DE19914272A1

DE19914272A1 - Separator für eine Batterie und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE19914272A1
Application number: DE19914272A
Authority: DE
Inventors: Kenji Yano; Misao Iwata; Hirokazu Matsunaga; Yukio Shibata; Yoshio Tanimizu
Original assignee: Noritake Co Ltd; Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd; Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 1999-10-07
Also published as: JPH11283603A; FR2776839A1; US6296969B1

Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Separator für eine Batterie mit hoher Sicherheit und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt, wobei der Separator eine Abschalt-Funktion und die Fähigkeit aufweist, ein Zusammenschmelzen, ein vollständiges Schmelzen und die Bildung von Brüchen zu verhindern, wenn die Batterie ungewöhnlich arbeitet. Der Separator umfaßt eine poröse Keramikplatte, die Keramikfasern aufweist, die an ihren Schnittpunkten aneinander gebunden sind, und Polyolefin, und umfaßt Mikroporen zur Imprägnierung mit einem Elektrolyt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Separator für eine Batterie und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Separator für eine Batterie, der eine Funktion zur Vermeidung von Gefahren, die durch Überhitzen einer Hochleistungs-Batterie wie beispielsweise einer Lithiumbatterie etc. hervorgerufen werden, aufweist und der ausgezeichnete Eigenschaften zur Aufrechterhaltung der Form des Films sogar bei einer höheren Temperatur aufweist.

In den zurückliegenden Jahren war eine kompakte Hochleistungs-Batterie erforderlich für tragbare elektronische Kompaktgeräte wie beispielsweise einen Laptop-Computer, ein tragbares Telefon, eine VTR-Kamera (VTR; Video Tape Recorder (Video-Bandaufnahme gerät)) und ein Flüssigkristall-Fernsehgerät, und wurde für diesen Zweck entwickelt. In Übereinstimmung damit ist eine Lithiumbatterie öffentlich bekannt geworden und wird praktisch verwendet, da sie eine hohe elektromotorische Kraft, eine hohe Energie, eine geringe Selbstentladung und dergleichen aufweist.

Die Batterie weist im allgemeinen einen Separator zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen der positiven und der negativen Elektrode auf. Ein organischer poröser Film auf Polyolefin-Basis wird als Separator in der Lithiumbatterie verwendet, die zur Zeit in praktischem Gebrauch ist (japanische offengelegte Patentveröffentlichungen Nrn. 5-25,305 und 8-138,643).

Der organische poröse Film auf Polyolefin-Basis wird verwendet, um eine Reaktion der Batterie zurückzuhalten, wenn die Batterie außergewöhnlich arbeitet. Wenn nämlich ein starker elektrischer Strom durch die Lithiumbatterie fließt, der durch einen äußeren Kurzschluß, eine falsche Verbindung der positiven und der negativen Elektrode etc. hervorgerufen wird, wird die Lithiumbatterie erhitzt, und die Innentemperatur dieser Batterie steigt übermäßig an. Zu dieser Zeit wird der organische poröse Film geschmolzen und seine Mikroporen werden verstopft, wodurch die Wanderung von Ionen in einem Elektrolyt verhindert wird. Auf diese Art wird die Batterie-Reaktion gestoppt, und ein weiteres Erhitzen wird eingeschränkt.

Eine derartige Funktion wird als Abschalt-Funktion bezeichnet und ist unentbehrlich für den Separator einer Lithiumbatterie. Die Lithiumbatterie ist derart konstruiert, daß die Abschalt-Funktion bei einer Temperatur nahe 130°C, wenn Polyethylen verwendet wird, und bei einer Temperatur nahe 160°C, wenn Polypropylen als Separator verwendet wird, erfüllt wird.

Dieser Abschalt-Zustand kann jedoch nur kontinuierlich aufrechterhalten werden, wenn die Mikroporen des Separators durch eine geschmolzene Polyolefin-Substanz als Material des Separators verstopft werden. Wenn ein Erhitzen über einen längeren Zeitraum fortgesetzt wird, schmilzt der Separator vollständig, so daß die Elektroden miteinander in Kontakt kommen und ein Kurzschluß-Strom durch das Innere der Batterie fließt. Folglich besteht die Gefahr, daß der Erhitzungszustand weiter fortgesetzt wird und die Batterie weiter überhitzt wird.

Wie oben angegeben, wird der Zustand, bei dem der Separator vollständig geschmolzen wird, Durchbrennen genannt.

Wie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 8-111,214 offenbart wird, wird ein Separator für eine Batterie vorgeschlagen, der eine Laminatstruktur aus einem porösen Glaskörper und einem porösen Polyolefinkörper umfaßt, um das Durchbrennen zu verhindern.

In diesem Fall jedoch, wenn die Temperatur einer Harzschicht (Polyolefin) die vollständige Schmelztemperatur erreicht, steigt der Innendruck der Batterie und zwingt den porösen Glaskörper, der darauf aufgebracht ist, sich auszudehnen. Da der poröse Glaskörper, wie er vorliegend verwendet wird, ein Faservlies aus Glasfasern ist, werden die Glasfasern einfach miteinander verschlungen. Deshalb werden die Zwischenräume zwischen den Fasern vergrößert, und es werden Brüche erzeugt, was zum Ergebnis hat, daß ein elek trischer Kurzschluß-Strom durch die Batterie fließt und ebenso die Batterie überhitzt.

Unter Berücksichtigung derartiger herkömmlicher Probleme stellt die vorliegende Erfin dung einen Separator für eine Batterie mit hoher Sicherheit und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit, worin der Separator eine Abschalt-Funktion und die Fähigkeit aufweist, ein Durchbrennen, das vollständige Schmelzen und Brüche zu verhindern, wenn die Batterie außergewöhnlich funktioniert.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Separator für eine Batterie, der eine poröse Keramikplatte umfaßt, die Keramikfasern, die an ihren Schnittpunkten aneinander gebun den sind, aufweist, und ein Polyolefin umfaßt und Mikroporen zur Imprägnierung mit einem Elektrolyten umfaßt.

In dem Separator für die Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann; wenn die Batterie durch einen äußeren Kurzschluß etc. erhitzt wird, die poröse Keramikplatte durch Schmelzen des Polyolefins bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Polyolefins verstopft, und folglich wird ein elektrischer Strom abgeschaltet.

Darüber hinaus weisen die Keramikfasern Hitzebeständigkeit auf und sind an ihren Schnitt punkten aneinander gebunden, sogar dann, wenn die Batterietemperatur weiter ansteigt und das Polyolefin den vollständigen Schmelzzustand erreicht. Aus diesem Grund wird der Separator für die Batterie in der Form einer Platte, wie sie ist, aufrechterhalten, und schwillt nicht an, wie in dem Fall, in dem ein Faservlies aus Glasfasern verwendet wird, wie dies im herkömmlichen Stand der Technik, der oben beschrieben wurde, gezeigt wird. Demgemäß werden keine Brüche in dem Separator für die Batterie erzeugt. Es wird nämlich die Originalform des Films aufrechterhalten und die Abschalt-Funktion des Separators für die Batterie wird sogar dann fortgesetzt, wenn das oben genannte Durch brennen stattfindet. Deshalb zeigt der Separator ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf die Sicherheit.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es deshalb möglich, einen Separa tor für eine Batterie mit hoher Sicherheit und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zustellen, worin der Separator die Abschalt-Funktion und die Fähigkeit aufweist, ein Durchbrennen, das vollständige Schmelzen und Brüche zu verhindern, wenn sich die Batterie außergewöhnlich verhält.

Die Erfindung wird anhand der Figuren weiter im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht eines Separators für eine Batterie gemäß Aus führungsform 2.

Fig. 2 ist eine Querschnitts-Ansicht einer Lithiumbatterie des Münz-Typs gemäß Ausführungsform 2.

Der Separator für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine poröse Keramikplatte, die Keramikfasern aufweist, die an ihren Schnittpunkten aneinander gebunden sind, und ein Polyolefin und umfaßt Mikroporen zur Imprägnierung mit einem Elektrolyt.

Die Keramikplatte wird vorzugsweise hergestellt durch Sintern der Keramikfasern, wo durch diese an ihren Schnittpunkten aneinander gebunden werden.

Da die Keramikfasern durch Sintern an ihren Schnittpunkten aneinander gebunden werden, werden in diesem Fall während der Verwendung des Separators für die Batterie keine Keramikfasern voneinander getrennt. Demgemäß kann der Separator für die Batterie in seinem anfänglichen Zustand aufrechterhalten werden, und weist eine ausgezeichnete Beständigkeit auf. Das Verbinden der Keramikfasern durch Sintern, wie es später be schrieben wird, kann durch Calcinieren der Keramikfasern erreicht werden, so daß der Separator einfach hergestellt werden kann.

Es ist bevorzugt, eine Oberfläche der Keramikplatte mit einem Silan-Haftvermittler zu behandeln.

In diesem Fall wird die Affinität zwischen der Keramikplatte und dem Polyolefin erhöht, und auf diese Weise werden die Hafteigenschaften verbessert. Dementsprechend ist es möglich, einen Separator für die Batterie herzustellen, der nicht leicht zu beschädigen ist und der die Sicherheit der Batterie verbessert.

Eine lipophile Behandlung der Keramikplatte wird nämlich durchgeführt unter Verwendung eines Silan-Haftvermittlers wie beispielsweise γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan und Vinyltrimethoxysilan. Anschließend wird ein Verbund- Behandlungsschritt mit Polyolefin durchgeführt. Wenn eine derartige liphophile Behand lung durchgeführt wird, werden die Hafteigenschaften der Keramikplatte und des Polyole fins verbessert, so daß die Beschädigung des Separators für die Batterie verringert wird und die Sicherheit der Batterie vorzugsweise verbessert wird.

Es ist auch bevorzugt, die Keramikplatte und das Polyolefin direkt aneinander oder über den Silan-Haftvermittler zu binden.

Es ist bevorzugt, daß das Polyolefin chemisch an die Keramikplatte gebunden ist. In diesem Fall ist es möglich, zu verhindern, daß das Polyolefin aufgrund des vollständigen Schmelzens herausfließt, was zu einer weiteren verbesserten Sicherheit der Batterie führt.

Beispielsweise kann eine derartige chemische Bindung direkt durch Umsetzen einer -OH-Gruppe (Hydroxyl-Gruppe) auf einer Keramikfaser-Oberfläche mit einer Carboxyl-Gruppe, einer Dicarbonsäureanhydrid-Gruppe, einer Epoxy-Gruppe etc. eines denaturierten Polyole fins in Polyolefin ausgebildet werden.

Die Keramikplatte wird vorzugsweise an das Polyolefin durch einen Silan-Haftvermittler gebunden. Die chemische Bindung kann auch durch den Silan-Haftvermittler gebildet werden, indem man vorher die Keramikfaser-Oberfläche mit dem Silan-Haftvermittler behandelt und anschließend in ähnlicher Weise die Carboxyl-Gruppe, die Carbonsäurean hydrid-Gruppe, die Epoxy-Gruppe und dergleichen in dem denaturierten Polyolefin mit einer Amino-Gruppe des Silan-Haftvermittlers umsetzt.

Wenn die Keramikplatte und das Polyolefin auf diese Weise direkt oder indirekt chemisch aneinander gebunden werden, sind sowohl die Keramikplatte als auch das Polyolefin miteinander integral verbunden, so daß auch in diesem Fall vorzugsweise die Abschalt- Funktion erhalten bleibt.

Es ist auch bevorzugt, das Polyolefin in den Zwischenräumen zwischen den Keramikfasern in der Keramikplatte zu halten.

In diesem Fall kann eine ausgezeichnete Abschalt-Funktion für eine längere Zeitdauer aufrechterhalten werden.

Die Keramikfasern sind vorzugsweise aufgebaut aus amorphen Siliciumoxid-Fasern und Fasern zum Verstärken, die durch eine oder mehrere Arten von Fasern aus der Gruppe Aluminiumoxid-Fasern, Aluminosilicat-Fasern und Aluminoborosilicat-Fasern gebildet sind.

Da die amorphen Siliciumoxid-Fasern als Keramikfasern verwendet werden und eine ausgezeichnete Flexibilität aufweisen, können in diesem Fall Keramikfasern mit einer ausgezeichneten Flexibilität erhalten werden. Da die amorphen Siliciumoxid-Fasern eine etwas geringere Festigkeit aufweisen, kann darüber hinaus diese Festigkeit durch die oben genannten Fasern zum Verstärken erhöht werden.

Deshalb kann ein Separator für eine Batterie mit ausgezeichneter Flexibilität und Festigkeit erhalten werden.

Die Größe einer Mikropore zur Imprägnierung des Separators für eine Batterie mit einem Elektrolyt liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 µm und größer, und noch mehr bevor zugt im Bereich von 0,2 µm und größer im Hinblick auf ihre Funktion zur Imprägnierung mit dem Elektrolyt. Die Größe der Mikropore ist auch vorzugsweise 3 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1 µm oder weniger, im Hinblick auf eine ausgezeichnete Beständig keit gegen Undichtwerden und einen Kurzschluß des Separators für eine Batterie.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des oben genannten Separators für eine Batterie erklärt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des Separators für eine Batterie bereitgestellt, der eine poröse Keramikplatte umfaßt, die Keramikfasern aufweist, die an ihren Schnittpunkten miteinander verbunden sind, und Mikroporen zur Imprägnierung mit einem Elektrolyten umfaßt, wobei das Verfahren die Bildung einer porösen Keramikplatte durch Calcinieren einer Mischung aus Keramikfasern und einer Bor-Verbindung und die Zugabe eines Polyolefins zu der Keramikplatte umfaßt.

Gemäß diesem Verfahren kann der Separator für eine Batterie, der die oben genannten ausgezeichneten Eigenschaften aufweist, leicht und zuverlässig erhalten werden.

Beispiele der Keramikfasern gemäß der vorliegenden Erfindung sind amorphe Silicium oxid-Fasern, Aluminosilicat-Fasern, Aluminoborosilicat-Fasern und dergleichen. Unter diesen Fasern sind die amorphen Siliciumoxid-Fasern in dem Separator für eine Batterie aufgrund ihrer Flexibilität bevorzugt.

Wenn die amorphen Siliciumoxid-Fasern erhitzt werden, werden sie kristallisiert und nehmen eine Kristobalit-Struktur an, was zu einer Erniedrigung der Festigkeit und Flexibi lität dieser Fasern führt. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, die Bor-Verbindung den amorphen Siliciumoxid-Fasern als Mittel zum Verhindern der Kristallisation der amorphen Siliciumoxid-Fasern zuzusetzen. Diese Bor-Verbindung reagiert mit Siliciumoxid in den amorphen Siliciumoxid-Fasern und bildet Borosilicat und hat die Funktion, die Fasern durch Verschmelzen aneinander zu binden.

Die Keramikfasern haben vorzugsweise einen Durchmesser von 0,65 µm oder mehr, und noch mehr bevorzugt von 1 µm oder mehr, im Hinblick auf eine ausgezeichnete Festigkeit der Keramikplatte. Der Durchmesser ist darüber hinaus vorzugsweise 10 µm oder weniger, und noch mehr bevorzugt 6 µm oder weniger, im Hinblick auf eine ausgezeichnete Flexibi lität der Keramikplatte. Die Keramikfasern haben vorzugsweise eine Länge von 1 mm oder mehr, insbesondere 3 mm oder mehr im Hinblick auf eine ausgezeichnete Festigkeit des Separatos für eine Batterie. Die Länge ist darüber hinaus vorzugsweise 30 mm oder weniger, und noch mehr bevorzugt 15 mm oder weniger im Hinblick auf eine ausgezeich nete Formbarkeit der Keramikplatte.

Beispiele des Polyolefins sind Polymere bzw. Copolymere, die aus einer oder mehreren Art(en) von Monomeren bestehen, die ausgewählt ist/sind aus Ethylen, Propylen und α-Ole fin mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen von 4 oder mehr.

Unter diesen Polymeren bzw. Copolymeren sind Polyethylen, Polypropylen, Ethylen- Propylen-Copolymere, Ethylen-Buten-Copolymere, Ethylen-Hexen-Copolymere und Ethylen-Octen-Copolymere im Hinblick auf ihre Formverarbeitbarkeit und ihren wirt schaftlichen Nutzen erwünscht.

Das Molekulargewicht des Polyolefins ist nicht besonders beschränkt, jedoch ist es bevorzugt, das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Polyolefins auf 20 000 oder mehr einzustellen, im Hinblick auf ausgezeichnete Harzeigenschaften des Polyolefins, wenn der Polyolefin-Film eine Dicke von etwa 20 µm aufweist, nachdem das Polyolefin mit der Keramikplatte kompoundiert wurde.

Diese Polyolefine werden im Hinblick auf eine ausgezeichnete Festigkeit des Separators für eine Batterie vorzugsweise hergestellt durch Denaturieren eines Polyolefins mit einem Säurewert von 20 als Obergrenze, oder durch Verwendung einer Mischung aus Polyole finen, die vorab denaturiert wurden. Da das denaturierte Polyolefin innerhalb des Separa tors für die Batterie vorkommt, wird die Hafteigenschaft des Polyolefins und der Keramik platte weiter verstärkt. Bevorzugte Beispiele des denaturierten Polyolefins schließen ein: Polyolefine wie beispielsweise Ethylen-Polymere (wie beispielsweise Copolymere, die zusammengesetzt sind aus Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Poly ethylen niedriger Dichte oder Ethylen und einem oder mehreren anderen α-Olefin(en) mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 4 bis 12), Propylen-Polymere (wie beispielsweise Copolymere, die zusammengesetzt sind aus Polypropylen oder Propylen und einer oder mehreren anderen Vinyl-Verbindung(en)) und Ethylen-Propylen-Copolymere, Polybuten und Poly-4-methylpenten-1, die denaturiert werden durch Propf-Polymerisation, Block- Copolymerisation oder dergleichen mit ungesättigten Dicarbonsäuren oder ihren Derivaten (Dicarbonsäuren und ihren Anhydriden wie beispielsweise Maleinsäure, Itaconsäure und Citraconsäure, Esterverbindungen wie beispielsweise Maleinsäurebutylester und der gleichen), Epoxy-Gruppen enthaltende Vinyl-Verbindungen (wie beispielsweise Glycidyl methacrylat) oder dergleichen. Unter diesen Verbindungen sind Ethylen-Polymere, Propy len-Polymere und Ethylen-Propylen-Copolymere, die mit Maleinsäureanhydrid und/oder Glycidylmethacrylat propfdenaturiert werden, noch mehr bevorzugt.

Zwar kann der Grad der Denaturierung in geeigneter Weise eingestellt werden; er liegt jedoch vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 20, angegeben als Säurewert des Polyolefins, mit dem der Separator versehen ist. Die Steuerung des Säurewertes innerhalb des Bereichs ermöglicht, einen Separator für eine Batterie mit ausgezeichneter Festigkeit zu erhalten.

Beispielsweise wird die Mischung aus Keramikfasern und einer Bor-Verbindung erhalten, indem man die Keramikfasern und ein Pulver -der Bor-Verbindung in Wasser dispergiert, anschließend mischt und aus dieser Dispergierflüssigkeit eine Papier-ähnliche Platte bildet, indem man die Keramikfasern durch ein Verfahren, wie beispielsweise ein Naßpapier- Verfahren, willkürlich miteinander laminiert.

Im Hinblick auf einen ausgezeichneten Ablauf des Sinterns wird diese Mischung auf eine Temperatur von vorzugsweise 1200°C oder höher, und noch mehr bevorzugt auf eine Temperatur von 1250°C erhitzt, wodurch eine poröse Keramikplatte gebildet wird. Im Hinblick auf eine ausgezeichnete Sinterwirkung wird die Mischung vorzugsweise auf eine Temperatur von 1400°C oder niedriger, und noch mehr bevorzugt auf eine Temperatur von 1350°C oder niedriger erhitzt, wodurch eine poröse Keramikplatte gebildet wird.

Die Zugabe von Polyolefin zu der porösen Keramikplatte, die auf diese Weise erhalten wurde, wird durchgeführt, um einen Separator für die Batterie zu erhalten, der sowohl die Keramikplatte als auch Polyolefin umfaßt und Mikroporen aufweist.

Ein Verfahren zur Zugabe von Polyolefin zu der porösen Keramikplatte ist das folgende Verfahren, bei dem die poröse Keramikplatte in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, in der ein Polyolefin gelöst oder dispergiert ist, wodurch Polyolefin in die Keramikplatte einge bracht wird. In einem anderen Verfahren wird ein thermisches Kontakt-Binden eines dünnen Harzfilms auf Polyolefin-Basis, dem ein Weichmacher zugesetzt wurde, mit einer oder beiden Flächen der Keramikplatte durchgeführt, und so eine Verbundplatte aus der Keramikplatte und Polyolefin erhalten.

In diesem Fall muß ein Polyolefin-Anteil eine mikroporöse Struktur aufweisen, um als Separator für die Batterie zu funktionieren. Um die mikroporöse Struktur bereitzustellen, wird ein Verfahren durchgeführt, bei dem ein anorganischer feiner Pulverkörper und/oder ein Weichmacher als Mittel zur Porenbildung in das oben genannte Polyolefin eingearbeitet wird. In diesem Fall wird eine Verfahrensweise (z. B. japanische offengelegte Patentver öffentlichungen Nrn. 8-138,643, 5-25,305 etc.) angewandt, bei der das Mittel zur Poren bildung nach den Formen des Separators für die Batterie extrahiert und entfernt wird.

Als Mittel zur Porenbildung können Substanzen wie beispielsweise feinpulvrige Kiesel säure, feinpulvriges Calciumsilicat, feinpulvriges Calciumcarbonat, feinpulvriges Talkum, DBP (Dibutylphthalat), DOP (Dioctylphthalat), DNP (Dinonylphthalat), DBS (Dibutylseba cat), TBP (Tributylphosphat), flüssiges Paraffin und dergleichen verwendet werden.

Als Bor-Verbindung können verschiedene Arten von Bor-Verbindungen eingesetzt werden. Die Bor-Verbindung ist vorzugsweise eine nichtmetallische Bor-Verbindung, weil eine metallhaltige Bor-Verbindung sowohl die Kristallisation der amorphen Siliciumoxid-Fasern hervorrufen kann, als auch das Schmelz-Binden dieser Fasern verhindern kann.

Beispiele der nichtmetallischen Bor-Verbindung sind Boroxid (B₂O₃), Bornitrid (BN), Borcarbid (B₄C), Siliciumborid (SiB₄, SiB₆) und dergleichen. Es ist bevorzugt, von diesen Verbindungen Bornitrid im Hinblick auf seine praktische industrielle Herstellung zu ver wenden.

Wie oben angegeben, wird die Bor-Verbindung wie beispielsweise Bornitrid, das als Mittel zur Verhinderung einer Kristallisation zugesetzt wird, während der Calcinierung der Mischung aus Keramikfasern und einer Bor-Verbindung bei vorzugsweise 1200 bis 1400°C oxidiert, und bildet Borosilicat und Aluminoborosilicat, so daß die Kontakt-Grenz flächen der Keramikfasern aneinander schmelzgebunden werden.

Im Hinblick darauf, die Menge der Bor-Verbindung in der Keramikplatte in geeigneter Weise aufrechtzuerhalten, ist es deshalb wünschenswert, die Teilchengröße der pulver förmigen Bor-Verbindung ungefähr auf eine Teilchengröße einzustellen, die eine Oxida tionsreaktion bei einer Temperatur von vorzugsweise 900°C oder höher, und noch mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 950°C oder höher, erlaubt. Im Hinblick auf eine ausgezeichnete Beständigkeit der Keramikfasern gegen Kristallisiation, ist es erwünscht, die Teilchengröße der pulverförmigen Bor-Verbindung ungefähr auf eine Teilchengröße einzustellen, die eine Oxidationsreaktion bei einer Temperatur von vorzugsweise 1200°C oder niedriger, und noch mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 1100°C oder niedri ger, erlaubt.

3 bis 7,5 Gew.-% des Bornitrids, bezogen auf das Gesamtgewicht der Keramikfasern, werden vorzugsweise den Keramikfasern zugesetzt.

Im Hinblick auf die Festigkeit der Keramikplatte liegt die Zugabemenge vorzugsweise bei 3 Gew.-% oder höher, und noch mehr bevorzugt bei 4 Gew.-% oder höher. Im Hinblick auf die Flexibilität der Keramikplatte liegt die Zugabemenge vorzugsweise bei 7,5 Gew.-% oder niedriger, und noch mehr bevorzugt bei 6,5 Gew.-% oder niedriger.

Die Keramikfasern sind vorzugsweise aus amorphen Siliciumoxid-Fasern und Fasern zum Verstärken aufgebaut, die durch eine oder mehrere Art(en) von Fasern aus der Gruppe der Aluminiumoxid-Fasern, Aluminosilicat-Fasern und Aluminoborosilicat-Fasern gebildet werden.

In diesem Fall ist es möglich, einen Separator für eine Batterie zu erhalten, der eine ausgezeichnete Flexibilität und Festigkeit aufweist, wie dies oben beschrieben wurde.

Im Hinblick auf eine ausgezeichnete Festigkeit der Keramikplatte liegt das Mischverhältnis der amorphen Siliciumoxid-Fasern in den Keramikfasern vorzugsweise bei 90 Gew.-% oder niedriger, und noch mehr bevorzugt bei 70 Gew.-% oder niedriger. Im Hinblick auf eine ausgezeichnete Flexibilität der Keramikplatte liegt das Mischverhältnis vorzugsweise bei 10 Gew.-% oder mehr, und noch mehr bevorzugt bei 30 Gew.-% oder mehr.

Organische Fasern können mit der Mischung aus Keramikfasern und der Bor-Verbindung gemischt werden, und man läßt die organischen Fasern vorzugsweise während der Calci nierung verschwinden.

In diesem Fall kann, nachdem die oben genannte Mischung zu einer Platte geformt wurde, die Festigkeit der geformten Platte bis zur Calcinierung aufrechterhalten werden.

Beispiele der organischen Fasern sind: Zellstoff-Fasern, die aus Nadelbäumen und Laub bäumen gewonnen werden, lange Papierfasern für Japanpapier wie beispielsweise Mit sumata, Papierfasern des Maulbeerbaums, natürliche Fasern wie beispielsweise Hanf und Baumwolle, und künstliche Fasern wie beispielsweise Vinylon, Nylon, Acryl, Polyester, PVA (Polyvinylalkohol), etc.

5 bis 40 Gew.-% der organischen Fasern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Keramikfa sern und der Bor-Verbindung, werden vorzugsweise zugesetzt. Im Hinblick auf die Festigkeit der Keramikplatte vor der Calcinierung liegt die Zugabemenge vorzugsweise bei 5 Gew.-% oder höher, und noch mehr bevorzugt bei 10 Gew.-% oder höher. Im Hinblick auf den prozentualen Anteil an Hohlräumen in der Keramikplatte nach der Calcinierung liegt die Zugabemenge vorzugsweise bei 40 Gew.-% oder weniger, und noch mehr bevorzugt bei 30 Gew.-% oder weniger.

In dem oben genannten Fall werden die Keramikfasern, die Bor-Verbindung und die organischen Fasern in Wasser dispergiert und zu der Keramikplatte mittels eines Ver fahrens wie beispielsweise eines Naßpapier-Verfahrens oder eines Verfahrens, das diesem ähnlich ist, geformt.

Als Naßpapier-Verfahren oder Verfahren, das diesem ähnlich ist, kann ein Verfahren genannt werden, bei dem die oben genannte Flüssigkeit, in der die Fasern dispergiert sind, auf ein Filtermedium wie beispielsweise ein Netzfilter, ein Filtergewebe oder eine Filter platte, die eine Bandform, eine Kreisform, eine eckige Form und dergleichen aufweist, gegossen wird, so daß die die Fasern dispergierende Flüssigkeit eine einheitliche Dicke aufweist. Ansonsten wird die die Fasern dispergierende Flüssigkeit zwischen diesen Filter medien angeordnet. Danach wird die die Fasern dispergierende Flüssigkeit durch ein Verfahren filtriert, beispielsweise eine natürliche Filtration oder eine Filtration unter verringertem Druck, etc., so daß ein plattenförmiges Formmaterial gebildet wird.

Danach wird das plattenförmige Formmaterial bei 80°C bis 110°C getrocknet und bei 1200°C bis 1400°C calciniert. Die Haltezeit des plattenförmigen Formmaterials als bei der maximalen Temperatur kann auf eine Zeit in einem Bereich von 10 bis 60 Minuten eingestellt werden. Die Atmosphäre während der Calcinierung des plattenförmigen Form materials wird vorzugsweise auf eine oxidierende Atmosphäre eingestellt, um eine Oxida tionsreaktion der Bor-Verbindung wie beispielsweise Bornitrid zu fördern.

Ein derartiger Separator für die Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispiels weise verwendet als Separator für eine Lithium-Sekundärbatterie, eine Nickel-Cadmium- Batterie, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie und dergleichen.

Ausführungsformen Ausführungsform 1

Der Separator für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in den Beispielen 1 bis 8 und in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben.

Beispiel 1

Ein Separator für eine Batterie wurde unter verschiedenen Bedingungen hergestellt, und seine Filmdicke, Zugfestigkeit (MPa), Luftpermeabilität (s/100 ml) und sein prozentualer Anteil an Hohlräumen wurden gemessen. Jede Meßmethode ist in Tabelle 1 beschrieben.

2,12 g amorphe Siliciumfasern als Keramikfasern, 0,53 g Aluminiumfasern als Fasern zum Verstärken, 0,08 g Bornitrid und 1,18 g Zellstoff-Fasern als organische Fasern wurden in 50 g Wasser, das mit einem Ionenaustauscher behandelt worden war, dispergiert, wurden zu einer Platte in Kreisform mit einem Durchmesser von 230 mm und einer Dicke von 55 µm durch ein Papier-Formverfahren geformt und anschließend bei 100°C getrocknet.

Nach dem Trocknen wurde die kreisförmige Platte bei 1300°C für eine Zeitdauer von 30 min calciniert, und eine Keramikplatte A wurde erhalten. Die erhaltene Keramikplatte A hatte einen Durchmesser von 185 mm und eine Dicke von 42 µm und war nicht gefaltet, selbst wenn die Keramikplatte entlang eines Stabs mit einem Radius von 2 mm um 180° gebogen wurde. Demgemäß wies die Keramikplatte eine ausreichende Flexibilität und Festigkeit bei den Behandlungen auf.

Als nächstes wurden 5,0 Gew.-% Polyethylen-Pulver hoher Dichte als Polyolefin, 2,4 Gew.-% Kieselsäure in feiner Pulverform als Mittel zur Porenbildung, 10,0 Gew.-% flüssiges Paraffin und 82,6 Gew.-% Xylol bei 100°C ausreichend miteinander gemischt, und die Keramikplatte A wurde in die resultierende Mischlösung eingetaucht und an schließend getrocknet. Dieser Verfahrensschritt wurde 15mal wiederholt, und eine Verbundkörper-Platte wurde erhalten. Diese Verbundkörper-Platte wurde einer Hitzebe handlung bei 160°C für 20 min unterworfen. Danach wurde die Verbundkörper-Platte 10 min lang in 1,1,1-Trichlorethan eingetaucht und wurde weiter in eine 25%ige wässrige Natriumhydroxid-Lösung für eine Zeitdauer von 60 min bei 60°C eingetaucht, so daß die oben genannte feinpulvrige Kieselsäure eluiert wurde. Danach wurde die Verbundkörper- Platte getrocknet, so daß ein Separator für eine Batterie mit Mikroporen, von denen jede einen Durchmesser von 0,05 bis 0,5 µm aufwies, erhalten wurde.

Die Eigenschaften des erhaltenen Separators für die Batterie sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 2

2,12 g amorphe Siliciumoxid-Fasern, 0,53 g Aluminiumoxid-Fasern, 0,08 g Bornitrid und 1,18 g Zellstoff-Fasern wurden in 50 g Wasser, das mit einem Ionenaustauscher behandelt worden war, dispergiert, wurden zu einer Platte in Kreisform mit einem Durchmesser von 230 mm und einer Dicke von 55 µm durch ein Papier-Formverfahren geformt und an schließend bei 100°C getrocknet.

Danach wurde die Keramikplatte A zwischen die Vorder- und Rückseite eines Films, der aus Polyethylen hoher Dichte hergestellt worden war und eine Dicke von 25 µm aufwies, angeordnet, um ein Material in drei Schichten herzustellen. Dieser Film enthielt 22 Gew.-% Kieselsäure in feiner Pulverform als Mittel zur Porenbildung und 25 Gew.-% flüssiges Paraffin. Das erhaltene Material wurde danach einem Preßverfahren bei 145°C unter worfen, so daß eine Verbundkörper-Platte erhalten wurde.

Anschließend wurde die Verbundkörper-Platte 10 min lang in 1,1,1-Trichlorethan einge taucht und wurde weiter in eine 25%ige wässrige Natriumhydroxid-Lösung für eine Zeit dauer von 60 min bei 60°C eingetaucht, so daß die feinpulvrige Kieselsäure eluiert wurde. Anschließend wurde die Platte getrocknet, und ein Separator für eine Batterie wurde erhalten.

Die Eigenschaften des Separators sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 3

Nach dem Trocknen wurde die kreisförmige Platte bei 1300°C für eine Zeitdauer von 30 min calciniert, und eine Keramikplatte wurde erhalten. Die erhaltene Keramikplatte hatte einen Durchmesser von 185 mm und eine Dicke von 42 µm und war nicht gefaltet, selbst wenn die Keramikplatte entlang eines Stabs mit einem Radius von 2 mm um 180° gebogen wurde. Demgemäß wies die Keramikplatte eine ausreichende Flexibilität und Festigkeit bei den Behandlungen auf.

Als nächstes wurde γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, das in Wasser bei einem pH-Wert von 3,5 bis 4,0 löslich ist, in Wasser mit einem pH-Wert von 3,5 gelöst, so daß eine 0,5%ige Lösung hergestellt wurde. Dem folgte ein Hydrolysieren. Die Keramikplatte wurde danach in diese Lösung eingetaucht, und Wasser wurde ausreichend von der Keramikplatte entfernt. Anschließend wurde die Keramikplatte bei 130°C getrocknet.

Anschließend wurde eine lipophile Behandlung der Keramikplatte durchgeführt. Die erhaltene Keramikplatte B zeigte kein durch ein Haftmaterial hervorgerufenes Verstopfen.

Danach wurden 4,5 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte, 0,5 Gew.-% mit Maleinsäureanhy drid gepfropftes Polypropylen hoher Dichte (Säurewert: 19), 2,4 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers, 10,0 Gew.-% flüssiges Paraffin und 82,6 Gew.-% Xylol bei 100°C ausreichend miteinander gemischt, und die Keramikplatte B wurde in die resultie rende Mischlösung eingetaucht und danach getrocknet.

Dieser Verfahrensschritt wurde 15mal wiederholt und eine Verbundkörper-Platte wurde erhalten. Diese Verbundkörper-Platte wurde einer Hitzebehandlung bei 160°C für eine Zeitdauer von 20 min unterworfen. Anschließend wurde die Verbundkörper-Platte 10 min in 1,1,1-Trichlorethan eingetaucht und wurde weiter in eine 25%ige wässrige Natrium hydroxid-Lösung für eine Zeitdauer von 60 min bei 60°C eingetaucht, so daß die oben genannte feinpulvrige Kieselsäure eluiert wurde, und wurde anschließend getrocknet, und ein Separator für eine Batterie wurde erhalten.

Die Eigenschaften des Separators sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 4

Als nächstes wurde γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, das in Wasser bei einem pH-Wert von 3,5 bis 4,0 löslich ist, in Wasser mit einem pH-Wert von 3,5 gelöst, so daß eine 0,5%ige Lösung hergestellt wurde. Dem folgte ein Hydrolisieren. Die Keramikplatte wurde danach in diese Lösung eingetaucht, und Wasser wurde ausreichend von der Keramikplatte entfernt. Anschließend wurde die Keramikplatte bei 130°C getrocknet.

Als nächstes wurde die Keramikplatte B zwischen Filmen angeordnet, die aus einem Polyethylen hoher Dichte hergestellt worden waren, das mit Maleinsäureanhydrid gepro pftes Ethylen-Propylen-Copolymer einschloß, und die eine Dicke von 25 µm aufwiesen, um ein Dreischichten-Material herzustellen. Dieser Film, der aus einem Polyethylen hoher Dichte hergestellt worden war, enthielt 22 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers und 25 Gew.-% flüssiges Paraffin. Das erhaltene Material wurde danach einem Preßformen bei 145°C unterworfen, so daß eine Verbundkörper-Platte erhalten wurde. Diese Verbundkörper-Platte wurde 10 min lang in 1,1,1-Trichlorethan eingetaucht, wurde weiter in eine 25%ige wässrige Natriumhydroxid-Lösung für eine Zeitdauer von 60 min bei 60°C eingetaucht, so daß die feinpulvrige Kieselsäure eluiert wurde, und wurde an schließend getrocknet, und ein Separator für eine Batterie wurde erhalten.

Beispiel 5

Ein Separator für eine Batterie wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß eine Lösung zum Eintauchen der Keramikplatte zusammengesetzt war aus 2,5 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte, 2,0 Gew.-% Polyethylen ultrahohen Moleku largewichts, 0,5 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte, 2,4 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers, 10,0 Gew.-% flüssigem Paraffin und 82,6 Gew.-% Xylol und die Mischtemperatur 130°C betrug.

Beispiel 6

Ein Separator für eine Batterie wurde in ähnlicher Weise erhalten wie in Beispiel 1 erhal ten, mit der Ausnahme, daß eine Lösung zum Eintauchen der Keramikplatte zusammen gesetzt war aus 5,0 Gew.-% Ethylen-Buten-Copolymer, das unter Verwendung eines Metallocen-Katalysators polymerisiert worden war, 2,4 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers, 10,0 Gew.-% flüssigem Paraffin und 82,6 Gew.-% Xylol.

Beispiel 7

Ein Separator für eine Batterie wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, daß ein Film verwendet wurde, der aus Polyethylen hoher Dichte herge stellt worden war und eine Dicke von 25 µm aufwies. Dieser Film, der aus Polyethylen hoher Dichte hergestellt worden war, schloß 22 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers und 25 Gew.-% flüssiges Paraffin ein. Das Polyethylen hoher Dichte schloß eine oder mehrere Arten ein, die gewählt ist/sind aus mit Maleinsäureanhydrid gepfropftem Ethylen-Propylen-Copolymer, Polyethylen ultrahohen Molekulargewichts und Polyethylen niedriger Dichte.

Beispiel 8

Ein Separator für eine Batterie wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, daß ein Film verwendet wurde, der aus Ethylen-Buten-Copolymer herge stellt worden war und eine Dicke von 25 µm aufwies. Dieser Film, der aus einem Ethylen- Buten-Copolymer hergestellt worden war, schloß 22 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers und 25 Gew.-% flüssiges Paraffin ein. Das Ethylen-Buten-Copolymer wurde polymerisiert unter Verwendung eines Metallocen-Katalysators und schloß ein mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Ethylen-Propylen-Copolymer ein.

Vergleichsbeispiel 1

24 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte, 20 Gew.-% Glasfasern mit einem Durchmesser von 7 µm, 18 Gew.-% Kieselsäure in Form eines feinen Pulvers und 38 Gew.-% flüssiges Paraffin wurden geschmolzen und zu einem Glas-Faservlies verknetet, in dem keine Fasern aneinander gebunden waren. Das resultierende Produkt wurde danach zu einer Platte geformt, die eine Dicke von 40 µm aufwies.

Die geformte Platte wurde 10 min lang in 1,1,1-Trichlorethan eingetaucht und wurde weiter in eine 25%ige wässrige Natriumhydroxid-Lösung bei 60°C für eine Zeitdauer von 60 min eingetaucht, so daß die feinpulvrige Kieselsäure eluiert wurde. Anschließend wurde die Platte getrocknet und ein Separator für eine Batterie wurde erhalten.

Tabelle 1

Eigenschaften des Separators für eine Batterie

Ausführungsform 2

Eine Lithiumbatterie des Münz-Typs wurde hergestellt unter Verwendung jedes Separators der Beispiele 1 bis 8 und des Vergleichsbeispiels 1, die wie oben angegeben hergestellt worden waren, und es wurde geprüft, ob diese Lithiumbatterie des Münz-Typs eine Abschalt-Störung aufwies oder nicht.

Wie in Fig. 1 gezeigt, bestand die Keramikplatte gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer porösen Keramikplatte, die dadurch hergestellt worden war, daß viele Keramikfasern 21 an ihren Schnittpunkten 22 aneinander gebunden wurden, und Polyolefin 3, das an diesen Keramikfasern haftete. Darüber hinaus waren viele Mikroporen 23 zwischen diesen Keramikfasern 21 oder dem Polyolefin 3 ausgebildet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, war in der Lithiumbatterie des Münz-Typs 1 eine positive Elek trode 12 unterhalb des Separators 2 für die Batterie und eine negative Elektrode 15 auf dem Separator 2 angeordnet. Ein positives Elektroden-Zellengefäß 11 wurde auf einer Seite der positiven Elektrode 12 angeordnet, und eine negative Elektroden-Endplatte 13 wurde auf einer Seite der negativen Elektrode 15 angeordnet. Eine elektrisch isolierende Dichtung 14 in Ringform wurde zwischen dem positiven Elektroden-Zellengefäß 11 und der negativen Elektroden-Endplatte 13 bereitgestellt.

Die positive und negative Elektroden der Batterie, die wie oben hergestellt worden waren, und der Elektrolyt wurden wie nachfolgend angegeben bereitgestellt.

Zur Herstellung der positiven Elektrode 12 wurden ein Lithium-Cobalt-Verbundoxid, Polyvinylidenfluorid und Acetylen-Ruß zu einer Paste geformt, und eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 20 µm wurde mit dieser Paste beschichtet. Die Aluminiumfolie wurde danach getrocknet, gerollt und in ein kreisförmiges Stück mit einem Durchmesser von 15 µm geschnitten, und dieses wurde als positive Elektrode 12 verwendet.

Zur Herstellung der negativen Elektrode 15 wurden Graphit und Polyvinylidenfluorid zu einer Paste geformt und beide Seiten einer Kupferfolie mit einer Dicke von 10 µm wurden mit dieser Paste beschichtet. Die Kupferfolie wurde danach getrocknet, gerollt und in ein kreisförmiges Stück mit einem Durchmesser von 15 mm geschnitten, und dieses wurde als negative Elektrode 15 verwendet.

Als Elektrolyt wurde eine Mischlösung aus Ethylencarbonat und Diethylcarbonat in einem Volumenverhältnis von 1 : 1, die 1 Mol/l LiPF₆ enthielt, verwendet.

Ein Sicherheitstest wurde unter Verwendung dieser Batterie durchgeführt.

In einem Testverfahren wurde ein Betrieb mit einem äußeren Kurzschluß durchgeführt mittels eines Test-Stromkreises, der einen Widerstand von 50 mΩ zum Zeitpunkt des Kurzschlusses aufwies. Der Anteil (%) an Batterien, die bei einer Abschalt-Temperatur zerbrachen oder zerstört wurden, und ein Abschalt-Zustand, der zu diesem Zeitpunkt weder aufrechterhalten noch fortgesetzt wurde, wurde gemessen.

In den Beispielen und im Vergleichsbeispiel wurde jede Batterie 5 h lang unter der Bedingung eines konstanten elektrischen Stroms von 400 mA und einer konstanten Span nung von 4,1 V geladen.

In jedem Fall betrug die Anzahl an getesteten Batterien 50, und der Anteil an zerstörten Batterien ist in % angegeben. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, ist die Batterie, die den Separator gemäß der Erfindung verwendet, sehr sicher.

Tabelle 2

Batterie-Test

Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, hat der Separator für die Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Abschalt-Funktion und kann einen elektrischen Strom sogar dann abschalten, wenn sich die Temperatur der Batterie durch einen äußeren Kurzschluß der Batterie erhöht.

Darüber hinaus kann die Abschaltfunktion sogar dann fortgesetzt werden, wenn die Temperatur ansteigt und das Polyolefin einen vollständigen Schmelzzustand erreicht. Es werden keine Sprünge in der Keramikplatte erzeugt, da die Keramikfasern aneinander gebunden sind.

Darüber hinaus kann die Festigkeit des Separators für die Batterie erhöht werden, indem man die poröse Keramikplatte und Polyolefin mischt, verglichen mit dem Fall, in dem nur die Keramikplatte oder nur ein poröser Harzfilm verwendet wird. Demgemäß wird kein Separator beim Zusammenbau der Batterie beschädigt.

Claims

1. Separator (2) für eine Batterie, der eine poröse Keramikplatte, die Keramik fasern (21) aufweist, die an ihren Schnittpunkten (22) aneinander gebunden sind, und ein Polyolefin (3) aufweist und Mikroporen (23) zur Imprägnierung mit einem Elektrolyt aufweist.

2. Separator (2) für eine Batterie nach Anspruch 1, worin die Keramikplatte durch Aneinandersintern der Keramikfasern (21) an ihren Schnittpunkten (22) hergestellt wird.

3. Separator (2) für eine Batterie nach Anspruch 1 oder 2, worin die Ober fläche der Keramikplatte mit einem Silan-Haftvermittler behandelt wird.

4. Separator (2) für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Keramikplatte und das Polyolefin direkt oder über den Silan-Haftvermittler aneinander gebunden werden.

5. Separator (2) für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Polyolefin innerhalb der Zwischenräume zwischen den Keramikfasern (21) in der Keramik platte gehalten wird.

6. Separator (2) für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Keramikfasern aus amorphen Siliciumoxid-Fasern und Fasern zum Verstärken bestehen, die aus einer oder mehreren Art(en) von Fasern aus der Gruppe Aluminiumoxid-Fasern, Aluminosilicat-Fasern und Aluminoborosilicat-Fasern gebildet werden.

7. Verfahren zur Herstellung eines Separators (2) für eine Batterie, der eine poröse Keramikplatte, die Keramikfasern (21) aufweist, die an ihren Schnittpunkten (22) aneinander gebunden sind, und Polyolefin (3) umfaßt, und Mikroporen (23) zur Imprägnie rung mit einem Elektrolyt umfaßt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß man eine poröse Keramikplatte durch Calcinieren einer Mischung aus Keramikfasern und einer Bor- Verbindung herstellt, und Polyolefin der Keramikplatte zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Keramikfasern aus amorphen Silici umoxid-Fasern und Fasern zum Verstärken bestehen, die aus einer oder mehreren Art(en) von Fasern aus der Gruppe Aluminiumoxid-Fasern, Aluminosilicat-Fasern und Alumino borosilicat-Fasern gebildet werden, bestehen.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, worin die Bor-Verbindung eine nicht metallische Bor-Verbindung ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, worin organische Fasern mit der Mischung aus Keramikfasern und der Bor-Verbindung gemischt werden und während der Calcinierung verschwinden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, worin die Bor-Verbindung Bornitrid ist und 3 bis 7,5 Gew.-% des Bornitrids, bezogen auf das Gesamtgewicht der Keramikfasern, den Keramikfasern zugesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, worin 5 bis 40 Gew.-% der organischen Fasern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Keramikfasern und der Bor- Verbindung, zugesetzt werden.