JP2023062017A - 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 - Google Patents
改良された膜、セパレータ、電池及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023062017A JP2023062017A JP2023017640A JP2023017640A JP2023062017A JP 2023062017 A JP2023062017 A JP 2023062017A JP 2023017640 A JP2023017640 A JP 2023017640A JP 2023017640 A JP2023017640 A JP 2023017640A JP 2023062017 A JP2023062017 A JP 2023062017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- membrane
- separator
- battery
- microporous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 484
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 139
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 599
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 119
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims description 267
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 233
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 191
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 177
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 174
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 171
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 131
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 131
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 124
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 101
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 100
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 90
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 77
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 71
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 56
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 44
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 41
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 41
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims description 35
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 35
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 29
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 29
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 29
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 27
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 26
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 26
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 24
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 21
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 20
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 17
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002227 LISICON Substances 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 239000007933 dermal patch Substances 0.000 claims description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 238000013271 transdermal drug delivery Methods 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 188
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 41
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 118
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 95
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 81
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 70
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 66
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 44
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 28
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 27
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 24
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 23
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 13
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 13
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 12
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 12
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 11
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 10
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 9
- 239000011127 biaxially oriented polypropylene Substances 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 8
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 7
- 238000000277 atomic layer chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 7
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 7
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 7
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 229920006378 biaxially oriented polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 4
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene oxide Chemical compound FC(F)(F)C1(F)OC1(F)F PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017089 AlO(OH) Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003109 Karl Fischer titration Methods 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000871 AL-6XN Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 125000005910 alkyl carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001914 chlorine tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000329 polyazepine Polymers 0.000 description 1
- 229920000323 polyazulene Polymers 0.000 description 1
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000417 polynaphthalene Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 235000011888 snacks Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/52—Separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/42—Acrylic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/423—Polyamide resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/426—Fluorocarbon polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/443—Particulate material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/454—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising a non-fibrous layer and a fibrous layer superimposed on one another
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/491—Porosity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M2010/4292—Aspects relating to capacity ratio of electrodes/electrolyte or anode/cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
【課題】薄く、欠陥を生じにくく、及び/又は被覆層において不均一性を生じにくい、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法を提供する。【解決手段】2つの面を有する多孔質膜と、前記面の1つに配置され、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せを含む層と、を備える、電気化学装置の構成部品とする。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2015年7月22日に出願されたシリアル番号第62/195,452号、2015年7月22日に出願された同第62/195,457号、2015年7月22日に出願された同第62/195,464号、及び2016年3月15日に出願された同第62/308,492号の4件の米国仮特許出願の優先権及び恩典を主張し、これらの仮特許出願はそれぞれ、参照により本明細書に完全に援用される。
本出願は、2015年7月22日に出願されたシリアル番号第62/195,452号、2015年7月22日に出願された同第62/195,457号、2015年7月22日に出願された同第62/195,464号、及び2016年3月15日に出願された同第62/308,492号の4件の米国仮特許出願の優先権及び恩典を主張し、これらの仮特許出願はそれぞれ、参照により本明細書に完全に援用される。
発明の分野
少なくとも選択された実施形態によれば、本出願、本開示又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池(batteries)、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び
/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層(oxidation protective and binder-free deposition layer)を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも
5.2ボルトまで又は少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、薄いか、非常に薄いか、又は極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法(binder-free and solvent-free deposition method)によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池(cell)、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボ
ルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層(single layer, multiple layer, single ply, and/or multiple ply)構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2
の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
少なくとも選択された実施形態によれば、本出願、本開示又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池(batteries)、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び
/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層(oxidation protective and binder-free deposition layer)を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも
5.2ボルトまで又は少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、薄いか、非常に薄いか、又は極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法(binder-free and solvent-free deposition method)によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池(cell)、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボ
ルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層(single layer, multiple layer, single ply, and/or multiple ply)構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2
の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
発明の背景
高分子被膜及びセラミック含有高分子被膜の応用は、リチウム電池における微多孔質電池セパレータ膜の熱安全性能を向上させる既知の方法である。このような被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に被膜又は層として塗布して、高温安定性を促進し、微多孔質電池セパレータ膜のセパレータ‐カソード界面における酸化を制御し、そして、リチウムイオン充電式電池システムなどの種々の電池システムにおける微多孔質電池セパレータ膜の安全性能を向上させることができる。
高分子被膜及びセラミック含有高分子被膜の応用は、リチウム電池における微多孔質電池セパレータ膜の熱安全性能を向上させる既知の方法である。このような被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に被膜又は層として塗布して、高温安定性を促進し、微多孔質電池セパレータ膜のセパレータ‐カソード界面における酸化を制御し、そして、リチウムイオン充電式電池システムなどの種々の電池システムにおける微多孔質電池セパレータ膜の安全性能を向上させることができる。
全体として参照により本明細書に援用される米国特許第6,432,586号には、種々のセラミック被覆セパレータが開示されている。加えて、こちらも全体として参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第2014/0045033号には、安全性、電池サイクル寿命及び高温性能を改善することができる、微多孔質電池セパレータ膜用の、種々のセラミック粒子含有高分子被膜が開示されている。このような被膜には、1種以上の高分子バインダ、1種類以上の無機セラミック粒子、及び水系(水性)溶媒又は非水性溶媒が含まれ得る。このような被膜は、浸漬塗装、ヘら塗り(knife)、グラビア印刷、
カーテン塗装(curtain)、噴霧などの種々の方法を用いて塗布することができるが、これ
らに限定されない。さらに、既知の種々のセラミック粒子含有高分子被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に、種々の厚さ、例えば2~6ミクロン(又はum)の厚さにおいて塗布することができる。しかしながら、既知の被膜法では、1ミクロン(10,000Å)未満、更に好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の均一でかつ制御された厚さの層を塗布できない場合がある。
カーテン塗装(curtain)、噴霧などの種々の方法を用いて塗布することができるが、これ
らに限定されない。さらに、既知の種々のセラミック粒子含有高分子被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に、種々の厚さ、例えば2~6ミクロン(又はum)の厚さにおいて塗布することができる。しかしながら、既知の被膜法では、1ミクロン(10,000Å)未満、更に好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の均一でかつ制御された厚さの層を塗布できない場合がある。
さらに、米国特許第8,455,132号には、均一であり、1 μm未満の厚さの耐
酸化層を形成するのが困難であり得ることが開示できる。種々の製造方法によって塗布された、少なくとも特定の既知の高分子被膜及びセラミック含有高分子被膜は、本来、厚く、欠陥を生じやすく、及び/又は被覆層において不均一性を生じやすく、このため、セパレータへの酸化保護の有効性を制限する可能性がある。
酸化層を形成するのが困難であり得ることが開示できる。種々の製造方法によって塗布された、少なくとも特定の既知の高分子被膜及びセラミック含有高分子被膜は、本来、厚く、欠陥を生じやすく、及び/又は被覆層において不均一性を生じやすく、このため、セパレータへの酸化保護の有効性を制限する可能性がある。
したがって、上述の問題に具体的に対処する、高分子微多孔質膜上の金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄く均一な堆積物が必要である。
加えて、リチウムイオン電池用の微多孔質セパレータ膜に、耐酸化性の優れた層が必要であり、カソードに面するセパレータ膜の片側に、セパレータとカソードとの界面におい
て極薄であり得る耐酸化層が必要であり、また、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルトまでの電圧で安定であり得る、微多孔質セパレータ膜用の耐酸化層が必要である。
て極薄であり得る耐酸化層が必要であり、また、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルトまでの電圧で安定であり得る、微多孔質セパレータ膜用の耐酸化層が必要である。
さらに、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルトまでの高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータが必要である。
発明の概要
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願又は本発明は、上述の必要性若しくは問題に対処することができ、及び/又は、薄いか、非常に薄いか若しくは極めて薄い堆積物を提供することができ、そして、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、又は高分子微多孔質膜に塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層、リチウム電池、例えば充電式リチウムイオン電池用の微多孔質セパレータ膜における耐酸化性の優れた層、少なくとも、カソードに面するセパレータ膜の片側にあり、セパレータとカソードとの界面において極めて薄く、さらに、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの電圧で安定であり得る耐酸化層、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータ、高分子微多孔質膜若しくは基材上の金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄く均一な堆積物、及び/又は同種のものであり得る。
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願又は本発明は、上述の必要性若しくは問題に対処することができ、及び/又は、薄いか、非常に薄いか若しくは極めて薄い堆積物を提供することができ、そして、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、又は高分子微多孔質膜に塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層、リチウム電池、例えば充電式リチウムイオン電池用の微多孔質セパレータ膜における耐酸化性の優れた層、少なくとも、カソードに面するセパレータ膜の片側にあり、セパレータとカソードとの界面において極めて薄く、さらに、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの電圧で安定であり得る耐酸化層、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータ、高分子微多孔質膜若しくは基材上の金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄く均一な堆積物、及び/又は同種のものであり得る。
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願又は本発明は、上述の課題、必要性若しくは問題に対処することができ、及び/又は、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せのうちの少なくとも1種、例えば、高分子多孔質若しくは微多孔質膜若しくは基材の少なくとも1つの面における金属及び/又は金属酸化物の層からなる多孔質若しくは微多孔質膜若しくは基材上の、薄いか、非常に薄いか若しくは極めて薄い堆積物であって、1ミクロン(10,000Å)未満、更に好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の均一でかつ制御された厚さの層を、物理蒸着などの堆積法若しくは技術を用いて塗布する堆積物、均一であり、1μm未満の厚さの耐酸化層、高分子微多孔質膜上の金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄く均一な堆積物、リチウムイオン電池用の微多孔質セパレータ膜における耐酸化性の優れた層、カソードに面するセパレータ膜の片側にあり、セパレータとカソードとの界面において極薄であり得る耐酸化層、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで、又は5.5ボルトまで若しくはそれ以上の電圧で安定であり得る微多孔質セパレータ膜用の耐酸化層、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータ、及び/又は同種のものを提供し得る。
少なくとも選択された実施形態によれば、本出願、本開示又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤
とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されているセパレータ膜は、微多孔質電池セパレータ膜であって、金属及び/又は金属酸化物の堆積物からなる非常に薄いか又は極めて薄い堆積物を有し、堆積物の厚さが1Åから1μmの範囲にある微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。1Åから1 μmの厚さ範囲の金属及び/又は金属酸化物からなる、
微多孔質膜上の非常に薄いか又は極めて薄い堆積物によって、厚い被膜及び/又は既知の被膜法によって形成された被膜を用いて被覆されるセパレータと同じか又はこのセパレータよりも良好な目標性能特性を有するセパレータがもたらされ得る。
微多孔質膜上の非常に薄いか又は極めて薄い堆積物によって、厚い被膜及び/又は既知の被膜法によって形成された被膜を用いて被覆されるセパレータと同じか又はこのセパレータよりも良好な目標性能特性を有するセパレータがもたらされ得る。
本明細書に用いられる金属元素は、不活性であっても反応性であってもよい。本明細書に説明されている、金属及び/又は金属酸化物からなる好ましい極薄堆積物は、高分子多孔質又は微多孔質膜又は基材(例えば、被覆されたか若しくは被覆されていない微多孔質膜)の全体の厚さに対して、厚さをほとんど増やさないにもかかわらず、例えば2~6μ
mの厚さであり(若しくはこれよりも厚く)、被膜法(例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法)を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜と同等の耐酸化性をもたらし得る。本明細書に説明されている金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物によって、1つ以上の導電層を、単層又は多層の高分子微多孔質膜に加え、また、1つ以上の導電層、及び/又は1つ以上の非導電層であって、高分子被膜及び/又は少なくとも1つの微多孔質ポリオレフィンセパレータ膜であり得る1つ以上の非導電層を有する高分子微多孔質膜を形成することができる。
mの厚さであり(若しくはこれよりも厚く)、被膜法(例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法)を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜と同等の耐酸化性をもたらし得る。本明細書に説明されている金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物によって、1つ以上の導電層を、単層又は多層の高分子微多孔質膜に加え、また、1つ以上の導電層、及び/又は1つ以上の非導電層であって、高分子被膜及び/又は少なくとも1つの微多孔質ポリオレフィンセパレータ膜であり得る1つ以上の非導電層を有する高分子微多孔質膜を形成することができる。
少なくとも特定の実施形態において、本発明による金属及び/又は金属酸化物の堆積物は、導電性であり、高分子微多孔質膜にわたり横方向に均一な電流分布を行い、これは、電池、例えばリチウムイオン電池における熱暴走事象又は潜在的な熱暴走事象の場合に、更に大きな領域に電流分布を散逸させる有効な方法であり得る。1Åから1μmの範囲の好ましい厚さを有する、金属及び/又は金属酸化物などの導電性材料からなる非常に薄いか又は極めて薄い堆積物を備えた導電層は、電池の電流を散逸させる有効な方法を提供し得る。
少なくとも特定の実施形態において、本明細書に説明されている反応性金属及び/又は反応性金属酸化物からなる極めて薄い堆積物は、電解質(例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)などのリチウム塩を含む電解質)と反応して、不動態化層を形成することができる。極めて薄い堆積物においてアルミニウム(又はアルミニウムの何らかの反応性形態)を用いる場合、アルミニウムは、電解質、例えばLiPF6電解質と反応して、フッ化アルミニウム(AlF3)不動態化層を形成することができる。この不動態化層は耐酸化性であり、反応性アルミニウムの表面に保護層を提供し、これによって、高分子セパレータ又は膜、例えば、ポリオレフィンセパレータ又は膜の酸化を防止することができる。いったん反応性アルミニウム層が形成されるか、不動態化層が形成されるか、又は反応性アルミニウム層と不動態化層がともに形成されると、改良されたセパレータの酸化安定性レベルは、例にすぎないが、厚さ2~6μmであり(又はこれよりも厚く)、既知の被膜法(例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法の1つ以上)を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜を担持するセパレータと同等のレベルに達し得る。
少なくとも選択された実施形態によれば、リチウム電池、例えばリチウムイオン電池用の微多孔質膜における、本発明による耐酸化性の優れた層は、少なくとも、カソードに面するセパレータ膜の片側にあり、セパレータとカソードとの界面において極めて薄く、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで、又は5.5ボルトまで若しくはそれ以上の電圧で安定し、及び/又は、高電圧リチウム二次電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、リチウムゲル電池、角型リチウム電池、若しくは同種のものなどのリチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで、又は5.5ボルトまで若しくはそれ以上の高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータを提供し得る。
少なくとも選択された実施形態によれば、本出願又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボル
トまで又は5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータを対象とする。堆積層は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、極めて薄い堆積物であることが好ましい。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータを対象とする。
トまで又は5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータを対象とする。堆積層は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、極めて薄い堆積物であることが好ましい。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータを対象とする。
少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、多孔質電池セパレータ膜、セパレータ、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本発明は、一次電池又は二次電池用の電池セパレータであって、蒸着、真空蒸着、物理蒸着、原子層蒸着又は化学蒸着などの堆積法によって形成された金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い層を含み、1ミクロン未満の厚さの非常に薄いか又は極めて薄い堆積物を有し得る電池セパレータを対象とする。金属は、不活性金属又は反応性金属であり得る。不活性金属及び/又は金属酸化物の堆積物は、電池において耐酸化性であり得る。反応性金属又は金属元素の堆積物は、電解質中に含まれるリチウム塩又は添加剤と反応し、セパレータ膜の更なる酸化に対して安定な保護層又は不活性化層を形成し得る。少なくとも特定の実施形態によれば、本発明は、高分子微多孔質膜であって、優れた耐酸化性、及び、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば5.5ボルトまで高い電圧安定性を有し得る金属及び/又は金属酸化物の堆積物を備えた高分子微多孔質膜を対象とする。
セパレータ膜、膜又はセパレータ全体の厚さを制限するのに、金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物が望ましい場合がある。極めて薄い堆積物とは、1Åから50nmの堆積層又は被膜を意味することが好ましい。堆積層は、金属又は金属酸化物の極めて薄い被膜であり得る。さらに、金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い層は、バインダを含まないものであり得る。非常に薄い堆積物とは、1um未満、好ましくは0.75 um未満、更に好ましくは0.5um未満、最も好ましくは0.1 um未満(及び50nm超)の堆積層又は被膜を意味することが好ましい。薄い堆積物とは、10 u
m未満の堆積層又は被膜を意味することが好ましい。
m未満の堆積層又は被膜を意味することが好ましい。
少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、酸化保護、多孔率の維持又は向上、機械的強度の維持又は向上、シャットダウン挙動の維持又は改善、及び含水量の維持又は向上をもたらす、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物、層若しくは被膜(200nm未満が好ましい。)を有した電池用セパレータを対象とする。堆積物、層又は被膜は、物理蒸着(PVD)、化学蒸着(ALD)、パルスレーザ蒸着(PLD)、原子層蒸着(ALD)、又は超短パルスレーザ蒸着を用いて、セパレータに塗布されることが好ましい。
少なくとも特定の実施形態によれば、本発明は、金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物を含み得るリチウム一次電池又はリチウム二次電池用の電池セパレータを対象とする。金属元素は、不活性金属又は反応性金属であり得る。不活性金属元素及び/又は金属酸化物からなる堆積物は、優れた耐酸化性を有し得る。反応性金属元素からなる
堆積物は、種々の電解質中に含まれるリチウム塩又は添加剤と反応し、電池セパレータ膜の酸化に対して安定な保護層又は不活性化層を形成し得る。本明細書に説明されているこのような発明の一つは、高分子微多孔質膜であって、優れた耐酸化性、及び、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば5.5ボルトまで高い電圧安定性を有し得る金属及び/又は金属酸化物からなる堆積物を有した高分子微多孔質膜を対象とする。さらに、本明細書に説明されている別の発明は、微多孔質電池セパレータ膜であって、LiPF6などのリチウム塩を含む電解質と反応して不動態化層を形成し得る反応性金属元素堆積物を有し、いったん堆積物が形成されると、優れた耐酸化性を有し、そして、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば5.5ボルトまで高電圧で安定であり得る微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。
堆積物は、種々の電解質中に含まれるリチウム塩又は添加剤と反応し、電池セパレータ膜の酸化に対して安定な保護層又は不活性化層を形成し得る。本明細書に説明されているこのような発明の一つは、高分子微多孔質膜であって、優れた耐酸化性、及び、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば5.5ボルトまで高い電圧安定性を有し得る金属及び/又は金属酸化物からなる堆積物を有した高分子微多孔質膜を対象とする。さらに、本明細書に説明されている別の発明は、微多孔質電池セパレータ膜であって、LiPF6などのリチウム塩を含む電解質と反応して不動態化層を形成し得る反応性金属元素堆積物を有し、いったん堆積物が形成されると、優れた耐酸化性を有し、そして、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば5.5ボルトまで高電圧で安定であり得る微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。
図1に示されている少なくとも1つの実施形態において、カソード/セパレータ膜界面において酸化される高分子微多孔質膜又はフィルムの感受性により、電池において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側にカソードに面するように金属及び/又は金属酸化物の堆積物を塗布することができる。図3に示されている少なくとも別の実施形態において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側に、アノードに面するように金属及び/又は金属酸化物の堆積物を塗布することができる。図2に示されている少なくとも別の実施形態において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの両側に、金属及び/又は金属酸化物の堆積物を塗布することができる。金属が反応性金属である場合、LiPF6などのリチウム塩を含む電解質と反応して不動態化層を形成した後、電池において、5.2ボルトまで又はそれ以上(例えば、5.5ボルトまで)の電圧で安定であり得る高分子微多孔質膜又はフィルム上に耐酸化層が形成される。図1~12、24~35、38及び39は、高分子微多孔質フィルム、又は高分子微多孔質セパレータ(これが好ましい場合がある。)について触れているが、膜、フィルム、基材又はセパレータは、多孔質(マクロ、ミクロ、メソ若しくはナノ多孔質など)又は微多孔質高分子材料からなる1つ以上の層(layers or plies)であり得ることが理解される。図1~12は、金属又は金属酸化
物の堆積物について触れているが、堆積物、層又は被膜は、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せのうちの1つ以上であり、例えば、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い金属及び/又は金属酸化物の堆積物であり得ることが理解される。図24~35は、有機材料堆積物に触れているが、堆積物、層又は被膜は、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せのうちの1つ以上であり、例えば、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い有機材料堆積物であり得ることが理解される。
物の堆積物について触れているが、堆積物、層又は被膜は、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せのうちの1つ以上であり、例えば、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い金属及び/又は金属酸化物の堆積物であり得ることが理解される。図24~35は、有機材料堆積物に触れているが、堆積物、層又は被膜は、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せのうちの1つ以上であり、例えば、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い有機材料堆積物であり得ることが理解される。
特定の実施形態によれば、本発明は、蒸着法を用いて塗布された、1ミクロン未満の厚さの、金属及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物を有した高分子微多孔質膜、フィルム及び/又は基材を対象とする。この蒸着法は、物理蒸着法、例えばスパッタリング及び蒸発であるがこれに限定されない物理蒸着法、原子層蒸着(ALD)法、又は化学蒸着法に基づくものであり得る。物理蒸着法は、金属又は金属酸化物を気化させることと、高分子微多孔質膜などの基材に極めて薄い層を形成することと、を含み得る。金属及び/又は金属酸化物の個々の原子又は分子の単層からなる蒸着物は、高分子微多孔質膜上に堆積させることができる。さらに、金属及び/又は金属酸化物の個々の原子又は分子の多層からなる蒸着層を、高分子微多孔質膜上に堆積させることができる。加えて、種々の順序により金属及び/又は金属酸化物が塗布される、考えられる1つ以上の層の組合せは、高分子微多孔質膜に、1ミクロン未満の厚さ、更に好ましくは0.5μm未満の厚さ、更に好ましくは1,000Å未満の厚さ、最も好ましくは500Å未満の厚さにおいて形成され得る。
例えば、浸漬、グラビア印刷、ヘら塗り、カーテン塗装などの被膜法を用いて、1μm
未満の厚さにおいて薄いか又は極めて薄い堆積物を塗布する、このような確実な方法まで至らない場合がある。物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いる極めて薄い堆積物の塗布によって、均一な耐酸化層を塗布する方法が提供され得る。物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いて達成される堆積物塗布の制御レベルは、リチウムイオン電池用の高分子微多孔質膜が通常5~25μmの厚さを有すると考える場合に、高分子微多孔質膜の厚さのわずかな増加に寄与するように、十分な精度を有し得る。
未満の厚さにおいて薄いか又は極めて薄い堆積物を塗布する、このような確実な方法まで至らない場合がある。物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いる極めて薄い堆積物の塗布によって、均一な耐酸化層を塗布する方法が提供され得る。物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いて達成される堆積物塗布の制御レベルは、リチウムイオン電池用の高分子微多孔質膜が通常5~25μmの厚さを有すると考える場合に、高分子微多孔質膜の厚さのわずかな増加に寄与するように、十分な精度を有し得る。
さらに、物理蒸着法を用いる利点は、溶媒及び/又は高分子バインダの使用が不要である、ということであり得る。物理蒸着は、電池の電圧安定性を増加させることができる、バインダを含まない堆積物の塗布方法を提供し得る。耐酸化層にバインダを用いないこの手法は、既知の一部のセラミック被膜による脆弱な側面と考えられることがあるもの、すなわち、バインダ成分の酸化を排除することができる。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている高分子微多孔質膜は、1Åから1μmの範囲の層厚さを有する金属及び/又は金属酸化物からなる薄いか又は極めて薄い堆積物が塗布された高分子微多孔質膜を対象とする。
本明細書に説明されている金属元素及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物は、高分子微多孔質の全体の厚さに対して、厚さをほとんど増やさないにもかかわらず、例えば2~6μmの厚さであるか又はこれよりも厚く、他の被膜法、例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜と同等の耐酸化安定性をもたらし得る。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されているセパレータ膜は、微多孔質電池セパレータ膜であって、有機材料堆積物からなる薄いか又は極めて薄い堆積物を有し、堆積物の厚さが20Åから1μmの範囲にある微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。20Åから1 μmの厚さ範囲の有機材料堆積層からなる、微多孔質膜上の薄いか又は極めて
薄い堆積物によって、厚い被膜及び/又は既知の被膜法によって形成された被膜を用いて被覆されるセパレータと同じか又はこのセパレータよりも良好な目標性能特性を有するセパレータがもたらされ得る。
薄い堆積物によって、厚い被膜及び/又は既知の被膜法によって形成された被膜を用いて被覆されるセパレータと同じか又はこのセパレータよりも良好な目標性能特性を有するセパレータがもたらされ得る。
本明細書に説明されている、有機材料堆積物からなる極めて薄い堆積物は、高分子微多孔質膜又は基材(例えば、被覆されたか若しくは被覆されていない微多孔質膜)の全体の厚さに対して、厚さをほとんど増やさないにもかかわらず、例えば2~6μmの厚さであり(若しくはこれよりも厚く)、被膜法(例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法)を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜と同等の耐酸化性をもたらし得る。本明細書に説明されている、有機材料堆積層からなる極めて薄い堆積物によって、1つ以上の耐酸化層及び/又は導電層を、単層又は多層の高分子微多孔質膜に加え、また、1つ以上の導電層、及び1つ以上の非導電層であって、少なくとも1つの微多孔質ポリオレフィンセパレータ膜であり得る1つ以上の非導電層を有する高分子微多孔質膜を形成することができる。
少なくとも特定の実施形態において、本発明の有機材料堆積層は、導電性であり、高分子微多孔質膜にわたり横方向に均一な電流分布を行い、これは、電池、例えばリチウムイオン電池における熱暴走事象又は潜在的な熱暴走事象の場合に、更に大きな領域に電流分布を散逸させる有効な方法であり得る。20Åから1μmの範囲の厚さを有した、有機材料からなる薄いか又は極めて薄い堆積物を備えた導電層は、電池の電流を散逸させる有効な方法を提供し得る。20Åから1μmの範囲の厚さを有した、有機材料からなる薄いか又は極めて薄いが高密度の堆積物を備えた導電層は、電池の電流を散逸させる有効な方法を提供し得る。
本発明による、リチウム電池、例えばリチウムイオン電池用の微多孔質膜における有機材料系の耐酸化性の優れた層は、少なくとも、カソードに面するセパレータ膜の片側にあり、セパレータとカソードとの界面において極めて薄く、そして、高電圧電池システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの電圧で安定し、及び/又は、リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまでの高電圧でトリクル充電を防止することができる極薄高耐酸化性微多孔質セパレータを提供し得る。
セパレータ膜全体の厚さを制限するのに、有機材料堆積物からなる極めて薄い堆積物が望ましい場合がある。さらに、有機材料堆積物からなる極めて薄い層は、バインダを含まないものであり得る。
図1に示されている少なくとも1つの実施形態において、カソード/セパレータ膜界面において酸化される高分子微多孔質膜又はフィルムの感受性により、電池において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側にカソードに面するように有機材料を塗布することができる。図3に示されている少なくとも別の実施形態において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側に、アノードに面するように有機材料堆積物を塗布することができる。図2に示されている少なくとも別の実施形態において、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの両側に、有機材料堆積物を塗布することができる。
特定の実施形態によれば、本発明は、蒸着法を用いて塗布された、1ミクロン未満、好ましくは50nm未満の厚さの、有機材料堆積物からなる薄いか又は極めて薄い堆積物を有した高分子微多孔質膜、フィルム及び/又は基材を対象とする。この蒸着法は、化学蒸着法、原子層蒸着法、又は物理蒸着法に基づくものであり得る。
蒸着法は、有機材料を気化させることと、高分子微多孔質膜などの基材に極めて薄い層を形成することと、を含み得る。有機材料の個々の原子又は分子の単層からなる蒸着物は、高分子微多孔質膜上に堆積させることができる。さらに、有機材料の個々の原子又は分子の多層からなる蒸着層を、高分子微多孔質膜上に堆積させることができる。加えて、種々の順序により有機材料堆積物が塗布される、考えられる1つ以上の層の組合せは、高分子微多孔質膜に、1ミクロン未満の厚さ、更に好ましくは0.5μm未満の厚さ、更に好ましくは1,000Å未満の厚さ、最も好ましくは500Å未満の厚さにおいて形成され得る。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている高分子微多孔質膜は、20Åから1μmの範囲の層厚さを有する有機材料からなる極めて薄い堆積物が塗布された高分子微多孔質膜を対象とする。
さらに、本明細書に説明されている反応性金属元素からなる極めて薄い堆積物は、高分子微多孔質の全体の厚さに対して、厚さをわずかにしか増やし得ないにもかかわらず、LiPF6などのリチウム塩を含む電解質と反応して不動態化層を形成した後に、例えば2~6μmの厚さであるか又はこれよりも厚く、他の被膜法、例えば、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法を用いて塗布された、非常に厚い耐酸化被膜と同等の耐酸化安定性をもたらし得る。
少なくとも特定の実施形態によれば、本開示又は本発明は、少なくとも1つの導電層を有する新規の又は改良された電池セパレータを対象とする。少なくとも1つの実施形態によれば、リチウム二次電池用の電池セパレータには、導電層が含まれる。導電層は、導電性及び/又は熱伝導性である。導電層は、1つ以上の熱可塑性層内に、又は1つ以上の熱
可塑性層間に埋め込まれる。導電層は、ポリエチレン系の層内に埋め込まれ得る。ポリエチレン系の層は、ポリプロピレン層の間に挟まれ得る。導電層には、ステンレス鋼材料が含まれることが好ましい。ステンレス鋼材料は、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルであり得る。ステンレス鋼ホイルは、多孔性であり得る。特定のリチウム二次電池には、導電層を有する前述のセパレータが含まれる。
可塑性層間に埋め込まれる。導電層は、ポリエチレン系の層内に埋め込まれ得る。ポリエチレン系の層は、ポリプロピレン層の間に挟まれ得る。導電層には、ステンレス鋼材料が含まれることが好ましい。ステンレス鋼材料は、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルであり得る。ステンレス鋼ホイルは、多孔性であり得る。特定のリチウム二次電池には、導電層を有する前述のセパレータが含まれる。
特定の実施形態によれば、導電層は、段階的な製造工程によって微多孔質セパレータ膜の内部に埋め込まれた、金属‐酸化物セラミック化合物、高融点ポリマー、金属酸化物と高分子の複合材などの熱機械安定性材料(thermal mechanically stable material)からなる強化層としても機能し得る。物理蒸着、化学蒸着、又は原子層蒸着などの別個の被膜法を用いて、約50Åから10ミクロン、好ましくは、少なくとも約10nm及び約1ミクロン未満の厚さ範囲の強化層を堆積させることができる。セパレータの内部に薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い強化層を堆積させることによって、機械的強度が付与され、安全性が向上し得る。選択された実施形態において、導電性要素を有するか又は有さない強化層は、セパレータのカール、被膜の接着性を改善し、電池アセンブリにおいて静電気が発生しやすくなること(static aiding)を低減し、熱安定性を向上させ得る。少なくとも
特定の実施形態によれば、導電層の堆積層は、不織布単層、又は不織布膜に積み重ねられたか若しくは付着した微多孔質膜に塗布され得る。さらに、少なくとも特定の実施形態において、埋め込まれたセラミック導電層は、250℃以上において2%を超える揮発性成分を有したセラミック被膜を含有し得る。少なくとも特定の実施形態において、導電性の又は埋め込まれた若しくは強化されたセパレータには、イオン伝導性バインダを有するセラミック層が含まれ得る。少なくとも特定の実施形態において、導電層又は埋め込まれた層の厚さは、約1~10μm(又はum)以上、好ましくは約2~10 μm、更に好ま
しくは約3~10 μm、最も好ましくは約3~5μmである。
特定の実施形態によれば、導電層の堆積層は、不織布単層、又は不織布膜に積み重ねられたか若しくは付着した微多孔質膜に塗布され得る。さらに、少なくとも特定の実施形態において、埋め込まれたセラミック導電層は、250℃以上において2%を超える揮発性成分を有したセラミック被膜を含有し得る。少なくとも特定の実施形態において、導電性の又は埋め込まれた若しくは強化されたセパレータには、イオン伝導性バインダを有するセラミック層が含まれ得る。少なくとも特定の実施形態において、導電層又は埋め込まれた層の厚さは、約1~10μm(又はum)以上、好ましくは約2~10 μm、更に好ま
しくは約3~10 μm、最も好ましくは約3~5μmである。
発明の詳細な説明
少なくとも特定の実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、無バインダ及び無溶媒堆積法によって塗布された金属及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる薄いか又は極めて薄い堆積物を備えた高分子微多孔質膜又は基材に1つ以上の層を有し得る電池用セパレータを対象とする。金属及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる非常に薄いか又は極めて薄い堆積物は、1μm以下の厚さであることが好ましい。このような非常に薄いか又は極めて薄い堆積層を利用することによって、リチウム電池、例えば充電式リチウムイオン電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、無バインダ及び無溶媒堆積法は、1μm未満、好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さを有し得る均一な堆積層を堆積させることができ、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている種々の実施形態は、高分子微多孔質電池セパレータ膜であって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定であり得る、高分子微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。不活性金属元素、反応性金属元素及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物は、物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法によって、高分子微多孔質膜に塗布され得る。
少なくとも特定の実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、無バインダ及び無溶媒堆積法によって塗布された金属及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる薄いか又は極めて薄い堆積物を備えた高分子微多孔質膜又は基材に1つ以上の層を有し得る電池用セパレータを対象とする。金属及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる非常に薄いか又は極めて薄い堆積物は、1μm以下の厚さであることが好ましい。このような非常に薄いか又は極めて薄い堆積層を利用することによって、リチウム電池、例えば充電式リチウムイオン電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、無バインダ及び無溶媒堆積法は、1μm未満、好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さを有し得る均一な堆積層を堆積させることができ、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている種々の実施形態は、高分子微多孔質電池セパレータ膜であって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧システムにおいて、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定であり得る、高分子微多孔質電池セパレータ膜を対象とする。不活性金属元素、反応性金属元素及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料からなる、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物は、物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法によって、高分子微多孔質膜に塗布され得る。
物理蒸着(PVD)には、所望のフィルム材料の気化形態を種々の基材表面に凝縮させることによって薄膜を堆積させるのに用いられる、種々の蒸着法及び/又は真空蒸着法が含まれ得る。PVDは、例にすぎないが、半導体装置、バルーン及びスナックバッグ用の
アルミニウム被覆PETフィルム、並びに金属加工用の被覆切削工具を含む種々の物品の製造に用いられる。真空金属被覆は、物理蒸着の形態であり、金属を蒸発によって非金属基材と連結させる方法である。真空金属被覆に用いられる最も一般的な金属は、コスト、熱力学及び反射特性などの種々の理由により、アルミニウムである。
アルミニウム被覆PETフィルム、並びに金属加工用の被覆切削工具を含む種々の物品の製造に用いられる。真空金属被覆は、物理蒸着の形態であり、金属を蒸発によって非金属基材と連結させる方法である。真空金属被覆に用いられる最も一般的な金属は、コスト、熱力学及び反射特性などの種々の理由により、アルミニウムである。
蒸着法は、堆積層の厚さ、堆積層の極めて薄い厚さのその優れた制御、及び極めて薄い堆積層の欠陥のないか又は実質的に欠陥のない品質により、本明細書に説明されている種々の実施形態に係る、不活性金属元素、反応性金属元素及び/又は金属酸化物からなる極めて薄い堆積物の、好ましい塗布方法の一つである。少なくとも特定の実施形態において、堆積層は有機材料であり得る。非常に薄い堆積層の厚さは、セパレータ膜の全体の厚さが増えないように、1μm未満の範囲にあることが望ましい。本明細書に説明されている非常に薄い堆積層は、セパレータ膜の全体の厚さに対して、厚さをわずかにしか増やさない。不活性金属元素、金属酸化物及び/又は有機材料からなる極めて薄い堆積物は、非常に厚いセパレータ、例えば、厚さ2~6μmであり(又はこれよりも厚く)、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装などの被膜法を用いて塗布された被膜を担持するセパレータと同等のレベルの酸化安定性を有するセパレータを提供し得る。反応性金属元素(例えば、アルミニウム)からなる極めて薄い堆積物は、例えばLiPF6のようなリチウム塩を含み、そしてAlF3不動態化層を形成し得る電池電解質と反応し得る。この極めて薄い不動態化層は耐酸化性であり、非常に厚いセパレータ、例えば、厚さ2~6μmであり(又はこれよりも厚く)、浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装、グラビア印刷などの被膜法を用いて塗布された被膜を担持するセパレータと同等のレベルの酸化安定性を有するセパレータを提供し得る。
非常に薄い電池セパレータ又はセパレータ膜は、電池においてあまりかさばらず、そして、電池の体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度を更に高くすることができるため、望ましいと考えられる。
本明細書に説明されている堆積層の形成では、蒸着法を利用して、堆積層としての金属及び/又は金属酸化物からなる非常に薄い層を、1μm未満の薄いか又は極めて薄い厚さにおいて堆積させることができる。物理蒸着(PVD)、化学蒸着(CVD)及び原子層蒸着(ALD)は、一般的に知られている3種類の蒸着法である。物理蒸着の非限定的な例は、スパッタリング及び蒸発である。物理蒸着は、金属元素、反応性金属元素、不活性金属元素、又は金属酸化物を気化させることと、セパレータ膜などの基材に極めて薄い層を形成することと、を含み得る。金属及び/又は金属酸化物などの高耐酸化性材料の個々の原子又は分子の単層からなる蒸着層を、微多孔質セパレータ膜上に堆積させることができる。さらに、不活性金属元素、反応性金属元素若しくは金属酸化物化合物及び/又は有機材料などの高耐酸化性材料の個々の原子又は分子の多層からなる蒸着層を、微多孔質セパレータ膜上に堆積させることができる。加えて、種々の順序により金属及び/又は金属酸化物及び/又は有機材料が塗布される、考えられる1つ以上の層の組合せは、微多孔質セパレータ膜に、1ミクロン未満の厚さ、更に好ましくは0.5μm未満の厚さ、更に好ましくは1,000Å未満の厚さ、最も好ましくは500Å未満の厚さにおいて形成され得る。
また、堆積物を層状に堆積させる膜成長法である原子層蒸着(ALD)を用いて、制御された様式において極めて薄い堆積層を塗布することもできる。フィルム前駆体の蒸気は、通常、真空槽内の基材において吸収される。次いで、真空槽から蒸気をポンプにより送り出し、基材に、吸収された前駆体、通常、本質的に単層の薄い層を残す。その後、反応物を熱的条件下で真空槽内に入れ、これによって、吸収された前駆体との反応が促進し、所望の材料からなる層が形成する。反応生成物は、真空槽からポンプにより送り出される。材料の後続する層は、基材を再び前駆体蒸気に暴露し、そして堆積工程を繰り返すこと
によって形成することができる。ALDは、非常に薄いフィルムを製造することができ、フィルムには、非常に緻密な層が形成され、フィルムの欠陥は最小である。ALDは、プラスチック基材に構築された高感度電子機器及び構成部品をパッケージ化するバリア層を作製するのに適している。
によって形成することができる。ALDは、非常に薄いフィルムを製造することができ、フィルムには、非常に緻密な層が形成され、フィルムの欠陥は最小である。ALDは、プラスチック基材に構築された高感度電子機器及び構成部品をパッケージ化するバリア層を作製するのに適している。
また、化学蒸着(CVD)法を用いて、制御された様式において非常に薄いか又は極めて薄い堆積層を塗布することもできる。化学蒸着は、固体薄膜を表面に塗布するのに広く用いられている別の材料処理法である。化学蒸着は、非常に広い範囲の材料を堆積させるのに用いられている。CVDは、その最も簡単な具体化では、CVD層が塗布される1つ以上の加熱物体を収容する室内に前駆体気体又は気体を流すことを含む。高温表面において及び高温表面付近で化学反応が生じ、その結果、表面に薄膜が堆積する。これには、未反応の前駆体気体とともに室から排出される化学副産物の生成が伴う。これは、ホットウォールリアクタ(hot-wall reactors)及びコールドウォールリアクタ(cold-wall reactors)内で、上述した気圧に対してトール以下(sub-torr)の全圧において、キャリアガスの有
無にかかわらず、通常200~1600℃の範囲の温度において、行うことができる。また、プラズマ、イオン、光子、レーザ、高温フィラメント、又は堆積速度を上昇させる及び/又は堆積温度を低下させる燃焼反応の使用を含む、質が向上した種々のCVD法もある。
無にかかわらず、通常200~1600℃の範囲の温度において、行うことができる。また、プラズマ、イオン、光子、レーザ、高温フィラメント、又は堆積速度を上昇させる及び/又は堆積温度を低下させる燃焼反応の使用を含む、質が向上した種々のCVD法もある。
PVD、CVD又はALDを用いる堆積層の塗布は、不活性金属元素、反応性金属元素及び/又は金属酸化物化合物からなる堆積物の厚さの増加を制御する確実な方法を提供し得る。堆積層の厚さは極めて薄く、1μm未満、更に好ましくは0.5 μm未満、更に
好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さの範囲にあり得る。例えば、浸漬、グラビア印刷、ヘら塗り、カーテン塗装などの他の被膜法を用いて、1μm未満の厚さにおいて薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物を塗布する、このような確実な方法まで至らない場合がある。PVD、CVD又はALD蒸着法のうちの1つ以上を用いる極めて薄い堆積物の塗布は、均一な耐酸化層を塗布する確実な方法を提供し得る。PVD、CVD又はALD蒸着法において達成される塗布の制御レベルは、電池用の高分子微多孔質膜が、場合によっては、5~25μmの厚さを有すると考える場合に、高分子微多孔質膜の厚さのわずかな増加に寄与するように、十分な精度を有し得る。
好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さの範囲にあり得る。例えば、浸漬、グラビア印刷、ヘら塗り、カーテン塗装などの他の被膜法を用いて、1μm未満の厚さにおいて薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物を塗布する、このような確実な方法まで至らない場合がある。PVD、CVD又はALD蒸着法のうちの1つ以上を用いる極めて薄い堆積物の塗布は、均一な耐酸化層を塗布する確実な方法を提供し得る。PVD、CVD又はALD蒸着法において達成される塗布の制御レベルは、電池用の高分子微多孔質膜が、場合によっては、5~25μmの厚さを有すると考える場合に、高分子微多孔質膜の厚さのわずかな増加に寄与するように、十分な精度を有し得る。
高分子被膜又はセラミック含有高分子被膜を塗布する代替被膜法は、当業者に知られており、とりわけ、安全性、電池サイクル寿命及び高温性能を改善することによって、電池の微多孔質電池セパレータ膜の性能をある程度向上させることができる。このような被膜には、1種以上の高分子バインダ、1種類以上の粒子(例えば、無機セラミック粒子)、及び水系溶媒又は非水性溶媒が含まれ得る。このような被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に被膜又は層として塗布して、とりわけ、高温安定性を促進し、熱収縮を低減し、電池のセパレータ‐カソード界面における酸化を制御し、そして、リチウムイオン充電式電池システムなどの電池における微多孔質電池セパレータ膜の安全性能を向上させることができる。このような被膜は、浸漬塗装、ヘら塗り、グラビア印刷、カーテン塗装などの既知の方法を用いて塗布することができるが、これらに限定されない。これらの高分子被膜及び/又はセラミック粒子含有高分子被膜は、通常、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に2~6ミクロン又はそれ以上の厚さにおいて塗布される。ただし、これらの既知の被膜法では、1ミクロン未満、0.5μm未満、更に好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の制御された厚さの均一な層を塗布できない場合がある。
特定の実施形態によれば、セパレータの種々の特性、例えば、高温におけるセパレータ膜の熱安定性を更に向上させるように、高分子被膜及び/又はセラミック粒子含有高分子被膜を、金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に又は金属及び/又は金属酸化物堆積層に
加えて塗布することができる。全体として参照により本明細書に援用される米国特許第6,432,586号には、種々のセラミック被覆セパレータが開示されている。加えて、こちらも全体として参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第2014/0045033号には、安全性、電池サイクル寿命及び高温性能を改善することができる微多孔質電池セパレータ膜用の、種々のセラミック粒子含有高分子被膜が開示されている。このような被膜には、1種以上の高分子バインダ、1種類以上の無機セラミック粒子、及び水系溶媒又は非水性溶媒が含まれ得る。このような被膜は、浸漬塗装、ヘら塗り、グラビア印刷、カーテン塗装、噴霧などの種々の方法を用いて塗布することができるが、これらに限定されない。さらに、既知の種々のセラミック粒子含有高分子被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に、種々の厚さ、例えば2~6ミクロンの厚さにおいて塗布することができる。
加えて塗布することができる。全体として参照により本明細書に援用される米国特許第6,432,586号には、種々のセラミック被覆セパレータが開示されている。加えて、こちらも全体として参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第2014/0045033号には、安全性、電池サイクル寿命及び高温性能を改善することができる微多孔質電池セパレータ膜用の、種々のセラミック粒子含有高分子被膜が開示されている。このような被膜には、1種以上の高分子バインダ、1種類以上の無機セラミック粒子、及び水系溶媒又は非水性溶媒が含まれ得る。このような被膜は、浸漬塗装、ヘら塗り、グラビア印刷、カーテン塗装、噴霧などの種々の方法を用いて塗布することができるが、これらに限定されない。さらに、既知の種々のセラミック粒子含有高分子被膜を、微多孔質電池セパレータ膜の片側又は両側に、種々の厚さ、例えば2~6ミクロンの厚さにおいて塗布することができる。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、1種以上の有機材料からなる堆積物を備え、厚さが20Åから1μmの範囲にある堆積層が塗布される高分子微多孔質膜(このような膜の好ましい厚さは2~200μmの範囲にあり、更に好ましくは50 μm未満である。)を対象とする。一部の実施形態において、有機材料
としては、1種以上の非導電性高分子及び/又は導電性高分子を挙げることができる。種々の実施形態において、有機材料堆積層には、ポリピロール(PPY)、ポリ(3,4‐エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリ(3‐チオフェン酢酸)(PTAA)、ポリ(フッ素)、ポリフェニレン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリナフタレン、ポリ(p‐フェニレンビニレン)(PPV)、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、及び/又はポリ(p‐フェニレンスルフィド)(PPS)からなる、種々の組合せによる、1種以上の導電性の形態又は導電する形態が含まれ得る。
としては、1種以上の非導電性高分子及び/又は導電性高分子を挙げることができる。種々の実施形態において、有機材料堆積層には、ポリピロール(PPY)、ポリ(3,4‐エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリ(3‐チオフェン酢酸)(PTAA)、ポリ(フッ素)、ポリフェニレン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリナフタレン、ポリ(p‐フェニレンビニレン)(PPV)、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、及び/又はポリ(p‐フェニレンスルフィド)(PPS)からなる、種々の組合せによる、1種以上の導電性の形態又は導電する形態が含まれ得る。
特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、高分子微多孔質膜であって、不活性金属元素などの高耐酸化性材料を含み、厚さが20Åから1μmの範囲にある堆積層が塗布された高分子微多孔質膜を対象とする。不活性金属元素の非限定的な例は、金及び白金であり得る。微多孔質高分子膜又はフィルム上への金又は白金などの化学的に安定している金属の堆積物は、堆積層を担持する微多孔質高分子膜の片側がカソードと接するときに耐酸化層を形成し得る。電池が高電圧電池(例えば、5.2ボルトまで又はそれ以上の電池、例えば7.0ボルトまで又はそれ以上の電池)である場合、酸化は更に活発であり、保護耐酸化層は、カソードに対する微多孔質高分子膜の酸化分解を制限するのに望ましい。本明細書の種々の実施形態に係る金属堆積層は、導電層であり、蓄電池内の電流分布を散逸させ得る。
少なくとも特定の実施形態において、本明細書に説明されている本発明の金属酸化物、有機、及び/又は金属、導電性堆積層は、ポリオレフィンなどのポリマー、例えば、ポリプロピレン、ポリプロピレンブレンド、ポリプロピレン共重合体、又はこれらの混合物、及びポリエチレン、ポリエチレンブレンド、ポリエチレン共重合体、又はこれらの混合物であるが、これらに限定されないポリマーからなる非導電層に塗布することができる。非導電層の非限定的な例としては、ともに当業者に一般的に知られている乾式法又は湿式法によって製造される、単層、二層、三層又は多層(共押出し若しくは積層)多孔質膜を挙げることができる。
少なくとも特定の実施形態によれば、反応性金属元素の例としては、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)及び銅(Cu)を挙げることができる。反応性金属元素の例として、アルミニウムは、空気中の酸素に暴露すると、酸化アルミニウム(Al2O3)からなる極めて薄い保護層を形成する。Al2O3の層は、空気中での更なる酸化に対して安定であり得る。また、LiPF6などのリチウム塩を含む電池電解質にアルミニウム(A
l)が暴露すると、アルミニウムは反応して、酸化に対して安定であり得るフッ化アルミニウム(AlF3)からなる極めて薄い保護層を形成し得る。さらに、アルミニウム、ニッケル及び銅は、導電性金属である。フッ化アルミニウム(AlF3)は、非導電性であり得る。
l)が暴露すると、アルミニウムは反応して、酸化に対して安定であり得るフッ化アルミニウム(AlF3)からなる極めて薄い保護層を形成し得る。さらに、アルミニウム、ニッケル及び銅は、導電性金属である。フッ化アルミニウム(AlF3)は、非導電性であり得る。
図1~12に示されている概略図には、これらの図に描写されている金属又は金属酸化物堆積層の一部としての、反応性金属、不活性金属、金属酸化物、又はこれらの一部の組合せが含まれ得る。ほんの一例にすぎないが、アルミニウムなどの反応性金属を用いる例として、図1は、蓄電池であって、高分子微多孔質膜又はフィルムがカソードとアノードとの間にあり、そして、反応性金属アルミニウムからなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い保護堆積物が、カソードに隣接しているか又はカソードと接している高分子微多孔質膜又はフィルムの片側に塗布されている、蓄電池の概略図を示し得る。1つ以上のアルミニウム堆積層の塗布によって、1つ以上の導電層を含有する高分子微多孔質膜又はフィルムを形成することができる。アルミニウムは、本明細書に説明されている本発明の堆積層に用いることができ、物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いて、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側又は両側に塗布することができる。例えばポリエチレン(PE)であるが、これに限定されない、ポリマーは、ポリプロピレンよりも電池において酸化の影響を受けやすい可能性がある。PEセパレータ膜に塗布されるアルミニウム堆積層は、アルミニウムが電池の電解質と反応し得るため、セパレータをカソード/セパレータ界面において酸化から保護することができるが、電解質は、フッ化アルミニウム(AlF3)からなる不動態化層を形成するように、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)などのリチウム塩を含み得る。AlF3不動態化層は、更なる酸化に対して安定している。
Al堆積物は、LiPF6塩を含む電解質と反応してフッ化アルミニウム(AlF3)からなる層を形成し得るため、反応性「その場(in-situ)」層と説明することができる
。アルミニウム堆積層の表面に形成され得るフッ化アルミニウムの層は、その不活性化学挙動により、不動態化層と説明することができる。このような系における新しく未反応で新たに暴露するなどするアルミニウムは、新しく未反応で新たに暴露するなどするアルミニウムの場所にあふれ出てAlと反応し更に多くのAlF3を形成する電解質が十分に供給されているため、自己修復されると考えられる。AlF3層は、種々の材料の更なる反応を防止する、例えば、リチウムイオン電池及び/又は電池の性能低下の一因となり得るLiPF6含有電解質と電極材料の反応を防止する保護層を提供し得る。
。アルミニウム堆積層の表面に形成され得るフッ化アルミニウムの層は、その不活性化学挙動により、不動態化層と説明することができる。このような系における新しく未反応で新たに暴露するなどするアルミニウムは、新しく未反応で新たに暴露するなどするアルミニウムの場所にあふれ出てAlと反応し更に多くのAlF3を形成する電解質が十分に供給されているため、自己修復されると考えられる。AlF3層は、種々の材料の更なる反応を防止する、例えば、リチウムイオン電池及び/又は電池の性能低下の一因となり得るLiPF6含有電解質と電極材料の反応を防止する保護層を提供し得る。
金属酸化物化合物の非限定的な例は、酸化アルミニウム(Al2O3)であり得る。Al2O3は、例えば、LiPF6などのリチウム塩を含む炭酸アルキル電解質の一般的な混合物において、酸化され得ない耐酸化性材料である。Al2O3耐酸化性堆積層は、膜の酸化であって、電池の高分子微多孔質膜の安全性能を制限し、及び/又は電池の寿命に対して悪影響を及ぼし得る酸化から膜を保護する、物理蒸着法、原子層蒸着法又は化学蒸着法を用いて、電池セパレータ膜の両側に塗布することができる。酸化過程は、カソード/セパレータ界面において更に懸念される場合があり、加えて、例えばポリエチレンであるがこれに限定されない高分子微多孔質膜の酸化に対する感受性により、酸化過程は、特定の種類の膜において更に懸念される場合がある。リチウムイオン電池のカソードと接している高分子微多孔質膜の片側にAl2O3耐酸化性堆積層を塗布することによって、高分子微多孔質膜が酸化されるのを防止することができる。
蒸着法は、1 μm未満の非常に薄い厚さにおいて、好ましくは0.5μm未満、更に
好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さにおいて、Al2O3耐酸化性堆積物を塗布する方法を提供する。さらに、蒸着は、均一な耐酸化性Al2O3堆積物を塗布することができる。浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装などの他の被膜法は、蒸
着法を用いて達成することが可能な均一性及び欠陥のない層の品質のレベルを達成できない場合がある。蒸着法、例えば物理蒸着法の更なる利点は、金属及び/又は金属酸化物の堆積物の塗布にバインダ成分が必要でない場合があることである。バインダを含まない耐酸化性堆積層を堆積させることによってセパレータを改良するこの手法は、バインダ成分の酸化を含み得る一部のセラミック被膜による脆弱な側面を排除することができる。
好ましくは1,000Å未満、最も好ましくは500Å未満の厚さにおいて、Al2O3耐酸化性堆積物を塗布する方法を提供する。さらに、蒸着は、均一な耐酸化性Al2O3堆積物を塗布することができる。浸漬、ヘら塗り、カーテン塗装などの他の被膜法は、蒸
着法を用いて達成することが可能な均一性及び欠陥のない層の品質のレベルを達成できない場合がある。蒸着法、例えば物理蒸着法の更なる利点は、金属及び/又は金属酸化物の堆積物の塗布にバインダ成分が必要でない場合があることである。バインダを含まない耐酸化性堆積層を堆積させることによってセパレータを改良するこの手法は、バインダ成分の酸化を含み得る一部のセラミック被膜による脆弱な側面を排除することができる。
本明細書に説明されている実施形態のうちの一部において、本発明のセパレータには、セラミック被膜を塗布することができ、このようなセラミック被膜としては、ポリマー又はポリマーの組合せ、例えば、PVDF、PVDF:HFP、PEO、PTFE、SBR、PVA、アクリル、及び/又は同種のもの、並びに、粒子、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)などの金属酸化物セラミック化合物を挙げることができる。図4、9、10及び12を参照されたい。このようなセラミック被膜は、セパレータ膜の種々の特性、例えば、高温におけるセパレータ膜の熱安定性を更に向上させるように、極めて薄い金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に被膜として塗布することができる。図5、6、7、8、10、11及び12は、セラミック被膜、例えば酸化アルミニウム(Al2O3)含有セラミック被膜が、蒸着された好ましくは極めて薄い金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される、本発明の種々の実施形態を描写している。さらに、図4、9、10及び12は、セラミック被膜、例えば酸化アルミニウム含有セラミック被膜が、高分子微多孔質膜又はフィルムの1つの面に塗布される、本発明の種々の実施形態を描写している。付加的なセラミック被膜は、高温、例えば最大180℃又は180℃を超える温度におけるセパレータ膜の熱安定性を更に向上させるように、浸漬、グラビア印刷、へら塗りなどの種々の被膜法を用いて、1~10μm、場合によっては、2~10 μmの範囲の厚さの
更に厚い層として、塗布することができる。
更に厚い層として、塗布することができる。
本明細書に示され説明されている、種々の実施形態において、金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層、例にすぎないが、PVD塗布された反応性金属層は、導電性であり、電池セパレータ膜にわたり横方向に均一な電流分布を行い、これは、電池における熱暴走事象又は潜在的な若しくは考えられる熱暴走事象の場合に、更に大きな領域に電流分布を散逸させる有効な方法であり得る。
種々の実施形態において、本出願又は本発明は、リチウムイオン電池の微多孔質セパレータへの50nmを超える厚さの金属及び/又は金属酸化物からなる堆積物に関する、性能パラメータ及びフィルム特性の低下に対処することができる。同じ又は改良されたフィルム特性には、含水量又は保持特性及び電解質濡れが含まれるが、これらに限定されない。リチウムイオン電池の工業規格では、含水量は、500ppm未満であることが示唆されているが、表1には、2つの堆積被膜試料の含水量が許容範囲内であることが示されている。両方の試料に、10nmの酸化アルミニウムを被覆し、それぞれ、401.3及び212.6 ppmという許容レベルの含水量を示した。50 nmよりも厚いAl2O3層を有するこれらのフィルムは、カールフィッシャー滴定を用いて決定されるように、規格を超える水分量を示す(図23)。
本明細書に示され説明されている種々の実施形態において、極めて薄い堆積層は、濡れを改善することができる。図21は、Celgard(登録商標)2500ベースのフィルムと比較
した場合の、濡れ性の改善を示している。
した場合の、濡れ性の改善を示している。
本明細書に示され説明されている種々の実施形態において、有機材料からなる極めて薄い堆積物は、化学蒸着法、原子層蒸着法又は物理蒸着法によって、高分子微多孔質膜に塗布することができる。
図24~35に示されている概略図には、有機材料堆積層が含まれている。図24は、有機材料堆積物を用い、蓄電池であって、高分子微多孔質膜又はフィルムがカソードとアノードとの間にあり、そして、1つ以上の有機材料堆積層からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い保護堆積物が、カソードに隣接しているか又はカソードと接している高分子微多孔質膜又はフィルムの片側に塗布されている、蓄電池の概略図を示している。1つ以上の有機材料堆積層の塗布によって、1つ以上の導電層を含有する高分子微多孔質膜又はフィルムを形成することができる。有機材料堆積物は、本明細書に説明されている本発明の堆積層に用いることができ、化学蒸着法、原子層蒸着法又は物理蒸着法を用いて、非導電性高分子微多孔質膜又はフィルムの片側又は両側に塗布することができる。例えばポリエチレン(PE)であるが、これに限定されない、ポリマーは、ポリプロピレンよりも電池において酸化の影響を受けやすい可能性がある。PEセパレータ膜に塗布される有機材料堆積層は、セパレータをカソード/セパレータ界面において酸化から保護することができる。
有機材料堆積層は、化学蒸着法、原子層蒸着法又は物理蒸着法を用いて、電池セパレータ膜の両側に塗布することができる。有機材料堆積層は、種々の方法によりセパレータに有用性を付加することができる。これによって、エネルギーの散逸が促進され得る。加えて、導電層が提供され得る。さらに、電池の高分子微多孔質膜の安全性能を制限し、及び/又は電池の寿命に対して悪影響を及ぼす場合がある、酸化から膜を保護するように作用し得る。酸化過程は、カソード/セパレータ界面において更に懸念される場合があり、加えて、例えばポリエチレンであるがこれに限定されない高分子微多孔質膜の酸化に対する感受性により、酸化過程は、特定の種類の膜において更に懸念される場合がある。リチウムイオン電池のカソードと接している高分子微多孔質膜の片側に有機材料堆積層を塗布することによって、高分子微多孔質膜を酸化から保護し、被膜の接着性を促進し、粘着性のセパレータを提供し、非粘着性のセパレータを提供し、更に強力な耐穿刺性セパレータを提供することなどが可能である。
本明細書に説明されている実施形態のうちの一部において、本発明のセパレータには、セラミック被膜を塗布することができ、このようなセラミック被膜としては、ポリマー又はポリマーの組合せとともに、粒子、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)などの金属酸化物セラミック化合物を挙げることができる。このようなセラミック被膜は、セパレータ膜の種々の特性、例えば、高温におけるセパレータ膜の熱安定性を更に向上させるように、薄いか、非常に薄いか、又は極めて薄い有機材料堆積層の上に被膜として塗布することができる。図28、29、30、31、33、34及び35は、セラミック被膜、例えば酸化アルミニウム(Al2O3)含有セラミック被膜が、蒸着された極めて薄い有機材料堆積層の上に塗布される、本発明の種々の実施形態を描写している。さらに、図27、32、33及び35は、セラミック被膜、例えば酸化アルミニウム含有セラミック被膜が、高分子微多孔質膜又はフィルムの1つの側に塗布される、本発明の種々の実施形態を描写している。付加的なセラミック被膜は、高温、例えば最大180℃又は180℃を超える温度におけるセパレータ膜の熱安定性を更に向上させるように、浸漬、グラビア印刷、へら塗りなどの種々の被膜法を用いて、1~10μm、場合によっては、2~10 μ
mの範囲の厚さの更に厚い層として、塗布することができる。
mの範囲の厚さの更に厚い層として、塗布することができる。
本明細書に示され説明されている種々の実施形態において、有機材料からなる堆積層、例にすぎないが、CVD塗布された有機材料層は、導電性であり、電池セパレータ膜にわたり横方向に均一な電流分布を行い、これは、電池における熱暴走事象又は潜在的な若しくは考えられる熱暴走事象の場合に、更に大きな領域に電流分布を散逸させる有効な方法であり得る。
導電層に用いることができる導電性材料の一つは、ステンレス鋼である。いかなるステンレス鋼を用いてもよい。ステンレス鋼としては、オーステナイト系ステンレス鋼(200及び300シリーズ)、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、並びに二相ステンレス鋼が挙げられる。ステンレス鋼としては、スーパーフェライト系ステンレス鋼、及びスーパーオーステナイト系ステンレス鋼を挙げることができる。一実施形態において、ステンレス鋼は、スーパーフェライト系ステンレス鋼であり得る。スーパーフェライト系ステンレス鋼は、25重量%を超えるクロム(Cr)と、0.05重量%未満の炭素(C)と、を含む鉄(Fe)合金であることが特徴である。スーパーフェライト系ステンレス鋼の例としては、日本高周波鋼業株式会社(東京、日本)製の、SHOMAC(登録商標)302(Cr 30重量%;Mo(モリブデン)2重量%)、及びSHOMAC(登録商標)R261(Cr 26重量%;Mo 1.3重量%)が挙げられる。別の実施形態において、ステンレス鋼は、スーパーオーステナイト系ステンレス鋼であり得る。スーパーオーステナイト系ステンレス鋼は、概して、20重量%を超えるニッケル(Ni)を含む鉄(Fe)合金であることが特徴である。スーパーオーステナイト系ステンレス鋼の例としては、ATI社(ピッツバーグ、ペンシルベニア州)製の、AL-6XN(Cr 20.5から21.8重量%;Ni24.0から25.3重量%;Mo 6.2から6.7重量%;Mn0.40
から0.30重量%;Si 0.40から0.35重量%)、及び254SMO(Cr 19.5から20.5重量%;Ni17.5から18.5重量%;Mo 6.0から6.5重量%
;Mn最大1.0重量%;Si 最大0.80重量%)が挙げられる。
から0.30重量%;Si 0.40から0.35重量%)、及び254SMO(Cr 19.5から20.5重量%;Ni17.5から18.5重量%;Mo 6.0から6.5重量%
;Mn最大1.0重量%;Si 最大0.80重量%)が挙げられる。
導電性材料は、いかなる形態であってもよい。このような形態としては、粒子、繊維、及びホイル(例えば、多孔質ホイル)が挙げられる。これらの材料は、1つ以上の熱可塑性層に埋め込まれ得る。一実施形態において、導電層は、導電性材料が分散した(disbursed)熱可塑性樹脂層であり得る(熱可塑性樹脂については、以下に詳細に論じる。)。一
実施形態において、導電性材料は、ポリエチレン又はポリエチレン含有樹脂(以下、ともにポリエチレン系と称する。)中に分散し得る。導電性材料が熱可塑性樹脂層に組み込まれる場合、良好な導電性を確保するのに十分な密度である必要がある。導電性材料は、導電層の0.1~99.9重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、2~50重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、3~30重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、3~25重量%の範囲に及び得る。別の実施形態において、導電性材料がホイルである場合、このホイルは、セパレータに挿入され得る(熱可塑性樹脂中に又は樹脂層の間に封入され得る。)。一実施形態において、例えば、図36及び37を参照すると、導電性材料12は、熱可塑性樹脂14中に分散して、導電層10を形成する。
実施形態において、導電性材料は、ポリエチレン又はポリエチレン含有樹脂(以下、ともにポリエチレン系と称する。)中に分散し得る。導電性材料が熱可塑性樹脂層に組み込まれる場合、良好な導電性を確保するのに十分な密度である必要がある。導電性材料は、導電層の0.1~99.9重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、2~50重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、3~30重量%の範囲に及び得る。導電性材料は、3~25重量%の範囲に及び得る。別の実施形態において、導電性材料がホイルである場合、このホイルは、セパレータに挿入され得る(熱可塑性樹脂中に又は樹脂層の間に封入され得る。)。一実施形態において、例えば、図36及び37を参照すると、導電性材料12は、熱可塑性樹脂14中に分散して、導電層10を形成する。
導電層は、微多孔質膜に組み込むことができる。微多孔質膜は、熱可塑性膜フィルムである。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ナイロン、フルオロカーボン、ポリオレフィン、及びポリエステルが挙げられるが、これらに限定されない。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びポリメチルペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。ポリオレフィンは、ポリエチレン、又はポリエチレンの共重合体(超高分子量ポリエチレンを含む。)であることが最も好ましい。別の実施形態において、例えば、図37を参照すると、導電層10は、微多孔質層22と24との間に挟まれ、多層膜(又は電池セパレータ)20を形成する。
実施例
実施例1.物理蒸着(PVD)法を用いた50オングストロームの厚さのアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長(running length)のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質
ポリプロピレン膜(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置(vacuum metallizer)に通し、約50オングストロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内の
アルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
実施例1.物理蒸着(PVD)法を用いた50オングストロームの厚さのアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長(running length)のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質
ポリプロピレン膜(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置(vacuum metallizer)に通し、約50オングストロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内の
アルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
実施例2.物理蒸着(PVD)法を用いた200オングストロームの厚さのアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質ポリプロピレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約200オングスト
ロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一
定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
連続長のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質ポリプロピレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約200オングスト
ロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一
定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
実施例3.物理蒸着(PVD)法を用いた100オングストロームの厚さの酸化アルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質ポリプロピレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約100オングスト
ロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面に酸化アルミニウムを堆積させた。酸化アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商
標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内の酸化アルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
連続長のCelgard(登録商標)2500、25ミクロンの厚さの微多孔質ポリプロピレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約100オングスト
ロームの厚さにおいて、微多孔質セパレータ膜の1つの面に酸化アルミニウムを堆積させた。酸化アルミニウム層を、800メートル/分のウェブ速度においてCelgard(登録商
標)2500微多孔質膜に塗布した。高真空を維持し、室内の酸化アルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
実施例4.物理蒸着(PVD)法を用いた200オングストロームの厚さのアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2340微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長のCelgard(登録商標)2340、38ミクロンの厚さの微多孔質三層(PP/PE
/PP)膜(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約200
オングストロームの厚さにおいて、Celgard(登録商標)2340微多孔質膜の1つの面にア
ルミニウム金属を堆積させた。ライン速度を200メートル/分に設定した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
連続長のCelgard(登録商標)2340、38ミクロンの厚さの微多孔質三層(PP/PE
/PP)膜(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約200
オングストロームの厚さにおいて、Celgard(登録商標)2340微多孔質膜の1つの面にア
ルミニウム金属を堆積させた。ライン速度を200メートル/分に設定した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
実施例5.原子層蒸着(ALD)法を用いた100 nmの厚さの酸化アルミニウム(
Al2O3)堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
原子層蒸着(ALD)を用いて、Celgard(登録商標)2500膜上にAl2O3堆積物を
堆積させた。アルミニウムの前駆体としてトリメチルアルミニウムを用い、また、酸化剤としてオゾン(O3)を用いた。堆積時のCelgard(登録商標)2500微多孔質膜基材の温
度は、150℃であった。ALD過程では、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜基材を
、機械ポンプを有する真空槽内に入れた。真空槽を排気した。トリメチルアルミニウム前駆体を、500ミリトールの圧力においておよそ2秒間、真空槽に入れた。次いで、真空槽を、アルゴンによっておよそ2秒間パージした。その後、酸化剤のオゾンを、およそ500ミリトールにおいておよそ2秒間、真空槽に入れた。そして、酸化剤を、アルゴンに
よっておよそ2秒間パージした。この蒸着過程をおよそ50回繰り返して、厚さおよそ100ナノメートル(約1,000オングストロームに相当する。)のAl2O3からなる堆積物を得た。
Al2O3)堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
原子層蒸着(ALD)を用いて、Celgard(登録商標)2500膜上にAl2O3堆積物を
堆積させた。アルミニウムの前駆体としてトリメチルアルミニウムを用い、また、酸化剤としてオゾン(O3)を用いた。堆積時のCelgard(登録商標)2500微多孔質膜基材の温
度は、150℃であった。ALD過程では、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜基材を
、機械ポンプを有する真空槽内に入れた。真空槽を排気した。トリメチルアルミニウム前駆体を、500ミリトールの圧力においておよそ2秒間、真空槽に入れた。次いで、真空槽を、アルゴンによっておよそ2秒間パージした。その後、酸化剤のオゾンを、およそ500ミリトールにおいておよそ2秒間、真空槽に入れた。そして、酸化剤を、アルゴンに
よっておよそ2秒間パージした。この蒸着過程をおよそ50回繰り返して、厚さおよそ100ナノメートル(約1,000オングストロームに相当する。)のAl2O3からなる堆積物を得た。
実施例6.一方の面に物理蒸着(PVD)法を用いたアルミニウム堆積物を有し、他方の面をセラミック被膜法によって被覆したCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ
膜の製造。
Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の一方の面を、実施例1に説明したように、PV
Dを用いてアルミニウム堆積物により処理した。Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の
未処理面に、セラミック粒子と、アクリレート、アクリルアミド及びアクリロニトリルの共重合体からなる水性高分子バインダとの混合物を含むセラミック被膜を被覆した。セラミック被膜を、4μmの総被膜厚さのCelgard(登録商標)2500膜の未処理面に、グラビ
ア印刷により被覆した。最終的なセパレータ膜の厚さは、29μmであった。
膜の製造。
Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の一方の面を、実施例1に説明したように、PV
Dを用いてアルミニウム堆積物により処理した。Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の
未処理面に、セラミック粒子と、アクリレート、アクリルアミド及びアクリロニトリルの共重合体からなる水性高分子バインダとの混合物を含むセラミック被膜を被覆した。セラミック被膜を、4μmの総被膜厚さのCelgard(登録商標)2500膜の未処理面に、グラビ
ア印刷により被覆した。最終的なセパレータ膜の厚さは、29μmであった。
実施例7.一方の面にPVDを用いたアルミニウム堆積物を有し、続いて両側をセラミック被膜法によって被覆したCelgard(登録商標)2500微多孔質セパレータ膜の製造。
Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の一方の面を、実施例1に説明したように、PV
Dを用いてアルミニウム堆積物により処理した。付加的な工程において、グラビア印刷による被膜法を用いて、実施例1に説明したアルミニウム堆積層処理Celgard(登録商標)2500膜の両側を被覆し、また、セラミック被膜は、セラミック粒子と、アクリレート、ア
クリルアミド及びアクリロニトリルの共重合体からなる水性高分子バインダとの混合物を含んでいた。水性高分子バインダ‐セラミック被膜は、最初に混合物を鋳造し、続いて加熱室内で乾燥させることによって塗布した。総被膜厚さは8μm(それぞれの面において4 μm)であった。最終的な膜の厚さは、33μmであった。
Celgard(登録商標)2500微多孔質膜の一方の面を、実施例1に説明したように、PV
Dを用いてアルミニウム堆積物により処理した。付加的な工程において、グラビア印刷による被膜法を用いて、実施例1に説明したアルミニウム堆積層処理Celgard(登録商標)2500膜の両側を被覆し、また、セラミック被膜は、セラミック粒子と、アクリレート、ア
クリルアミド及びアクリロニトリルの共重合体からなる水性高分子バインダとの混合物を含んでいた。水性高分子バインダ‐セラミック被膜は、最初に混合物を鋳造し、続いて加熱室内で乾燥させることによって塗布した。総被膜厚さは8μm(それぞれの面において4 μm)であった。最終的な膜の厚さは、33μmであった。
実施例8.物理蒸着(PVD)法を用いた50オングストロームの厚さのアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)EK1246微多孔質セパレータ膜の製造。
連続長のCelgard(登録商標)EK1246、12ミクロンの厚さの微多孔質ポリエチレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約50オングストロ
ームの厚さにおいて、微多孔質膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。Celgard
(登録商標)EK1246微多孔質膜を、500メートル/分のウェブ速度においてPVD処理した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
連続長のCelgard(登録商標)EK1246、12ミクロンの厚さの微多孔質ポリエチレン膜
(Celgard社から市販されている。)を、真空金属被覆装置に通し、約50オングストロ
ームの厚さにおいて、微多孔質膜の1つの面にアルミニウム金属を堆積させた。Celgard
(登録商標)EK1246微多孔質膜を、500メートル/分のウェブ速度においてPVD処理した。高真空を維持し、室内のアルミニウムを、アルミニウムの一定の蒸発速度が維持される時点まで誘導することによって加熱した。
電池の構築及び試験。
電気化学サイクル及びトリクル充電試験は、完全な電池構成により行う。完全な電池構成では、本発明のセパレータを、作用カソード/金属及び/又は本発明の金属酸化物堆積層/セパレータ膜(セラミック被膜あり若しくはなし)/作用アノードのサンドイッチ構成において測定する。用いた作用カソード(正極)は、Aldrich社から市販されているL
iCoO2粉末(純度99.8%)90重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)バインダ5重量%と、TIMCAL社(スイス)から市販されているSuper-Pグラファイト5重量
%と、を含む電極材料を有する電極である。用いた作用アノード(負極)は、大阪ガスケミカル株式会社(大阪、日本)から市販されているOMAC-R粉末90重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)バインダ8重量%と、TIMCAL社(スイス)から市販されているSuper-Pグラファイト8重量%と、を含む電極材料を有する電極である。
電気化学サイクル及びトリクル充電試験は、完全な電池構成により行う。完全な電池構成では、本発明のセパレータを、作用カソード/金属及び/又は本発明の金属酸化物堆積層/セパレータ膜(セラミック被膜あり若しくはなし)/作用アノードのサンドイッチ構成において測定する。用いた作用カソード(正極)は、Aldrich社から市販されているL
iCoO2粉末(純度99.8%)90重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)バインダ5重量%と、TIMCAL社(スイス)から市販されているSuper-Pグラファイト5重量
%と、を含む電極材料を有する電極である。用いた作用アノード(負極)は、大阪ガスケミカル株式会社(大阪、日本)から市販されているOMAC-R粉末90重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)バインダ8重量%と、TIMCAL社(スイス)から市販されているSuper-Pグラファイト8重量%と、を含む電極材料を有する電極である。
作製した作用電極を15 cm2片に切り取り、ラミネートパウチセルプラスチックパ
ッキングフィルムを用いて、パウチセルを作製した。EC/DEC/DMC(1:1:1)中1MLiPF6などの市販電解質、及び高電圧電解質を用いて、燃料電池を製造した。次いで、アノードとしてグラファイト、カソードとしてリチウムコバルト酸化物、セパ
レータとして本発明のセパレータを用いて、電池を構築した。セパレータは、電極を互いに機械的に分離する。電池を構築した後、この電池に電解質を充填した。サイクル速度を、作製した電池を4.55V及び3Vまで充放電するCレートという観点から報告する。充放電は、電圧制限到達時に、電流をC/20に対応する値よりも低くすることによって行うことができる。次いで、電池を、最初の2サイクルにおいて20時間にわたり充電(形成)し、放電させ、その後、4.85Vまでトリクル充電した。トリクル充電は、電池の電圧を終始目標電圧に保つように、電池にわずかな電流を連続的に供給する過程である。電池内部、特にセパレータの表面に電気化学的酸化が起こると、抵抗界面が発生し、界面によって給電電流が上昇する。
ッキングフィルムを用いて、パウチセルを作製した。EC/DEC/DMC(1:1:1)中1MLiPF6などの市販電解質、及び高電圧電解質を用いて、燃料電池を製造した。次いで、アノードとしてグラファイト、カソードとしてリチウムコバルト酸化物、セパ
レータとして本発明のセパレータを用いて、電池を構築した。セパレータは、電極を互いに機械的に分離する。電池を構築した後、この電池に電解質を充填した。サイクル速度を、作製した電池を4.55V及び3Vまで充放電するCレートという観点から報告する。充放電は、電圧制限到達時に、電流をC/20に対応する値よりも低くすることによって行うことができる。次いで、電池を、最初の2サイクルにおいて20時間にわたり充電(形成)し、放電させ、その後、4.85Vまでトリクル充電した。トリクル充電は、電池の電圧を終始目標電圧に保つように、電池にわずかな電流を連続的に供給する過程である。電池内部、特にセパレータの表面に電気化学的酸化が起こると、抵抗界面が発生し、界面によって給電電流が上昇する。
未処理のCelgard(登録商標)2500微多孔質膜とともに、実施例1のPVDを用いて形
成されたアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質膜のトリクル充
電試験の結果をそれぞれ、図16及び17に示す。未処理のCelgard(登録商標)2500微
多孔質膜は、4.85Vにおいてトリクル充電20時間後に破損し始めた。一方、アルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500膜は、100時間後も無傷のままであっ
た。これらの電池では電極と電解質が同一であるため、これらの電池の唯一の相違は、アルミニウム堆積層である。LiPF6電解質によって不動態化された後、アルミニウム堆積層は、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜表面が、高原子価、酸化コバルト化合物又
はカソード近傍の他の酸化種によって電気化学的に酸化されるのを保護する。表2は、被覆されていない膜及びPVD被覆膜、すなわち、被覆されていない湿式PE微多孔質膜、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜、アルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質膜(実施例1及び2)、並びに、酸化アルミニウム堆積層を有するCelgard
(登録商標)2500微多孔質膜(実施例3)についてのトリクル充電試験の結果を示している。本明細書に説明されている本発明のアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標
)2500微多孔質膜のみが、4.85Vの高い電圧において100時間にわたり残存していた。
成されたアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質膜のトリクル充
電試験の結果をそれぞれ、図16及び17に示す。未処理のCelgard(登録商標)2500微
多孔質膜は、4.85Vにおいてトリクル充電20時間後に破損し始めた。一方、アルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500膜は、100時間後も無傷のままであっ
た。これらの電池では電極と電解質が同一であるため、これらの電池の唯一の相違は、アルミニウム堆積層である。LiPF6電解質によって不動態化された後、アルミニウム堆積層は、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜表面が、高原子価、酸化コバルト化合物又
はカソード近傍の他の酸化種によって電気化学的に酸化されるのを保護する。表2は、被覆されていない膜及びPVD被覆膜、すなわち、被覆されていない湿式PE微多孔質膜、Celgard(登録商標)2500微多孔質膜、アルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標)2500微多孔質膜(実施例1及び2)、並びに、酸化アルミニウム堆積層を有するCelgard
(登録商標)2500微多孔質膜(実施例3)についてのトリクル充電試験の結果を示している。本明細書に説明されている本発明のアルミニウム堆積層を有するCelgard(登録商標
)2500微多孔質膜のみが、4.85Vの高い電圧において100時間にわたり残存していた。
表3は、湿式PEセパレータ、及び、本発明に説明されている堆積層によって処理された乾式三層PP/PE/PPセパレータCelgard(登録商標)EH2013によるセパレータの
トリクル充電試験の結果を示し、試験は、電池をCR2025コイン型電池に作製した以外は、上述したものと同じ電極材料及び電解質を用いて行った。これらの構成部品を、カソード/セパレータ/アノードからなる層状構造に組み合わせ、液体電解質をセパレータ及びカソードの空隙領域に充填して、径が2cmの円板状CR2025コイン型電池を形成した。これらの電池の充放電サイクルを、最初の2サイクルをC/20において行い、次いで、表3に概説するように、種々の電圧において45℃でトリクル充電した。コイン型電池の平均容量は、約2ミリアンペア時(mAh)であった。コイン型電池形式では、不活性金属堆積層を有するセパレータが優れた性能を示した。このセパレータは、セパレータを保護するように、PVDによって塗布された、Auからなる厚さ50オングストロームの堆積層を含んでいた。比較のために、厚さ4μmのセラミック被膜を含む別のセパレータを試験した。
トリクル充電試験の結果を示し、試験は、電池をCR2025コイン型電池に作製した以外は、上述したものと同じ電極材料及び電解質を用いて行った。これらの構成部品を、カソード/セパレータ/アノードからなる層状構造に組み合わせ、液体電解質をセパレータ及びカソードの空隙領域に充填して、径が2cmの円板状CR2025コイン型電池を形成した。これらの電池の充放電サイクルを、最初の2サイクルをC/20において行い、次いで、表3に概説するように、種々の電圧において45℃でトリクル充電した。コイン型電池の平均容量は、約2ミリアンペア時(mAh)であった。コイン型電池形式では、不活性金属堆積層を有するセパレータが優れた性能を示した。このセパレータは、セパレータを保護するように、PVDによって塗布された、Auからなる厚さ50オングストロームの堆積層を含んでいた。比較のために、厚さ4μmのセラミック被膜を含む別のセパレータを試験した。
ガーレー数の決定
実施例1、実施例2及び実施例3に説明したセパレータの透気度(ASTMガーレー数)を試験した。ガーレー数は、ガーレーデンソメーター(モデル4120)、ASTM‐D726(B)‐ガーレー数を用いて測定した。ガーレー数は、31cmのハイドロヘッドガス圧下で、100 mlのガス量が6.45 cm2の領域を通過するのにかかる時間tを決定することによって決定した。時間tは、ガーレー数である。上述した試料のガーレー数は、300秒未満であることが分かった。
実施例1、実施例2及び実施例3に説明したセパレータの透気度(ASTMガーレー数)を試験した。ガーレー数は、ガーレーデンソメーター(モデル4120)、ASTM‐D726(B)‐ガーレー数を用いて測定した。ガーレー数は、31cmのハイドロヘッドガス圧下で、100 mlのガス量が6.45 cm2の領域を通過するのにかかる時間tを決定することによって決定した。時間tは、ガーレー数である。上述した試料のガーレー数は、300秒未満であることが分かった。
実施例A‐Celgard(登録商標)2500膜へのフルオロカーボン高分子フィルムの堆積
純度99%の希釈されていないヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)約25sccmを、平行平板真空蒸着室(parallel plate vacuum deposition chamber)内に流すことによって、フルオロカーボン高分子薄膜をCelgard(登録商標)2500セパレータに形
成する。上部給電電極と下部接地電極との間の容積は、約261 cm3である。リアク
タを約1トールの圧力になるまでポンプにより送り出し、下部接地電極を冷却して、後部の水冷によって約295Kの温度に維持する。アルミニウム保持板を利用して、接地電極上に、厚さ約25μmの数枚のCelgard(登録商標)2500膜を支持する。フィルムを、パ
ルスプラズマ励起を利用してHFPO供給ガスを励起することによって、2500膜に堆積させる。RF電力密度は約3 W/cm2であり、rf周波数は約14 MHzである。パルスプラズマ励起デューティサイクルには、約10msのプラズマ励起のオン時間(plasma
excitation on-time)と、約400 msのプラズマ励起のオフ時間(plasma excitation off-time)と、が含まれる。高い電力密度では、堆積ではなくエッチングが生じることが知られているため、連続プラズマ処理には、約0.5W/cm2の電力密度が利用される。
純度99%の希釈されていないヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)約25sccmを、平行平板真空蒸着室(parallel plate vacuum deposition chamber)内に流すことによって、フルオロカーボン高分子薄膜をCelgard(登録商標)2500セパレータに形
成する。上部給電電極と下部接地電極との間の容積は、約261 cm3である。リアク
タを約1トールの圧力になるまでポンプにより送り出し、下部接地電極を冷却して、後部の水冷によって約295Kの温度に維持する。アルミニウム保持板を利用して、接地電極上に、厚さ約25μmの数枚のCelgard(登録商標)2500膜を支持する。フィルムを、パ
ルスプラズマ励起を利用してHFPO供給ガスを励起することによって、2500膜に堆積させる。RF電力密度は約3 W/cm2であり、rf周波数は約14 MHzである。パルスプラズマ励起デューティサイクルには、約10msのプラズマ励起のオン時間(plasma
excitation on-time)と、約400 msのプラズマ励起のオフ時間(plasma excitation off-time)と、が含まれる。高い電力密度では、堆積ではなくエッチングが生じることが知られているため、連続プラズマ処理には、約0.5W/cm2の電力密度が利用される。
実施例B‐Celgard(登録商標)2500膜へのPEDOTフィルムの堆積
Celgard(登録商標)2500上のポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)の
堆積を、CVD真空槽内で行う。基材には、ポリエステルフィルム支持Celgard(登録商
標)2500膜を用いる。膜基材を、冷却水によって調節したステージ上に固定し、34℃に維持する。真空槽の圧力を、およそ300mTorrに維持する。酸化剤のFe(III)Cl3(97%、Aldrich社製)を、公称孔径7 μmの多孔質坩堝の中に入れ、ステージの上に配置する。坩堝を、酸化剤の昇華が生じ始める約240℃の温度に加熱する。Fe(III)Cl3蒸気のキャリアガスとして、アルゴン流を、2sccmの速度において坩堝に供給する。いったん膜基材に黄色のFe(III)Cl3フィルムが観察されると、坩堝の温度を下げて昇華を終了させる。100℃に加熱した後、EDOTモノマー(3,4‐エチレンジオキシチオフェン、Aldrich社製)を、加熱ラインを通し、そし
て95℃に設定したマスフローコントローラを用いて、リアクタ内に入れる。EDOT流量は、約10sccmである。すべてのフィルムには、30分間の堆積時間を用いる。堆積後、フィルムを、80℃に加熱した真空オーブン内で、-15インチHgのゲージ圧において少なくとも2時間、乾燥させる。
Celgard(登録商標)2500上のポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)の
堆積を、CVD真空槽内で行う。基材には、ポリエステルフィルム支持Celgard(登録商
標)2500膜を用いる。膜基材を、冷却水によって調節したステージ上に固定し、34℃に維持する。真空槽の圧力を、およそ300mTorrに維持する。酸化剤のFe(III)Cl3(97%、Aldrich社製)を、公称孔径7 μmの多孔質坩堝の中に入れ、ステージの上に配置する。坩堝を、酸化剤の昇華が生じ始める約240℃の温度に加熱する。Fe(III)Cl3蒸気のキャリアガスとして、アルゴン流を、2sccmの速度において坩堝に供給する。いったん膜基材に黄色のFe(III)Cl3フィルムが観察されると、坩堝の温度を下げて昇華を終了させる。100℃に加熱した後、EDOTモノマー(3,4‐エチレンジオキシチオフェン、Aldrich社製)を、加熱ラインを通し、そし
て95℃に設定したマスフローコントローラを用いて、リアクタ内に入れる。EDOT流量は、約10sccmである。すべてのフィルムには、30分間の堆積時間を用いる。堆積後、フィルムを、80℃に加熱した真空オーブン内で、-15インチHgのゲージ圧において少なくとも2時間、乾燥させる。
実施例C‐Celgard(登録商標)2500膜へのポリピロールフィルムの堆積
Celgard(登録商標)2500膜に、最初に、6:2:2メチルアルコール、2‐ブチルア
ルコール及びエチルセロソルブ溶媒の混合物中3重量%溶液をスピンコーティングすることによって、酸化剤Cu(ClO4)2・6H2Oを載せる。混合物によって処理したCelgard(登録商標)2500を、60℃において乾燥させる。Cu(ClO4)2を載せた膜
基材を、飽和状態のピロールモノマーを生成するように設計されたCVD室内で約20~30秒間反応させ、次いで、メタノール溶媒によって洗浄して未反応物質を除去する。得られた約1ミクロンの厚さの導電性ポリピロールフィルムは、透明な茶色であり、透過率が約75%であり、表面抵抗が約100Ω/cm2である。
Celgard(登録商標)2500膜に、最初に、6:2:2メチルアルコール、2‐ブチルア
ルコール及びエチルセロソルブ溶媒の混合物中3重量%溶液をスピンコーティングすることによって、酸化剤Cu(ClO4)2・6H2Oを載せる。混合物によって処理したCelgard(登録商標)2500を、60℃において乾燥させる。Cu(ClO4)2を載せた膜
基材を、飽和状態のピロールモノマーを生成するように設計されたCVD室内で約20~30秒間反応させ、次いで、メタノール溶媒によって洗浄して未反応物質を除去する。得られた約1ミクロンの厚さの導電性ポリピロールフィルムは、透明な茶色であり、透過率が約75%であり、表面抵抗が約100Ω/cm2である。
試験方法
厚さ
厚さは、ASTM D374試験手順に従い、Emveco Microgage 210-A精密マイクロメ
ートル厚さ試験装置を用いて測定する。厚さの値は、マイクロメートル(μm)の単位により報告する。
厚さ
厚さは、ASTM D374試験手順に従い、Emveco Microgage 210-A精密マイクロメ
ートル厚さ試験装置を用いて測定する。厚さの値は、マイクロメートル(μm)の単位により報告する。
ガーレー数
ガーレー数は、ガーレーデンソメーター(モデル4120)、ASTM‐D726(B)‐ガーレー数を用いて測定した。ガーレー数は、31cmのハイドロヘッドガス圧下で、100 mlのガス量が6.45 cm2の領域を通過するのにかかる時間tを決定することによって決定した。時間tは、ガーレー数である。
ガーレー数は、ガーレーデンソメーター(モデル4120)、ASTM‐D726(B)‐ガーレー数を用いて測定した。ガーレー数は、31cmのハイドロヘッドガス圧下で、100 mlのガス量が6.45 cm2の領域を通過するのにかかる時間tを決定することによって決定した。時間tは、ガーレー数である。
カールフィッシャー滴定
試料の含水量は、乾燥オーブン付属品ユニットを備えるカールフィッシャー滴定装置によって測定した。試験温度を、乾燥窒素パージ雰囲気中で150℃において一定に保った。また、試料サイズも、0.2gの被覆セパレータにおいて一定に保った。試験は、200秒のドリフト安定時間、500秒の混合時間、及び930秒の滴定時間という、3つの時間を設定して行われるステップから構成されていた。滴定は、アノード溶媒としてMettler Toledo Hydranal AGを用い、また、カソード溶媒としてHydranal CGを用いて行った
。
試料の含水量は、乾燥オーブン付属品ユニットを備えるカールフィッシャー滴定装置によって測定した。試験温度を、乾燥窒素パージ雰囲気中で150℃において一定に保った。また、試料サイズも、0.2gの被覆セパレータにおいて一定に保った。試験は、200秒のドリフト安定時間、500秒の混合時間、及び930秒の滴定時間という、3つの時間を設定して行われるステップから構成されていた。滴定は、アノード溶媒としてMettler Toledo Hydranal AGを用い、また、カソード溶媒としてHydranal CGを用いて行った
。
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願、本開示又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータであり、堆積層が、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であってもよく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することができない電池用セパレータ及び/又はリチウム電池用セパレータ;優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、電池セパレータ膜若しくはセパレータ、又は多層若しくは複合微多孔質膜電池セパレータ;リチウム電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する、電池用の膜又はセパレータ;電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータ;及び/又は、同種のものを対象とするか又は提供する。
少なくとも選択された実施形態によれば、本出願、本開示又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学
装置及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
装置及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータを対象とする。堆積層は、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であり得る。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さが0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜又はセパレータは、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の選択された実施形態によれば、本開示又は本発明は、電池用の膜又はセパレータであって、リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する電池用の膜又はセパレータを対象とする。少なくとも他の更に選択された実施形態によれば、本発明又は本開示は、電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及びバインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を有し、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータを対象とする。
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願、本開示又は本発明は、微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる薄いか、非常に薄いか若しくは極めて薄い層を有し、蒸着などの堆積法若しくは技術を用いて層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、真空蒸着法を用いて
層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、スーパーキャパシタ若しくは二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、4.9ボルト、5.0ボルト、5.2ボルト、5.5ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、5.2ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記層が、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着、スパッタリング、及びレーザプラズマを含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜若しくは基材、不活性金属元素からなる堆積を有し、このような不活性金属元素の非限定的な例として、金、白金、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積物を有し、このような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、金属酸化物からなる堆積物を有し、このような金属酸化物の非限定的な例として、酸化アルミニウム(Al2O3)、ベーマイトAlO(OH)、酸化ケイ素、酸化チタン及び遷移金属の酸化物、並びに同種のもの、若しくはこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、蒸着などの堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維(woven fibers)及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法(particle stretch process)、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(beta nucleated biaxially oriented polypropylene)(BN‐BO
PP)法、不織布膜法、又はこれらの組合せを用いて製造された単層又は多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次
電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及
びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、又は、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そのような反応性金属元素、例えばアルミニウムが、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換され、リチウム塩にはヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が含まれる微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた微多孔質膜のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を膜若しくは基材上に堆積させる方法であって、真空蒸着、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、金属及び/又は金属酸化物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の総厚さの金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm
未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔
質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1
つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの金属
若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;微多孔質膜又は基材であって、高分子多
孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布される導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、真空蒸着法及び/又は蒸着法を用いて前記層が塗布される導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜又は基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、又はこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜又は基材;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有し、堆積層が、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物又は堆積層であることが好ましく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な堆積層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない電池用セパレータ;優れた耐酸化性を有し、高圧
電池システムにおいて5.2ボルトまで又はそれ以上(例えば、7ボルトまで)安定であり得る多層又は複合微多孔質膜電池セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、蒸着法若しくは技術などの堆積法若しくは技術を用いて前記層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、真空蒸着法を用いて前記層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、膜が、キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、スーパーキャパシタ若しくは二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、7.0ボルトまで若しくは7.0ボルトに相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、5.2ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記層が、化学蒸着法、原子層蒸着法、若しくはスパッタリング及びレーザプラズマを含む物理蒸着法を含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(BN‐BOPP)法、不織布膜法、若しくはこれらの組合せを用いて製造された単層若しくは多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記
膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある有機材料堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある有機材料堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある有機材料堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた微多孔質膜又は基材のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;有機材料堆積物からなる1つ以上の層を膜若しくは基材上に堆積させる方法であって、化学蒸着法、原子層蒸着法若しくは物理蒸着法、及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、有機材料堆積物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm未
満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1
μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に
堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の
層を
、微多孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布される導電性微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布され、蒸着法を用いて前記層が塗布される導電性微多孔質膜若しくは基材、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜若しくは基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、若しくはこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜若しくは基材;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有し、及び/又は、堆積層が、高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物又は堆積層であることが好ましい電池用セパレータ;導電層を備えるリチウム二次電池用電池セパレータ、導電層が導電性及び/又は熱伝導性である電池セパレータ、1つ以上の熱可塑性層内に導電層が埋め込まれた電池セパレータ、ポリエチレン系の層内に導電層が埋め込まれた電池セパレータ、ポリエチレン系の層がポリプロピレン層の間に挟まれた電池セパレータ、導電層にステンレス鋼材料が含まれる電池セパレータ、ステンレス鋼材料が、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルである電池セパレータ、又は、ステンレス鋼ホイルが多孔性である電池セパレータ;導電層を有するセパレータを備えたリチウム二次電池、導電層が導電性及び/又は熱伝導性である電池、1つ以上の熱可塑性層内に導電層が埋め込まれた電池、ポリエチレン系の層内に導電層が埋め込まれた電池、ポリエチレン系の層がポリプロピレン層の間に挟まれた電池、導電層にステンレス鋼材料が含まれる電池セパレータ、ステンレス鋼材料が、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルである電池セパレータ、又は、ステンレス鋼ホイルが多孔性である電池セパレータ;新規の若しくは改良された、電池セパレータ、そのようなセパレータを含む電池、及び/又はその製造方法及び/又は使用方法、新規の若しくは改良されたリチウム二次電池用電池セパレータ、又は、新規の若しくは改良された、少なくとも1つの導電層を有する電池セパレータ;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜又は基材の少なくとも1つの面に、金属及び/又は金属酸化物、無機材料及び/又は有機材料からなる層を有し、蒸着などの堆積法又は技術を用いて前記層が塗布され、真空蒸着法を用いて前記層が塗布され、前記膜又は基材が電気化学装置の構成部品であり、前記膜又は基材が、キャパシタである電気化学装置の構成部品であり、前記
膜又は基材が、スーパーキャパシタ又は二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品であり、前記膜又は基材が電池セパレータであり、前記膜又は基材がリチウム電池セパレータであり、前記膜又は基材が一次電池又は二次電池セパレータであり、前記膜又は基材がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記膜又は基材が、7.0ボルトまで又は7.0ボルトに相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であってもよく、前記膜又は基材が、5.2ボルトまで又はそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であってもよく、金属及び/又は金属酸化物、無機材料及び/又は有機材料からなる前記層が、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着、スパッタリング、及びレーザプラズマを含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜又は基材;微多孔質膜又は基材であって、不活性金属元素からなる堆積を有し、そのような不活性金属元素の非限定的な例として、金、白金、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜又は基材、反応性金属元素からなる堆積物を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜又は基材;金属酸化物からなる堆積物を有し、そのような金属酸化物の非限定的な例として、酸化アルミニウム(Al2O3)、ベーマイトAlO(OH)、酸化ケイ素、酸化チタン及び遷移金属の酸化物、並びに同種のもの、若しくはこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、蒸着などの堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(BN‐BOPP)法、不織布膜法、若しくはこれらの組合せを用いて製造された単層若しくは多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若し
くは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆
積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、又は、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そのような反応性金属元素、例えばアルミニウムが、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換され、リチウム塩にはヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が含まれる微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた膜又は基材のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を膜
若しくは基材上に堆積させる方法であって、真空蒸着、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、金属及び/又は金属酸化物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の総厚さの金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ
以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸
化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さ
の金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多
孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;導電性微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、真空蒸着法及び/又は蒸着法を用いて前記層が塗布されるか、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜若しくは基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、若しくはこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜若しくは基材;新規の又は改良された若しくは改変された、膜若しくは基材、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池及び/又は電池、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ、電池及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ、電池及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された若しくは改変された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は7ボルトまで安定している無酸化保護及び無バインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレ
ータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性を改善し、前記上部微多孔質膜が、乾式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記下部微多孔質膜が、乾式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記上部微多孔質膜が、湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記下部微多孔質膜が、湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記上部微多孔質膜の厚さが約5μm~30 μm(又はum)であり、前記下部微多孔質膜の厚さが約5μm~30 μmであり、前記セラミック層の前記高分子バインダが、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレン‐ブタジエンゴム(SBR)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニルアルコール(PVOH)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリル酸塩、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド若しくはポリ(アクリル酸ナトリウム‐アクリルアミド‐アクリロニトリル)共重合体、及びこれらの共重合体、混合物、ブレンド、又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種の高分子バインダを含み、前記セラミック層の前記セラミック粒子が、無機粒子、イオン伝導性材料(LISICON、リチウム超イオン伝導性材料であり、化学式がLi2+2xZn1-xGeO4である。)、アルミナ、ケイ素の酸化物(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ジルコニウムの酸化物、チタンの酸化物(TiO2)、これらの酸化物の混合物、又は、ケイ素、アルミナ、ジルコニウム、カルシウムの窒化物、若しくはこれらの窒化物の混合物、及び/又はこれらの混合物、ブレンド、及び/又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種を含み、前記セラミック粒子は、平均粒径が直径0.01μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05μm~2 μm、最も好ましくは直径0.01μm~1 μmの範囲である粒子を含み、前記セラミ
ック粒子は、平均粒径が直径0.01μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05μm
~4 μm、最も好ましくは直径0.05μm~2 μmの範囲であるAl2O3を含み、微多孔質膜間の前記セラミック層の厚さが約0.5μm~10 μmであり、前記セラミ
ック層の厚さが約0.5μm~10 μmであり、前記強化セパレータのTMAMD寸法
変化が、110℃以下において、好ましくは130℃以下において、より好ましくは140℃以下において、更により好ましくは160℃以下において、最も好ましくは175℃以下において、-2%以上であり、前記強化セパレータのTMATD収縮が、130℃以下において、好ましくは140℃以下において、更に好ましくは150℃以下において、最も好ましくは160℃以下において、約0.5%以下であり、前記強化セパレータのTMAMD収縮が、135℃、1時間で15%以下であり、MD収縮が、好ましくは、150℃、1時間で28%以下であり、前記セラミック層が多孔質層である、エネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータ;リチウムイオン二次電池において、上述の強化セパレータを備える改良物;電子機器において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;電気自動車駆動方式において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;エネルギー貯蔵装置において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;電池用の強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備える電池用の強化セパレータ;電池において、
負極と、
正極と、
負極と正極との間に配置された強化セパレータと、を備え、強化セパレータが、
イ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
ロ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
ハ)前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、
強化セパレータが、250℃以上において0.5%を超える揮発性成分、好ましくは250℃以上において1.0%を超える揮発性成分、更に好ましくは250℃以上において1.5%を超える揮発性成分、最も好ましくは250℃以上において2.0%を超える以上の揮発性成分を放出し、前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが溶媒系であり、前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが水性であり、及び/又は、前記強化セパレータが、130~160℃の温度範囲においてシャットダウン挙動を有する電池;リチウムイオン二次電池用のセラミック層強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備え、高分子バインダが溶媒系又は水系高分子バインダのうちの少なくとも1種である前記セラミック層と、を備えるリチウムイオン二次電池用のセラミック層強化セパレータ;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータであり、堆積層が、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であってもよく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することができず、電池セパレータ膜又はセパレータが、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る多層又は複合微多孔質膜電池セパレータである電池用セパレータ及び/又はリチウム電池用セパレータ;リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する、電池用の膜又はセパレータ;電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及び無バインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性
又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータ;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータであり、堆積層が、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されるか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であってもよく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することができない電池用セパレータ及び/又はリチウム電池用セパレータ;優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータ又はセパレータ膜又は基材;リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する、電池用の膜又はセパレータ;金属堆積物を有する膜であって、表面静電気(surface statics)を散逸させ、その結果、セパレータの粘着性が少
なくなり、積み重ね又はZ折り電池製造工程(Z-folding cell making processes)におけ
る正確な位置合わせが容易になる膜;金属堆積物を有する膜であって、X線により検出可能であり、そして、電池メーカーがX線検査を行いセパレータの位置合わせをすることができる膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、ベース膜の「イオン移動抵抗(Ion Transfer Resistivity)」を維持する膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、ベース膜の低い電荷移動抵抗及び高速充電能力を維持する膜;低い電荷移動抵抗及び高速充電能力を有する金属又は金属酸化物の堆積物を備えた膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、薄型皮膚パッチ、薄型経皮薬物送達装置若しくはパッチ、又は包帯などの医療用途における使用に適した膜;少なくとも1つの面における薄い金属又は金属酸化物の堆積物などの蒸着物によって、1つ以上の表面改質を有する、医療、水処理、水浄化、又は脱塩用若しくは用途の膜;及び/又は、本明細書に示されているか若しくは説明されている同種のものを含むか、対象とするか又は提供する。
層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、スーパーキャパシタ若しくは二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、4.9ボルト、5.0ボルト、5.2ボルト、5.5ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、5.2ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記層が、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着、スパッタリング、及びレーザプラズマを含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜若しくは基材、不活性金属元素からなる堆積を有し、このような不活性金属元素の非限定的な例として、金、白金、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積物を有し、このような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、金属酸化物からなる堆積物を有し、このような金属酸化物の非限定的な例として、酸化アルミニウム(Al2O3)、ベーマイトAlO(OH)、酸化ケイ素、酸化チタン及び遷移金属の酸化物、並びに同種のもの、若しくはこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、蒸着などの堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維(woven fibers)及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法(particle stretch process)、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(beta nucleated biaxially oriented polypropylene)(BN‐BO
PP)法、不織布膜法、又はこれらの組合せを用いて製造された単層又は多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次
電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及
びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、又は、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そのような反応性金属元素、例えばアルミニウムが、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換され、リチウム塩にはヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が含まれる微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた微多孔質膜のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を膜若しくは基材上に堆積させる方法であって、真空蒸着、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、金属及び/又は金属酸化物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の総厚さの金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm
未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔
質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1
つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの金属
若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;微多孔質膜又は基材であって、高分子多
孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布される導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、真空蒸着法及び/又は蒸着法を用いて前記層が塗布される導電性微多孔質膜又は基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜又は基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、又はこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜又は基材;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有し、堆積層が、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物又は堆積層であることが好ましく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な堆積層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない電池用セパレータ;優れた耐酸化性を有し、高圧
電池システムにおいて5.2ボルトまで又はそれ以上(例えば、7ボルトまで)安定であり得る多層又は複合微多孔質膜電池セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、蒸着法若しくは技術などの堆積法若しくは技術を用いて前記層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、真空蒸着法を用いて前記層が塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、膜が、キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、スーパーキャパシタ若しくは二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータである微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、7.0ボルトまで若しくは7.0ボルトに相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、5.2ボルトまで若しくはそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であり得る微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記層が、化学蒸着法、原子層蒸着法、若しくはスパッタリング及びレーザプラズマを含む物理蒸着法を含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(BN‐BOPP)法、不織布膜法、若しくはこれらの組合せを用いて製造された単層若しくは多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記
膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある有機材料堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある有機材料堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある有機材料堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に有機材料堆積物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある有機材料堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた微多孔質膜又は基材のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;有機材料堆積物からなる1つ以上の層を膜若しくは基材上に堆積させる方法であって、化学蒸着法、原子層蒸着法若しくは物理蒸着法、及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、有機材料堆積物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm未
満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1
μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に
堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの有機材料堆積物からなる1つ以上の
層を
、微多孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜に有機材料堆積物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布される導電性微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布され、蒸着法を用いて前記層が塗布される導電性微多孔質膜若しくは基材、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性有機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜若しくは基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、若しくはこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜若しくは基材;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有し、及び/又は、堆積層が、高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物又は堆積層であることが好ましい電池用セパレータ;導電層を備えるリチウム二次電池用電池セパレータ、導電層が導電性及び/又は熱伝導性である電池セパレータ、1つ以上の熱可塑性層内に導電層が埋め込まれた電池セパレータ、ポリエチレン系の層内に導電層が埋め込まれた電池セパレータ、ポリエチレン系の層がポリプロピレン層の間に挟まれた電池セパレータ、導電層にステンレス鋼材料が含まれる電池セパレータ、ステンレス鋼材料が、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルである電池セパレータ、又は、ステンレス鋼ホイルが多孔性である電池セパレータ;導電層を有するセパレータを備えたリチウム二次電池、導電層が導電性及び/又は熱伝導性である電池、1つ以上の熱可塑性層内に導電層が埋め込まれた電池、ポリエチレン系の層内に導電層が埋め込まれた電池、ポリエチレン系の層がポリプロピレン層の間に挟まれた電池、導電層にステンレス鋼材料が含まれる電池セパレータ、ステンレス鋼材料が、ステンレス鋼粒子、ステンレス鋼繊維、及び/又はステンレス鋼ホイルである電池セパレータ、又は、ステンレス鋼ホイルが多孔性である電池セパレータ;新規の若しくは改良された、電池セパレータ、そのようなセパレータを含む電池、及び/又はその製造方法及び/又は使用方法、新規の若しくは改良されたリチウム二次電池用電池セパレータ、又は、新規の若しくは改良された、少なくとも1つの導電層を有する電池セパレータ;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜又は基材の少なくとも1つの面に、金属及び/又は金属酸化物、無機材料及び/又は有機材料からなる層を有し、蒸着などの堆積法又は技術を用いて前記層が塗布され、真空蒸着法を用いて前記層が塗布され、前記膜又は基材が電気化学装置の構成部品であり、前記膜又は基材が、キャパシタである電気化学装置の構成部品であり、前記
膜又は基材が、スーパーキャパシタ又は二重層キャパシタである電気化学装置の構成部品であり、前記膜又は基材が電池セパレータであり、前記膜又は基材がリチウム電池セパレータであり、前記膜又は基材が一次電池又は二次電池セパレータであり、前記膜又は基材がリチウム一次電池又は二次電池セパレータであり、前記膜又は基材が、7.0ボルトまで又は7.0ボルトに相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であってもよく、前記膜又は基材が、5.2ボルトまで又はそれ以上に相当する電池電圧を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータであり、電池電圧が、電気化学電池の2つの電極(正極と負極との)間の電位差の指標であってもよく、金属及び/又は金属酸化物、無機材料及び/又は有機材料からなる前記層が、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着、スパッタリング、及びレーザプラズマを含む群から選択される堆積法を用いて塗布される微多孔質膜又は基材;微多孔質膜又は基材であって、不活性金属元素からなる堆積を有し、そのような不活性金属元素の非限定的な例として、金、白金、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜又は基材、反応性金属元素からなる堆積物を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜又は基材;金属酸化物からなる堆積物を有し、そのような金属酸化物の非限定的な例として、酸化アルミニウム(Al2O3)、ベーマイトAlO(OH)、酸化ケイ素、酸化チタン及び遷移金属の酸化物、並びに同種のもの、若しくはこれらの混合物が挙げられる微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、蒸着などの堆積法を用いて前記層が塗布され、高分子多孔質膜が、ポリオレフィンを含み(ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを含む群から選択される。)、及び/又は、膜若しくは基材が、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維及び/又は不織繊維を含む微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、堆積法を用いて前記層が塗布され、そして、膜若しくは基材が、乾式法、湿式法、粒子延伸法、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)法、β核生成二軸延伸ポリプロピレン(BN‐BOPP)法、不織布膜法、若しくはこれらの組合せを用いて製造された単層若しくは多層膜若しくは基材である微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若し
くは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面するセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータの片側にある金属及び/又は金属酸化物の堆積物の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、アノード(負極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の両側に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、カソード(正極)に面するセパレータの片側に塗布され、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの片側に塗布され、そして、セラミック被膜が、高分子多孔質膜にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の両方の上に塗布される微多孔質膜若しくは基材、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に金属及び/又は金属酸化物からなる堆積層が塗布され、前記膜がリチウム一次電池若しくは二次電池セパレータであり、前記堆積層が、アノード(負極)に面するセパレータの1つの面に塗布され、セラミック被膜が、アノード(負極)に面するセパレータ若しくは高分子多孔質膜の片側にある金属及び/又は金属酸化物堆積層の上に塗布され、そして、セラミック被膜が、カソード(正極)に面する高分子多孔質膜若しくはセパレータのもう一方の側に塗布される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆
積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そして、そのような反応性金属元素が、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換される微多孔質膜若しくは基材、又は、反応性金属元素からなる堆積層を有し、そのような反応性金属元素の非限定的な例として、アルミニウム、ニッケル、銅、同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられ、そのような反応性金属元素、例えばアルミニウムが、溶媒、リチウム塩、場合により1種以上の添加剤を含むリチウム電池電解質において、部分的若しくは完全に不活性物質に変換され、リチウム塩にはヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が含まれる微多孔質膜若しくは基材;先に挙げた膜又は基材のうちのいずれか1つによる微多孔質膜又は基材を備える一次電池又は二次電池;金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を膜
若しくは基材上に堆積させる方法であって、真空蒸着、物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着及びこれらの組合せからなる群より選択される堆積法を用いることと、金属及び/又は金属酸化物からなる少なくとも1つの層を膜若しくは基材上に堆積させることと、を含む方法、3ミクロン未満の総厚さの金属及び/又は金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、2 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ
以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、1 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸
化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、0.1 μm未満の厚さ
の金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多孔質膜上に堆積させる方法、又は、0.05 μm未満の厚さの金属若しくは金属酸化物からなる1つ以上の層を、微多
孔質膜上に堆積させる方法;微多孔質膜又は基材であって、高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して7.2ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;高分子多孔質膜に金属及び/又は金属酸化物からなる層を有し、前記膜が、Li/Li+基準電極に対して5.4ボルトまで又はそれ以上の正極電位を有するリチウムイオン電池の酸化に対して安定しているリチウム二次電池セパレータである微多孔質膜又は基材;導電性微多孔質膜若しくは基材であって、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、真空蒸着法及び/又は蒸着法を用いて前記層が塗布されるか、又は、高分子多孔質膜の少なくとも1つの面に導電性無機材料からなる層が塗布され、高分子多孔質膜がポリオレフィンを含み、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、及び/又はこれらのブレンド、混合物及びこれらの共重合体、並びにこれらの組合せを挙げることができ、及び/又は、膜若しくは基材には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織り繊維、不織繊維、若しくはこれらの混合物が含まれる導電性微多孔質膜若しくは基材;新規の又は改良された若しくは改変された、膜若しくは基材、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池及び/又は電池、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ、電池及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ、電池及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された若しくは改変された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;電池用セパレータであって、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又は7ボルトまで安定している無酸化保護及び無バインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有する電池用セパレータ;高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置;及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレ
ータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性を改善し、前記上部微多孔質膜が、乾式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記下部微多孔質膜が、乾式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記上部微多孔質膜が、湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記下部微多孔質膜が、湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、前記上部微多孔質膜の厚さが約5μm~30 μm(又はum)であり、前記下部微多孔質膜の厚さが約5μm~30 μmであり、前記セラミック層の前記高分子バインダが、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレン‐ブタジエンゴム(SBR)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニルアルコール(PVOH)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリル酸塩、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド若しくはポリ(アクリル酸ナトリウム‐アクリルアミド‐アクリロニトリル)共重合体、及びこれらの共重合体、混合物、ブレンド、又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種の高分子バインダを含み、前記セラミック層の前記セラミック粒子が、無機粒子、イオン伝導性材料(LISICON、リチウム超イオン伝導性材料であり、化学式がLi2+2xZn1-xGeO4である。)、アルミナ、ケイ素の酸化物(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ジルコニウムの酸化物、チタンの酸化物(TiO2)、これらの酸化物の混合物、又は、ケイ素、アルミナ、ジルコニウム、カルシウムの窒化物、若しくはこれらの窒化物の混合物、及び/又はこれらの混合物、ブレンド、及び/又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種を含み、前記セラミック粒子は、平均粒径が直径0.01μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05μm~2 μm、最も好ましくは直径0.01μm~1 μmの範囲である粒子を含み、前記セラミ
ック粒子は、平均粒径が直径0.01μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05μm
~4 μm、最も好ましくは直径0.05μm~2 μmの範囲であるAl2O3を含み、微多孔質膜間の前記セラミック層の厚さが約0.5μm~10 μmであり、前記セラミ
ック層の厚さが約0.5μm~10 μmであり、前記強化セパレータのTMAMD寸法
変化が、110℃以下において、好ましくは130℃以下において、より好ましくは140℃以下において、更により好ましくは160℃以下において、最も好ましくは175℃以下において、-2%以上であり、前記強化セパレータのTMATD収縮が、130℃以下において、好ましくは140℃以下において、更に好ましくは150℃以下において、最も好ましくは160℃以下において、約0.5%以下であり、前記強化セパレータのTMAMD収縮が、135℃、1時間で15%以下であり、MD収縮が、好ましくは、150℃、1時間で28%以下であり、前記セラミック層が多孔質層である、エネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータ;リチウムイオン二次電池において、上述の強化セパレータを備える改良物;電子機器において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;電気自動車駆動方式において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;エネルギー貯蔵装置において、上述のリチウムイオン二次電池を備える改良物;電池用の強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備える電池用の強化セパレータ;電池において、
負極と、
正極と、
負極と正極との間に配置された強化セパレータと、を備え、強化セパレータが、
イ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
ロ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
ハ)前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、
強化セパレータが、250℃以上において0.5%を超える揮発性成分、好ましくは250℃以上において1.0%を超える揮発性成分、更に好ましくは250℃以上において1.5%を超える揮発性成分、最も好ましくは250℃以上において2.0%を超える以上の揮発性成分を放出し、前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが溶媒系であり、前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが水性であり、及び/又は、前記強化セパレータが、130~160℃の温度範囲においてシャットダウン挙動を有する電池;リチウムイオン二次電池用のセラミック層強化セパレータであって、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備え、高分子バインダが溶媒系又は水系高分子バインダのうちの少なくとも1種である前記セラミック層と、を備えるリチウムイオン二次電池用のセラミック層強化セパレータ;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは少なくとも5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータであり、堆積層が、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されたか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であってもよく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することができず、電池セパレータ膜又はセパレータが、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る多層又は複合微多孔質膜電池セパレータである電池用セパレータ及び/又はリチウム電池用セパレータ;リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する、電池用の膜又はセパレータ;電池用セパレータであって、電池、電池、パック又はシステムにおいて、少なくとも5.2ボルト、少なくとも5.5ボルトまで、又は7ボルトまで安定している無酸化保護剤及び無バインダ処理層又は堆積層を有し、堆積層が、PVD、レーザPVD、パルスレーザPVD又は同種のものなどの無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された金属又は金属酸化物からなる、薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に導電性堆積層を有する導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば5.5ボルトまで安定している導電性、半導電性
又は非導電性堆積層を有する電池用セパレータ、高分子多孔質膜の1つの面又は2つの面に非導電性堆積層を有する非導電性微多孔質膜又は基材を用いる電気化学装置、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している(少なくとも電解質中に)非導電性堆積層を有する電池用セパレータ;エネルギー貯蔵装置用の強化セパレータであって、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダからなる層を備えたセラミック層と、を備え、前記セラミック強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、又は高温性能、酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善し、使用時に更なる酸化又は還元反応が起こるのを防止するか又は停止させ、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命若しくは高温性能、及び高温における高い寸法安定性、又はこれらの組合せを改善するエネルギー貯蔵装置、例えばリチウムイオン二次電池用の強化セパレータ;新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、そのような膜若しくは基材、セパレータ、複合材、電気化学装置及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜若しくは基材、セパレータ複合材、電気化学装置及び/又は電池を使用する方法;新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、そのようなセパレータを含む電池、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、そのような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法;酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有する電池用セパレータ、及び/又は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで若しくは5.5ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有するリチウム電池用セパレータであり、堆積層が、極めて薄い堆積物であることが好ましく、金属若しくは金属酸化物、1種以上の有機材料、1種以上の無機材料、又は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜若しくはセパレータに塗布されるか若しくはその中に埋め込まれた導電性金属若しくはセラミック層であってもよく、極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができ、堆積法が、厚さ0.5μm未満の均一な層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、他の被膜法によって達成することができない電池用セパレータ及び/又はリチウム電池用セパレータ;優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで若しくはそれ以上、又は5.5ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータ又はセパレータ膜又は基材;リチウム電池において少なくとも5.2ボルトまで又は5.5ボルト以上安定している導電性堆積層を有する、電池用の膜又はセパレータ;金属堆積物を有する膜であって、表面静電気(surface statics)を散逸させ、その結果、セパレータの粘着性が少
なくなり、積み重ね又はZ折り電池製造工程(Z-folding cell making processes)におけ
る正確な位置合わせが容易になる膜;金属堆積物を有する膜であって、X線により検出可能であり、そして、電池メーカーがX線検査を行いセパレータの位置合わせをすることができる膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、ベース膜の「イオン移動抵抗(Ion Transfer Resistivity)」を維持する膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、ベース膜の低い電荷移動抵抗及び高速充電能力を維持する膜;低い電荷移動抵抗及び高速充電能力を有する金属又は金属酸化物の堆積物を備えた膜;金属又は金属酸化物の堆積物を有し、薄型皮膚パッチ、薄型経皮薬物送達装置若しくはパッチ、又は包帯などの医療用途における使用に適した膜;少なくとも1つの面における薄い金属又は金属酸化物の堆積物などの蒸着物によって、1つ以上の表面改質を有する、医療、水処理、水浄化、又は脱塩用若しくは用途の膜;及び/又は、本明細書に示されているか若しくは説明されている同種のものを含むか、対象とするか又は提供する。
少なくとも選択された実施形態、態様又は目的によれば、本出願又は本発明は、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学
装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とするか又は提供する。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、電池において、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有した電池用セパレータを対象とする。堆積層は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物であることが好ましい。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さ1ミクロン未満、好ましくは0.5μm未満の均一な堆積層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば7ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有した電池用セパレータを対象とする。
装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とするか又は提供する。少なくとも特定の実施形態によれば、本出願は、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池用セパレータであって、電池において、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有した電池用セパレータを対象とする。堆積層は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって高分子微多孔質膜に塗布された高分子微多孔質膜にある極めて薄い堆積物であることが好ましい。極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。さらに、堆積法は、厚さ1ミクロン未満、好ましくは0.5μm未満の均一な堆積層を堆積できることが好ましく、均一性と厚さとの組合せは、既知の被膜法によって達成することはできない。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば7ボルトまで安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで、例えば7ボルトまで安定している導電性堆積層を有した電池用セパレータを対象とする。
少なくとも選択された実施形態によれば、新規の又は改良された、多孔質膜若しくは基材、セパレータ膜、セパレータ、複合材、電気化学装置、電池、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜若しくは基材、セパレータ及び/又は電池を使用する方法が開示されている。少なくとも特定の実施形態によれば、新規の又は改良された、微多孔質膜、電池セパレータ膜、セパレータ、エネルギー貯蔵装置、このようなセパレータを含む電池、このような膜、セパレータ及び/又は電池を製造する方法、及び/又は、このような膜、セパレータ及び/又は電池を使用する方法が開示されている。少なくとも特定の選択された実施形態によれば、電池用セパレータであって、電池において、5.2ボルトまで又はそれ以上、例えば7ボルトまで安定している酸化保護剤とバインダとを含まない堆積層を有した電池用セパレータが開示されている。堆積層は、無バインダ及び無溶媒堆積法によって塗布された高分子微多孔質膜にある薄いか、非常に薄いか又は極めて薄い堆積物であることが好ましい。このような極めて薄い堆積層を利用することによって、電池のエネルギー密度を増加させることができる。少なくとも特定の実施形態によれば、本明細書に説明されている電池セパレータ膜は、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータであって、優れた耐酸化性を有し、そして、高電圧電池システムにおいて、5.2ボルトまで又はそれ以上安定であり得る、多層又は複合微多孔質膜電池セパレータを対象とする。少なくとも他の特定の選択された実施形態によれば、本発明は、電池において、少なくとも5.2ボルトまで又はそれ以上安定している導電性堆積層を有した電池用セパレータを対象とする。
本発明は、その真意及び本質的な特質から逸脱することなく、他の形態により具体化することができ、その結果、本発明の範囲を示すものとして、前述の明細書ではなく添付の特許請求の範囲が参照される。例えば、パターン化されたか又は改質された膜表面は、堆積層の接着性を向上させてもよく、更に大きな接着性によって、導電性が向上してもよい。少なくとも特定の意図される実施形態において、堆積層は、滑らかな又はパターン化されたロールを用いて、カレンダー加工又はエンボス加工することができる。少なくとも特定の(certain particular)このような実施形態において、パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、堆積被膜の接着性の増加を促進することができる。パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、電解質の流れ(current)
又はフロー(flow)の導電率を増加させるように構成され得る。パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、樹枝状結晶の成長を阻害するか又は妨げるように構成され得る。パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、薄層化過程を促進し、高圧薄層化システムの必要性を軽減することができる。加えて、本明細書に例示として適切に開示されている発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素が存在しない状態において、実施することができる。
又はフロー(flow)の導電率を増加させるように構成され得る。パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、樹枝状結晶の成長を阻害するか又は妨げるように構成され得る。パターン化されたか、エンボス加工されたか、又は隆起した面は、薄層化過程を促進し、高圧薄層化システムの必要性を軽減することができる。加えて、本明細書に例示として適切に開示されている発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素が存在しない状態において、実施することができる。
Claims (21)
- 2つの面を有する多孔質膜と、
前記面の1つに配置され、無機材料、有機材料、導電性材料、半導電性材料、非導電性材料、反応性材料、又はこれらの混合物、ブレンド若しくは組合せを含む層と、
を備える、電気化学装置の構成部品。 - 前記層が、金属及び/又は金属酸化物からなる堆積物である、請求項1に記載の構成部品。
- 前記金属が、不活性金属又は反応性金属である、請求項2に記載の構成部品。
- 前記層が、リチウム電池において、少なくとも7.2ボルト以上の電圧まで酸化に対して安定している、請求項1に記載の構成部品。
- 前記層の総厚さが、3ミクロン未満又は0.05ミクロン未満である、請求項1に記載の構成部品。
- 前記電気化学装置が、キャパシタ、電池、又はリチウム電池である、請求項1に記載の構成部品。
- 前記多孔質膜が、高分子膜、ポリオレフィン膜、織り繊維膜、不織繊維膜、単層膜、多層膜、又はこれらの組合せである、請求項1に記載の構成部品。
- 前記多孔質膜が微多孔質膜である、請求項1に記載の構成部品。
- さらに、前記層の上にセラミック層を備える、請求項1に記載の構成部品。
- 請求項1~9のうちのいずれかに記載の構成部品を備えるリチウム電池。
- リチウム一次電池又はリチウム二次電池である、請求項10に記載のリチウム電池。
- リチウム二次電池である、請求項10に記載のリチウム電池。
- 無バインダ及び無溶媒堆積法によって前記多孔質膜の片側又は両側に前記層を堆積させる工程を含む、請求項1に記載の構成部品を製造する方法。
- 前記無バインダ及び無溶媒堆積法が、化学蒸着法、原子層蒸着法、又は物理蒸着法、及びこれらの組合せからなる群より選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記構成部品が、金属堆積層を備えた膜を有し、表面静電気を散逸させ、その結果、そのような膜を有するセパレータの粘着性が少なくなり、積み重ね若しくはZ折り電池製造工程における正確な位置合わせが容易になり、
前記構成部品が、金属堆積層を備えた膜を有し、X線により検出可能であり、そして、電池メーカーがX線検査を行いセパレータの位置合わせをすることができ、
前記構成部品が、金属若しくは金属酸化物堆積層を備えた膜を有し、前記膜の「イオン移動抵抗」を維持し、
前記構成部品が、金属若しくは金属酸化物堆積層を備えた膜を有し、前記膜の低い電荷移動抵抗及び/又は高速充電能力を維持し、
前記構成部品が、金属若しくは金属酸化物堆積層を備えた膜を有し、低い電荷移動抵抗
及び/又は高速充電能力を有するセパレータを提供し、
前記構成部品が、金属若しくは金属酸化物堆積層を備えた膜を有し、薄型皮膚パッチ、薄型経皮薬物送達装置若しくはパッチ、又は包帯などの医療用途における使用に適した膜を提供し、及び/又は、
前記構成部品が、少なくとも1つの面における薄い金属若しくは金属酸化物堆積層のような蒸着物によって、1つ以上の表面改質を備えた膜を有し、医療、水処理、水浄化又は脱塩用若しくは用途の膜又は機能化膜を提供する、
請求項1に記載の構成部品。 - エネルギー貯蔵装置用のセラミック強化セパレータにおいて、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
セラミック層であり、前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダを含む前記セラミック層と、を備え、前記セラミック層強化セパレータが、使用時の、安全性、サイクル寿命、若しくは高温性能;酸化若しくは還元反応界面、表面若しくは境界、セパレータと電池電極との間の界面層の酸化若しくは還元のうちの少なくとも1つを改善するか、使用時に更なる酸化若しくは還元反応が起こるのを防止するか若しくは停止させるか、又は、リチウムイオン電池の安全性、サイクル寿命、高温性能、若しくは高温における高い寸法安定性を改善し、
前記上部微多孔質膜が、乾式又は湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及び/又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、
前記下部微多孔質膜が、乾式又は湿式ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、及び/又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微多孔質膜であり、
前記上部微多孔質膜の厚さが約5 μm~30 umであり、
前記下部微多孔質膜の厚さが約5 μm~30 umであり、
前記セラミック層の前記高分子バインダが、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレン‐ブタジエンゴム(SBR)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニルアルコール(PVOH)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリル酸塩、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド若しくはポリ(アクリル酸ナトリウム‐アクリルアミド‐アクリロニトリル)共重合体、及びこれらの共重合体、混合物、ブレンド、又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種の高分子バインダを含み、
前記セラミック層の前記セラミック粒子が、無機粒子、イオン伝導性材料(LISICON、リチウム超イオン伝導性材料であり、化学式がLi2+2xZn1-xGeO4である。)、アルミナ、ケイ素の酸化物(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ジルコニウムの酸化物、チタンの酸化物(TiO2)、これらの酸化物の混合物、又は、ケイ素、アルミナ、ジルコニウム、カルシウムの窒化物、若しくはこれらの窒化物の混合物、及び/又はこれらの混合物、ブレンド、及び/又はこれらの組合せのうちの少なくとも1種を含み、
前記セラミック粒子は、平均粒径が直径0.01 μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05 μm~2 μm、最も好ましくは直径0.01 μm~1 μmの範囲である粒子を含み、
前記セラミック粒子の平均粒径が、直径0.01 μm~5 μm、更に好ましくは直径0.05 μm~4 μm、最も好ましくは直径0.05 μm~2 μmの範囲であり、
前記微多孔質膜間の前記セラミック層の厚さが約0.5 μm~10 umであり、前記セラミック層の厚さが約0.5 μm~10 μmであり、
前記強化セパレータのTMA MD寸法変化が、110℃以下において、好ましくは1
30℃以下において、より好ましくは140℃以下において、更により好ましくは160℃以下において、最も好ましくは175℃以下において、-2%以上であり、
前記強化セパレータのTMA TD収縮が、130℃以下において、好ましくは140
℃以下において、更に好ましくは150℃以下において、最も好ましくは160℃以下において、約0.5%以下であるか、又は、前記強化セパレータのTMAMD収縮が、135℃、1時間で15%以下であり、MD収縮が、好ましくは、150℃、1時間で28%以下であり、前記セラミック層が多孔質層である、
前記エネルギー貯蔵装置用のセラミック強化セパレータ。 - リチウムイオン二次電池において、請求項16に記載の強化セパレータを備える改良物。
- 電子機器において、請求項17に記載のリチウムイオン二次電池を備える改良物。
- 電気自動車駆動方式において、請求項17に記載のリチウムイオン二次電池を備える改良物。
- エネルギー貯蔵装置において、請求項17に記載のリチウムイオン二次電池を備える改良物。
- 電池において、
負極と、
正極と、
電解質と、
前記負極と前記正極との間に配置された強化セパレータと、
を備え、前記強化セパレータが、
イ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである上部微多孔質膜と、
ロ)第1の面及び第2の面を有し、単層及び/又は多層構造体のうちの少なくとも1つである下部微多孔質膜と、
ハ)前記微多孔質膜の2つの面の間にあり、セラミック粒子及び高分子バインダを含むセラミック層と、
を備え、
前記強化セパレータが、250℃以上において0.5%を超える揮発性成分、好ましくは250℃以上において1.0%を超える揮発性成分、更に好ましくは250℃以上において1.5%を超える揮発性成分、最も好ましくは250℃以上において2.0%を超える以上の揮発性成分を放出し、
前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが溶媒系であり、
前記セラミック層が多孔性であり、前記高分子バインダが水性であり、及び/又は、
前記強化セパレータが、130~160℃の温度範囲においてシャットダウン挙動を有する前記電池。
Applications Claiming Priority (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562195464P | 2015-07-22 | 2015-07-22 | |
US201562195452P | 2015-07-22 | 2015-07-22 | |
US201562195457P | 2015-07-22 | 2015-07-22 | |
US62/195,457 | 2015-07-22 | ||
US62/195,464 | 2015-07-22 | ||
US62/195,452 | 2015-07-22 | ||
US201662308492P | 2016-03-15 | 2016-03-15 | |
US62/308,492 | 2016-03-15 | ||
JP2018502122A JP2018529179A (ja) | 2015-07-22 | 2016-07-22 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
JP2021040659A JP2021108284A (ja) | 2015-07-22 | 2021-03-12 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021040659A Division JP2021108284A (ja) | 2015-07-22 | 2021-03-12 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023062017A true JP2023062017A (ja) | 2023-05-02 |
Family
ID=57834635
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018502122A Pending JP2018529179A (ja) | 2015-07-22 | 2016-07-22 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
JP2021040659A Pending JP2021108284A (ja) | 2015-07-22 | 2021-03-12 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
JP2023017640A Pending JP2023062017A (ja) | 2015-07-22 | 2023-02-08 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018502122A Pending JP2018529179A (ja) | 2015-07-22 | 2016-07-22 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
JP2021040659A Pending JP2021108284A (ja) | 2015-07-22 | 2021-03-12 | 改良された膜、セパレータ、電池及び方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11094995B2 (ja) |
EP (1) | EP3350853A4 (ja) |
JP (3) | JP2018529179A (ja) |
KR (1) | KR20180024022A (ja) |
CN (2) | CN115663401A (ja) |
CA (2) | CA2992141A1 (ja) |
WO (1) | WO2017015535A1 (ja) |
Families Citing this family (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9508976B2 (en) | 2015-01-09 | 2016-11-29 | Applied Materials, Inc. | Battery separator with dielectric coating |
US10550010B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-02-04 | Uchicago Argonne, Llc | Oleophilic foams for oil spill mitigation |
WO2017172880A1 (en) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Celgard, Llc | Improved depositions or layers for microporous membranes, improved membranes, improved lithium battery separators, improved batteries, improved high voltage lithium batteries, and related methods |
US10870917B2 (en) | 2016-07-08 | 2020-12-22 | Uchicago Argonne, Llc | Functionalized foams |
CN106684438B (zh) * | 2017-02-07 | 2020-01-24 | 上海璞泰来新能源科技股份有限公司 | 一种可快速检测安全性的锂电池 |
KR102326289B1 (ko) * | 2017-03-03 | 2021-11-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 건조전극의 표면에 패턴을 형성하는 방법 |
KR101796259B1 (ko) * | 2017-03-28 | 2017-11-10 | 주식회사 세븐킹에너지 | 다층 구조의 복합전해질 및 이를 이용한 이차전지 |
KR102484165B1 (ko) * | 2017-03-31 | 2023-01-03 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 반송 시스템 및 반송 방법 |
KR102357946B1 (ko) | 2017-08-17 | 2022-02-08 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 올레핀 분리기가 없는 Li-이온 배터리 |
US11896935B2 (en) * | 2017-08-17 | 2024-02-13 | Uchicago Argonne, Llc | Filtration membranes |
JP6907834B2 (ja) * | 2017-09-06 | 2021-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池 |
US11482711B2 (en) * | 2017-09-09 | 2022-10-25 | Soteria Battery Innovation Group, Inc. | Tabless cell utilizing metallized film current collectors |
WO2019057273A1 (en) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | Applied Materials, Inc. | METHOD FOR ALUMINA FORMATION FOR ELECTROCHEMICAL CELL USING PLASMA IONIZATION METHOD |
CN110741491A (zh) * | 2017-09-20 | 2020-01-31 | 应用材料公司 | 用于形成电化学储能装置的部件的方法和处理系统及氧化腔室 |
US20190108947A1 (en) * | 2017-10-09 | 2019-04-11 | Pacesetter, Inc. | Performance of porous capacitor electrodes |
JP7013876B2 (ja) | 2018-01-09 | 2022-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の正極板、リチウムイオン二次電池、及びリチウムイオン二次電池の正極板の製造方法 |
KR20200118014A (ko) * | 2018-02-05 | 2020-10-14 | 렙솔, 에스.에이. | Li 애노드 보호를 위한 코팅 및 이를 포함하는 배터리 |
KR102210884B1 (ko) * | 2018-02-26 | 2021-02-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬전지 |
KR102209826B1 (ko) | 2018-03-06 | 2021-01-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬전지 |
CN110323076A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 北京国能电池科技股份有限公司 | 隔膜/电极复合结构及其制备方法、用途与超级电容器 |
CN110364666B (zh) * | 2018-04-11 | 2022-05-24 | 宁德新能源科技有限公司 | 隔离膜和锂离子电池 |
JP7219148B2 (ja) * | 2018-04-25 | 2023-02-07 | 住友化学株式会社 | 検査システム及び検査システムの駆動方法 |
EP3799665A4 (en) * | 2018-05-10 | 2022-02-02 | Celgard, LLC | MICROLATTED DIAPHRAGMS, BATTERY SEPARATORS, BATTERIES AND RELATED PROCESSES |
US11590456B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-02-28 | Uchicago Argonne, Llc | Systems and methods for oleophobic composite membranes |
WO2019231892A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Electrode configuration with a protrusion inhibiting separator |
CN110707267B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-03-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属电池用复合隔膜及其制备和应用 |
KR102657356B1 (ko) * | 2018-08-21 | 2024-04-16 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 배터리들을 위한 분리기 상의 초박형 세라믹 코팅 |
US11351478B2 (en) | 2018-09-06 | 2022-06-07 | Uchicago Argonne, Llc | Oil skimmer with oleophilic coating |
CN112655111A (zh) * | 2018-09-07 | 2021-04-13 | 应用材料公司 | 在用于电池的隔板上的陶瓷涂层 |
US11111590B2 (en) * | 2018-09-18 | 2021-09-07 | Uchicago Argonne, Llc | Lithium metal synthesis |
US11201324B2 (en) | 2018-09-18 | 2021-12-14 | Uchicago Argonne, Llc | Production of lithium via electrodeposition |
JP7143704B2 (ja) * | 2018-09-25 | 2022-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム二次電池 |
US11296354B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-04-05 | Uchicago Argonne, Llc | Lithium metal recovery and synthesis |
US20200176755A1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-04 | GM Global Technology Operations LLC | Methods for pre-lithiating silicon and silicon oxide electrodes |
US11548798B2 (en) | 2019-04-23 | 2023-01-10 | Uchicago Argonne, Llc | Compressible foam electrode |
NL2023085B1 (en) * | 2019-05-08 | 2020-11-30 | Innovative Mechanical Engineering Tech B V | Method and device for depositing a fiber material layer on a carrier |
KR20200135178A (ko) * | 2019-05-23 | 2020-12-02 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지용 분리막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
US20220216568A1 (en) * | 2019-05-24 | 2022-07-07 | Celgard, Llc | Improved coated battery separator |
CN110571394B (zh) * | 2019-08-07 | 2023-01-31 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 一种陶瓷浆料和陶瓷涂覆隔膜 |
CN110581255B (zh) * | 2019-10-18 | 2020-11-24 | 宇恒电池有限公司 | 一种锂离子电池正极以及制备锂离子电池正极的方法 |
CN111384345A (zh) | 2020-03-20 | 2020-07-07 | 中航锂电技术研究院有限公司 | 隔膜、制备方法及包含它的锂离子电池 |
US20220013863A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Sk Innovation Co., Ltd. | Separator and Electrochemical Device Using It |
US20220020974A1 (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | GM Global Technology Operations LLC | Battery separators comprising hybrid solid state electrolyte coatings |
CN112175220B (zh) * | 2020-09-03 | 2023-01-03 | 广东以色列理工学院 | 耐高温的改性聚丙烯薄膜及其制备方法和应用 |
DE102020124953A1 (de) | 2020-09-24 | 2022-03-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer Elektrodeneinheit für eine Lithiumionen-Batteriezelle |
CN111987375A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-11-24 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 勃姆石/惰性锂粉复合浆料、补锂负极片、其制备方法和锂离子电池 |
KR20220069617A (ko) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 삼성전자주식회사 | 이차전지 |
CN112864474B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-10-11 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种高安全电池结构及电池 |
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 |
WO2023276963A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 日東電工株式会社 | 非水系電解質二次電池用セパレータ及び非水系電解質二次電池 |
WO2023276964A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 日東電工株式会社 | 電池用積層体及び電池用積層体の製造方法 |
EP4329042A1 (en) * | 2021-11-22 | 2024-02-28 | LG Energy Solution, Ltd. | Pouch-type lithium secondary battery |
CN114243210B (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-13 | 深圳市博盛新材料有限公司 | 一种耐老化锂离子电池隔膜及其制作方法 |
CN114843702B (zh) * | 2022-05-09 | 2023-03-28 | 上海恩捷新材料科技有限公司 | 金属化合物隔膜及其制备方法与应用 |
WO2024006790A2 (en) * | 2022-06-27 | 2024-01-04 | Glatfelter Corporation | Improved battery separator for lithium-ion batteries |
DE102022124415A1 (de) | 2022-09-22 | 2024-03-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher sowie elektrischer Energiespeicher |
CN116014361A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-04-25 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种锂电池隔膜、锂电池及制备方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3666517A (en) | 1966-11-16 | 1972-05-30 | Celanese Corp | Porous article |
US3539374A (en) | 1966-11-16 | 1970-11-10 | Celanese Corp | Porous article |
US4298666A (en) * | 1980-02-27 | 1981-11-03 | Celanese Corporation | Coated open-celled microporous membranes |
US4438185A (en) * | 1980-07-31 | 1984-03-20 | Celanese Corporation | Hydrophilic polymer coated microporous membranes capable of use as a battery separator |
US5167820A (en) | 1986-03-24 | 1992-12-01 | Ensci, Inc. | Porous membranes and methods for using same |
DE4214905C2 (de) * | 1992-05-05 | 1996-06-27 | Friwo Silberkraft Ges Fuer Bat | Verfahren zur Metallisierung von Kunststoff-Folien und deren Verwendung |
US6432586B1 (en) | 2000-04-10 | 2002-08-13 | Celgard Inc. | Separator for a high energy rechargeable lithium battery |
US8313853B2 (en) * | 2002-06-06 | 2012-11-20 | Kaun Thomas D | Flexible, porous ceramic composite film |
US6933077B2 (en) * | 2002-12-27 | 2005-08-23 | Avestor Limited Partnership | Current collector for polymer electrochemical cells and electrochemical generators thereof |
DE10347568A1 (de) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Degussa | Kondensator mit keramischer Separationsschicht |
JP4830262B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | 非水電解液二次電池 |
KR100840849B1 (ko) | 2006-01-27 | 2008-06-23 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 리튬이온 2차전지 및 그 충전시스템 |
US8216712B1 (en) * | 2008-01-11 | 2012-07-10 | Enovix Corporation | Anodized metallic battery separator having through-pores |
US20090015660A1 (en) | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Nokia Corporation | Virtual TV room service with interactive capabilities signaling |
WO2009078159A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Panasonic Corporation | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
US8470468B2 (en) * | 2010-02-12 | 2013-06-25 | GM Global Technology Operations LLC | Lithium-ion batteries with coated separators |
US20120231321A1 (en) | 2011-03-11 | 2012-09-13 | GM Global Technology Operations LLC | Integral bi-layer separator-electrode construction for lithium-ion batteries |
TW201351758A (zh) | 2012-06-11 | 2013-12-16 | Enerage Inc | 電化學裝置隔離膜及其製備方法 |
KR102656529B1 (ko) * | 2012-08-07 | 2024-04-12 | 셀가드 엘엘씨 | 리튬 이온 배터리용의 개선된 세퍼레이터 막 및 관련 방법 |
KR101720445B1 (ko) * | 2012-11-27 | 2017-03-27 | 니뽄 고아 가부시끼가이샤 | 이차 전지 및 그것에 사용하는 세퍼레이터 |
US9508976B2 (en) * | 2015-01-09 | 2016-11-29 | Applied Materials, Inc. | Battery separator with dielectric coating |
CN108292725B (zh) * | 2015-10-05 | 2022-05-13 | 达拉米克有限责任公司 | 功能化的铅酸电池隔板、改进的铅酸电池及相关方法 |
-
2016
- 2016-07-22 WO PCT/US2016/043489 patent/WO2017015535A1/en active Application Filing
- 2016-07-22 CA CA2992141A patent/CA2992141A1/en active Pending
- 2016-07-22 US US15/216,861 patent/US11094995B2/en active Active
- 2016-07-22 KR KR1020187005173A patent/KR20180024022A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-07-22 EP EP16828591.4A patent/EP3350853A4/en active Pending
- 2016-07-22 CN CN202211363058.3A patent/CN115663401A/zh active Pending
- 2016-07-22 CA CA3236759A patent/CA3236759A1/en active Pending
- 2016-07-22 JP JP2018502122A patent/JP2018529179A/ja active Pending
- 2016-07-22 CN CN201680054768.4A patent/CN108140784A/zh active Pending
-
2021
- 2021-03-12 JP JP2021040659A patent/JP2021108284A/ja active Pending
- 2021-07-27 US US17/385,996 patent/US20210367308A1/en active Pending
-
2023
- 2023-02-08 JP JP2023017640A patent/JP2023062017A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180024022A (ko) | 2018-03-07 |
CN115663401A (zh) | 2023-01-31 |
JP2018529179A (ja) | 2018-10-04 |
US20210367308A1 (en) | 2021-11-25 |
WO2017015535A1 (en) | 2017-01-26 |
CA3236759A1 (en) | 2017-01-26 |
EP3350853A1 (en) | 2018-07-25 |
US20170025658A1 (en) | 2017-01-26 |
EP3350853A4 (en) | 2019-10-09 |
JP2021108284A (ja) | 2021-07-29 |
CN108140784A (zh) | 2018-06-08 |
CA2992141A1 (en) | 2017-01-26 |
US11094995B2 (en) | 2021-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210367308A1 (en) | Membranes, separators, batteries, and methods | |
JP7414709B2 (ja) | オレフィンセパレータを含まないliイオンバッテリ | |
EP3547411B1 (en) | Negative electrode for lithium secondary battery, method for manufacturing same, and lithium secondary battery comprising same | |
JP2023027096A (ja) | 微多孔膜用の改良された堆積物また層、改良された膜、改良されたリチウム電池セパレータ、改良された電池、改良された高電圧リチウム電池、および関連する方法 | |
TWI714829B (zh) | 具有介電塗層之電池隔板 | |
KR102586703B1 (ko) | 배터리들을 위한 분리막 상의 세라믹 코팅 | |
US20230170580A1 (en) | Ultra-thin ceramic coating on separator for batteries | |
US20170373295A1 (en) | Separator Having Excellent Heat Resistance and Electrolyte Wetting Properties | |
KR102309876B1 (ko) | 리튬 이차전지용 분리막 및 그의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230308 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240507 |