KR100388890B1 - 작동정지,삼중층배터리격리판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작동정지, 삼중층 배터리 격리판에 관한 것이다. 격리판은 제 2 미공질 막이 사이에 낀 제 1 및 제 3 미공질 막을 갖는다. 제 1 및 제 3 막은 제 2 막보다 더욱 큰 파괴 강도를 갖는다. 제 2 막은 제 1 또는 제 3 막보다 더욱 낮은 융점을 갖는다.

Description

작동정지, 삼중층 배터리 격리판{SHUTDOWN, TRILAYER BATTERY SEPARATOR}
본 발명은 작동정지(shutdown) 배터리 격리판에 관한 것이다.
작동정이 배터리 격리판은 공지되어 있다. 예를 들어, 미합중국 특허 제 4,650,730; 4,731,304; 5,240,655; 5,281,491 호; 및 일본 공개 번호 6-20671를 참고하며, 이들 각각은 본원에 참고문헌으로 포함된다.
배터리에서, 어노드 및 캐쏘드는 격리판에의해 서로 분리된다. 오늘날, "리튬 배터리" 는 높은 에너지 출력을 발생시킬 수 있기 때문에 매우 보편적으로 사용된다. 리튬 배터리 시장은 두개의 부류, 즉, "일차" 리튬 배터리와 "이차" 리튬 배터리로 나누어질 수 있다. 일차 리튬 배터리는 일회용 배터리이며, 이차 리튬 배터리는 재충전가능 배터리이다. 이차 리튬 배터리에 있어서의 문제점은 단락 될 수 있는 가능성이 있다는 점이다. 열이 빠르게 방출되므로서 단락이 되었다는 것을 알 수 있다. 이러한 열의 빠른 방출은 배터리의 폭발을 초래한다. 따라서, 작동정지 배터리 격리판을 개발했다.
일반적으로 작동정지 배터리 격리판은 중합체적으로 다르고 나란히 놓인 2개의 미공질 막으로 구성된다. 미공질 막 중 하나는 비교적 융점이 낮은 것으로 선택하고, 다른 하나는 비교 강도가 큰 것으로 선택한다. 예를 들면, 융점이 낮은 막은 폴리에틸렌 물질일 수 있고, 강한 막은 폴리프로필렌 물질일 수 있다. 폴리에틸렌 미공질 막은 대략 130℃ - 135℃ 의 융점을 가지며, 이 온도는 리튬 배터리 내에서 단락이 일어나는 경우에 발생된 열이 폴리에틸렌을 녹여서 작동정지시키거나 또는 격리판의 공극을 채움으로써 회로가 단락될 가능성을 없애거나 방지할 정도로 충분히 낮다. 실제로 보다 높은 융점, 대략 160℃ 를 갖는 폴리프로필렌 막은 격리판을 강하게하여 단락이 되는 경우에도 격리판의 형태를 유지하도록 만든다.
미합중국 특허 제 4,650,730; 4,731,304; 5,240,655; 및 5,281,491 호 및 일본 공개 6-20671에서, 종래 유형의 작동정지 배터리 격리판이 기재되어 있다. 미합중국 특허 제 4,650,730 및 4,731,304 호의 실시예에서, 두께가 3-4 mil 인 이중층 격리판이 기재되어 있다. 일본 공개 6-20671 에서, 작동정지, 이중층 배터리 격리판은 약 1 내지 2 mil 의 두께를 갖는다.
미합중국 특허 제 5,240,655 및 5,281,491 호에는 다중 격리판이 기재되어 있다. 미합중국 특허 제 5,240,655 호의 실시예 2 및 3 에는, 폴리에틸렌-에틸렌 부텐 공중합체-폴리에틸렌 삼중층 격리판이 기재되어 있다. 미합중국 특허 제 5,281,491 호와 실시예 4 에는 폴리에틸렌-에틸렌 부텐 공중합체-폴리에틸렌 삼중층 격리판이 기재되어 있다. 종래 각각의 격리판은 동시압출, 추출, 스트레칭 공정에의해 제조된다.
상기 유형의 신규한 작동정지 배터리 격리판을 고안할 때, 작동정지 특징 이외에 몇가지 요소가 중요하다. 여기에는 얇은 정도, 파괴(坡壞) 강도, 및 박리(剝離) 강도가 포함된다. 배터리를 제조할 때, 아주 격리판의 두께가 극히 얇음으로써 배터리의 크기 뿐만 아니라 격리판을 가로지른 전기적 저항을 감소시킬 수 있다는 것은 상당히 중요하다. 배터리를 제조할 때, 특히 "젤리 로울(jelly roll)" 유형의 배터리를 제조할 때 우수한 파괴강도를 갖는 것이 중요한데, 이는 어노드 및 캐쏘드의 표면이 이들이 제조 공정 동안 이러한 매우 얇은 격리판을 파괴시킬 수 있을 정도로 충분히 거칠 수 있기 때문이다. 박리 강도가 크면, 격리판이 박리되는 것을 방지할 수 있기 때문에 배터리를 제조하는 데 있어서 우수한 박리 강도를 갖는 것은 중요하다. 따라서, 배터리 제조시의 손상을 견디기에 충분한 파괴 강도 및 박리 강도를 가진 극히 얇은 작동정지 배터리 격리판을 제조하는 것이 필요하다.
이차 리튬 배터리를 제조하는 데에 있어서, 우수한 파괴 강도는 특히 중요하다. 이차 리튬 배터리에서 사용되는 어노드 및 캐쏘드는 전형적으로 거친 표면을가진다. 이렇게 표면이 거칠면 배터리를 조합하는 동안 얇은 격리판을 손상시킬 수 있기 때문에 제조시 특별한 주의가 있어야한다. 작동정지 층과 강성 층(strength layer)을 갖는 이중층 배터리 격리판은 제조하는 동안 거친 전극 표면에 의해 작동정지 층(이는 강성 층보다 약하다)에 손상을 입힐 것으로 예상된다. 따라서 다른 것보다도, 배터리, 예를 들어 이차 리튬 배터리를 제조할 때 부딪치는 거친 측면을 가진 전극을 견딜 수 있는 배터리 격리판이 필요하다.
본 발명은 작동정지, 삼중층 배터리 격리판에 관한 것이다. 격리판은 제 2 미공질막이 사이에 낀 제 1 및 제 3 미공질 막을 가진다. 제 1 및 제 3 막은 제 2 막보다 더 강한 파괴 강도를 갖는다. 제 2 막은 제 1 또는 제 3 막보다 더욱 낮은 융점을 갖는다. 제 1 및 제 3 막은 폴리프로필렌으로 제조되는 것이 바람직하다. 제 2 막은 폴리에틸렌으로 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명을 설명하기 위해서, 도면에 본 발명의 다양한 바람직한 실시양태가 도시되나; 본 발명은 도시된 정확한 배치 및 수단에 제한되지 않는다.
본 발명은 하기 상세한 설명 및 비제한적인 실시예를 사용하여 하기에 보다 상세하게 기재될 것이다.
본원에 사용된 바와 같은 작동정지 배터리 격리판은 특정 경우, 예를 들어 열의 빠른 발생에 대응하여 격리판을 가로지른 이온 이동을 작동정지시킬 수 있는 능력을 갖는 배터리 격리판을 말한다. 제 1 도에서, 그래프는 작동정지 배터리 격리판의 기능을 설명한다. 작동정지 능력은 저항(ohm)으로 표현되고, 열의 발생은 온도(℃)로 표현된다. 온도가 초기 범위를 넘으면, 저항은 거의 변하지 않는다. 그러나, 온도가 작동정지 층의 융점에 도달하면, 저항값은 급격히 상승한다. 저항값이 급격히 상승한 후에, 저항값은 온도가 강성층의 융점에 도달할 때까지 높은 상태에 있다. 제 1 도의 그래프를 플로팅하는 데 사용할 데이타는 본 발명에 따라서 제작된 삼중층 작동정지 배터리 격리판상에서 테스트함으로써 얻었다. 이러한 삼중층 격리판은 폴리프로필렌(PP) - 폴리에틸렌(PE) - 폴리프로필렌(PP)으로 구성된다. 작동정지 배터리에 대한 부가의 정보는 아마도 미합중국 특허 제 4,640,730; 4,731,304; 5,240,655; 5,281,491 호; 일본 공개 번호 6-20671; "Methods fo Making Cross-Ply Microporous Membrane Battery Separators, and the Battery Separators Made Thereby"의 제목으로 1994년 11월 17일자에 출원된 미합중국 특허 제 08/341,239 호; 및 "Shutdown, Bilayer Battery Separator" 의 제목으로 1994년 12월 2일자에 출원된 미합중국 특허 제 08/348,630 호로부터 얻을 수 있을 것이며, 이들 각각은 본원에 참고 문헌으로 포함된다.
본 발명에 따른 작동정지 배터리 격리판은 적어도 3개의 층을 갖는다. 물론, 이들 층의 각각은 미공질 막이며, 바람직하게 이는 구분된 미공질 막이다. (예를 들어, Kesting R.E., Synthetic Polymeric Membranes, 제 2판, John Wiley & Sons, New York City NY, (1985) at section 8.2 versus Ibid. 제 7 장 참고로 하며, 상기 문헌은 본원에 참고문헌으로 포함된다) 최외각 층은 강도, 특히 예를 들어 거친 전극 표면에의한 파괴에 견디는 강도를 제공한다. 상기 강도 성질은 파괴 강도로서 정량화될 수 있다(하기 정의됨). 상기 최외각 층들 사이의 층은 작동정지 성질을 제공한다.
최외각 층의 파괴 강도는 비교적 안쪽에 있는 작동정지 층의 것보다 크고, 안쪽 작동정지 층의 융점이 비교적 최외각 강성 층의 것보다 낮은 것이 바람직하다. 삼중층, 작동정지 배터리 격리판의 바람직한 실시양태에 있어서, 최외각 층들은 가운데 작동정지 층을 사이에두고 포개어진다.
상기 논의된 최외각 층의 강도 성질은 격리판에 보다 큰 파괴 강도를 제공함으로써 배터리 제조를 용이하게 하고, 단락의 경우에 격리판의 통합성을 유지시키는 능력인, 층의 중요한(그러나 필수적으로 고유하지는 않은) 기능이다. 바람직하게, 리튬 배터리에 있어서, 융점이 가장 낮은 전극(예를 들면, 리튬 물질)의 융점정도와 온도 또는 이보다 높은 온도에서 녹는 물질에의해 강도 용량이 제공될 수 있다. 상기 물질의 예로는 폴리올레핀, 예를 들면 폴리프로필렌, 또는 실제로 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌이 공중합체로 구성된 블렌드가 있다.
상기 언급된 내부층의 작동정지 성질은 단락의 경우에 격리판의 미공(미세공극)을 닫게 만드는 능력인, 층의 중요한(그러나 필수적으로 고유하지는 않은) 기능이다. 전형적으로 이는 작동정지 층이 어떤 온도에서 녹아서 격리판의 공극을 막음으로써, 격리판을 가로지른 이온의 이동을 방해하여 단락을 종결시킬 것이라는 것을 의미한다. 바람직하게, 리튬 배터리에서, 융점이 가장 낮은 전극(예를 들면, 융점이 약 180℃인 리튬 물질)의 융점보다 적어도 20℃ 이하인 온도에서 녹을 물질로 작동정지 능력이 제공될 수 있다. 상기 물질의 예는 폴리에틸렌 또는 대체로 폴리에틸렌 또는 110℃ 초과의 온도에서 녹는 폴리에틸렌으로 대부분 구성된 공중합체로 구성된 블렌드이다.
격리판의 두께는 3 mil (약 75 미크론)미만이다. 상기 격리판의 두께범위는 0.5 mil (약 12 미트론) 내지 1.5 mil (약 38 미크론) 사이인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 격리판은 약 1 mil (약 25 미크론)의 두께를 갖는다. 격리판의 총 두께는 대체로 개별적인 층의 합이다. 바람직하게, 상기 개별적인 층은 거의 동일한 두께를 가진다. 상세한 측정법이 하기에 설명된다.
파괴 강도는 450 그램을 초과하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게, 파괴 강도는 480 그램을 초과한다. 이는 평균 공극율이 35% 일 때 측정한다. 상세한 측정법이 하기 설명된다.
박리 강도는 1 그램/센티미터(4 그램/인치) 이상인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게, 박리 강도는 1.5 그램/센티미터(6 그램/인치) 이상이다. 상세한 측정법이 하기 설명된다.
본 발명의 격리판이 제조되는 방법은 대략적으로 제 1 과 제 3 미공질막을 제조하고, 제 2 미공질막을 제조한 뒤, 제 1, 제 2 및 제 3 막을 함께 결합시키는 것으로 구성된다. 막을 제조하는 바람직한 방법을 말하자면, 공정은 하기 단계를 필요로한다: 중합체를 압출시켜 시이트를 형성하는 단계; 시이트를 어니일링시키는 단계; 및 어니일링된 시이트를 스트레칭시키는 단계. 이와같은 시이트, 특히 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 제조하는 특정 방법은 1 mil 을 초과한 두께를 갖는 막의 제조방법을 참고로하여 논의될 것이다. 비-제한적인 실시예로서, 하기 참고문헌(이들 각각은 본원에 참고문헌으로 포함된다)은 1 mil 을 초과한 두께를 갖는 막을 제조하는 기술의 현황을 설명한다: 미합중국 특허 번호: 3,426,754; 3,588,764;3,679,538; 3,801,404; 3,801,692; 3,843,761; 3,853,601; 4,138,459; 4,539,256; 4,726,989; 및 4,994,335 (이들 각각은 본원에 참고문헌으로 포함된다). 이러한 방법들의 지식을 가정하여, 박 막(thin membrane)을 제조하는 본 발명의 방법은 표준 필름(1 mil 을 초과한 두께)을 제조하는 선행 업계의 방법과 얇은 필름(1/2 mil의 미만의 두께)을 제조하는 본 발명의 방법 사이의 차이점을 설명함으로써 이후에 설명될 것이다.
압출, 어니일링, 및 스트레칭에 관해 이후에 논의될 차이점은 70 mil 굴대 간격으로 장치된 27" 틀의 틀 구조를 기준으로 한다. 틀 구조가 변하면, 차이도 변할 것이다. 예를 들어 6" 틀이 사용되면, 표준 필름 공정과 얇은 필름 공정 사이의 틀의 온도 차는 더욱 작아진다. 틀 구조를 고려하지 않으면, 얇은 필름은 보다 적은 퀀치 공기를 필요로 한다.
압출 조건에 관해서, 표준 필름 공정은 전형적으로 필름 공정보다 보다 낮은 압출 온도 및 더욱 강한 퀀치 공기 조건을 필요로 한다. 예를 들면, 표준 필름 공저에 대한 관련있는 퀀치 조건은 약 15 cm(6") H2O 의 공기압; 10/64 에소 15/64 인치 범위인 공기 고리 간격; 및 1 내지 2 인치의 공기 고리 높이를 포함하는 한편, 얇은 필름 공정에 대한 관련 퀀치 조건은 약 0.6-3.0" H2O 의 공기압; 5/64 에서 10/64 인치 범위인 공기 고리 간격; 및 약 1 내지 2 인치의 공기 고리 높이를 포함한다 (예로서 Exxon's Escorene PP4292 수지를 사용하는)표준 필름 공정에 대한 관련 압출 조건은 191-198℃ 범위의 틀 온도 및 200-250℃ 의 배럴 온도를 포함하는한편, (동일한 물질을 사용하는)얇은 필름 공정에 대한 관련 압출 조건은 210℃(0.5 mil 최종 생산물에 대해)-224℃(0.33 mil 최종 생산물에 대해)의 범위의 틀 온도 및 210℃ 의 배럴 온도를 포함한다.
어니일링 및 스트레칭 조건에 관하여, 이들을 벗겨낼 때 각각의 층이 찢어지지(즉, 파열되지) 않도록, 각각의 층의 층간의 부착정도(박리 강도로서 측정됨)는 표준 공정의 것보다 낮아야한다. 분리에대한 저항력은 층의 두께에 비례한다. 따라서, 층이 (부착시키기 위해) 함께 고정되고 점착성이 분리 저항성보다 크다면, 층은 찢어지지 않고는 분리될(벗겨질) 수 없다. 예를 들면, 약 1 mil 의 두께를 갖는 층의 부착력은 약 15 그램/인치 미만이며, 0.5 mil 층에 대한 부착력은 약 8 그램/인치 미만이며, 0.33 mil 층에 대해서는 약 5 그램/인치 미만이다. 부착 값을 낮추기 위해서, 본 발명 공정에 대한 어니일링/스트레칭 온도는 표준 공정에 대한 것보다 낮다. 예를 들면, 폴리프로필렌 필름에 대한 어니일링/스트레칭 온도는 140-150℃(표준 공정)의 범위에 비해 120∼125℃ (본 발명의 공정)의 범위일 것이며, 폴리에틸렌 필름에 대한 온도는 약 115℃ (표준 공정)인데 비해 약 110℃ (발명된 공정 )이다.
주름지는 것을 방지하기 위해서, 손질된 2개층 필름을 삼중층 격리판이 형성될 때까지 처리한다. 필름의 벗김 구조는 제 2도에 도시된다. 제 2 도에서, 벗김 및 삼중층 형성 스킴(10)이 도시된다. 스킴(10)에는 바닥층 레이아웃(12) 및 상층 레이아웃(14)이 포함된다. 레이아웃(12 및 14))은 동일하기 때문에, (효과적으로 공간을 사용하기 위해) 상층 레이아웃(12)에 관해서만 상세하게 논의될 것이다. 레이아웃(12)는 3개의 풀림 스테이션(16, 18, 및 20)으로 구성된다. 스테이션(16 및 20)은 폴리프로필렌 미공질 막의 로울을 지탱하며, 스테이션(18)은 폴리에틸렌 미공질 막(즉, 하나의 로울-2개 층)의 로울을 지탱한다.
단일-층 형태의 막(즉, PP 또는 PE 막 중 하나)은 약 1/3 mil 정도로 얇다. 상기 두께 필름의 막은 주름지거나 자국을 남기는 것을 방지하기 위해서, 두겹 형태(약 2/3 mil 두께)로 취급된다(가능한한 많은 겹). 폴리프로필렌 필름(24) 및 폴리에틸렌 필름(26)온 이들 로울러로부터 풀리고, 가이드 로울러(22)의 보조로 몇가지 경우 벗겨지고나서, 다시 겹쳐져서 삼중층 프리커서(28)을 형성한다. 스킴(10)으로부터, 4개의 삼중층 프리커서(28)이 형성된다. 적어도 4개의 삼중층 프리커서가 주름지는 문제점을 방지하고 더욱 효과적으로 (경제적인 이유에서) 장치를 사용하는 데에 바람직하다. 삼중층 프리커서의 최소치가 적어도 2개인 것이 공정의 경제적인 면에 있어서 바람직하다. 프리커서(28)는 결합 스테이션(30)(도시되지 않음)으로 진행한다.
막을 서로 결합시키는 바람직한 방법에 있어서, 몇가지 결합 방법이 고려된다. 대략적으로, 결합 방법에는 캘린더링, 점착제에의한 부착, 및 용접법이 포함된다. 접착제를 사용하는 방법에는 공기 분무법, 그리비야(gravure)/스크린 프린팅, 수압식 분무, 및 초음파 분무법이 있다. 점착제의 선택 및 점착제 적용 속도는 격리판의 다공성이 역효과를 받지 않도록 선택되어야 한다. 용접 기술은 열 용접 및 초음파 용접을 포함한다. 용접 절차 및 용접의 방식에대한 에너지의 양은 다른 것들 중에, 격리판의 다공성이 역효과를 받지 않도록 선택되어야 한다. 125-130℃ 범위의 온도에서 약 2 내지 10 분의 체류시간 동안 폐쇄된 닙(nip)으로 캘리더링시킴으로써 결합시키는 것이 바람직하다.
결합시킨 후, 삼중층 작동정지 배터리 격리판은 당 분야에 널리 공지된 바와 같이 배터리, 특히 이차 리튬 배터리를 제조하는 데 사용하기 위해 다시 감긴다.
본 발명에 대한 부가의 정보는 다음의 비제한적인 실시예로부터 얻을 수 있다. 본원에 언급된 테스트 방법이 하기에 설명된다.
테스트 방법
Gurley ASTM-D726(B)
Gurley 는 Gurley 덴소미터(densometer)(예로서 모델 4120)로 측정된 공기 흐름에 대한 저항성이다. Gurley 는 12.2 인치의 수압하에 생산물의 제곱 인치를 통해 공기 10cc 가 통과하는데 필요한 시간(초)이다.
두께를 재는 방법 : T411om-83 는 the Technical Association of the Pulp and Paper Industry 의 도움으로 개발되었다. 7개의 PSI 에서 샘플과 접촉하는 1/2 인치 직경인 원형 슈(shoe)가 구비된 정밀 마이크로미터를 사용하여 두께를 결정한다. 샘플의 너비를 따라 측정된 10개의 각각의 마이크로미터 측정치를 평균낸다.
다공성 ASTM D-2873
밀도 ASTM D-792
파괴 강도 스트레칭된 생산물의 너비를 따라 10번 측정하고 평균낸다. Mitech Stevens LFRA Texture Analyzer 를 사용한다. 니들은 0.5 mm 반경이며, 직경 1.65 mm 이다. 강하 속도는 2 mm/초이며, 휜 정도는 6 mm 이다. 11.3 mm 의 중심 구멍을 가진 클램핑 기구내에 필름을 꼭맞게 고정시킨다. 니들이 관통한 필름의 이동정도(mm)을 데스팅된 필름에의해 개발된 저항력(그램 력(force))에 대해 기록했다. 최대 저항력은 파괴 강도이다.
박리 강도 결합된 막의 2개의 1인치 폭 부분을 분리시키는데 필요한 힘(그램)을 결정하는 인장 및 압착 테스트기를 사용하여 측정된다. 박리 속도는 6인치/분이다. 웹(web)을 가로질러 3번 측정하고 평균낸다.
용융 지수 ASTM D 1238;
PE: 190℃/2.16 Kg; PP: 230℃/2.16 Kg
실 시 예
상기 공개된 바와 같이 작동정지 삼중층 배터리 격리판을 하기 방식으로 제조했다:
사용되는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 수지를 표 1 과 2 에 수록하였다:
표 1
폴리프로필렌 (PP 단일 중합체)
* 항차단제를 함유함
표 2
폴리에틸렌 (HDPE)
압출기 장치는 표 3 에 설명된 바와 같이 배치되었다.
표 3
압출기
표 4 에 설명된 바와 같이 수지를 압출시켜 표 4 에 설명된 바와 같은 관형 프리커서 필름(대조군)을 형성했다:
표 4
프리커서 필름을 8-층 필름으로 어니일링 시켰다. 프리커서 필름이 팽창된 튜브로서 압출되기 때문에, 이들이 부딪칠 때, 이는 2-층 필름을 형성했다. 이와같은 4개의 2-층 필름은 함께 감겨서 8-층 필름으로 제조된다. 어니일링 조건은 하기 표 5 에 설명된다:
표 5
어니일링 조건
어니일링 프리커서 필름은 스트레칭되어 미공질막을 형성한다. 어니일링된 프리커서 필름은 16-층 필름으로 스트래칭되었다(방출된 원형 프리커서로부터 2 층 필름의 8개 로울). 대안적으로, 어니일링된 프리커서 필름은 8-층 필름 또는 24-층 필름으로 스트레칭될 수 있다. 스트레칭 조건은 표 6 에 설명된다:
표 6
16-층 필름인 미공질막을 2-층 필름으로 벗겨낸다. 2-층 필름을 개별적으로, 떼어낸 층들로 분리시킴으로써 2-층 필름의 가장자리 부분을 손질한다. PP 층은 PE 층보다 넓은 0.5 인치로 손질한다.
결합 온도에서 약 5-10 분의 잔류 시간 동안, 25 feet/분의 선 속도로, 128℃ 에서 캘린더링시킴으로써 삼중층 프리커서를 함께 결합시켰다.
상기 실시예에따라 제조된 삼중층 격리판은 표 7 에 설명된 특징을 가진다:
표 7
삼중층 격리판 특징
삼중층 배터리 격리판의 특징을 표 8 에서 다른 배터리 격리판(Celgard-형 단일-층 PP; Celgard-형 단일-층 PE; 이중층 PP/PE (1994년 12월 2일에 출원된 미합중국 특허 출원 제 08,348,630 호 참고); 및 교호식-층 PE (1994년 11월 11일에 출원된 미합중국 특허 출원 제 08,341,239 호 참고)와 비교한다:
표 8
다른 배터리 격리판과 삼중층(PP/PE/PP)의 비교
본 발명은 본 발명의 원리 또는 기본 특징을 벗어나지 않는 한에서다른 특정 형태로 구체화될 수 있으며, 따라서, 본 발명의 영역을 지시하는 것으로서 상기 명세서보다는 오히려 청구된 청구범위를 기준으로 해야한다.
제 1 도는 온더(℃)의 함수인 배터리를 작동정지시킬 수 있는 삼중층 배터리 격리판의 능력(전기 저항(ohm)으로 측정됨)을 그래프로 도시한 것이다.
제 2 도는 벗김 및 삼중층 형성 장치의 도식적인 설명이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 벗김 및 삼중층 형성 스킴 22 : 가이드 로울러
12 : 바닥층 레이아웃 24 : 폴리프로필렌 필름
14 : 상층 레이아웃 26 : 폴리에틸렌 필름
16, 18, 20 : 풀림 스테이션 28 : 삼중층 프리커서

Claims (18)

  1. 미공질 폴리에틸렌 막이 사이에 낀 제1 및 제3 미공질 폴리프로필렌 막으로 구성되는 작동정지, 삼중층 배터리 격리판.
  2. 제1항에 있어서, 두께가 약 0.5 내지 약 1.5 mil인 배터리 격리판.
  3. 제2항에 있어서 , 두께가 약 1 mil인 배터리 격리판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 파괴 강도가 약 450그램 이상인 배터리 격리판.
  5. 제4항에 있어서 , 상기 파괴 강도가 약 48그램 이상인 배터리 격리판.
  6. 제1항에 있어서 , 박리 강도가 인치 당 4그램이상인 배터리 격리판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 박리 강도가 인치 당 6그램 이상인 배터리 격리판.
  8. 제1항의 격리판으로 구성된 배터리.
  9. 약 0.5 mil 내지 약 1.5 mil의 두께; 약 450그램 이상의 파괴 강도; 및 인치당 4그램을 초과하는 박리 강도를 가지며, 미공질 폴리에틸렌 막이 사이에 낀 제1및 제3 미공질 폴리프로필렌 막으로 구성되는 작동정지 배터리 격리판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 두께가 약 1 mil인 작동정지 배터리 격리판.
  11. 제9항에 있어서, 상기 파괴 강도가 약 480그램 이상인 작동정지 배터리 격리판.
  12. 제9항에 있어서, 상기 박리 강도가 인치 당 약 6그램이상인 작동정지 배터리 격리판.
  13. 제9항의 격리판으로 구성된 배터리.
  14. 패리슨(parison)을 압출시키는 단계;
    패리슨을 그 안으로 접어 넣어 2개의 층으로 구성된 평편한 시이트를 형성하는 단계;
    평편한 시이트를 어니일링시키는 단계;
    평편한 시이트를 스트레칭시키는 단계; 및
    평편한 시이트를 감는 단계
    로 구성되는 약 0.5 mil 미만의 두께를 갖는 미공질 막을 제조하는 방법으로서, 2개층 사이의 부착력이 인치당 8그램 미만인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 약 0.33 mil 이하의 두께를 갖는 미공질 막을 제조하는 방법으로서, 부착력이 인치당 5그램 미만인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 공기압이 물 0.6-0.3 인치 범위인 가스로 압출된 패리슨을 퀀칭시키는 단계를 부가로 포함하는 방법.
  17. 제14항의 방법에 따라 제조된 2개층의 미공질 폴리프로필렌 막으로 구성된 제1 및 제3의 평편한 시이트를 마련하는 단계;
    제14항의 방법에 따라 제조된 2개층의 미공질 폴리에틸렌 막으로 구성된 제2 평편한 시이트를 마련하는 단계;
    미공질 폴리프로필렌 막의 제1 및 제3 평편한 시이트를 벗겨내는 단계;
    미공질 폴리에틸렌 막의 제2 평편한 시이트를 벗겨내는 단계;
    각각의 층을 겹쳐서 폴리프로필렌-폴리에틸렌-폴리프로필렌 구조물을 형성하는 단계;
    구조물을 결합시켜 삼중층 격리판을 형성하는 단계; 및 격리판을 감아올리는 단계로 구성된 삼중층 작동정지 배터리 격리판을 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 결합시키는 것이 캘린더링하거나 또는 용접 또는 점착제를이용하는 것으로 구성된 방법.
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