JP7257057B2 - リチウム電池 - Google Patents
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Description
本発明の例示的な実施形態に従うセパレータ材料を形成するためのプロセスが、図1A、1B、及び1Cに示されている。先ず、図1Aは、本発明の例示的な実施形態に従うバインダ溶液調製プロセス100aを示すフロー図である。図1Aを参照すると、工程S110において、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)(例えば、ソルベイスペシャルティポリマーズから入手可能なソレフ(登録商標)5130(Solef(登録商標) 5130 available from Solvay Specialty Polymers))等のポリマ樹脂を混合チャンバ内で低速攪拌しながらN-メチル-2-ピロリドン(NMP)等の溶媒に加える。好ましい実施形態によると、溶媒は、セパレータ材料の溶解及び改善された最終塗工レオロジーを促進するために、実質的に全てNMPである。図2は、本発明の例示的な実施形態に従う混合チャンバ200を平面図で示す。図2に示すように、混合チャンバ200は、プロセス工程S110における樹脂の溶解を促進するために、その円周内壁に沿って配置された1つ以上のバッフル205を含む円筒形ペールであってよい。本発明の例示的な実施形態によると、混合チャンバ200の内壁には、帯電防止ライナ(図示せず)が取り付けられている。攪拌は、攪拌シャフト215に取り付けられたコールズブレード(Cowles blade)210等によって行われてよい。バインダ調製物の10kgスケールに対して、混合チャンバは5ガロンの容量を有していてよく、混合チャンバには4インチ(4")コールズブレード210が取り付けられている。対応して、工程S110において900gのPVdf樹脂を9.1kgのNMPに加えてよい。
実施例として、規定のおおよその材料比率を有する4つの特定タイプのCSPセパレータを、以下の表1に示す満足できる試験結果で作製した。
<サソルディスパル(登録商標)10F4の化学的及び物理的特性>
Al2O3(%):83
H3COO-(%):0.25
緩みかさ密度(g/l):550
粒子サイズ(d50)(μm):30
表面積(BET)*(m2/g):100
細孔容積*(ml/g):0.8
結晶サイズ(120)(nm):40
分散粒子サイズ(nm):240
PCSでの測定:
ディスク遠心分離機での測定:
表面処理:-
<サソルディスペラル(登録商標)60の化学的及び物理的特性>
Al2O3(%):80
H3COO-(%):-
緩みかさ密度(g/l):300~500
粒子サイズ(d50)(μm):35
表面積(BET)*(m2/g):95
細孔容積*(ml/g):0.9
結晶サイズ(120)(nm):60
分散粒子サイズ(nm):未満
PCSでの測定:350
ディスク遠心分離機での測定:250
表面処理:-
<サソルディスパル(登録商標)10SRの化学的及び物理的特性>
Al2O3(%):78
H3COO-(%):-
緩みかさ密度(g/l):-
粒子サイズ(d50)(μm):30
表面積(BET)*(m2/g):100
細孔容積*(ml/g):0.8
結晶サイズ(120)(nm):40
分散粒子サイズ(nm):不適用
PCSでの測定:
ディスク遠心分離機での測定:
表面処理:p-トルエンスルホン酸
(*550℃で3時間活性化)
高いフィラー負荷(high filler loading)、ベーマイト粒子サイズ分布の最適化、及び表面処理(surface-ti-eated)/「未処理(“un-treated”)」(例えば、上述した10SR/10F4又は10SR/D60)ベーマイトのブレンド比を考慮すると、これは、セパレータ性能を最適化するために除去する必要がある大きな(>10ミクロン)凝集体を必然的に少量生じさせる。例示的な実施形態によると、ダイ塗工プロセスに先立ち、塗工混合物の適切なろ過を約10~25ミクロンのフィルタ細孔サイズで行う。
図1A~1Cに示す上述したプロセス100a~100cによる塗工混合物のサンプルを特性評価のために作製した。特に、この実施例では、実施例1で説明したCSP-Aに適合する比率のサンプルを作製した。図3A及び3Bは、それぞれ、図1Cに示すプロセス100cから得られたCSP-Aセラミックセパレータ塗工混合物材料の粘度プロファイル及び粒子サイズ分布を反映するグラフである。#63スピンドルを備えたブルックフィールド粘度計(Brookfield viscometer)を用いた場合、23℃での18%V塗工混合物の粘度は、スピンドル速度5rpmでの5,000cPsからスピンドル速度30rpmでの3,000cPsの範囲にあった。図3Bに示すように。CSP-A塗工混合物は、中央値129nm付近で顕著な粒子サイズ濃度を呈し、混合物の大部分に対して狭い分布範囲を伴い、また粒子サイズ径が約1.5ミクロンから約30ミクロンの大きな凝集塊を幾つか伴っていた。これらのより大きな凝集物は、塗工混合物の適切なろ過により実質的に低減されてよい。狭い粒子サイズ分布は、図3C、3D、3E、3F、及び3Gの顕微鏡写真に反映されており、これらは比較的均一な粒子サイズを示している。この実施例2で用いられたベーマイト粒子は、ほぼ立方体の形状を有している。
本発明の例示的な実施形態に従うCSPセパレータへの薄膜セラミック前駆体を作製するためのプロセスを図4に示す。先ず、厚い非多孔質ポリマ基材405、例えば、図4に示すように、125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)製の片面又は両面塗工の再使用可能剥離ライナを、いずれかの面上の1つ以上のセラミック塗工混合物ディスペンサ410aとの対応において配置し、随意的には別のディスペンサ410bとの対応においても配置する。ライナ405、又はディスペンサ410a及び410bは、縦方向(MD)に搬送されてよい一方で、プロセス100cから得られたセラミック塗工混合物は、ディスペンサ410a及び410bから分注される。本発明の例示的な実施形態によると、塗工混合物は、再使用可能な剥離ライナ上における約1.5~2メートル幅且つ最大約125m/分のMDライン速度でのスロットダイ塗工によって、あるいは連続ベルトキャスティングによって、分注される。図4に示すように、乾燥後の混合物は、厚さが約6~20μmのフィルム415a及び415bに形成される。ライナ405の対向面上のディスペンサ410a及び410bからそれぞれ得られたフィルム415a及び415b(随意的)は、次いで、以下で説明する更なる処理のために剥離によってライナ405から取り外されて、自立型多孔質CSPフィルムセパレータを形成する。
ダイ塗工に続いて、本発明の例示的な実施形態によると、以下で更に詳細に説明するように、フィルム415a(及び/又は)415bは、特性改善のための1つ以上のプロセスを受けてよく、この1つ以上のプロセスは、限定はされないが、真空乾燥(VD)、架橋(又は架橋剤塗工)、及びエッジ補強(ER)の1つ以上を含む。以下に詳述するように、VDは、セル積層又はセル積層物をケーシングに挿入することの前及び/又は後(且つ電解質充填の前)に実施されてよい。また、以下で更に詳細に説明するように、ダイ塗工フィルム(415a及び/又は415b)並びにグラビア塗工等の代替的塗工方法により作製されたセパレータは、複数のセラミック塗工層を含んでいてよく、また、本発明の例示的な実施形態に従うセル製造の前に、1つ以上の非膨潤層及び/又は安全シャットダウン層と共に組み込まれてよい。
本発明の例示的な実施形態によると、多孔質熱可融性粒子充填塗工(porous thermally fusible particle-filled coating)の1つ以上のシャットダウン層をセラミックベースのナノ複合材の片面又は両面に配置して、自立型CSPセパレータを形成してよい。シャットダウン層は、2つのセラミックベースのナノ複合材層の中間にあってもよい。図5は、シャットダウン層を組み込んだCSPセパレータの概略断面図を示し、このシャットダウン層は、製造に際してリチウムイオン電池のアノード及び/又はカソード近傍の表面上に配置されてよい。図5に示すように、セラミックベースの(例えば、ベーマイト)ナノ複合材層は、約6~20μmの厚さを有していてよく、シャットダウン層塗工物は、約2~6μmの厚さを有していてよい。セルにおいて、シャットダウン層は、セルが110℃等まで過熱したときにリチウムイオンの流れを遮断するように機能し、それによりセルの動作をシャットダウンすると共にセルのエネルギの更なる放電を防止する。セルの動作のこの遮断は、セパレータの多孔性の損失によるセルのインピーダンス又は抵抗の大幅な増大に起因する。セルにおける加熱に際しての多孔性のこの損失は、加熱されたときのセパレータに対するガーレー通気度数値の大幅な増加に対応している。
上述の方法で製造したCSPフィルムを備えるリチウムイオンセルの熱安定性について試験を実施した。特に、全てポーチ形態である種々の異なるセパレータを備えたセルに対して、約5Ahの定格放電容量でそのようなリチウムイオンセルについて加速レート熱量測定(ARC)を行った。即ち、
a.2つのセラミック(のみ)メンブレン(CSP-A設計の20ミクロン「CSP」)と、
b.2つのセラミック塗工ポリオレフィンセパレータ(「アノード上にCCSシャットダウン」)と、
c.負極に対向するシャットダウン塗工物を備えた1つのセラミック(のみ)メンブレン(CSP-A)(「アノード上にシャットダウン」)と、
d.正極に対向するシャットダウン塗工物を備えた1つのセラミック(のみ)メンブレン(CSP-A)(「カソード上にシャットダウン」)と、
e.2つのコントロール(16ミクロンのポリオレフィン(PE)セパレータ)と、である。
a. 温度(℃):
i. 開始:157.5
ii. 突発的電圧降下:192.0
b. 時間(時間):
i. 開始:30.1
ii. 電圧降下:32.2
a. 温度(℃):
i. 開始:152.2
ii. 突発的電圧降下:204.3
iii. 通気:110
b. 時間(時間):
i. 開始:30.1
ii. 電圧降下:32.2
iii. 通気:14
a.温度(℃):
i. 開始:102.2
ii. 突発的電圧降下:166.0
b.時間(時間):
i. 開始:11.7
ii. 電圧降下:20.8
a.温度(℃):
i. 開始:87.1
ii. 突発的電圧降下:129.0
iii. 通気:144.5(プロット)
b.時間(時間):
i. 開始:8.6
ii. 電圧降下:14.9
iii. 通気:14.9
a.温度(℃):
i. 開始:91.0
ii. 突発的電圧降下:105.1
b.時間(時間):
i. 開始:6.0
ii. 電圧降下:8.7
a.温度(℃):
i. 開始:145.1
ii. 突発的電圧降下:167.0
b.時間(時間):
i. 開始:20.9
ii. 電圧降下:22.4
a.温度(℃):
i. 開始:122.6
ii. 突発的電圧降下:128.7
b.時間(時間):
i. 開始:19.1
ii. 電圧降下:19.2
a.温度(℃):
i. 開始:129.1
ii. 突発的電圧降下:126.9
b.時間(時間):
i. 開始:18.2
ii. 電圧降下:17.4
上述した方法で製造したセパレータとしての使用のためのCSPフィルムの熱伝導率についても、対応する寸法を有するCCS及びポリマシートと比較して、試験を実施した。本実施例における「CSP」熱伝導率試験に対して、CSP-Aバージョンと同様に2つの異なる処理ベーマイトを備えたCSPバージョンセパレータを用いた。従来のCCSセパレータにおけるようなポリマ基材を除外することの利点を、20μmCSPセパレータ(「CSP20」)及びPEポリマシートに対するASTM E1461に準拠したレーザフラッシュ(過渡)試験によって確認した。ASTM E1461法は、薄いセパレータサンプルの定量的で再現可能な熱伝導率測定を提供する点において正確である。図15に反映されるように、CSPセパレータは、25℃及び50℃の両温度で熱伝導率に顕著な改善を示し、50℃での熱伝導率は25℃での熱伝導率に比べて約10%高く、ポリマシートに対する約0.14~0.15W/m・Kと比較すると約0.6~0.7W/m・Kであった。セパレータのより高い熱伝導率は、セル内の熱蓄積のより速い拡散において有益であり、これによりホットスポットの温度が下がり、セルのある領域で短絡その他の突発的加熱事象が生じた場合の安全性が改善される。
PE(ポリエチレン)ポリマセパレータを組み込んだポーチセルとの比較において、セパレータとして上述した方法で製造したCSPフィルムを組み込んだリチウムイオンポーチセルについて、釘刺し安全性試験を実施した。3.5Ah容量のセル及び75Ahセルについて、それぞれ個別の試験を実施した。本実施例における「CSP」釘刺し安全性試験については、CSP-Aバージョンセパレータを備えたポーチセルを用いた。
CSP-Aバージョンセパレータを備えたCSPセパレータを組み込んだ幾つかの5Ahポーチセルについてライフサイクル試験を行い、これらはコントロールポリマ(ポリオレフィン)(PE)セパレータセルと同等の性能を示した。この実施例における「CSP」ライフサイクル試験では、CSP-Aバージョンセパレータを備えたポーチセルを用いた。
種々の厚さのCSP-Aセパレータを組み込んだ5Ahポーチセルのレート能力を評価した。本実施例における「CSP」レート能力試験では、CSP-Aバージョンのセパレータを備えたポーチセルを用いた。図18A~18Dに反映されるように、16ミクロンCSPセパレータを備えたセルは、0℃、25℃、及び45℃での2C放電レート(Cレート)まで、22ミクロンCSPセパレータを備えたセル及び16ミクロンPEセパレータを備えたセル(「コントロール」)より性能で上回っていた。例えば、16ミクロンCSPセル及び16ミクロンPEセルの25℃での2Cサイクリングに対する相対容量は、それぞれ91%及び89%であった。本実施例で示したように、CSP-Aセルは、満足がいく程度にはコントロールPEセルと同等の性能を発揮した。
CSPセパレータを組み込んだセルの種々の保存特性を評価した。28日間の保存試験では、20ミクロンCSPセパレータ(CSP-Aバージョン)を備えたセルを、16ミクロンPEセパレータ(「コントロール」)を組み込んだセルと比較した。図19Aに示すように、CSPセパレータセルは、95%を僅かに下回る容量保持率のコントロールセルを上回る約96%の改善された容量保持率、及び保持一貫性(retention consistency)を呈した。対応して、CSPセパレータセルはまた、図19Bに示すように、室温及び100%充電状態(「SOC」)での28日間の保存に対して約70mVの最小電圧降下において、より一貫性を示した。
16ミクロンCSPセパレータ(CSP-Aバージョン)を組み込んだ5Ahポーチセルを、10秒間パルス抵抗法を用いて50%SOCで16ミクロンPEセパレータセル(「コントロール」)に対する放電抵抗について評価した。本実施例の放電抵抗試験では、CSP-Aバージョンのセパレータを備えたセルを用いた。図21B及び21Cに示すように、CSPセパレータセルは、0℃でコントロールセルと同等の放電抵抗を示した。15℃~45℃の温度範囲では、CSP-Aセパレータセルは、図21A及び21Cに反映されているように、僅かにより高い放電抵抗を呈した。
CCS、高密度ポリエチレン(HDPE)、及びCSPセパレータ(CSP-Aバージョン)について、それぞれ熱機械分析(TMA)を実施した。両CCSサンプルは、片面セラミック塗工PE(CCS1)と両面セラミック塗工PE(CCS2)であった。本実施例において実施したTMAでは、CSP-Aバージョンのセパレータを用いた。図22に示すように。CSPセパレータは220℃までの温度で収縮のない寸法安定性を示したのに対し、HDPE及びCSSの比較サンプルは全て、190℃未満のより低い温度範囲で20%以上の大きな寸法変化を呈した。
上述したように、本発明の例示的な実施形態によると、CSPセパレータセルは、ライフサイクル性能を改善するために、電解質充填の前に、例えば非密封のポーチ内において、昇温温度で真空乾燥されてよい。好ましい実施形態においては、セルは、電解質を充填する前に、約130℃~150℃で、又は加熱の温度及び時間がアノード、カソード、ポーチケーシング材料、又は乾燥セルの任意の他の部品を損傷又は劣化させない限り130℃を超える温度で、約1~4時間真空乾燥されてよい。
電解質充填前に未乾燥の、真空乾燥され、積層乾燥された(stack dried)CSPセパレータセルについて、ライフサイクル試験を実施した。本実施例において実施されたライフサイクル試験では、CSP-Aバージョンのセパレータを組み込んだセルを用いた。図23に示すように、130℃で4時間真空乾燥されたセルは、約200回を超える1C充電/放電100%放電深度(DoD)サイクルで放電容量保持の顕著な改善を示し、2000回の1C充電/放電100%DoDサイクルの後では、非乾燥セルの放電容量保持が82%であったのに対して、放電容量保持が86%まで改善された。
表1を含めて上述したように、全セラミック自立型セパレータは、塗工混合物中のそれぞれのベーマイトグレードの比率を変えることによって形成されてよい。上述したCSP-B、CSP-B2、及びCSP-B3の比率を有する塗工混合物からのセパレータは、リチウムイオンセルでの使用に適した品質を呈するものとして示され、CSP-Aセパレータを備えたリチウムイオンセルについてここで説明した結果と同等であった。
CSP-A及びCSP-B(上述)バージョンのセパレータを備えたCSPセパレータセルについて、それぞれサイクリングレート能力試験を実施した。図24は、20Cの放電レートまで23℃においてより高い放電レートでCSP-Aセパレータセルを上回るCSP-Bセパレータセルの改善されたサイクリングレート能力を示すグラフである。10Cの放電レートでは、CSP-Aセパレータの保持容量が平均で55%であったのに対し、CSP-Bセパレータの保持容量は平均で73%であった。
上述したように、本発明の例示的な実施形態によると、CSPセパレータセルは、ライフサイクル性能を改善するために、電解質充填の前に、例えば非密封のポーチ内において昇温温度で真空乾燥されてよい。例示的な実施形態では、自立型CSPセパレータ、又はロール形態のその前駆体もまた、機械的特性を改善するために、セル製造の前に真空乾燥されてよい。昇温温度での真空乾燥は、結晶化度、及び従って結果として得られる機械的特性に影響を与える。真空状態は、水分の除去にとって重要であり、おそらく残留NMP及びp-TSA等の他の揮発性物質にとっても重要である。また、最初の塗工及び乾燥プロセスは、ベーマイト又は他のセラミック粒子の存在下でPVdFバインダのアニーリングを提供することができ、その結果、セルの製造中に機械的特性の強化が期待される。
ロール形態での真空乾燥の前と後の機械的特性について、20ミクロンのCSP-B2サンプルを試験した。図26Aは、130℃で4時間の真空乾燥の前と後のそのようなサンプルのそれぞれの縦方向(MD)引張曲線を示す。選択的パラメータの結果を以下の表7にまとめてある。
以下の表8にまとめてあるように、ベーマイト粒子の同じブレンド比並びに種々の顔料:バインダ比率及びセパレータ厚さを有するCSP-B2、CSP-B3、及び他のフィルムについて、追加の機械的試験を真空乾燥の前と後で実施した。その結果を図26B~26Dに示す。
CSP-B2及びCSP-B3サンプルについて、種々のパラメータの下で追加の機械的試験を真空乾燥の前と後で実施した。図26Eは、それぞれ130℃で3時間、150℃で1時間、及び150℃で3時間の真空乾燥の前と後での同じ領域におけるそのようなサンプルの等価重量を示している。CSP-B2サンプル(又は「G2r2」)は、より高い温度での真空乾燥後に等価重量の僅かな増加を示した一方で、CSP-B3サンプル(又は「G2r3」)も、真空乾燥後に重量の僅かな増加を示した。これらの重量の変化は非常に小さく、図26Eにおけるデータの各バーに対して標準偏差バーで示すように、実験誤差の範囲内である。図26Fは、真空乾燥前と後のサンプルの厚さを示す。図26Fに示すように、CSP-B2サンプルは、短い1時間の真空乾燥期間の後に厚さの僅かな減少を示し、厚さは、より長い3時間の乾燥後にほぼ初期状態に戻った。対応して、CSP-B3サンプルは、より高い温度での真空乾燥後に厚さが僅かに減少した。ドーシーゲージ(Dorsey gauge)で測定された厚さのこれらの変化は、図26Fのデータの各バーの標準偏差バーで示すように非常に小さく、実験誤差の範囲内である。最後に、図26Gは、サンプルのガーレー通気度を示し、それらは真空乾燥後に顕著な変化を示さなかった。図26Gは、ガーレー数値が約280秒/100cc空気であるCSP-B3(又は「G2r3」)が、ガーレー数値が約600秒/100ccであるCSP-B2(又は「G2r2」)よりも著しく低い通気度数値及び大きな空気透過率又は多孔率を有していることを示している。
本発明の例示的な実施形態によると、図4を参照して上述したフィルム415a及び415bは、リチウムイオンセルにおける使用のための許容範囲にある機械的及び電気的特性を維持しつつ厚さを減少させるために、セル製造に先立ちカレンダリングを受けてよい。例示的な実施形態においては、フィルム415a及び415bは、ポリマ(例えばPET)フィルム基材に対して、上部ロールと下部ロールの間でカレンダリングされてよい。
CSP-Aフィルム、CSP-B2フィルム、及びCSP-B3フィルムのサンプルを上述したように製造し、剥離の前に切断して、CSP層をPET剥離基材上に残したまま最大で約12インチ幅で長さが約18~24インチのシートを提供し、底部ロールを加熱しながらカレンダリングを行った。
本発明の例示的な実施形態によると、得られるセパレータの機械的特性を高めるために、セル製造に先立ち、架橋塗工材料をCSPフィルム、例えば上述したフィルム415a及び415bに適用してよい。架橋塗工物は、ポリアジリジン架橋剤、イソシアネート架橋剤等であってよい。
CSP-A及びCSP-B2の塗工混合物に組み込まれた二官能性及び三官能性イソシアネート架橋剤を適用したCSPフィルム(CSP-A及びCSP-B2)のサンプルを、機械的特性について試験した。
ポリアジリジン架橋剤(PZ-33-ペンタエリスリトールトリス(3-(1-アジリジニル)プロピオネート)又はPZ-28-トリメチロールプロパントリス(2-メチル-1-アジリジンプロピオネート))で塗工されたCSP-Aサンプルを調製し、機械的特性を試験した。その結果を図30A~30Cに示す。これらの図に示すように、サンプルは、ガーレー通気度数値への最小限の影響で「靭性」の改善を示した。ポリアジリジン架橋剤の0.5phr及び1phrでの添加により、図30Aに示すように、架橋剤なしのCSP-Aセパレータの引張応力が1540psiからそれぞれ1650psi及び1700psiまで増加し、また図30Bに示すように、架橋剤なしのCSP-Aセパレータの破断伸びが20%からそれぞれ34%及び38%まで増加した。
本発明の例示的な実施形態によると、CSPフィルム、例えば上述したフィルム415a及び415bのエッジを補強し、引き裂き抵抗及び機械的強度特性を改善するために、後続のスリッティングを行って所望幅でCSPロールを提供すべき狭いレーンにおいて、あるいはCSPがあるサイズにスリッティングされた後でセル製造の前に、エッジ補強塗工がCSPフィルムに適用されてよい。エッジ塗工物は、UV硬化材料、化学的に架橋された材料、強固で柔軟なポリマ材料等であってよい。追加的な引き裂き抵抗及び機械的強度のために、このエッジ塗工は、スリッティング前又はスリッティング後のいずれかにおけるエッジ領域でのCSPの圧縮と組み合わされてもよい。
ポリエチレングリコールジアクリレート/ペンタエリスリトールテトラアクリレート(72:25)ブレンドを、種々の固体のMEK(メチルエチルケトン)溶液と共に、#3マイヤーロッド(#3 Mayer rod)を用いて種々の塗工付着重量で「標準」CSP-Aサンプルに適用した。試験目的で、スリッティング後のエッジ補強レーンを提供するために狭いレーンで塗工するのではなく、サンプルに完全被覆率で塗工した。オリゴマー/モノマーブレンドがMEKからの溶液として適用されたが、塗工は100%NVで適用されてもよい。この実験ではMEK溶液を用いて、塗工の付着重量及び基材の濡れ性を確実に制御した。塗工物をオーブン内において100℃で60秒間乾燥して、MEKを除去した。次いで、結果として得られた塗工されたセパレータに、フュージョンUVシステム(Hバルブ、20ipm)(Fusion UV system (H bulb, 20 ipm))の1回通過をさせた。各塗工サンプルから、100cm2のサンプルを1つ取り、基本重量(質量/面積)及び厚さ(4X/サンプル)を測定した。
放射線硬化型配合物(PEGDA/エトキシル化TMPTA、75:25、MEK中で種々の%V[20%~40%])を「標準」CSP-A(P:B=3.5:1、20ミクロン)サンプル上に完全被覆率で塗工することによって、エッジ補強塗工について追加の試験を実施した。その後、サンプルを熱乾燥(120秒@110℃)及びUV硬化(フュージョンユニット、20ipmを1回通過)させた。
上述したように、自立型CSPセパレータを形成するためのバインダ材料としてPVdFを用いてよい。PVdFの望ましい特徴の1つは、リチウムイオンセル及びリチウム金属セルにおける5Vまでの安定性である。但し、ソレフ(登録商標)5140等の極めて高い分子量のPVdFは、電解質溶媒中で約20%~50%膨潤し、これは電解質の湿潤及びインピーダンスの低下には有利である場合があるが、CSPセパレータの膨潤が結果として大きくなりすぎる可能性がある。CSPにおける無機材料は、PVdFの膨潤をある程度は低減する。有機電解質の存在下で有機ポリマ及びセパレータが数パーセント膨潤する可能性がある電気化学セルにおいて無機/有機複合セパレータの過剰な膨潤を回避するために、1つ以上の非膨潤多孔質層を複合セパレータに追加して膨潤を許容範囲のレベルまで低減してよい。この多層アプローチには、(1)単一のセパレータ層からピンホールが生じにくい多層のセパレータ層にすることによりピンホールの可能性を低減すること、及び(2)安全シャットダウン、遷移金属イオンの泳動の阻害、及び機械的強度の増大等の他の有用な特性を有してよい非膨潤層を提供することの利点もある。1つ以上の非膨潤層は、無機酸化物、無機窒化物等によって形成されてよく、水又はプロピレンカーボネート等の他の溶媒に不溶性であってよいポリマ、例えば、プロピレンカーボネートに不溶性でプロピレンカーボネート中で膨潤しないポリビニルアルコール(PVA)等を備えていてよい。別の例としては、ポリマは、ルミフロン(登録商標)及びジョンクリル(登録商標)(Lumiflon(登録商標) and Joncryl(登録商標))の商品名での製品等、直径約150nmの水不溶性ポリマラテックス粒子を有していてよい。上述したように、CSPセパレータの1つ以上の層は、ポリマ粒子と反応する架橋剤を備えていてよい。
(1)1つの非膨潤層と1つのPVdF膨潤層とを組み込んでよく、
(2)PVdF膨潤層の両面上にそれぞれ非膨潤層を設けてよく、
(3)中央に非膨潤層を伴って共に積層された2つのCSP層を設けてよく、
(4)セパレータが後でスリッティングされるレーンに対して追加の圧縮又はカレンダリングを行うことにより上記の構成(1)、(2)、及び(3)に対してエッジ強化レーンを追加してよい。
ポリアミド(エルバミド(登録商標)8063(Elvamide(登録商標) 8063))/ポリビニルブチラール(バトバー(登録商標)B-98(Butvar(登録商標) B-98))ブレンドの非溶媒誘起相反転(non-solvent induced phase inversion)によって、非膨潤微孔質層のサンプルを形成した。種々のブレンドの7ミクロン厚非膨潤層を2つの3.5ミクロン厚CSP-B2層の間に積層した。
対応するCSP-非膨潤層-CSP構造を有するサンプルを膨潤について別々に試験した。カールソンら(Carlson, et al)への米国特許第8,883,354号の実施例1の第4段落に従って作製された、11部のエチレンカーボネート、6部のトリエチレングリコールのジビニルエーテル(DVE-3)、及び3部のポリエチレンオキシド(分子量200)を備えた約16ミクロン厚のポリビニルアルコール(PVA)-ベーマイト層が、厚さが約11ミクロンの2つのCSP-B2層の間に積層された非膨潤層として機能した。
CSP-Bブレンド比率及びCSP-B2ブレンド比率に従って形成されたセパレータのサンプルを、CSP-A塗工混合物ブレンド比率で形成されたサンプルに対して評価した。
上述したように、塗工混合物ブレンド中の1つ以上のセラミック成分は、例えばp-トルエンスルホン酸で表面処理されて、セル性能を低下させる可能性のある低分子量種及び潜在的に泳動性の成分をもたらすことがある分散剤を用いる代わりに、有機溶媒中での分散を促進し得る。更に、上述したように、架橋剤を適用すること、つまり主要セパレータ成分(ベーマイト及びPVdFバインダ等)に化学結合により完全に「結合」し得ない低分子量添加物を添加することは、CSPの機械的特性及び/又は電気化学的特性の更なる改善のための多くの選択肢の1つである。
アルコール水溶液を用いた改質CSP-A乾燥セパレータ(D10SR/D10F4 50:50、S5140、2%RE)の抽出を、水/IPA(イソプロピルアルコール)(50:50)浴中で60分にわたって行った。続いて、抽出したサンプル及びコントロールサンプルを100℃で60分間乾燥させた。
Claims (24)
- アノードと、
カソードと、
リチウム塩を含む有機電解質と、
前記アノードと前記カソードとの間に介在するセパレータと、を備え、
前記セパレータは第1の多孔質層を備え、前記第1の多孔質層は、
(i)無機酸化物及び無機窒化物からなる群から選択される粒子60~95重量%と、
(ii)第1の有機ポリマバインダと、を備え、
前記セパレータは、
(i)少なくとも1700psiの引張応力と15%の破断伸びとを有し、
(ii)前記セパレータの厚さを20ミクロンに正規化した場合のガーレー通気度数が600秒/100cc以下であり、
(iii)ポリマセパレータ層を含まず、
(iv)200℃で1時間加熱したときの収縮が1%未満である、
リチウム電池。 - 前記リチウム電池は、少なくとも110℃の温度でシャットダウンする、
請求項1のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、5Ah以上の容量を有しており、断熱環境下で加速レート熱量計(ARC)を用いて「熱-待機-検索(Heat-Wait-Search)」モードで試験した場合に、少なくとも190℃の温度になるまで電池電圧降下がない、
請求項1のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、3.5Ah以上の容量を有しており、100%の充電状態の前記リチウム電池の表面で測定された温度は、直径3mmの釘が約8cm/秒の速度で前記リチウム電池を貫通する場合に、100℃を超えない、
請求項1のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、3.5Ah以上の容量を有しており、100%の充電状態の前記リチウム電池の表面で測定された温度は、直径3mmの釘が約8cm/秒の速度で前記リチウム電池を貫通する場合に、70℃を超えない、
請求項1のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、25℃でのサイクルライフが3000サイクル以上であり、1Cの充電レート及び1Cの放電レートで100%の放電深度(DoD)でサイクルされた場合に、少なくとも80%の容量保持率を有する、
請求項1のリチウム電池。 - 前記第1の多孔質層は、架橋剤を備える、
請求項1のリチウム電池。 - 前記第1の多孔質層内の前記無機酸化物は、ベーマイト粒子を含む、
請求項1のリチウム電池。 - 前記ベーマイト粒子は、疎水的に改質されたベーマイト粒子である、
請求項8のリチウム電池。 - 前記セパレータの1つ以上のエッジ上のエッジ補強レーンを更に備え、
前記エッジ補強レーンは、圧縮レーン、エッジ補強塗工レーン、又は、圧縮レーン及びエッジ補強塗工レーンの組み合わせからなる群から選択される、
請求項1のリチウム電池。 - 前記第1の多孔質層は、ポリビニリデンジフルオライドポリマを含む、
請求項1のリチウム電池。 - 前記セパレータは、プロピレンカーボネートに1時間浸したときの膨潤が5%未満である、
請求項1のリチウム電池。 - 前記セパレータは、少なくとも2000psiの引張応力を有する、
請求項1のリチウム電池。 - 前記セパレータは、前記セパレータの厚さを20ミクロンに正規化した場合のガーレー通気度数が300秒/100cc未満である、
請求項1のリチウム電池。 - 前記セパレータは、第2の有機ポリマバインダを含む第2の多孔質層を備える、
請求項1のリチウム電池。 - 前記第2の有機ポリマバインダは、熱可融性粒子を含む、
請求項15のリチウム電池。 - 前記熱可融性粒子は、ポリマ粒子を含む、
請求項16のリチウム電池。 - アノードと、
カソードと、
リチウム塩及び可燃性有機溶媒を含む有機電解質と、
多孔質プラスチック基材を含まない多孔質自立型無機/有機複合セパレータと、を備えるリチウム電池であって、
前記リチウム電池は、
約3.5Ah以上の容量を有しており、100%の充電状態の前記リチウム電池の表面で測定された温度は、直径3mmの釘が約8cm/秒の速度で前記リチウム電池を貫通する場合に、100℃を超えない、
リチウム電池。 - 100%の充電状態の前記リチウム電池の表面で測定された温度は、直径3mmの釘が約8cm/秒の速度で前記リチウム電池を貫通する場合に、70℃を超えない、
請求項18のリチウム電池。 - 前記可燃性有機溶媒は、有機カーボネートである、
請求項18のリチウム電池。 - アノードと、
カソードと、
リチウム塩及び可燃性有機溶媒を含む有機電解質と、
多孔質プラスチック基材を含まない多孔質自立型無機/有機複合セパレータと、を備えるリチウム電池であって、
前記リチウム電池は、
5Ah以上の容量を有しており、断熱環境下で加速レート熱量計(ARC)を用いて「熱-待機-検索(Heat-Wait-Search)」モードで試験した場合に、少なくとも150℃の温度になるまで自己発熱を開始しない、
リチウム電池。 - 前記可燃性有機溶媒は、有機カーボネートである、
請求項21のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、前記加速レート熱量計(ARC)試験において前記温度まで加熱された場合に、少なくとも3時間にわたって150℃での動作を維持する、
請求項21のリチウム電池。 - 前記リチウム電池は、少なくとも150℃の温度でシャットダウンする、
請求項21のリチウム電池。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005011043A1 (ja) | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池 |
US20070189959A1 (en) | 2006-02-15 | 2007-08-16 | Steven Allen Carlson | Methods of preparing separators for electrochemical cells |
JP4426721B2 (ja) | 1997-12-19 | 2010-03-03 | シオン・パワー・コーポレーション | 電気化学電池用セパレータ |
JP2010202987A (ja) | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Asahi Kasei Corp | 複合シート材料及びその製法 |
WO2012005139A1 (ja) | 2010-07-05 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | セラミックセパレータ及び蓄電デバイス |
JP2013535773A (ja) | 2010-07-19 | 2013-09-12 | オプトドット コーポレイション | 電気化学電池用セパレータ |
JP2013211185A (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Lintec Corp | 工程フィルム付きリチウムイオン二次電池用セパレータ |
JP2015504234A (ja) | 2012-01-19 | 2015-02-05 | ジール ゲーエムベーハーSihl GmbH | 多孔層を含むセパレータおよび前記のセパレータを製造するための方法 |
JP2016517161A (ja) | 2013-04-29 | 2016-06-09 | マディコ インコーポレイテッド | 熱伝導率を高めたナノ多孔質複合セパレータ |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4610339Y1 (ja) * | 1967-12-07 | 1971-04-12 | ||
US8883354B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-11-11 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
WO2007120763A2 (en) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Steven Allen Carlson | Safety shutdown separators |
JP5234662B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2013-07-10 | 日立マクセル株式会社 | 電池用セパレータおよびリチウム二次電池 |
JP2015230796A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | ユニチカ株式会社 | セパレータ用コーティング材料、セパレータ形成用スラリー、セパレータ、および二次電池 |
US20170098857A1 (en) * | 2015-04-15 | 2017-04-06 | Optodot Corporation | Coated stacks for batteries and related manufacturing methods |
US10381623B2 (en) * | 2015-07-09 | 2019-08-13 | Optodot Corporation | Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods |
KR20150108040A (ko) * | 2015-09-11 | 2015-09-24 | 주식회사 코캄 | 리튬 이차전지용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 리튬 이차전지 |
KR20180077189A (ko) * | 2015-11-11 | 2018-07-06 | 데이진 가부시키가이샤 | 비수계 이차전지용 세퍼레이터 및 비수계 이차전지 |
JP6851478B2 (ja) * | 2016-09-13 | 2021-03-31 | フーベイ ジェレック ニュー エナジー マテリアル サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッドHebei Gellec New Energy Material Science&Technology Co.,Ltd. | 耐高温多層複合リチウムイオン電池セパレータのコーティング装置 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4426721B2 (ja) | 1997-12-19 | 2010-03-03 | シオン・パワー・コーポレーション | 電気化学電池用セパレータ |
WO2005011043A1 (ja) | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池 |
US20070189959A1 (en) | 2006-02-15 | 2007-08-16 | Steven Allen Carlson | Methods of preparing separators for electrochemical cells |
JP2010202987A (ja) | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Asahi Kasei Corp | 複合シート材料及びその製法 |
WO2012005139A1 (ja) | 2010-07-05 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | セラミックセパレータ及び蓄電デバイス |
JP2013535773A (ja) | 2010-07-19 | 2013-09-12 | オプトドット コーポレイション | 電気化学電池用セパレータ |
JP2015504234A (ja) | 2012-01-19 | 2015-02-05 | ジール ゲーエムベーハーSihl GmbH | 多孔層を含むセパレータおよび前記のセパレータを製造するための方法 |
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