ES2693594T3

ES2693594T3 - Película separadora microporosa que tiene porosidad homogénea y mayor resistencia a la perforación

Info

Publication number: ES2693594T3
Application number: ES13773617.9T
Authority: ES
Inventors: Bertram Schmitz; Detlef Busch; Dominic Klein
Original assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: HUE041261T2; US10347889B2; JP6228608B2; JP2016501917A; PL2903830T3; MX2015004372A; CA2887356A1; WO2014056591A1; CN104684732B; EP2903830A1; CN104684732A; US20150263322A1; KR20150066532A; EP2903830B1

Abstract

Película porosa de multicapa o de capa sencilla, orientada biaxialmente, que comprende al menos una capa porosa y esta capa contiene al menos un polímero de propileno, siendo el polímero de propileno un homopolímero de propileno y/o un copolímero de bloque de propileno y en la que (i) la porosidad de la película porosa es del 30% al 80% y (ii) la permeabilidad de la película porosa es de <= 800 s (valor de Gurley) y tiene (iii) un módulo elástico en la dirección longitudinal de >= 300 N/mm² y (iv) un módulo elástico en la dirección transversal de >= 300 N/mm² y (v) una densidad de al menos 0,35 g/cm3 y (vi) una resistencia estática a la perforación de al menos 0,3 N/μm y (vii) un grosor de 10 a 150 μm (medido en cada caso tal como se indica en la descripción) y la película puede obtenerse mediante un procedimiento que incluye las medidas: (i) extrusión de una película de polipropileno porosa de capa sencilla o multicapa en la que el polímero de propileno y el agente de nucleación ß se funden en un extrusor y se extruyen a través de una boquilla plana sobre un rodillo de descarga, (ii) la película fundida extruida después se enfría y solidifica, formando cristalitos ß, (iii) esta película después se estira en la dirección longitudinal y después en la dirección transversal y (iv) se realiza un tratamiento térmico (termofijación), en el que el producto de la temperatura durante la termofijación en grados Celsius (TF) y la duración de la termofijación en segundos (tF) es de al menos 3000 °Cs, preferiblemente >= 3500 °Cs (TF x tF >= 3000 °Cs). siendo la temperatura máxima durante la termofijación (TF) <= 160 ºC e incluyendo el tratamiento térmico (termofijación) de la película al menos un periodo de >= 25 s y una temperatura en el intervalo de 100 a 160 ºC.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

PELICULA SEPARADORA MICROPOROSA QUE TIENE POROSIDAD HOMOGENEA Y MAYOR

RESISTENCIA A LA PERFORACION

DESCRIPCION

La presente invencion se refiere a una pekcula microporosa y al uso de la misma como separador con mayor resistencia a la perforacion.

Los aparatos modernos requieren una fuente de energfa, como batenas o acumuladores, los cuales permiten un uso independiente en cuanto a espacio. Las batenas tienen la desventaja de que tienen que ser desechadas. Por lo tanto, los acumuladores (batenas secundarias), que se pueden cargar una y otra vez con la ayuda de dispositivos de carga desde la red, se usan de manera creciente. Por ejemplo, los acumuladores de mquel-cadmio convencionales (acumuladores NiCd) pueden lograr una vida de servicio de aproximadamente 1000 ciclos de carga con uso apropiado.

Las batenas de litio, ion de litio, polfmero de litio y alcalinoterreas en la actualidad se usan de forma creciente como acumuladores en sistemas de alta energfa o de altas prestaciones.

Las batenas y los acumuladores siempre estan compuestos por dos electrodos, los cuales se sumergen en una solucion de electrolito y un separador que separa el anodo y el catodo. Los varios tipos de acumuladores difieren por el material de electrodo usado, el electrolito y el separador usado. Un separador de batena tiene la tarea de separar ffsicamente el catodo y el anodo en batenas, o bien los electrodos negativo y positivo en acumuladores. El separador debe ser una barrera que aisle electricamente los dos electrodos uno del otro, para evitar cortocircuitos internos. Sin embargo, al mismo tiempo el separador debe ser permeable para iones, de modo que puedan tener lugar las reacciones electroqmmicas en la celda.

Un separador de batena debe ser delgado, de modo que la resistencia interna sea tan baja como sea posible y se pueda obtener una alta densidad de empaquetamiento. Solo de este modo son posibles los datos de buen desempeno y las capacitancias altas. Ademas es necesario que los separadores absorban el electrolito y aseguren el intercambio de gases cuando las celdas estan llenas. Mientras que anteriormente se uso, entre otros, tela tejida, actualmente se usan de forma predominante los materiales de poros finos como velos no tejidos y membranas.

En batenas de litio, la ocurrencia de cortocircuitos es un problema. Bajo carga termica el separador de batena en batenas de ion de litio se puede fundir y por lo tanto conducir a un cortocircuito con consecuencias devastadoras. Se corren riesgos similares cuando las batenas de litio se danan mecanicamente o se sobrecargan por defectos en la electronica del dispositivo de carga.

Las batenas de alta energfa basadas en tecnologfa de litio se usan en aplicaciones en las que es crucial tener disponible la mayor cantidad posible de energfa electrica en el espacio mas pequeno. Este es el caso, por ejemplo, en las batenas de traccion para usarse en veldculos electricos, pero tambien en otras aplicaciones moviles en las que se requiere una densidad maxima de energfa a peso bajo, por ejemplo en el campo aeroespacial. Las densidades de energfa de 350 a 400 Wh/L o 150 a 200 Wh/kg actualmente se logran en batenas de alta energfa. Estas elevadas densidades de energfa se logran por medio del uso de material de electrodo especial (por ejemplo, Li-CoO2) y el uso mas economico de materiales de alojamiento. En las batenas de Li del tipo celda de bolsa las batenas individuales asf siguen separadas entre sf solamente por medio de una pelfcula.

Debido a este hecho, en estas celdas tambien se formulan demandas superiores al separador, ya que en el caso de un cortocircuito interno y sobrecalentamiento, las reacciones de combustion similares a explosiones alcanzan las celdas adyacentes.

Los materiales de separador para estas aplicaciones deben tener las siguientes propiedades: Deben ser tan delgados como sea posible para asegurar un requerimiento de espacio espedfico bajo y para mantener pequena la resistencia interna. Para asegurar estas resistencias internas bajas, es importante que el separador tambien tenga porosidad alta. Adicionalmente deben ser de peso ligero, para que se logre un peso espedfico bajo y deben ser absolutamente seguros. Esto significa que, en el caso de sobrecalentamiento o dano mecanico, los electrodos positivo y negativo deben permanecer separados bajo cualquier circunstancia para prevenir reacciones qmmicas adicionales, que conducen a incendio o explosion de las batenas. Asf, en particular tambien se formula una alta exigencia a los separadores en terminos de la resistencia mecanica de los mismos.

Las pelfculas porosas que se construyen de poliolefinas, como por ejemplo polipropileno o polietileno, se conocen en principio en la tecnica previa. Estos materiales se usan principalmente como membranas o separadores en batenas o acumuladores. Se conocen varios metodos de acuerdo con los cuales se pueden producir pelfculas de poliolefina con altas porosidades: Metodos de llenado; estirado en fno, metodos de descarga y metodos de 13-cristalita. Estos metodos difieren en principio por los diferentes

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

mecanismos por medio de los cuales se producen los poros.

A manera de ejemplo, las pelfculas porosas pueden fabricarse por la adicion de cantidades muy altas de relleno. Los poros se producen durante el estirado debido a la incompatibilidad de los rellenos con la matriz de polfmero. En muchas aplicaciones las cantidades altas de relleno de hasta 40% en peso implican efectos secundarios no deseados. Por ejemplo, la resistencia mecanica de estas pelfculas porosas se dana por las altas cantidades de relleno a pesar del estirado. Ademas, la distribucion del tamano de poros es muy amplia, con lo cual resulta que estas pelfculas porosas no son adecuadas por principio para batenas de ion de litio.

En lo que se conocen como metodos de extraccion se producen los poros en principio disolviendo un componente de la matriz de polfmero por medio de un disolvente adecuado. Aqm se ha desarrollado una amplia gama de variantes, las cuales difieren por el tipo de aditivos y los disolventes adecuados. Se podnan extraer aditivos tanto organicos como inorganicos. Esta extraccion se puede realizar como el ultimo paso del metodo durante la produccion de la pelfcula o se puede combinar con un estirado subsecuente.

Un metodo que es mas antiguo pero que es exitoso en la practica esta basado en un estirado de la matriz de polfmero a muy bajas temperaturas (estirado en fno). Para este fin, la pelfcula primero se extruye de la manera convencional y despues se recuece durante unas cuantas horas para incrementar la proporcion cristalina. En el siguiente paso del metodo se realiza el estirado en fno en la direccion longitudinal a muy bajas temperaturas para producir un gran numero de defectos en la forma de microgrietas muy pequenas. Esta pelfcula preestirada con defectos entonces se estira una vez mas en la misma direccion a temperaturas elevadas con factores superiores, agrandandose entonces los defectos para formar poros, los cuales forman una estructura similar a una red. Estas pelfculas combinan altas porosidades y buena resistencia mecanica en la direccion de su estiramiento, generalmente en la direccion longitudinal. Sin embargo, la resistencia mecanica en la direccion transversal permanece inadecuada, por lo cual la resistencia a la perforacion es pobre y hay una tendencia alta a partirse en la direccion longitudinal. En conjunto, el metodo es muy costoso.

Un metodo adicional conocido para producir pelfculas porosas esta basado en la mezcla por adicion de agentes de nucleacion p al polipropileno. Debido al agente de nucleacion p, el polipropileno forma lo que se conoce como cristalitos p en altas concentraciones, a medida que la masa fundida se enfna. Con el estiramiento longitudinal subsecuente, la fase p se convierte en la modificacion alfa del polipropileno. Ya que estas formas cristalinas diferentes difieren en terminos de densidad, tambien se producen inicialmente aqm muchos defectos microscopicos y se rasgan por el estiramiento para formar poros. Las pelfculas producidas por medio de este metodo tienen porosidades altas y buena resistencia mecanica en la direccion longitudinal y transversal y una muy buena rentabilidad. Estas pelfculas tambien se denominaran en lo sucesivo pelfculas porosas p. Sin embargo, incluso las pelfculas porosas producidas por medio de este metodo no tienen suficiente permeabilidad y propiedades mecanicas para cumplir con las altas exigencias en el caso de usarse como separador en condensadores de doble capa. Ejemplos de pelfculas porosas orientadas mono o multicapa se conocen por el documento EP-A-2381510 y ademas se conocen pelfculas porosas orientadas biaxialmente mono o multicapa por los documentos WO 2010/145770, WO 2010/066390, WO 2010/066389, WO 2011/134626, EP-A-1369221, WO 2011/076805, WO 2011/076375, EP-A-2444453, EP-A-0967671.

Hoy se conocen varios metodos para mejorar las propiedades mecanicas de los separadores:

La patente de EE.UU. 6 921 608 describe el mejoramiento de la resistencia a la perforacion de un separador por medio de la laminacion de dos separadores de poliolefina uno contra el otro, en donde el laminado de separador tiene propiedades mecanicas mejoradas en comparacion con un separador de capa sencilla hecho del mismo material.

EP-A-0951080 describe la fabricacion de un separador mecanicamente estable formando un separador de tres capas, en donde dos capas exteriores con estabilidad mecanica se laminan contra un separador menos estable.

La patente de EE.UU. 5 683 634 describe el incremento de la resistencia a la perforacion de separadores de poliolefina por medio de la seleccion de un polfmero con peso molecular alto.

El objetivo de la presente invencion por lo tanto radica en proporcionar una pelfcula porosa o un separador para acumuladores de energfa electroqmmica, que por un lado cumpla con las exigencias formuladas de alta porosidad y grosor bajo y por el otro tambien tenga excelentes propiedades mecanicas, en particular resistencia a la perforacion.

Se ha encontrado que la resistencia a la perforacion de separadores de poliolefina se puede mejorar considerablemente si se someten, como resultado del/dentro del alcance del metodo de produccion convencional, a un tratamiento termico adicional, en donde se debe observar una combinacion de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

parametros especial.

El objetivo que forma la base de la invencion se logra asf por medio de una pelmula porosa de multicapa o de capa sencilla orientada biaxialmente de conformidad con la reivindicacion 1.

La pelmula de conformidad con la invencion con alta porosidad, muy buena resistencia a la perforacion y alta permeabilidad es sorprendentemente adecuada de forma ideal como separador en condensadores de doble capa y batenas de Li. El valor de Gurley de la pelmula de conformidad con la invencion generalmente se encuentra en un intervalo de 20 a < 800s; preferiblemente de 50 a 800s, particularmente de 100 a 650s. El modulo elastico (modulo de elasticidad) de la pelfcula de conformidad con la invencion en la direccion longitudinal es de 300 a 3500 N/mm2, preferiblemente de 400 a 2000 N/mm2, particularmente de 600 a 1800 N/mm2 y en la direccion transversal es de 400 a 3000 N/mm2, preferiblemente de 500 a 2500 N/mm2, particularmente de 600 a 2200 N/mm2.

La pelmula de conformidad con la invencion comprende al menos una capa porosa formada por homopolfmero de propileno y/o copolfmero de bloque de propileno y contiene agente de nucleacion U. Otras poliolefinas adicionales opcionalmente pueden estar contenidas en cantidades pequenas, siempre y cuando no influyan de manera adversa sobre la porosidad y otras propiedades esenciales. Adicionalmente, la capa microporosa contiene opcionalmente de manera adicional aditivos convencionales, por ejemplo estabilizadores, agentes de neutralizacion en cantidades efectivas en cada caso.

La porosidad de la pelmula de conformidad con la invencion se produce asf por medio de conversion de polipropileno cristalino U mientras la pelfcula se estira, en donde al menos un agente de nucleacion U esta presente en la pelmula.

Los homopolfmeros de propileno adecuados contienen 98 a 100% en peso, preferiblemente 99 a 100% en peso, de unidades de propileno y tienen un punto de fusion (DSC) de 150 °C o mayor, preferiblemente 155 a 170 °C y generalmente un mdice de flujo de fusion de 0,5 a 10 g/10 min, preferiblemente 2 a 8 g/10 min, a 230 °C y una fuerza de 2,16 kg (DIN 53735). Los homopolfmeros de propileno isotacticos con un componente soluble en n-heptano menor que 15% en peso, preferiblemente 1 a 10% en peso, representan homopolfmeros de propileno preferidos para la capa. Los homopolfmeros de propileno isotacticos con una isotacticidad de cadena alta de al menos 96%, preferiblemente de 97 a 99% (13CNMR; metodo de tnada), tambien se pueden usar ventajosamente. Estas materias primas se conocen como HIPP (polipropilenos isotacticos altos) o HCPP (polipropilenos cristalinos altos) en la tecnica previa y se caracterizan por una alta estereorregularidad de las cadenas de polfmero, cristalinidad mas alta y un punto de fusion mas alto (en comparacion con los polfmeros de propileno con una isotacticidad 13C-RMN de 90 a < 96 %, los cuales se pueden usar igualmente).

Los copolfmeros de bloque de propileno tienen un punto de fusion de mas de 140 a 175 °C, preferiblemente de 150 a 170 °C, en particular 150 a 165 °C y un intervalo de fusion que se inicia por encima de 120 °C, preferiblemente en un intervalo de 125 a 140 °C. El contenido en comonomero, preferiblemente el contenido en etileno, por ejemplo, esta entre 1 y 20% en peso, preferiblemente de 1 a 10 % en peso. El mdice de flujo de fusion de los copolfmeros de bloque de propileno esta generalmente en un intervalo de 1 a 20 g/10 min, preferiblemente 1 a 10 g/10 min.

En donde es apropiado, la capa porosa adicionalmente puede contener otras poliolefinas, siempre y cuando no influencien negativamente las propiedades, en particular la porosidad y las resistencias mecanicas y la permeabilidad. Por ejemplo, otras poliolefinas son copolfmeros estadfsticos de etileno y propileno con un contenido de etileno de 20% en peso o inferior, los copolfmeros estadfsticos de propileno con olefinas de C4-C8 con un contenido en olefina de 20% en peso o inferior, terpolfmeros de propileno, etileno y butileno con un contenido en etileno de 10% en peso o inferior y con un contenido en butileno de 15% en peso o inferior, u otros polietilenos, como LDPE, VLDPE y LLDPE.

En general, todos los aditivos conocidos que promueven la formacion de cristales U del polipropileno al enfriarse una masa fundida de polipropileno, son adecuados como agentes de nucleacion U para la capa porosa. Tales agentes de nucleacion p y tambien su forma de actuacion en una matriz de polipropileno, son conocidos de por sf en la tecnica previa y seran descritos en detalle posteriormente.

Se conocen varias fases cristalinas de polipropileno. Cuando la masa fundida se enfna, usualmente se forma de manera predominante el PP cristalino a, cuyo punto de fusion se encuentra en el intervalo de aproximadamente 158 a 165 °C. Por medio de un control de temperatura espedfico se puede producir una proporcion baja de fase cristalina p cuando se enfna la masa fundida, cuya fase tiene un punto de fusion mucho mas bajo en comparacion con la modificacion a monoclmica, con valores de 144 a 150 °C. En la tecnica previa se conocen aditivos que conducen a una proporcion incrementada de la modificacion p cuando se enfna el polipropileno, por ejemplo Y-quinacridona, dihidroquinacridina o sales de calcio de acido ftalico.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Para los propositos de la presente invencion se usan preferiblemente agentes de nucleacion p altamente activos, los cuales, cuando se enfna una masa fundida de homopoUmero de propileno (proporcion de PP de 100%), producen una proporcion p de 40 a 95%, preferiblemente de 50 a 85% (DSC). La proporcion p es determinada a partir del DSC de la masa fundida enfriada de homopolfmero de propileno. A manera de ejemplo, se prefiere un sistema de nucleacion p de dos componentes formado por carbonato de calcio y acidos dicarboxflicos organicos y se describe en la DE 3610644, a la cual se hace referencia expresamente de esta manera. Las sales de calcio de los acidos dicarboxflicos, tales como pimelato de calcio o suberato de calcio, son particularmente ventajosas, como se describe en DE 4420989, a la que tambien se hace referencia expresamente. Tambien las dicarboxamidas descritas en EP-A-0557721, en particular N,N-diciclohexil-2,6-naftaleno dicarboxamidas, son agentes de nucleacion p adecuados. Adicionalmente, el uso de las sales de acido dicarboxflico a nanoescala, como pimelatos o suberatos con un tamano de partfcula de > 500 nm, preferiblemente de < 100 nm, como se describe en WO2011047797A1, son particularmente adecuadas. Estas sales de acido dicarboxflico nano se producen a partir de una dispersion formada a partir de una fase lfquida no acuosa y sales dispersas de acido dicarboxflico. Para este fin, se hace referencia expresamente a los agentes de nucleacion descritos en WO2011047797A1.

Ademas de los agentes de nucleacion p, la observancia de un cierto intervalo de temperatura y tiempos de permanencia a estas temperaturas cuando se enfna la pelfcula fundida es clave para obtener una alta proporcion de polipropileno cristalino p. La pelfcula fundida se enfna con preferencia a una temperatura de 60 a 140 °C, en particular de 80 a 130 °C. El enfriamiento lento tambien promueve el crecimiento de los cristalitos p y por lo tanto la velocidad de descarga, es decir, la velocidad a la cual la pelfcula fundida pasa sobre el primer rodillo de enfriamiento debena ser lenta de modo que los tiempos de permanencia necesarios a las temperaturas seleccionadas sean lo suficientemente largos. La velocidad de descarga preferiblemente es de menos de 25 m/min, en particular de 1 a 20 m/min. Los tiempos de permanencia de la pelfcula fundida sobre el rodillo de descarga a la temperatura respectiva debenan ser de mas de 15 s, preferiblemente mas largos de 40 s, en particular mas de 60 s.

Las modalidades particularmente preferidas de la pelfcula microporosa de conformidad con la invencion contienen de 50 a 10.000 ppm, preferiblemente de 50 a 5.000 ppm, en particular de 50 a 2.000 ppm de pimelato de calcio o suberato de calcio como agente de nucleacion U en la capa porosa.

La capa porosa generalmente contiene 45 a < 100% en peso, preferiblemente de 50 a 95% en peso, de homopolfmeros de propileno y/o copolfmero de bloque de propileno y de 0,001 a 5 % en peso, preferiblemente de 50 a 10.000 ppm de al menos un agente de nucleacion p, en relacion con el peso de la capa porosa. Para el caso en que otras poliolefinas, por ejemplo, las "otras poliolefinas" anteriormente descritas, esten contenidas en la capa, la proporcion del homopolfmero de propileno o del copolfmero de bloque se reduce en consecuencia. Generalmente, la cantidad de otros polfmeros adicionales en la capa es de 0 a < 10% en peso, preferiblemente de 0 a 5% en peso, en particular de 0,5 a 2% en peso, cuando estos estan contenidos adicionalmente. De manera similar, dicha proporcion de homopolfmero de propileno o copolfmero de bloque de propileno se reducira cuando se usan cantidades mas grandes de hasta un 5% en peso de agente de nucleacion. Ademas, la capa puede contener estabilizadores y agentes de neutralizacion convencionales y en donde sea apropiado aditivos adicionales, en las cantidades bajas convencionales de menos de 2% en peso.

En una modalidad preferida, la capa porosa esta formada a partir de una mezcla de homopolfmero de propileno y copolfmero de bloque de propileno. La capa porosa en estas modalidades generalmente contiene de 50 a 85% en peso, preferiblemente de 60 a 75% en peso de homopolfmero de propileno y de 15 a 50% en peso de copolfmero de bloque de propileno, preferiblemente de 25 a 40% en peso y de 0,001 a 5% en peso, preferiblemente de 50 a 10.000 ppm, de al menos un agente de nucleacion p, en relacion con el peso de la capa y en donde sea apropiado los aditivos anteriormente mencionados, como estabilizadores y agentes de neutralizacion. Aqrn tambien es cierto que las poliolefinas adicionales pueden estar contenidas en una cantidad de 0 a < 20% en peso, preferiblemente de 0,5 a 15% en peso, en particular de 1 a 10% en peso y la proporcion del homopolfmero de propileno o del copolfmero de bloque se reduce asf en consecuencia.

La pelfcula de membrana microporosa puede ser una capa sencilla o multicapa. El grosor de la pelfcula de membrana generalmente se encuentra en un intervalo de 10 a 150 pm, preferiblemente de 15 a 100 pm. La pelfcula microporosa se puede proporcionar con un tratamiento de corona, llama o plasma, para mejorar el llenado con electrolito.

En una modalidad de multicapa, la pelfcula comprende capas porosas adicionales, que estan formadas como se describio anteriormente, en donde la composicion de las diferentes capas porosas no tiene que ser necesariamente identica.

La densidad de la pelfcula microporosa generalmente se encuentra en un intervalo de al menos 0,35 g/cm3 a 0,6 g/cm3, preferiblemente de 0,35 a 0,55 g/cm3. Para el uso de la pelfcula como separador en condensadores de doble capa, la pelfcula debena tener un valor de Gurley de 50 a < 500 s,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

preferiblemente de 80 a 450 s. El punto de burbuja de la peKcula no debena ser superior a 350 nm, preferiblemente de 50 a 300 nm y el diametro medio de poro debena encontrarse en el intervalo de 50 a 100 nm, preferiblemente en el intervalo de 60 a 80 nm.

La pelfcula de conformidad con la invencion tiene, en la direccion longitudinal a 100 °C y 1 hora, una contraccion longitudinal de < 10%, preferiblemente de < 5% y en la direccion transversal una contraccion a 100 °C y 1 hora de < 10%, preferiblemente de < 5%, en particular de > 0 a < 2%. La resistencia a la perforacion de la pelfcula de conformidad con la invencion es de al menos 0,3 N por pm de grosor de pelfcula, preferiblemente de al menos 0,35 N por pm de grosor de pelfcula, en donde la resistencia a la perforacion es como maximo de 1 N/pm, preferiblemente como maximo 0,8 N/pm.

La pelfcula porosa de conformidad con la invencion preferiblemente se produce por medio del metodo de coextrusion de pelfcula plana, el cual se conoce de por sf Dentro del alcance de este metodo se adopta el enfoque de que las mezclas de homopolfmero de propileno y/o copolfmero de bloque de propileno y agente de nucleacion p de la respectiva capa se mezclan, se funden en un extrusor y, opcionalmente de forma conjunta y simultanea, se extruyen o coextruyen a traves de una boquilla plana sobre un rodillo de descarga, sobre el cual la pelfcula fundida de capa sencilla o multicapa se solidifica y se enfna, formando asf los cristalitos p. Las temperaturas de enfriamiento y los tiempos de enfriamiento se seleccionan de modo que se produce una maxima proporcion de polipropileno cristalino p en la pelfcula preliminar. Generalmente, la proporcion de cristalitos p en la pelfcula preliminar es de 30 a 80 %, preferiblemente de 40 a 70 %. Esta pelfcula preliminar con una alta proporcion de polipropileno cristalino p despues se estira biaxialmente de tal manera que, durante el estirado, los cristalitos p se conviertan en a-polipropileno y se forme una estructura porosa similar a una red. La pelfcula estirada biaxialmente finalmente se termofija y en donde sea apropiado, se somete a tratamiento con corona, plasma o llama sobre uno o ambos lados.

El estiramiento biaxial (orientacion) es realizado generalmente sucesivamente, estirandose preferiblemente primero longitudinalmente (en la direccion de la maquina) y luego transversalmente (perpendicularmente a la direccion de la maquina).

El rodillo de descarga o los rodillos de descarga se mantiene(n) a una temperatura de 60 a 135 °C, preferiblemente de 100 a 130 °C, para promover la formacion de una alta proporcion de polipropileno cristalino U en ambas capas.

Para el estiramiento en la direccion longitudinal la temperatura (Tl) es menor que 140 °C, preferiblemente de 70 a 120 °C. La relacion de estiramiento longitudinal se encuentra en un intervalo de 2:1 a 5:1, preferiblemente de 3:1 a 4,5:1. El estiramiento en la direccion transversal se realiza a una temperatura (Tq) de 120 a 150 °C. La relacion de estiramiento transversal se encuentra en un intervalo de 2:1 a 9:1, preferiblemente de 3:1 a 8:1.

El estiramiento longitudinal se realiza convenientemente con la ayuda de dos rodillos que marchan a diferentes velocidades de acuerdo con la relacion de estiramiento deseada y el estiramiento transversal con la ayuda de una ramatensora apropiada.

Para este fin, la pelfcula, despues del estiramiento longitudinal, opcionalmente se enfna otra vez por medio de rodillos, de los cuales se controla la temperatura en consecuencia. Despues se realiza de nuevo un calentamiento en lo que se conoce como paneles de calentamiento a la temperatura de estiramiento transversal (Tq), que generalmente se encuentra a una temperatura de 120 a 150 °C. Despues se realiza el estiramiento transversal con la ayuda de una rama tensora apropiada, en donde la relacion de estiramiento transversal se encuentra en un intervalo de 2:1 a 9:1, preferiblemente de 3:1 a 8:1. Para lograr las altas porosidades de conformidad con la invencion, el estiramiento transversal se realiza con una velocidad de estiramiento transversal de moderada a lenta de < 0 a 40 %/s, preferiblemente en un intervalo de 0,5 a 30 %/s, en particular de 1 a 15 %/s.

En donde sea apropiado, como se menciono anteriormente, una superficie de la pelfcula puede tratarse con corona, plasma o llama de acuerdo con uno de los metodos despues del estiramiento biaxial.

De acuerdo con la invencion, al estiramiento biaxial de la pelfcula le sigue un tratamiento termico especial (termofijacion). Este post-tratamiento termico se puede realizar por ejemplo por medio de rodillos o una caja de calentador de aire en lmea con el proceso de produccion o en un paso aislado, separado del proceso, en donde la pelfcula enrollada se trata termicamente sobre el rodillo o se trata durante un proceso de bobinado. Se logra una resistencia mucho mayor a la perforacion con la ayuda de los parametros especiales de proceso durante la fijacion, en donde el resto de los parametros se mantiene de modo que la pelfcula sigue siendo adecuada o permanece adecuada para el proposito pretendido.

De forma sorprendente, las pelfculas en las que los parametros del proceso en el tratamiento termico (termofijacion) se han seleccionado de modo que el producto de la temperatura durante la termofijacion en grados Celsius (Tf) y la duracion de la termofijacion en segundos (tF) es de al menos 3000, tienen una resistencia muy mejorada a la perforacion de al menos 0,3 N/pm con incremento simultaneo de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

densidad a al menos 0,35 g/cm3. La relacion de conformidad con la invencion del tratamiento termico (termofijacion) as^ es Tf x tF > 3000 °Cs, preferiblemente > 3500 °Cs.

A una temperatura inferior en los paneles de fijacion (Tf) un tiempo de permanencia mas largo en la fijacion (tF) es positivo. La temperatura maxima durante la termofijacion (Tf) es < 160 °C, preferiblemente < 155 °C.

La resistencia a la perforacion de los separadores de poliolefina puede mejorar asf significativamente. El tratamiento termico (termofijacion) de la pelmula de conformidad con la invencion al menos incluye un periodo de > 20 s, preferiblemente > 25 s y una temperatura en el intervalo de 100 a 150 °C, preferiblemente 120 a 160 °C, en donde debe observarse la relacion de conformidad con la invencion Tf x tF > 3000 °Cs, preferiblemente > 3500 °Cs.

Este post-tratamiento termico se puede realizar por ejemplo por medio de rodillos o una caja de calentador de aire (en lmea) con el proceso de produccion o en un paso separado del proceso, en donde la pelmula enrollada se trata termicamente sobre el rodillo o se trata durante un procedimiento de bobinado. A baja temperatura en la termofijacion (Tf) es positivo un tiempo de permanencia mas largo en la fijacion (tF). En la medida en la que el post-tratamiento termico se realice en lmea con el proceso de produccion, es ventajoso si la temperatura en la termofijacion (Tf) es mayor que la temperatura en el estiramiento transversal (TQ) y la temperatura en el estiramiento transversal (TQ) a su vez es mayor que la temperatura en el estiramiento longitudinal (TL). La relacion de conformidad con la invencion del tratamiento termico (termofijacion), en particular en la produccion en lmea, asf es Tf x tF > 3000 °Cs, preferiblemente > 3500 °Cs y Tf > Tq > Tl.

Es particularmente preferible si la temperatura en la termofijacion (Tf) es al menos 5 °C mayor que la temperatura en el estiramiento transversal (Tq) y la temperatura en el estiramiento transversal (Tq) es a su vez al menos 5 °C mayor que la temperatura en el estiramiento longitudinal (Tl).

En donde sea apropiado, la pelmula se transporta de una manera convergente inmediatamente antes de o durante la termofijacion, siendo la convergencia preferiblemente de 5 a 25 %, en particular de 8 a 20 %, de forma particularmente preferible de 10 a 15 %. Se entiende que el termino convergencia significa un leve acercamiento del marco de estiramiento transversal, de manera que el ancho maximo del marco que se da al final del proceso de estiramiento transversal es mayor que la anchura al final de la termofijacion. Desde luego, lo mismo aplica para la anchura de la banda de la pelmula. El grado al que el marco de estiramiento transversal es acercado es especificado como convergencia, que se calcula a partir del ancho maximo del marco de estiramiento transversal Bmax y el ancho de la pelmula al final Bpelicula de acuerdo con la siguiente formula:

Convergencia [%] = 100 x (Bmax - Bpelicula) / Bmax

La pelmula porosa de conformidad con la invencion muestra, como resultado de la alta resistencia a la perforacion, ventajas considerables en comparacion con separadores de papel, velos no tejidos y separadores de poliolefina convencionales. En particular la pelmula microporosa se caracteriza por una mucha mejor resistencia mecanica y tambien alta seguridad de procesamiento en la fabricacion de batenas de litio o condensadores de doble capa. Adicionalmente, dichas pelmulas muestran un rechazo mucho mas bajo en batenas de litio o condensadores de doble capa terminados. Los separadores convencionales mas gruesos tambien se pueden reemplazar por separadores mas delgados de conformidad con la invencion con una mayor resistencia a la perforacion, lo cual conduce a un incremento de la densidad de energfa en el acumulador de energfa.

Para caracterizar las materias primas y las pelmulas se usaron los siguientes metodos de medicion:

Indice de flujo de fusion

El mdice de flujo de fusion de los polfmeros de propileno se midio de acuerdo con DIN 53 735 a 2,16 kg de carga y 230 °C.

Punto de fusion

En el contexto de la presente invencion el punto de fusion es el maximo de la curva DSC. Para determinar el punto de fusion, se registra una curva de DSC con una velocidad de calentamiento y enfriamiento de 10 K/1 min en el intervalo de 20 a 200 °C. Para determinar el punto de fusion, se evaluo la segunda curva de calentamiento una vez enfriada a 10 K/1 min en el intervalo de 200 a 20 °C, como es usual.

Contenido 8 de la pelicula preliminar

El contenido R de la pelmula preliminar tambien se determino por medio de una medicion de DSC, la cual se realizo sobre la pelmula preliminar de la siguiente manera: La pelmula preliminar primero se calento en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

el DSC a una tasa de calentamiento de 10 K/min a 220 °C y se fundio y se enfno de nuevo. El grado de cristalinidad Ks,dsc se determino a partir de la primera curva de calentamiento como relacion entre las entalpfas de fusion de la fase cristalina U (Hu) y la suma de la entalpfas de fusion de la fase cristalina U y a (Hs + Ha).

Densidad Contenidofi[%\ = - Hf„„ *100

Ha + Hp

La densidad (8Sep) se determino de acuerdo con DIN 53 479, metodo A.

Porosidad

Como porosidad, se calculo el volumen libre para acceso del electrolito en la pelfcula de separador en porcentaje de la siguiente manera:

Porosidad[%\ = - SSep- 0 925 * 100[%\

0.925

Aqu se uso como base una densidad del polipropileno de 0,925 g/cm3.

Permeabilidad (valor de Gurley)

La permeabilidad de las pelfculas fue medida usando el Probador de Gurley 4110 de acuerdo con ASTM D 726-58. Aqu se determino el tiempo (en segundos) requerido por 100 cm3 de aire para permear a traves de la superficie de la etiqueta de 6,452 cm2. La diferencia de presion sobre la pelfcula corresponde aqu a la presion de una columna de agua de 12,4 cm de altura. El tiempo necesario entonces corresponde al valor de Gurley.

Contraccion

Los valores de contraccion longitudinal y transversal estan basados en la extension de longitud respectiva de la pelfcula (longitudinalmente L0 y transversalmente Q0) antes del proceso de contraccion. La direccion longitudinal es la direccion de la maquina, y la direccion transversal esta definida en consecuencia como la direccion transversal a la direccion de la maquina. La muestra de prueba que mide 10 x 10 cm2 se contrajo en un horno de conveccion a la temperatura respectiva (100 °C) por un periodo de 60 min. Las extensiones de longitud que quedaron de la muestra de prueba longitudinal y transversalmente entonces se determinaron otra vez (L1 y Q1). La diferencia de las extensiones de longitud determinadas en comparacion con la longitud original L0 y Q0 por 100 se especifico como contraccion en porcentaje.

ContraccionLongitudinal Ls [%\ = Lo Ll * 100[%\

Lo

ContraccionTransversal Qs [%\ = Q° Ql * 100[%\

Q0

Este metodo de determinacion para la contraccion longitudinal y transversal corresponde a DIN 40634. Modulo elastico

El modulo elastico se determino de acuerdo con DIN-ISO 527 (modulo de traccion).

Resistencia a la perforacion (estatica)

La resistencia estatica a la perforacion se determino de acuerdo con ASTM F 1306.

Resistencia dinamica a la perforacion

La resistencia dinamica a la perforacion se determino de acuerdo con ASTM D3420.

La invencion se ilustrara ahora mediante los siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1

Siguiendo el metodo de extrusion se extruyo una pelfcula preliminar de capa sencilla a partir de una boquilla de ranura ancha a una temperatura de extrusion de en cada caso 240 °C a 250 °C. Esta pelfcula

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

preliminar primero se estiro sobre un rodillo de enfriamiento y se enfno. La pelfcula preliminar despues se calento a la temperatura de estiramiento longitudinal y se estiro longitudinalmente sobre rodillos que cornan a diferentes velocidades. Despues la pelfcula se paso sobre rodillos de enfriamiento y se enfrio. Despues la pelfcula se guio por los paneles de calentamiento del marco de estiramiento transversal, se calento a la temperatura de estiramiento transversal y se oriento en la direccion transversal. Siguiendo esta orientacion transversal se realizo la termofijacion, durante la cual la pelfcula se transporto de manera convergente. La pelfcula tema la siguiente composicion:

Aproximadamente 80 % en peso de homopolfmero de propileno altamente isotactico (PP) con una isotacticidad 13C-RMN del 97 % y una proporcion soluble en n-heptano de 2,5% en peso (basandose en el 100% de PP) y un punto de fusion de 165 °C; y un mdice de flujo de fusion de 2,5 g/l0 min a 230 °C y 2,16 kg de carga (DIN 53 735) y

aproximadamente 20% en peso de copolfmero de bloque de propileno/etileno con una proporcion de etileno de 5% en peso en relacion con el copolfmero de bloque y un MFI (230 °C y 2,16 kg) de 6 g/10 min y un punto de fusion (DSC) de 165 °C, y

0,04% en peso de pimelato de Ca como agente de nucleacion U.

En ambas capas la pelfcula adicionalmente contema un estabilizador y un agente de neutralizacion en cantidades bajas convencionales.

Mas espedficamente, se seleccionaron las siguientes condiciones y temperaturas para la produccion de la pelfcula:

extrusion:

rodillo de descarga: velocidad de descarga:

tiempo de permanencia sobre el rodillo de descarga:

estiramiento longitudinal:

estiramiento longitudinal en el

estiramiento transversal: paneles de calentamiento

paneles de estiramiento

estiramiento transversal en el

fijacion:

convergencia

tiempo de permanencia en el panel de fijacion:

temperatura de extrusion 235 °C temperatura 125 °C,

4 m/min 60 s

rodillo de estiramiento T = 90 °C factor de 3,8 T=125°C T=125°C factor de 5,0 T=130°C 10 %

40 s

La pelfcula porosa asf producida tema aproximadamente 25 pm de grosor. La pelfcula tema una densidad de 0,35 g/cm3 y tema una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8700 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,35 N/pm.

EJEMPLO 2

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 145 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se redujo a 25 s y se establecio una convergencia de 12,5%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema una densidad de 0,37 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8900 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,36 N/pm.

EJEMPLO 3

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 150 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se redujo a 30 s y se establecio una convergencia de 8%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema una densidad de 0,41 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8800 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,35 N/pm.

EJEMPLO 4

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 155 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se redujo a 30 s y se establecio una convergencia de 8%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema una densidad de 0,44 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8900 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,37 N/pm.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

EJEMPLO 5

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la velocidad de descarga se incremento a 4,5 m/min y la temperatura en la termofijacion se elevo a 150 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se elevo a 40 s y se establecio una convergencia de 10%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. El grosor de la pelfcula aqu se redujo a 21 pm. La pelfcula tema una densidad de 0,43 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8700 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,41 N/pm.

EJEMPLO 6

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la velocidad de descarga se incremento a 5 m/min y la temperatura en la termofijacion se elevo a 150 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se elevo a 40 s y se establecio una convergencia de 10%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. El grosor de la pelfcula se redujo aqrn a 18 pm. La pelfcula tema una densidad de 0,43 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 8400 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,47 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 1

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 140 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion fue de 20 s. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema un grosor de 25 pm, tema una densidad de 0,33 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de solo 6200 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,25 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 2

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 145 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion fue de 20 s. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema un grosor de 25 pm y tema una densidad de 0,34 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de solo 6100 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,24 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 3

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se elevo a 140 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion fue de 20 s y la convergencia fue de 5%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema un grosor de 25 pm y tema una densidad de 0,26 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de solo 5300 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,21 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 4

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la velocidad de descarga se redujo a 2,5 m/min y la temperatura en la termofijacion se elevo a 140 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se elevo a 20 s y se establecio una convergencia de 5%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. El grosor de la pelfcula se incremento a 40 pm. La pelfcula tema una densidad de 0,33 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 11300 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,28 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 5

Se produjo una pelfcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura en la termofijacion se redujo a 110 °C. El tiempo de permanencia en la fijacion se redujo a 20 s y se establecio una convergencia de 10%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. Aqrn el grosor de la pelfcula se redujo a 25 pm y tema una densidad de 0,32 g/cm3 y mostro una apariencia opaca blanca uniforme. Se determino un valor de 6400 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,26 N/pm.

EJEMPLO COMPARATIVO 6

Se produjo una peKcula como se describio en el Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, la temperatura del rodillo de descarga se disminuyo a 110 °C. La temperatura en la termofijacion se establecio en 110 °C. Sin embargo, el tiempo de permanencia en la fijacion se redujo a 20 s y se establecio una convergencia 5 de 10%. Para el resto, la composicion de la pelfcula no se cambio y se mantuvieron las otras condiciones del procedimiento. La pelfcula tema un grosor de 25 pm, tema una densidad de 0,6 g/cm3 y mostro una apariencia blanca opaca uniforme. Se determino un valor de 9800 mN como resistencia a la perforacion, el cual corresponde a 0,39 N/pm. Sin embargo, el valor de Gurley determinado de 2400 s es inaceptable para usar la pelfcula como separador.

: Grosor / pm Densidad/ g/cm3 Porosidad /% Gurley /s Temp. de fijacion TF /°C Tiempo de fijacion /tF /s Converg. / % Contraccion MD/ % 1h a 100 °C Contraccion TD/% 1h a 100 °C Resistencia estatica a la perforacion N Resistencia estatica a la perforacion N/pm TFxtF

Ejemplol: 25 0,35 62 210 130 40 10 3,4 1,8 8,7 0,35 5200

Ejemplo2: 25 0,37 59 263 145 25 12.5 2,5 0,6 8,9 0,36 3625

Ejemplo3: 25 0,41 55 293 150 30 8 2,3 0,3 8,8 0,35 4500

Ejemplo4: 24 0,44 52 384 155 30 8 1,8 0,2 8,9 0,37 4650

Ejemplo5: 21 0,43 53 420 150 40 10 2,8 0,6 8,7 0,41 6000

Ejemplo6: 18 0,43 53 400 150 40 10 2,7 0,4 8,4 0,47 6000

Comp.1: 25 0,33 64 140 140 20 10 2.2 3,2 6,2 0,25 2800

Comp. 2: 25 0,34 63 158 145 20 10 2.0 2,5 6,1 0,24 2900

Comp.3: 25 0,26 72 95 140 20 5 2.2 3,3 5,3 0,21 2800

Comp.4: 40 0,33 64 160 140 20 5 3.7 3,6 11,3 0,28 2800

Comp.5: 25 0,32 60 140 110 20 10 6.2 10,5 6,4 0,26 2200

Comp.6: 25 0,6 36 2400 110 20 10 3.8 4,5 9,8 0,39 2200

: Grosor / pm Densidad / g/cm3 Porosidad /% Gurley /s Temp. de fijacion Tf /°C Tiempo de fijacion / tF /s Resistencia dinamica a la perforacion N Resistencia dinamica a la perforacion N/pm

Ejemplol: 25 0,35 62 210 130 40 6,5 0,26

Ejemplo2: 25 0,37 59 263 145 25 7,2 0,288

Ejemplo3: 25 0,41 55 293 150 30 7,5 0,3

Ejemplo4: 24 0,44 52 384 155 30 7,9 0,32917

Ejemplo5: 21 0,43 53 420 150 40 6,9 0,32857

Ejemplo6: 18 0,43 53 400 150 40 7,4 0,41111

Comp. 1: 25 0,33 64 140 140 20 4,6 0,184

Comp. 2: 25 0,34 63 158 145 20 4,7 0,188

Comp.3: 25 0,26 72 95 140 20 5,3 0,212

Comp.4: 40 0,33 64 160 140 20 9,6 0,24

Comp.5: 25 0,32 60 140 110 20 6,1 0,244

Comp.6: 25 0,6 36 2400 110 20 8,3 0,332

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Pelfcula porosa de multicapa o de capa sencilla, orientada biaxialmente, que comprende al menos una

capa porosa y esta capa contiene al menos un polfmero de propileno, siendo el polfmero de propileno un homopolfmero de propileno y/o un copolfmero de bloque de propileno y en la que

(i) la porosidad de la pelfcula porosa es del 30% al 80% y

(ii) la permeabilidad de la pelfcula porosa es de < 800 s (valor de Gurley) y tiene

(iii) un modulo elastico en la direccion longitudinal de > 300 N/mm2 y

(iv) un modulo elastico en la direccion transversal de > 300 N/mirP y

(v) una densidad de al menos 0,35 g/cm3 y

(vi) una resistencia estatica a la perforacion de al menos 0,3 N/pm y

(vii) un grosor de 10 a 150 pm (medido en cada caso tal como se indica en la descripcion) y la pelfcula puede obtenerse mediante un procedimiento que incluye las medidas:

(i) extrusion de una pelfcula de polipropileno porosa de capa sencilla o multicapa en la que el polfmero de propileno y el agente de nucleacion U se funden en un extrusor y se extruyen a traves de una boquilla plana sobre un rodillo de descarga,

(ii) la pelfcula fundida extruida despues se enfna y solidifica, formando cristalitos U,

(iii) esta pelfcula despues se estira en la direccion longitudinal y despues en la direccion transversal y

(iv) se realiza un tratamiento termico (termofijacion), en el que el producto de la temperatura durante la termofijacion en grados Celsius (Tf) y la duracion de la termofijacion en segundos (tF) es de al menos 3000 °Cs, preferiblemente > 3500 °Cs (Tf x tF > 3000 °Cs).

siendo la temperatura maxima durante la termofijacion (Tf) < 160 °C e

incluyendo el tratamiento termico (termofijacion) de la pelfcula al menos un periodo de > 25 s y una temperatura en el intervalo de 100 a 160 °C.
2. Pelfcula de conformidad con la reivindicacion 1,

caracterizada porque la porosidad se produce por medio de conversion de polipropileno cristalino U mientras la pelfcula se estira, encontrandose al menos un agente de nucleacion U en la pelfcula.
3. Pelfcula de conformidad con la reivindicacion 2,

caracterizada porque el agente de nucleacion U es una sal de calcio de acido pimelico y/o acido suberico y/o un oxido de hierro a nanoescala.
4. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 2 o 3,

caracterizada porque la pelfcula contiene de 50 a 85% en peso de homopolfmero de propileno, de 15 a 50% en peso de copolfmero de bloque de propileno y de 50 a 10.000 ppm de agente de nucleacion U.
5. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizada porque la densidad de la pelfcula se encuentra en un intervalo de 0,35 a 0,6 g/cm3.
6. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la pelfcula tiene un grosor de 15 a 100 pm.
7. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizada porque el polfmero de propileno no se fabrico mediante el uso de catalizadores de metaloceno.
8. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizada porque la permeabilidad de la pelfcula porosa es de 20 a < 800 s, (valor de Gurley).
9. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizada porque el modulo elastico de la pelfcula en la direccion longitudinal es de 300 a 3500 N/mm2, preferiblemente de 400 a 2000 N/mm2, en particular de 600 a 1800 N/mm2.
10. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizada porque el modulo elastico de la pelfcula en la direccion transversal es de 400 a 3000 N/mm2, preferiblemente de 500 a 2500 N/mm2, en particular de 600 a 2200 N/mm2.
11. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizada porque la contraccion en la direccion longitudinal a 100 °C y 1 hora es de < 10%, preferiblemente de < 5%.
12. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizada porque la contraccion en la direccion transversal a 100 °C y 1 hora es de < 10%, preferiblemente de < 5%.

5

10

15

20

25

30
13. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizada porque la resistencia a la perforacion de la pelreula de conformidad con la invencion es de al menos 0,35 N por pm de grosor de la pelfcula.
14. Pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 13,

caracterizada porque la temperatura en la termofijacion (Tf) es mayor que la temperature en el estiramiento transversal (Tq) y la temperatura en el estiramiento transversal (Tq) a su vez es mayor que la temperatura en el estiramiento longitudinal (Tl).
15. Metodo para producir una pelfcula definida en las reivindicaciones 1 a 14, que comprende las medidas:

(i) extrusion de una pelfcula de polipropileno porosa de capa sencilla o multicapa en la que el polfmero de propileno y el agente de nucleacion R se funden en un extrusor y se extruyen a traves de una boquilla plana sobre un rodillo de descarga,

(ii) la pelfcula fundida extruida despues se enfria y solidifica, formando cristalitos R,

(iii) esta pelfcula despues se estira en la direccion longitudinal y despues en la direccion transversal y

(iv) se realiza un tratamiento termico (termofijacion) en el que el producto de la temperatura durante la termofijacion en grados Celsius (Tf) y la duracion de la termofijacion en segundos (tF) es de al menos 3000 °Cs, (Tf x tF S 3000 °Cs).
16. Utilizacion de una pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 14,

como separador en batenas de litio, ion de litio, polfmero de litio, alcalinoterreas o condensadores de doble capa.
17. Sistema de alta energfa o de altas prestaciones, en particular batenas de litio, ion de litio, polfmero de litio, alcalinoterreas o condensadores de doble capa, que contiene una pelfcula de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 14.