求159的电池，其中所述的含硫聚合物具有一聚合物主链以及所述的表达式为-Sm-的多硫化物部分是通过所述的多硫化物部分的端硫原子以共价键交联而插入在所述的聚合物主链上。
164．权利要求159的电池，其中所述的含硫聚合物含有75％以上重量的硫。
165．权利要求157的电池，其中所述的含硫物质含有一种选自下列的离子化多硫化物部分的含硫聚合物：-Sm -的部分离子和-Sm 2-的部分离子；这里m为等于或大于3的整数。
166．权利要求157的电池，其中所述的含硫物质含有一种选自下列的离子化多硫化物部分的含硫聚合物：-Sm -的部分离子和-Sm 2-的部分离子；这里m为等于或大于8的整数。
167．权利要求165的电池，其中[聚合物主链]所述的含硫聚合物具有一含有共轭片段的聚合物主链。
168．权利要求165的电池，其中所述的含硫聚合物具有一聚合物主链和所述的表达式为-Sm -的多硫化物部分是通过一个或两个在侧基团上的端硫原子以共价键连接到聚合物主链上在侧基团上以共价键交联在所述的聚合物主链[所述的含硫聚合物的]上。
169．权利要求165的电池，其中所述的含硫聚合物含有75％以上重量的硫。
170．权利要求149的电池，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质和固体聚合物电解质。
171．权利要求149的电池，其中所述的有机电解质含有一种液体电解质。
172．权利要求149的电池，其中所述的有机电解质含有一种胶状聚合物电解质。
173．权利要求149的电池，其中所述的有机电解质含有一种固体聚合物电解质。
174．一种形成一产生电流的电池的方法，所述的方法包括如下的步骤：
(a)提供一阳极；
(b)提供一阴极；和，
(c)在所述的阳极和阴极之间放入一种根据权利要求89的电解质部件。
175．权利要求174的方法，其中所述的有机电解质含有选自下列一组物质的一种或多种：液体电解质、胶状聚合物电解质、和固体聚合物电解质。
176．权利要求174的方法，其中在步骤(c)之后，还有一紧接着的步骤：(d)包括将含有一种或多种离子电解质盐和一种或多种电解质溶剂的溶液浸渍到所述的电解质部件中。
177．权利要求175的方法，其中所述的有机电解质在步骤(c)之后和在步骤(d)之前并不含有一种离子电解质盐。
CN98813724A 1997-12-19 1998-12-17 用于电化学电池的隔膜 Pending CN1285084A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/995089 1997-12-19
US08/995,089 US6153337A (en) 1997-12-19 1997-12-19 Separators for electrochemical cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1285084A true CN1285084A (zh) 2001-02-21

Family

ID=25541380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98813724A Pending CN1285084A (zh) 1997-12-19 1998-12-17 用于电化学电池的隔膜

Country Status (7)

Country Link
US (3) US6153337A (zh)
EP (1) EP1042826A1 (zh)
JP (1) JP4426721B2 (zh)
KR (1) KR100643210B1 (zh)
CN (1) CN1285084A (zh)
AU (1) AU1926399A (zh)
WO (1) WO1999033125A1 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100380711C (zh) * 2002-08-24 2008-04-09 德古萨公司 锂离子电池的隔板-电极部件及其生产方法和在锂电池中的用途
WO2009079946A1 (fr) * 2007-12-21 2009-07-02 Changzhou Zhongke Laifang Power Science & Technology Co., Ltd. Séparateurs polymères microporeux pour batteries lithium-ion et leur procédé de fabrication
CN103262305A (zh) * 2010-12-14 2013-08-21 协立化学产业株式会社 电池电极或隔板表面保护剂组合物、被其保护的电池电极或隔板及具有该电池电极或隔板的电池
CN103283060A (zh) * 2010-07-19 2013-09-04 奥普图多特公司 用于电化学电池的隔膜
CN103474603A (zh) * 2013-09-11 2013-12-25 清华大学 用于锂硫二次电池的离子选择性隔膜及其制备与应用方法
CN103956449A (zh) * 2014-05-09 2014-07-30 宁德新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其隔离膜及制备方法
CN104143614A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种锂硫电池
CN106104897A (zh) * 2014-03-27 2016-11-09 巴斯夫欧洲公司 凝胶电解质和电极
CN107611321A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 宁德新能源科技有限公司 隔离膜及二次电池
CN108028339A (zh) * 2015-07-09 2018-05-11 奥普图多特公司 用于电池的纳米多孔分隔器以及相关的制造方法
CN108878971A (zh) * 2018-07-03 2018-11-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种具有梳状结构的聚合物电解质及全固态锂电池
CN114730964A (zh) * 2019-10-31 2022-07-08 太平洋工业发展公司 用于锂离子二次电池组的无机材料
CN114835408A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 江苏秀强玻璃工艺股份有限公司 仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺

Families Citing this family (178)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1009047B1 (en) * 1998-05-28 2007-09-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery plate and battery
US6194098B1 (en) 1998-12-17 2001-02-27 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
US6277514B1 (en) 1998-12-17 2001-08-21 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
WO2000076011A2 (en) 1999-06-09 2000-12-14 Moltech Corporation Methods of preparing a microporous article
WO2001036206A1 (en) 1999-11-12 2001-05-25 Fargo Electronics, Inc. Thermal printhead compensation
US6733924B1 (en) 1999-11-23 2004-05-11 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US7771870B2 (en) 2006-03-22 2010-08-10 Sion Power Corporation Electrode protection in both aqueous and non-aqueous electrochemical cells, including rechargeable lithium batteries
JP5112584B2 (ja) 1999-11-23 2013-01-09 シオン・パワー・コーポレーション 電気化学電池用リチウム負極
US7247408B2 (en) * 1999-11-23 2007-07-24 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6797428B1 (en) 1999-11-23 2004-09-28 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US20110165471A9 (en) * 1999-11-23 2011-07-07 Sion Power Corporation Protection of anodes for electrochemical cells
US7066971B1 (en) 1999-11-23 2006-06-27 Sion Power Corporation Methods of preparing electrochemical cells
AU1796601A (en) 1999-11-23 2001-06-04 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
AU1796501A (en) * 1999-11-23 2001-06-04 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
US6329789B1 (en) 1999-12-21 2001-12-11 Moltech Corporation Methods of charging lithium-sulfur batteries
US6432586B1 (en) 2000-04-10 2002-08-13 Celgard Inc. Separator for a high energy rechargeable lithium battery
US6344293B1 (en) 2000-04-18 2002-02-05 Moltech Corporation Lithium electrochemical cells with enhanced cycle life
US6488721B1 (en) 2000-06-09 2002-12-03 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
US6436583B1 (en) 2000-08-04 2002-08-20 Moltech Corporation Storage life enhancement in lithium-sulfur batteries
KR100379249B1 (ko) * 2000-08-29 2003-04-08 한국과학기술원 리튬이차전지의 양극전극용 유황 전극 및 그 제조방법
US6403263B1 (en) 2000-09-20 2002-06-11 Moltech Corporation Cathode current collector for electrochemical cells
US6544688B1 (en) 2000-09-20 2003-04-08 Moltech Corporation Cathode current collector for electrochemical cells
US6566006B1 (en) 2000-09-20 2003-05-20 Moltech Corporation Sulfur-containing cathode
WO2002050933A2 (en) 2000-12-21 2002-06-27 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
ATE346387T1 (de) * 2000-12-29 2006-12-15 Univ Oklahoma Leitendes elektrolyt auf basis von polyaminen
EP1835557A3 (en) * 2000-12-29 2008-10-29 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Conductive polyamine-based electrolyte
US6727017B1 (en) * 2001-04-06 2004-04-27 Changs Ascending Enterprise Co., Ltd. Methods of fabricating binding layers for a Li-ion polymer battery
JP3733404B2 (ja) * 2001-05-22 2006-01-11 富士重工業株式会社 リチウム二次電池用正極およびリチウム二次電池
KR100385357B1 (ko) 2001-06-01 2003-05-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지
KR20030027395A (ko) * 2001-09-28 2003-04-07 주식회사 뉴턴에너지 리튬 황 전지
US6708559B2 (en) * 2001-09-28 2004-03-23 Infineon Technologies Ag Direct, non-destructive measurement of recess depth in a wafer
KR100399650B1 (ko) * 2001-10-27 2003-09-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극 활물질 및 그의 제조 방법
KR100416098B1 (ko) * 2001-12-18 2004-01-24 삼성에스디아이 주식회사 캐소드 전극, 이의 제조방법 및 이를 채용한 리튬 설퍼 전지
JP3894002B2 (ja) 2002-03-07 2007-03-14 株式会社豊田中央研究所 膜電極接合体並びにこれを備える燃料電池及び電気分解セル
KR100484642B1 (ko) 2002-09-23 2005-04-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬-설퍼 전지용 양극 활물질 및 그 제조방법
DE10255123A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator mit niedrigem Wassergehalt für eine elektrochemische Zelle
US20040248014A1 (en) * 2003-01-30 2004-12-09 West Robert C. Electrolyte including polysiloxane with cyclic carbonate groups
US7189477B2 (en) * 2003-04-10 2007-03-13 Sion Power Corporation Low temperature electrochemical cells
TW200520292A (en) 2003-08-08 2005-06-16 Rovcal Inc High capacity alkaline cell
US7914920B2 (en) * 2003-10-09 2011-03-29 The Gillette Company Battery separator
CA2486049A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-27 Alcan International Limited Coated aluminum separator plates for fuel cells
US10297827B2 (en) 2004-01-06 2019-05-21 Sion Power Corporation Electrochemical cell, components thereof, and methods of making and using same
US7646171B2 (en) * 2004-01-06 2010-01-12 Sion Power Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7358012B2 (en) * 2004-01-06 2008-04-15 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US7019494B2 (en) * 2004-01-06 2006-03-28 Moltech Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7354680B2 (en) 2004-01-06 2008-04-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US8828610B2 (en) * 2004-01-06 2014-09-09 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US10629947B2 (en) 2008-08-05 2020-04-21 Sion Power Corporation Electrochemical cell
US8765295B2 (en) 2004-02-04 2014-07-01 Robert C. West Electrolyte including silane for use in electrochemical devices
US9786954B2 (en) 2004-02-04 2017-10-10 Robert C. West Electrolyte including silane for use in electrochemical devices
US7316868B2 (en) * 2004-02-11 2008-01-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium-sulfur electrochemical cells
DE102004007952B3 (de) * 2004-02-18 2005-09-01 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Bestimmen der Tiefe von in einem Trägersubstrat ausgebildeten Vertiefungen
DE102004018930A1 (de) * 2004-04-20 2005-11-17 Degussa Ag Verwendung eines keramischen Separators in Lithium-Ionenbatterien, die einen Elektrolyten aufweisen, der ionische Flüssigkeiten enthält
AR047875A1 (es) 2004-06-04 2006-03-01 Rovcal Inc Celdas alcalinas que presentan alta capacidad
EP3745494A1 (en) 2004-09-02 2020-12-02 Lg Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
TWI318018B (en) * 2004-09-02 2009-12-01 Lg Chemical Ltd Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
US11050095B2 (en) * 2004-12-08 2021-06-29 Maxell Holdings, Ltd. Separator for electrochemical device, and electrochemical device
CN100370643C (zh) * 2004-12-27 2008-02-20 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极片制造方法、用该方法制造的正极片和锂离子电池
JP5148360B2 (ja) * 2005-12-08 2013-02-20 日立マクセル株式会社 セパレータ用多孔質基体、電気化学素子用セパレータ、電極および電気化学素子
JP4151852B2 (ja) * 2005-12-08 2008-09-17 日立マクセル株式会社 電気化学素子用セパレータとその製造方法、並びに電気化学素子とその製造方法
US8017263B2 (en) * 2006-01-24 2011-09-13 Sony Corporation Separator and battery
US20070189959A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-16 Steven Allen Carlson Methods of preparing separators for electrochemical cells
US8883354B2 (en) * 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
TWI346406B (en) 2006-02-16 2011-08-01 Lg Chemical Ltd Lithium secondary battery with enhanced heat-resistance
JP5403857B2 (ja) * 2006-05-18 2014-01-29 日立マクセル株式会社 電池用セパレータ、その製造方法およびリチウム二次電池
KR101223081B1 (ko) * 2006-09-07 2013-01-17 히다치 막셀 가부시키가이샤 전지용 세퍼레이터 및 리튬 2차 전지
US20080070108A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Caleb Technology Corporation Directly Coating Solid Polymer Composite Having Edge Extensions on Lithium-Ion Polymer Battery Electrode Surface
WO2008039419A2 (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Zpower Inc. Oxidation-resistant separator for zinc-silver oxide batteries
WO2008039416A1 (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Zpower Inc. Dendrite-resistant separator for alkaline storage batteries
WO2008039417A1 (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Zpower Inc. Oxidation-resistant separator for alkaline batteries
US7799455B2 (en) * 2006-11-29 2010-09-21 The Gillette Company Battery separator and method of making same
WO2008070059A2 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 Sion Power Corporation Separation of electrolytes in lithium batteries
WO2008103271A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-28 World Properties, Inc. Method of producing an electrochemical cell and articles produced therefrom
US20080206632A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Wang Ruike R Battery separator
US7931964B2 (en) * 2007-04-10 2011-04-26 World Properties, Inc. Microporous layers, an article comprising a microporous layer, and a method of manufacture thereof
WO2009026467A1 (en) 2007-08-21 2009-02-26 A123 Systems Inc. Separator for electrochemical cell and method for its manufacture
CN101809801B (zh) * 2007-09-28 2014-03-26 A123系统公司 具有无机/有机多孔膜的电池
EP2212949B1 (en) * 2007-10-26 2016-12-07 Sion Power Corporation Primer for battery electrode
CN101939862B (zh) 2008-01-08 2014-03-12 赛昂能源有限公司 多孔电极以及相关联的方法
DK2272119T3 (da) 2008-03-27 2014-07-07 Zpower Llc Elektrodeseparator
WO2010016881A1 (en) 2008-08-05 2010-02-11 Sion Power Corporation Application of force in electrochemical cells
WO2010081150A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 A123 Systems, Inc. Laminated battery cell and methods for creating the same
JP5638058B2 (ja) 2009-03-27 2014-12-10 ゼットパワー， エルエルシー 改善されたカソード
JP5412937B2 (ja) * 2009-04-27 2014-02-12 ソニー株式会社 非水電解質組成物及び非水電解質二次電池
KR20120036862A (ko) * 2009-05-26 2012-04-18 옵토도트 코포레이션 나노다공성 세퍼레이터 상의 전극 직접 코팅을 이용한 배터리
JP2013502700A (ja) 2009-08-24 2013-01-24 シオン・パワー・コーポレーション 電気化学電池用剥離システム
IN2012DN02063A (zh) 2009-08-28 2015-08-21 Sion Power Corp
CN101728574A (zh) * 2009-12-04 2010-06-09 王昉 一种单壁结构扣式锂离子蓄电池
US20110117413A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-19 Yichun Wang Alkaline Battery Separators with Ion-Trapping Molecules
EP2519482B1 (en) 2009-12-31 2018-10-17 Dow Global Technologies LLC Method of making polymeric barrier coating to mitigate binder migration in a diesel particulate filter to reduce filter pressure drop and temperature gradients
CN102414885B (zh) * 2010-03-30 2015-09-09 松下电器产业株式会社 五号锂一次电池以及七号锂一次电池
JP5793332B2 (ja) * 2010-04-09 2015-10-14 川研ファインケミカル株式会社 非水電解液電池用セパレータおよびリチウムイオン二次電池
US20130034769A1 (en) * 2010-04-19 2013-02-07 Mitsubishi Plastics, Inc. Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2011156925A2 (en) 2010-06-17 2011-12-22 Linda Faye Nazar Multicomponent electrodes for rechargeable batteries
FR2963481A1 (fr) * 2010-07-27 2012-02-03 Commissariat Energie Atomique Membrane minerale a electrolyte pour dispositifs electrochimiques, et dispositifs electrochimiques la comprenant.
US9178250B2 (en) 2010-08-20 2015-11-03 Leclanche' Sa Electrolyte for a battery
GB2482914A (en) * 2010-08-20 2012-02-22 Leclanche Sa Lithium Cell Electrolyte
WO2012025543A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Basf Se Electrolyte materials for use in electrochemical cells
US20130143095A1 (en) * 2010-09-30 2013-06-06 Mitsubishi Plastics, Inc. Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US8722256B2 (en) 2010-10-20 2014-05-13 Ut-Battelle, Llc Multi-layered, chemically bonded lithium-ion and lithium/air batteries
WO2012070154A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
US8735002B2 (en) 2011-09-07 2014-05-27 Sion Power Corporation Lithium sulfur electrochemical cell including insoluble nitrogen-containing compound
WO2012174393A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Sion Power Corporation Plating technique for electrode
US9029015B2 (en) * 2011-08-31 2015-05-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University High rate, long cycle life electrochemical energy storage devices
CN103702960B (zh) 2011-07-22 2016-01-20 陶氏环球技术有限责任公司 生产胶结并具有表皮的陶瓷蜂窝结构的方法
CN103947027B (zh) 2011-10-13 2016-12-21 赛昂能源有限公司 电极结构及其制造方法
DE102012000910A1 (de) 2012-01-19 2013-07-25 Sihl Gmbh Separator umfassend eine poröse Schicht und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2013123131A1 (en) 2012-02-14 2013-08-22 Sion Power Corporation Electrode structure for electrochemical cell
KR102041096B1 (ko) 2012-07-30 2019-11-07 다우 실리콘즈 코포레이션 열 전도성 축합 반응 경화성 폴리오가노실록산 조성물 및 조성물의 제조 방법 및 사용 방법
US20140065518A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Basf Se Process for producing rechargeable electrochemical metal-oxygen cells
DE102012018621A1 (de) * 2012-09-14 2014-04-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Alkali-Chalkogen-Batterie mit geringer Selbstentladung und hoher Zyklenfestigkeit und Leistung
WO2014071160A1 (en) 2012-11-02 2014-05-08 Sion Power Corporation Electrode active surface pretreatment
KR101534643B1 (ko) * 2012-11-19 2015-07-07 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 분리막 및 그의 제조방법
US9577289B2 (en) 2012-12-17 2017-02-21 Sion Power Corporation Lithium-ion electrochemical cell, components thereof, and methods of making and using same
CN105190966B (zh) 2012-12-19 2018-06-12 锡安能量公司 电极结构及其制造方法
KR102035034B1 (ko) 2012-12-28 2019-10-23 에스케이이노베이션 주식회사 내열성 및 전기화학적 안정성이 우수한 복합 미세다공막 및 이의 제조방법
US9559348B2 (en) 2013-01-08 2017-01-31 Sion Power Corporation Conductivity control in electrochemical cells
US9531009B2 (en) 2013-01-08 2016-12-27 Sion Power Corporation Passivation of electrodes in electrochemical cells
EP2965370A4 (en) 2013-03-05 2016-09-21 Sion Power Corp ELECTROCHEMICAL CELLS WITH FIBRILLARY MATERIALS SUCH AS FIBRILLENE CELLULOSE MATERIALS
JP6566931B2 (ja) 2013-03-15 2019-08-28 シオン・パワー・コーポレーション 電極用保護構造体
JP2016511517A (ja) 2013-03-15 2016-04-14 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアＢａｓｆ Ｓｅ 保護電極構造
JP2016511527A (ja) 2013-03-15 2016-04-14 シオン・パワー・コーポレーション 保護電極構造および方法
JP2013179067A (ja) * 2013-04-26 2013-09-09 Sony Corp 二次電池および二次電池用セパレータ
WO2014179355A1 (en) 2013-04-29 2014-11-06 Madico, Inc. Nanoporous composite separators with increased thermal conductivity
CN105706274B (zh) 2013-07-03 2019-03-08 锡安能量公司 用于在包括可再充电锂电池的电化学电池中保护电极的陶瓷/聚合物基体
EP2830125B9 (de) 2013-07-22 2016-12-21 Sihl GmbH Separator für elektrochemische Zelle und Verfahren zu seiner Herstellung
US10020479B2 (en) 2013-08-08 2018-07-10 Sion Power Corporation Self-healing electrode protection in electrochemical cells
KR101615017B1 (ko) 2013-08-16 2016-04-22 주식회사 엘지화학 리튬-황 전지용 양극 및 이의 제조방법
KR101749186B1 (ko) * 2013-09-11 2017-07-03 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 전해질, 이를 포함하는 리튬 전지, 및 리튬 전지용 전해질의 제조방법
WO2015066164A1 (en) 2013-10-31 2015-05-07 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device for high resolution mapping using localized matching
WO2015097953A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 ソニー株式会社 電池、セパレータ、電極、塗料、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
KR101677794B1 (ko) * 2014-01-10 2016-11-21 한양대학교 산학협력단 이차전지용 유무기 복합 분리막, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 이차전지
CN103700907A (zh) * 2014-01-15 2014-04-02 湖南桑顿新能源有限公司 一种锌金属空气电池的制备方法
US10490796B2 (en) 2014-02-19 2019-11-26 Sion Power Corporation Electrode protection using electrolyte-inhibiting ion conductor
EP2911221A1 (en) 2014-02-19 2015-08-26 Basf Se Electrode protection using a composite comprising an electrolyte-inhibiting ion conductor
JP6746062B2 (ja) 2014-02-19 2020-08-26 シオン・パワー・コーポレーション 電解質抑制イオン伝導体を使用する電極保護
US9711784B2 (en) 2014-05-01 2017-07-18 Sion Power Corporation Electrode fabrication methods and associated systems and articles
US9730603B2 (en) 2014-06-20 2017-08-15 Boston Scientific Scimed Inc. Medical devices for mapping cardiac tissue
WO2016040461A1 (en) 2014-09-09 2016-03-17 Sion Power Corporation Protective layers in lithium-ion electrochemical cells and associated electrodes and methods
CN104282869B (zh) * 2014-09-12 2016-06-29 广东工业大学 一种涂覆型锂电池有机/无机复合隔膜的制备方法
CN107078272B (zh) 2014-10-23 2022-01-18 赛昂能源有限公司 用于电化学电池的离子传导复合材料
US9508976B2 (en) 2015-01-09 2016-11-29 Applied Materials, Inc. Battery separator with dielectric coating
JP6868335B2 (ja) * 2015-01-12 2021-05-12 アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ 固体バッテリおよび製造方法
US10461372B2 (en) 2015-05-20 2019-10-29 Sion Power Corporation Protective layers for electrochemical cells
US10381623B2 (en) 2015-07-09 2019-08-13 Optodot Corporation Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
DE102015013515A1 (de) 2015-10-20 2017-04-20 Treofan Germany Gmbh & Co. Kg Biaxial orientierte poröse Folie mit Partikel-haltiger poröser Schicht und anorganischer Beschichtung
WO2017091341A1 (en) 2015-11-24 2017-06-01 Sion Power Corporation Ionically conductive compounds and related uses
WO2017201376A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Sion Power Corporation Protective layers for electrodes and electrochemical cells
EP3472173B1 (en) 2016-06-21 2021-10-27 Sion Power Corporation Coatings for components of electrochemical cells
US20190312301A1 (en) 2016-06-22 2019-10-10 King Abdullah University Of Science And Technology Lithium and sodium batteries with polysulfide electrolyte
KR102143672B1 (ko) * 2016-08-12 2020-08-11 주식회사 엘지화학 이차전지 분리막용 잉크 조성물 및 이를 포함하는 이차전지용 분리막
DE102016218494A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
US11183690B2 (en) 2016-12-23 2021-11-23 Sion Power Corporation Protective layers comprising metals for electrochemical cells
US11024923B2 (en) 2017-03-09 2021-06-01 Sion Power Corporation Electrochemical cells comprising short-circuit resistant electronically insulating regions
WO2018170413A1 (en) 2017-03-17 2018-09-20 Sion Power Corporation Electrode edge protection in electrochemical cells
KR20200000849A (ko) 2017-05-24 2020-01-03 시온 파워 코퍼레이션 이온 전도성 화합물 및 관련 용도
CN110710048B (zh) 2017-06-09 2023-03-07 赛昂能源有限公司 原位集流体
WO2019036137A1 (en) 2017-08-17 2019-02-21 Applied Materials, Inc. LI-ION BATTERY WITHOUT OLEFIN SEPARATOR
EP3695446A1 (en) * 2017-10-09 2020-08-19 Optodot Corporation Separator for electrochemical cells and method of making the same
KR102268405B1 (ko) * 2018-01-29 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 절연판 및 그의 제조 방법
JP2021534558A (ja) 2018-08-21 2021-12-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials, Incorporated バッテリ用セパレータへの極薄セラミックコーティング
KR102374143B1 (ko) 2018-12-21 2022-03-14 주식회사 엘지에너지솔루션 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11322804B2 (en) 2018-12-27 2022-05-03 Sion Power Corporation Isolatable electrodes and associated articles and methods
KR20210108453A (ko) 2018-12-27 2021-09-02 시온 파워 코퍼레이션 전기화학 소자 및 관련 물품, 구성요소, 구성 및 방법
US11637353B2 (en) 2018-12-27 2023-04-25 Sion Power Corporation Electrodes, heaters, sensors, and associated articles and methods
US11699780B2 (en) 2019-05-22 2023-07-11 Sion Power Corporation Electrically coupled electrodes, and associated articles and methods
US11710828B2 (en) 2019-05-22 2023-07-25 Sion Power Corporation Electrochemical devices including porous layers
EP4052328A1 (en) * 2019-10-31 2022-09-07 Pacific Industrial Development Corporation Inorganic materials for composite separator in electrochemical cells
US12021237B2 (en) 2019-10-31 2024-06-25 Pacific Industrial Development Corporation Inorganic materials for use in a lithium-ion secondary battery
US11984575B2 (en) 2019-11-19 2024-05-14 Sion Power Corporation Battery alignment, and associated systems and methods
US11978917B2 (en) 2019-11-19 2024-05-07 Sion Power Corporation Batteries with components including carbon fiber, and associated systems and methods
US11791511B2 (en) 2019-11-19 2023-10-17 Sion Power Corporation Thermally insulating compressible components for battery packs
JP2023502993A (ja) 2019-11-19 2023-01-26 シオン・パワー・コーポレーション 電池ならびに関連するシステムおよび方法
US11923495B2 (en) 2020-03-13 2024-03-05 Sion Power Corporation Application of pressure to electrochemical devices including deformable solids, and related systems
US20230275256A1 (en) 2020-08-03 2023-08-31 Sion Power Corporation Electrochemical cell clamps and related methods
US20230317959A1 (en) 2020-09-04 2023-10-05 Sion Power Corporation Electrically conductive release layer
JPWO2023037969A1 (zh) * 2021-09-09 2023-03-16
KR20230099306A (ko) * 2021-12-27 2023-07-04 에스케이이노베이션 주식회사 쿠에트-테일러 와류 반응을 이용한 판상형 유사-보헤마이트의 제조방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647554A (en) * 1969-04-17 1972-03-07 Mc Donnell Douglas Corp Battery separator and method of producing same
US4361620A (en) * 1979-03-08 1982-11-30 Wing Industries, Inc. Total energy exchange medium and method of making the same
JPS5910306A (ja) * 1982-07-07 1984-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多孔質隔膜
JPS5992001A (ja) * 1982-11-18 1984-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多孔質隔膜の製造方法
NL8303079A (nl) * 1983-09-05 1985-04-01 Stichting Energie Werkwijze voor de bereiding van scheurvrije semi-permeabele anorganische membranen.
FR2570882B1 (fr) 1984-09-21 1986-12-05 Comp Generale Electricite Matiere active positive a base d'un polymere conducteur electronique pour generateur electrochimique
FR2591605B1 (fr) 1985-12-13 1988-10-07 Commissariat Energie Atomique Polymeres conducteurs electroniques azotes a base de polyanilines et de soufre ou de polysulfures, leurs procedes de preparation et generateur electrochimique utilisant ces polymeres.
US5312789A (en) * 1987-05-27 1994-05-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grits formed of ceramic, impregnation method of making the same and products made therewith
US4894301A (en) * 1989-08-03 1990-01-16 Bell Communications Research, Inc. Battery containing solid protonically conducting electrolyte
DE3926977A1 (de) * 1989-08-16 1991-02-21 Licentia Gmbh Hochenergiesekundaerbatterie
US5178849A (en) * 1991-03-22 1993-01-12 Norton Company Process for manufacturing alpha alumina from dispersible boehmite
US5208121A (en) * 1991-06-18 1993-05-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Battery utilizing ceramic membranes
EP0524626B1 (en) * 1991-07-26 1996-12-11 Asahi Glass Company Ltd. Recording sheet for an ink jet printer
US5194341A (en) * 1991-12-03 1993-03-16 Bell Communications Research, Inc. Silica electrolyte element for secondary lithium battery
US5326391A (en) * 1992-11-18 1994-07-05 Ppg Industries, Inc. Microporous material exhibiting increased whiteness retention
CA2110097C (en) * 1992-11-30 2002-07-09 Soichiro Kawakami Secondary battery
US5418091A (en) * 1993-03-05 1995-05-23 Bell Communications Research, Inc. Polymeric electrolytic cell separator membrane
DE69404602T2 (de) * 1993-10-07 1998-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Herstellungsverfahren eines Separators für eine Lithium-Sekundärbatterie und eine Lithium-Sekundärbatterie mit organischem Elektrolyt, die einen solchen Separator verwendet
US5549989A (en) * 1993-12-20 1996-08-27 Motorola, Inc. Electrochemical capacitor having a proton conducting solid electrolyte
US5538812A (en) * 1994-02-04 1996-07-23 Moltech Corporation Electrolyte materials containing highly dissociated metal ion salts
US5529860A (en) * 1995-06-07 1996-06-25 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same
US5601947A (en) * 1995-06-07 1997-02-11 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polycarbon-sulfide materials and electrolytic cells containing same
US5605750A (en) * 1995-12-29 1997-02-25 Eastman Kodak Company Microporous ink-jet recording elements
US5782940A (en) * 1996-03-15 1998-07-21 Carborundum Universal Limited Process for the preparation of alumina abrasives
US5948464A (en) * 1996-06-19 1999-09-07 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
US5882721A (en) * 1997-05-01 1999-03-16 Imra America Inc Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100380711C (zh) * 2002-08-24 2008-04-09 德古萨公司 锂离子电池的隔板-电极部件及其生产方法和在锂电池中的用途
WO2009079946A1 (fr) * 2007-12-21 2009-07-02 Changzhou Zhongke Laifang Power Science & Technology Co., Ltd. Séparateurs polymères microporeux pour batteries lithium-ion et leur procédé de fabrication
US8389587B2 (en) 2007-12-21 2013-03-05 Changzhou Zhongke Laifang Power Development Co., Ltd. Microporous polymer separators for lithium ion batteries and method for producing the same
KR101298272B1 (ko) * 2007-12-21 2013-08-26 창조우 종케 라이팡 파워 디벨럽먼트 컴퍼니.,리미티드. 리튬 이온전지용 미세다공성 폴리머 분리막 및 그 제조방법
CN103283060A (zh) * 2010-07-19 2013-09-04 奥普图多特公司 用于电化学电池的隔膜
CN103283060B (zh) * 2010-07-19 2017-02-15 奥普图多特公司 用于电化学电池的隔膜
CN103262305A (zh) * 2010-12-14 2013-08-21 协立化学产业株式会社 电池电极或隔板表面保护剂组合物、被其保护的电池电极或隔板及具有该电池电极或隔板的电池
CN103262305B (zh) * 2010-12-14 2015-11-25 协立化学产业株式会社 电池电极或隔板表面保护剂组合物、被其保护的电池电极或隔板及具有该电池电极或隔板的电池
CN104143614A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种锂硫电池
CN103474603A (zh) * 2013-09-11 2013-12-25 清华大学 用于锂硫二次电池的离子选择性隔膜及其制备与应用方法
CN106104897A (zh) * 2014-03-27 2016-11-09 巴斯夫欧洲公司 凝胶电解质和电极
CN106104897B (zh) * 2014-03-27 2019-07-12 巴斯夫欧洲公司 凝胶电解质和电极
CN103956449B (zh) * 2014-05-09 2017-02-15 宁德新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其隔离膜及制备方法
CN103956449A (zh) * 2014-05-09 2014-07-30 宁德新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其隔离膜及制备方法
CN108028339A (zh) * 2015-07-09 2018-05-11 奥普图多特公司 用于电池的纳米多孔分隔器以及相关的制造方法
CN107611321A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 宁德新能源科技有限公司 隔离膜及二次电池
CN108878971A (zh) * 2018-07-03 2018-11-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种具有梳状结构的聚合物电解质及全固态锂电池
CN114730964A (zh) * 2019-10-31 2022-07-08 太平洋工业发展公司 用于锂离子二次电池组的无机材料
CN114835408A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 江苏秀强玻璃工艺股份有限公司 仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺
CN114835408B (zh) * 2022-04-29 2023-08-15 江苏秀强玻璃工艺股份有限公司 仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010033322A (ko) 2001-04-25
JP2001527274A (ja) 2001-12-25
JP4426721B2 (ja) 2010-03-03
US6153337A (en) 2000-11-28
US6306545B1 (en) 2001-10-23
AU1926399A (en) 1999-07-12
US20020092155A1 (en) 2002-07-18
WO1999033125A8 (en) 1999-08-19
WO1999033125A1 (en) 1999-07-01
KR100643210B1 (ko) 2006-11-10
EP1042826A1 (en) 2000-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1285084A (zh) 用于电化学电池的隔膜
CN1251347C (zh) 固体聚合物电解质
US6410182B1 (en) Method of making separators for electrochemical cells comprising a microporous pseudo-boehmite layer
US6815121B2 (en) Particulate electrode including electrolyte for a rechargeable lithium battery
US6653015B2 (en) Lithium ion secondary battery
KR100367284B1 (ko) 2차전지 및 그 제조방법
CN1285086A (zh) 含有电活性硫材料的阴极以及使用该阴极的二次电池
CN1407016A (zh) 聚合物溶胶电解质和使用它的锂电池
JP4392881B2 (ja) リチウム二次電池
CN1193822A (zh) 锂二次电池
CN1299386C (zh) 制备凝胶电解液电池的方法
CN1219779A (zh) 固态电解质电池及其制造方法
US6566006B1 (en) Sulfur-containing cathode
JP5251157B2 (ja) 非水電解液二次電池用電極板の製造方法
JP2000082496A (ja) リチウム二次電池およびその製造方法
JP2001015165A (ja) 固体状電解質の製造方法、二次電池の製造方法および二次電池
JP2000003728A (ja) リチウム二次電池及びその製造方法
KR100384384B1 (ko) 온도 특성이 우수한 리튬 이온 폴리머 전지 및 그의 제조 방법
KR100407485B1 (ko) 겔형의 고분자 전해질 및 이를 채용한 리튬 전지
JP3514994B2 (ja) シート状電解質、リチウム２次電池およびシート状電解質の製造方法
JP2009230862A (ja) 非水電解液二次電池用電極板の製造方法
JP5076275B2 (ja) 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法
KR20040042749A (ko) 다공성 고분자가 코팅된 겔화 세퍼레이터 및 이들을이용한 전기화학셀
JPH11144760A (ja) 高分子固体電解質前駆体
JPH10223043A (ja) 複合固体電解質およびこれを用いて作製される薄型固体電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication