JP2021514111A - 電池、電池用セパレータ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年05月16日に中国国家知識産権局に提出された出願番号が2018104718423であり、名称が「電池、電池用セパレータ及びその製造方法」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その全ての内容は、参照により本出願に組み込まれる。
製造方法は、分散剤にナノワイヤが分散される分散液を用意するステップと、ナノワイヤを層状で第2部材の表面に載せるように、分散液を第2部材の表面に移し、第2部材の表面の分散液における分散剤を取り除くステップとを含む。
製造方法は、下記のステップを含む。
ステップS101では、分散剤にナノワイヤが分散される分散液を用意する。
例えば、ディップコートは、下記のように行われる。
第2部材を、引張により緊張させる状態で、第1の所定速度で分散液に浸漬させ、第2の所定速度で分散液から脱離させる。第2部材が分散液を通るとき、分散液におけるナノワイヤ又は選択的に添加された接着剤は、化学作用、吸着作用、毛細管現象等の作用により第2部材に結合される。そして、ナノワイヤを第2部材の表面に残すように、適切な方式で分散液における分散剤を第2部材の表面から取り除く。
その主な相違として、実施例1〜4における電池のセパレータは、本開示における実施例による方法で製造され、ナノワイヤ被覆層が載せられているものである。比較例1〜4における電池のセパレータは、市販の製品を用い、ミリメートルオーダーの顆粒状物質からなる被覆層が載せられているものである。比較例5、6における電池のセパレータは、市販の製品を用い、被覆層を形成するための物質が載せられていないものである。各実施例及び比較例における電池用セパレータのベースとする例えばポリエチレン膜、ポリプロピレン膜は、市販の製品である。ポリエチレン膜、ポリプロピレン膜は、例えば、ウェット法の非織成方法により製造することができる。
Claims (19)
- 電池用セパレータであって、
第1部材と第2部材とからなる複合構造を有し、
前記第1部材は、前記電池用セパレータの熱安定性を改善することに用いられる改質材料により製造され、層状に分布されるナノワイヤの堆積体であり、
前記第2部材は、前記電池用セパレータの本体を構成するベース材料により製造され、前記第1部材が、前記第2部材に載せられるとともに前記第2部材に支持される
ことを特徴とする電池用セパレータ。 - 前記第1部材は、ミクロンオーダー及び/又はサブミクロンオーダー以下の厚さを有するものであることを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 前記第1部材は、厚さが0.01〜1μmであることを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 前記ナノワイヤは、長さと直径の比が50を超えることを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 前記ナノワイヤは、直径が1〜100nmであり、長さが0.1〜100μmであることを特徴とする請求項4に記載の電池用セパレータ。
- 前記改質材料は、炭素ナノチューブ、銀ナノワイヤ、炭化ホウ素ナノワイヤ、ナノセルロース、水酸化銅ナノワイヤ、一酸化ケイ素ナノワイヤ、ハイドロキシアパタイトナノワイヤのうちの1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 前記ベース材料は、有機高分子材料であり、好ましくは、前記有機高分子材料がポリオレフィンを含み、より好ましくは、前記ポリオレフィンがポリエチレンを含むことを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 第1部材は、多孔質構造を有することを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
- 電池用セパレータの製造方法であって、
前記電池用セパレータは、第1部材と第2部材とを有し、前記第1部材が層状で前記第2部材に載せられるとともにナノワイヤにより構成され、
前記製造方法は、
分散剤に前記ナノワイヤが分散される分散液を用意するステップと、
前記ナノワイヤを層状で前記第2部材の表面に載せるように、前記分散液を前記第2部材の表面に移し、前記第2部材の表面の前記分散液における前記分散剤を取り除くステップとを含む
ことを特徴とする電池用セパレータの製造方法。 - 前記分散剤は、水、エタノール、アセトン、N−メチルピロリドンのうちの1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項9に記載の電池用セパレータの製造方法。
- 前記分散液は、接着剤をさらに含み、好ましくは、前記接着剤が、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルピロリドン、ポリイミドのうちの1種又は複数種を含み、より好ましくは、前記分散液が、補助剤をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の電池用セパレータの製造方法。
- 分散液におけるナノワイヤの質量濃度は0.01〜50%であり、前記接着剤の質量濃度が0.01〜49%であることを特徴とする請求項10に記載の電池用セパレータの製造方法。
- 前記分散液は、塗布により前記第2部材の表面に移され、好ましくは、前記塗布が、スピンコート、ドクターブレードコート又はディップコートで実現されることを特徴とする請求項9に記載の電池用セパレータの製造方法。
- 前記分散液は、ディップコートにより前記第2部材の表面に移され、
前記ディップコートは、前記第2部材を、引張により緊張させる状態で、第1の所定速度で前記分散液に浸漬させ、第2の所定速度で前記分散液から脱離させることを含み、
好ましくは、前記第2部材が、複数のロールからなる張架系により緊張され、前記張架系が、前記第2部材を前記分散液に浸漬させるためのディップロールを少なくとも1つ備え、前記ディップロールの一部又は全部が前記分散液に入り、
より好ましくは、前記ディップロールが、空洞部と、前記空洞部と連通するとともに表面まで延在する通気孔通路とを有し、前記第2部材が、前記ディップロールの表面と面接触し、前記空洞部内に所定の真空度を有し、
さらに好ましくは、前記真空度が0.01〜0.1MPaである
ことを特徴とする請求項9に記載の電池用セパレータの製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電池用セパレータを有することを特徴とする電池。
- 前記電池は、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項15に記載の電池。
- 前記リチウムイオン電池は、充電可能なリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項16に記載の電池。
- 前記電池は、前記電池用セパレータが内蔵されるハウジングと、前記電池用セパレータにより隔離される正極及び負極とを有し、前記正極と前記電池用セパレータとの間に正極部が形成され、前記負極と前記電池用セパレータとの間に負極部が形成されることを特徴とする請求項15に記載の電池。
- 前記正極部及び前記負極部に同様な電解液が注入されることを特徴とする請求項18に記載の電池。
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CN111224157A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-02 | 北京化工大学 | 一种复合聚合物凝胶电解质及其制备方法和应用 |
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CN113013549B (zh) * | 2021-01-28 | 2021-11-02 | 清华大学 | 一种轻量化锂离子电池隔膜用涂层材料及其制备方法和轻量化锂离子电池复合隔膜 |
CN113140872B (zh) * | 2021-04-14 | 2022-10-14 | 湖南农业大学 | 双面不对称锂电池复合涂层隔膜、生产工艺及锂电池 |
CN113540697B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-09-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种复合隔膜及其制备方法 |
KR102617166B1 (ko) * | 2021-12-21 | 2023-12-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전기화학소자용 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
WO2023183239A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | Celgard, Llc | Coated separator with ceramic micro-wires |
CN115799610B (zh) * | 2023-02-06 | 2023-05-02 | 星源材质(南通)新材料科技有限公司 | 复合膜及其制备方法、包裹锂盐接枝碳纳米管的pvdf微孔膜与固态电池 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103236512A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 厦门大学 | 一种陶瓷隔膜及其在锂离子电池中的应用 |
WO2014091856A1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 日本電気株式会社 | セパレータ、電極素子、蓄電デバイスおよび前記セパレータの製造方法 |
US20140329120A1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Rechargeable battery safety by multifunctional separators and electrodes |
JP2015084318A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-04-30 | 三菱製紙株式会社 | リチウムイオン電池用セパレータ用塗液及びリチウムイオン電池用セパレータ |
US20150318532A1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-05 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Bifunctional separators for lithium-sulfur batteries |
CN105374971A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法 |
JP2016171070A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 住友化学株式会社 | セパレータ捲回体、電池の製造方法、及びセパレータ捲回体の製造方法 |
KR20160133275A (ko) * | 2015-05-12 | 2016-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 셀룰로오스 나노섬유 코팅된 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그의 제조방법 |
CN107565081A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-01-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜及其应用 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102769116B (zh) * | 2012-08-09 | 2015-07-01 | 常州大学 | 一种具有多孔复合涂层的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
WO2014050406A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 日産自動車株式会社 | 塗布装置 |
CN104157812B (zh) * | 2014-04-23 | 2017-08-25 | 华南理工大学 | 锂离子电池隔膜及其制备方法及锂离子电池 |
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CN105529425B (zh) * | 2014-11-19 | 2017-04-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种陶瓷隔膜及其制备方法和应用 |
CN105140451A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-12-09 | 佛山荷韵特种材料有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN105185940B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-10-09 | 旭成(福建)科技股份有限公司 | 聚烯烃/纳米晶体纤维素复合隔膜的制备方法及其应用 |
CN107785522B (zh) * | 2016-08-29 | 2021-05-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子电池隔膜和锂离子电池及其制备方法 |
CN106299222B (zh) * | 2016-09-05 | 2019-05-07 | 东莞新能源科技有限公司 | 一种隔膜及其二次电池 |
CN106684298B (zh) * | 2017-01-22 | 2020-03-31 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种锂离子电池的应用方法 |
CN107342386A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-10 | 河北金力新能源科技股份有限公司 | 一种耐高温低电阻率锂离子电池隔膜的制备方法 |
CN108630871B (zh) * | 2018-05-16 | 2021-05-28 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 一种电池、电池隔膜及其制备方法 |
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Patent Citations (9)
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---|---|---|---|---|
WO2014091856A1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 日本電気株式会社 | セパレータ、電極素子、蓄電デバイスおよび前記セパレータの製造方法 |
CN103236512A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 厦门大学 | 一种陶瓷隔膜及其在锂离子电池中的应用 |
US20140329120A1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Rechargeable battery safety by multifunctional separators and electrodes |
JP2015084318A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-04-30 | 三菱製紙株式会社 | リチウムイオン電池用セパレータ用塗液及びリチウムイオン電池用セパレータ |
US20150318532A1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-05 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Bifunctional separators for lithium-sulfur batteries |
JP2016171070A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 住友化学株式会社 | セパレータ捲回体、電池の製造方法、及びセパレータ捲回体の製造方法 |
KR20160133275A (ko) * | 2015-05-12 | 2016-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 셀룰로오스 나노섬유 코팅된 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그의 제조방법 |
CN105374971A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法 |
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