RU2364011C2 - Органическая/неорганическая композитная микропористая мембрана и электрохимическое устройство, полученное с ее использованием - Google Patents

Органическая/неорганическая композитная микропористая мембрана и электрохимическое устройство, полученное с ее использованием Download PDF

Info

Publication number
RU2364011C2
RU2364011C2 RU2007128001/09A RU2007128001A RU2364011C2 RU 2364011 C2 RU2364011 C2 RU 2364011C2 RU 2007128001/09 A RU2007128001/09 A RU 2007128001/09A RU 2007128001 A RU2007128001 A RU 2007128001A RU 2364011 C2 RU2364011 C2 RU 2364011C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inorganic particles
separator
organic
lithium
inorganic
Prior art date
Application number
RU2007128001/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007128001A (ru
Inventor
Санг-Йоунг ЛИ (KR)
Санг-Йоунг ЛИ
Сеок-Коо КИМ (KR)
Сеок-Коо КИМ
Дзунг-Дон СУК (KR)
Дзунг-Дон СУК
Хиун-Ханг ЙОНГ (KR)
Хиун-Ханг ЙОНГ
Дзанг-хиук ХОНГ (KR)
Дзанг-хиук ХОНГ
Соон-Хо АХН (KR)
Соон-Хо АХН
Original Assignee
Эл Джи Кем, Лтд.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36601980&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2364011(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Эл Джи Кем, Лтд. filed Critical Эл Джи Кем, Лтд.
Publication of RU2007128001A publication Critical patent/RU2007128001A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2364011C2 publication Critical patent/RU2364011C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • 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
    • H01M50/431—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
    • H01M50/443—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
    • H01M50/46—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
    • 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
    • H01M50/497—Ionic conductivity
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Изобретение относится к новому органическому/неорганическому композитному пористому сепаратору, способу его изготовления и электрохимическому устройству. Согласно изобретению органический/неорганический композитный пористый сепаратор содержит: (а) подложку сепаратора на основе полиолефина; и (b) активный слой, полученный покрытием, по меньшей мере, одной области, выбранной из группы, состоящей из поверхности подложки и части пор, присутствующих в подложке, смесью неорганических частиц, имеющих размер между 0,001 мкм и 10 мкм, и связующим полимером, при этом неорганические частицы в активном слое связаны между собой и фиксированы посредством связующего полимера, а внедренные среди неорганических частиц объемы образуют пористую структуру, и неорганические частицы присутствуют в смеси неорганических частиц со связующим полимером в количестве 50-99 мас.% в расчете на 100 мас.% смеси. Техническим результатом является повышение тепловой и электрохимической безопасности и качества батареи. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Description

Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новому органическому/неорганическому композитному пористому сепаратору, который может предоставлять отличную тепловую безопасность, электрохимическую безопасность и ионно-литиевую проводимость, а также высокую степень набухания от электролита в сравнении с традиционными сепараторами на основе полиолефина, и электрохимическое устройство, содержащее его, которое обеспечивает безопасность и имеет улучшенное качество.
Уровень техники
В последнее время наблюдается растущий интерес к технологии аккумулирования энергии. Батареи широко использовались в качестве источников энергии в портативных телефонах, портативных видеокамерах, ноутбуках, ПК и электромобилях, приводя к интенсивным исследованиям и разработкам для них. В этом отношении электрохимические устройства являются предметом большого интереса. В частности, разработка перезаряжаемых вторичных батарей находится в фокусе внимания.
Из используемых в настоящее время вторичных батарей литиевые вторичные батареи, созданные в начале 90-ых гг., имеют напряжение возбуждения и плотность энергии выше, чем у традиционных батарей, использующих водные электролиты (такие как Ni-MH батареи, Ni-Cd батареи и H2SO4-Pb батареи), и, таким образом, вышли на первый план в области техники вторичных батарей. Тем не менее, литиевые вторичные батареи имеют проблемы, связанные с их безопасностью, вследствие воспламенения и взрывания, происходящих из-за использования органических электролитов, и изготовляются посредством сложного технологического процесса. Ионно-литиевые полимерные батареи, появившиеся позднее, разрешают вышеупомянутые недостатки ионно-литиевых вторичных батарей и, таким образом, становятся одним из наиболее вероятных вариантов батарей следующего поколения. Тем не менее, эти ионно-литиевые полимерные вторичные батареи по-прежнему имеют небольшую емкость в сравнении с традиционными ионно-литиевыми вторичными батареями. В частности, они имеют недостаточную разрядную емкость при низкой температуре. Следовательно, имеется потребность в усовершенствовании ионно-литиевых вторичных батарей.
Ионно-литиевая батарея изготовляется посредством нанесения покрытия из катодного активного материала (к примеру, LiCoO2) и анодного активного материала (к примеру, графита), которые имеют кристаллические структуры, включающие в себя свободные объемы, на соответствующий токосъемник (т.е. алюминиевую фольгу и медную фольгу соответственно), чтобы получить катод и анод. Затем сепаратор помещается между обоими электродами, чтобы сформировать электродный узел, и электролит впрыскивается в электродный узел. В ходе цикла зарядки батареи литий, внедренный в кристаллическую структуру катодного активного материала, деинтерколлируется и затем внедряется в кристаллическую структуру анодного активного материала. С другой стороны, в ходе цикла разрядки литий, внедренный в анодный активный материал, снова деинтерколлируется, а затем внедряется обратно в кристаллическую структуру катода. По мере того как циклы зарядки/разрядки повторяются, ионы лития переходят между катодом и анодом. В этом отношении ионно-литиевая батарея также упоминается как батарея "кресло-качалка".
Такие батареи изготовляются многими производителями батарей. Тем не менее, большинство литиевых вторичных батарей имеют различные защитные характеристики в зависимости от нескольких факторов. Оценка и безопасность в защите батарей являются очень важными вопросами, которые следует учитывать. В частности, пользователи должны быть защищены от нанесения повреждений вышедшими из строя батареями. Следовательно, защита батарей строго регламентируется в отношении воспламенения и возгорания батарей посредством правил техники безопасности.
Предпринималось множество попыток разрешить проблему, связанную с безопасностью батарей. Тем не менее, воспламенение батареи, вызываемое вынужденным внутренним коротким замыканием вследствие внутренних ударов (в частности, в случае неправильного обращения пользователя с батареей), до сих пор не может быть разрешено.
Недавний Патент (США), номер 6432586, раскрывает сепаратор на основе полиолефина, покрытый неорганическим слоем, таким как карбонат кальция, диоксид кремния и т.д., с тем чтобы не допускать внутреннее короткое замыкание, вызываемое ростом дендрита внутри батареи. Тем не менее, сепаратор на основе полиолефина, использующий просто традиционные неорганические частицы, не позволяет предоставлять значительного усовершенствования в защите батареи, когда батарея подвергается внутреннему короткому замыканию вследствие внутренних ударов. Нет механизма предотвращения этой проблемы в сепараторе. Дополнительно, неорганические частицы, раскрытые в упомянутом патенте, не заданы конкретно в отношении толщины, размера пор и пористости. Более того, неорганические частицы в сепараторе не имеют литиевой проводимости и, таким образом, вызывают существенное ухудшение качества батареи.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанная и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения должны стать более понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых:
Фиг. 1 представляет схематичное представление, показывающее органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно изобретению, и его функцию в батарее;
Фиг. 2a и фиг. 2b представляют фотографии с помощью растрового электронного микроскопа (SEM), показывающие органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1, при этом фиг. 2a и фиг. 2b показывают активный слой и подложку сепаратора соответственно;
Фиг. 3 представляет фотографию с помощью SEM, показывающую композитный сепаратор согласно сравнительному примеру 2, при этом композитный сепаратор содержит неорганические частицы и полимер, причем полимер присутствует в большей пропорции, чем неорганические частицы;
Фиг. 4 - это график, показывающий изменения в ионной проводимости в зависимости от состава смеси неорганических частиц и связующего полимера, который формирует органический/неорганический пористый сепаратор согласно настоящему изобретению;
Фиг. 5a и фиг. 5b - это фотографии, показывающие результаты теста теплового сжатия сепараторов, при этом фиг. 5a и фиг. 5b показывают используемый в настоящее время PE-сепаратор и органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1 соответственно, после того как каждый из сепараторов хранился при температуре 150°C в течение 1 часа;
Фиг. 6a и фиг. 6b - это фотографии, показывающие результаты теста внутреннего псевдокороткого замыкания сепараторов, при этом фиг. 6a и фиг. 6b показывают используемый в настоящее время PE-сепаратор и органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1 соответственно;
Фиг. 7 - это график, показывающий изменения напряжения каждой из литиевых вторичных батарей, включающих в себя органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1 и используемый в настоящее время PE-сепаратор согласно сравнительному примеру 1, после локального повреждения, которое вызывает искусственное внутреннее короткое замыкание;
Фиг. 8a и фиг. 8b - это фотографии, показывающие результаты теста безопасности батареи после локального повреждения, которое вызывает искусственное внутреннее короткое замыкание, при этом фиг. 8a и фиг. 8b показывают используемый в настоящее время PE-сепаратор согласно сравнительному примеру 1 и органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1 соответственно; и
Фиг. 9a и фиг. 9b - это графики, показывающие результаты теста безопасности батарей после перегрузки, при этом фиг. 9a и фиг. 9b показывают используемый в настоящее время PE-сепаратор согласно сравнительному примеру 1 и органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO3) согласно примеру 1 соответственно.
Сущность изобретения
Заявители настоящего изобретения обнаружили, что органический/неорганический композитный пористый сепаратор, сформированный посредством использования (1) подложки сепаратора на основе полиолефина, (2) неорганических частиц и (3) связующего полимера, повышает тепловую защиту традиционного сепаратора на основе полиолефина. Дополнительно авторы обнаружили, что поскольку органический/неорганический композитный пористый сепаратор имеет пористые структуры, присутствующие и в подложке сепаратора на основе полиолефина, и в активном слое, сформированном из неорганических частей и связующего полимера, нанесенного на подложку сепаратора, он предоставляет повышенный объем пространства, в который просачивается жидкий электролит, что приводит к повышению ионно-литиевой проводимости и степени набухания от электролита. Следовательно, органический/неорганический композитный пористый сепаратор позволяет повышать качество и безопасность электрохимического устройства, используя его в качестве сепаратора.
Было также обнаружено, что когда неорганические частицы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, происходящими от высокой диэлектрической постоянной, и/или неорганические частицы, имеющие ионно-литиевую проводимость, используются в качестве неорганических частиц, которые формируют активный слой, можно не допустить полного короткого замыкания между электродами посредством неорганических частиц, даже если сепаратор в батарее поврежден вследствие внутренних ударов. Также можно разрешить проблему, связанную с безопасностью, такую как взрывание батареи, за счет постепенного снижения напряжения батареи вследствие электрического тока, вызываемого литиевой проводимостью и/или пьезоэлектричеством неорганических частиц.
Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить органический/неорганический композитный пористый сепаратор, способ его изготовления и электрохимическое устройство, содержащее его.
Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрен органический/неорганический композитный пористый сепаратор, который содержит (a) подложку сепаратора на основе полиолефина; и (b) активный слой, полученный покрытием, по меньшей мере, одной области, выбранной из группы, состоящей из поверхности подложки и части пор, присутствующих в подложке, смесью неорганических частиц и связующим полимером, при этом неорганические частицы в активном слое связаны между собой и скреплены посредством связующего полимера, и внедренные объемы из неорганических частиц образуют пористую структуру. Также предусмотрено электрохимическое устройство (предпочтительно литиевая вторичная батарея), содержащее его.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ изготовления органического/неорганического композитного пористого сепаратора, который включает в себя этапы: (a) растворения связующего полимера в растворителе для получения полимерного раствора; (b) добавления неорганических частиц, имеющих ионно-литиевую проводимость, в полимерный раствор, полученный на этапе (a), и смешивания их; и (c) нанесения смеси неорганических частиц со связующим полимером, полученной на этапе (b), на, по меньшей мере, одну область, выбранную из группы, состоящей из поверхности подложки и части пор, присутствующих в подложке, после чего производится просушка.
Далее подробно описывается настоящее изобретение.
Настоящее изобретение отличается предоставлением нового органического/неорганического композитного пористого сепаратора, который предоставляет отличную тепловую безопасность, электрохимическую безопасность и ионно-литиевую проводимость, а также высокую степень набухания от электролита в сравнении с сепаратором на основе полиолефина, в настоящее время используемым в качестве сепаратора для батарей.
Органический/неорганический композитный пористый сепаратор получается посредством нанесения покрытия из активного слоя, содержащего неорганические частицы и связующий полимер, на подложку сепаратора на основе полиолефина. При этом поры, присутствующие в самой подложке сепаратора, и однородная пористая структура, сформированная в активном слое посредством внедренных объемов среди неорганических частиц, дают возможность органическому/неорганическому композитному пористому сепаратору быть использованным в качестве сепаратора. Дополнительно, если полимер, допускающий загущение при набухании от жидкого электролита, используется в качестве связующего полимерного компонента, органический/неорганический композитный пористый сепаратор также может выступать в качестве электролита.
Конкретные характеристики органического/неорганического композитного пористого сепаратора следующие.
(1) Традиционные композитные сепараторы, полученные нанесением покрытия из неорганических частиц или смеси неорганических частиц и связующего полимера на традиционный полиолефиновый сепаратор, имеют непористую структуру или, если да, имеют нерегулярную пористую структуру, имеющую размер пор в несколько ангстрем. Следовательно, они не могут выступать в достаточной степени как прокладки, через которые могут проходить ионы лития (см. фиг. 3). Дополнительно, чтобы сформировать микропористую структуру, большинство таких традиционных пористых сепараторов подвергаются экстракции с помощью пластификатора, с тем, чтобы микропористая структура образовывалась в гелеподобном полимерном электролите, что приводит к ухудшению качества батареи.
В отличие от этого органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению имеет однородные пористые структуры в активном слое и подложке сепаратора на основе полиолефина, как показано на фиг. 2 и 3, и пористые структуры позволяют ионам лития легко перемещаться между ними. Следовательно, можно предоставить большой объем электролита через пористые структуры, с тем чтобы получить высокую степень набухания от электролита, что приводит к повышению качества батареи.
(2) Тогда как традиционные сепараторы на основе полиолефина вызывают тепловое сжатие при высокой температуре, поскольку они имеют точку плавления 120-140°C (см. фиг. 5a), органический/неорганический композитный пористый сепаратор, содержащий неорганические частицы и связующий полимер, не вызывает теплового сжатия вследствие теплостойкости неорганических частиц (см. фиг. 5b). Следовательно, электрохимическое устройство, использующее вышеуказанный органический/неорганический композитный пористый сепаратор, предотвращает полное внутреннее короткое замыкание между катодом и анодом посредством органического/неорганического композитного пористого активного слоя, даже когда сепаратор поврежден в экстремальных условиях, вызванных внутренними или внешними факторами, такими как высокая температура, внешние удары и т.д. Даже если короткое замыкание возникает, область короткого замыкания изолирована от распространения в батарее. Как результат, можно значительно повысить качество батареи.
(3) Традиционные сепараторы или полимерные электролиты сформированы в форме свободностоящих пленок и затем компонуются вместе с электродами. В отличие от этого органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению формируется нанесением покрытия из активного слоя непосредственно на поверхность подложки сепаратора на основе полиолефина, так чтобы поры на поверхности подложки сепаратора на основе полиолефина и активный слой могли скрепляться друг с другом, тем самым предоставляя крепкую физическую связь между активным слоем и пористой подложкой. Следовательно, могут быть разрешены проблемы, связанные с механическими свойствами, такими как хрупкость. Дополнительно это повышенное пограничное сцепление между пористой подложкой и активным слоем позволяет снижать сопротивление на границе раздела. Фактически, органическая/неорганическая композитная пористая пленка согласно настоящему изобретению включает в себя органический/неорганический композитный активный слой, связанный органически с подложкой сепаратора на основе полиолефина. Дополнительно, активный слой не влияет на пористую структуру, присутствующую в подложке на основе полиолефина, так что структура может поддерживаться. Помимо этого, сам активный слой имеет однородную пористую структуру, сформированную посредством неорганических частиц (см. фиг. 2 и 3). Поскольку вышеупомянутые пористые структуры заполняются жидким электролитом, впрыскиваемым впоследствии, сопротивление на границе раздела, формируемое между неорганическими частицами или между неорганическими частицами и связующим полимером, может быть существенно снижено.
(4) Сепараторы на основе полиолефина, покрытые активным слоем, содержащим оксид металла или смесь оксида металла с полимером, раскрыты согласно предшествующему уровню техники. Тем не менее, большинство таких традиционных сепараторов не содержит связующего полимера для поддержки и взаимосвязи неорганических частиц. Даже если полимер используется в таких традиционных сепараторах, полимер должен использоваться в значительном объеме, с тем чтобы эти традиционные сепараторы не имели пористые структуры или имели неоднородную пористую область в полимере и, таким образом, не могут выступать в достаточной степени как сепараторы, через которые могут проходить ионы лития (см. фиг. 4). Дополнительно, нет правильного понимания в отношении физических свойств, диаметра частиц и однородности неорганических частиц и пористой структуры, сформированной посредством неорганических частиц. Следовательно, эти сепараторы согласно предшествующему уровню техники имеют проблему в том, что они могут вызывать ухудшение качества батареи. Более конкретно, когда неорганические частицы имеют относительно большой диаметр, толщина слоя органического/неорганического покрытия, полученного при неизменном содержании твердого вещества, увеличивается, что приводит к ухудшению механических свойств. Дополнительно, в этом случае существует большая вероятность внутреннего короткого замыкания в ходе циклов зарядки/разрядки батарей вследствие чрезвычайно большого размера пор. Помимо этого, вследствие нехватки связующего, которое служит для того, чтобы фиксировать неорганические частицы на подложке, качество конечной сформированной пленки понижается в отношении механических свойств и не подходит для применения в практическом процессе сборки батареи. Например, традиционные сепараторы согласно предшествующему уровню техники могут не поддаваться процессу ламинирования.
В отличие от этого авторы настоящего изобретения определили, что управление пористостью и размером пор органического/неорганического композитного пористого сепаратора является одним из факторов, влияющих на качество батареи. Поэтому авторы варьировали и оптимизировали диаметр неорганических частиц или отношение концентраций компонентов смеси неорганических частиц со связующим полимером. Фактически, посредством нижеприведенных экспериментальных примеров было показано, что органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению, который содержит пористую структуру, сформированную посредством внедренных объемов среди неорганических частиц на подложке сепаратора на основе полиолефина, имеет значительно более высокую ионную проводимость в сравнении с традиционным композитным сепаратором, имеющим искусственную пористую структуру, сформированную в полимерной пленке на подложке сепаратора на основе полиолефина (см. фиг. 4). Кроме того, согласно настоящему изобретению связующий полимер, используемый в активном слое, может в достаточной степени выступать в качестве связующего, с тем чтобы связывать и устойчиво фиксировать неорганические частицы между собой, между неорганическими частицами и поверхностью теплостойкой пористой подложки, и между неорганическими частицами и частью пор в подложке, тем самым предотвращая ухудшение механических свойств конечного сформированного органического/неорганического композитного пористого сепаратора.
(5) Органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению позволяет предоставлять отличное сцепление посредством контроля состава смеси из компонентов, формирующих активный слой, т.е. состава смеси неорганических частиц со связующим полимером. Следовательно, можно упростить сборку батареи.
В органической/неорганической композитной пористой пленке согласно настоящему изобретению один компонент, присутствующий в активном слое, сформированном на поверхности подложки сепаратора на основе полиолефина или на части пор в подложке, - это неорганические частицы, в настоящее время используемые в данной области техники. Неорганические частицы дают возможность внедренному объему быть сформированным среди них, тем самым помогая сформировать микропоры и поддерживать физическую форму в качестве прокладки. Дополнительно, поскольку неорганические частицы отличаются тем, что их физические свойства не изменяются даже при высокой температуре в 200°C и выше, органический/неорганический композитный пористый сепаратор, использующий неорганические частицы, может иметь отличную теплопроводность.
Нет никаких ограничений на неорганические частицы, до тех пор пока они являются электрохимически стабильными. Другими словами, нет конкретных ограничений на неорганические частицы, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, до тех пор пока они не подвергаются окислению и/или восстановлению в диапазоне возбуждающих напряжений (например, 0-5 В на основе Li/Li+) батареи, к которому они применяются. Конкретно, предпочтительно использовать неорганические частицы, имеющие максимально высокую ионную проводимость, поскольку такие неорганические частицы позволяют повышать ионную проводимость и качество электрохимического устройства. Дополнительно, когда неорганические частицы, имеющие высокую плотность, используются, они имеют трудность дисперсии в ходе этапа нанесения покрытия и могут увеличивать вес батареи, который должен быть изготовлен. Следовательно, предпочтительно использовать неорганические частицы, имеющие максимально низкую плотность. Дополнительно, когда используются неорганические частицы, имеющие высокую диэлектрическую постоянную, они могут способствовать повышению степени диссоциации солей электролита в жидком электролите, например, соли лития, тем самым повышая ионную проводимость электролита.
По этим причинам предпочтительно использовать неорганические частицы, имеющие высокую диэлектрическую постоянную в 5 или более, предпочтительно в 10 или более, неорганические частицы, имеющие литиевую проводимость, неорганические частицы, имеющие пьезоэлектричество, или их смеси.
В общем, материал, имеющий пьезоэлектричество, означает материал, который является диэлектриком при обычном давлении, но дает возможность протекать току вследствие изменения своей внутренней структуры, когда определенный диапазон давления применяется к нему. Неорганические частицы, имеющие пьезоэлектричество, имеют высокую диэлектрическую постоянную в 100 и более. Они заряжаются положительно на одной поверхности, при этом заряжаясь отрицательно на другой поверхности, когда они извлекаются или сжимаются при применении определенного диапазона давления. Следовательно, неорганические частицы, имеющие пьезоэлектричество, вызывают разность электрических потенциалов между своими обеими поверхностями.
Когда неорганические частицы, имеющие вышеуказанные характеристики, используются в пористом активном слое, не допускается непосредственного соприкосновения катода и анода посредством неорганических частиц, нанесенных на сепаратор, когда возникает внутреннее короткое замыкание между обоими электродами вследствие внутренних ударов, таких как локальное повреждение, встряска и т.п. Дополнительно, как показано на фиг. 1, такое пьезоэлектричество неорганических частиц позволяет обеспечивать разность потенциалов в частицах, тем самым давая возможность электрических перемещений, т.е. мгновенного протекания электрического тока между обоими электродами. Следовательно, можно осуществлять медленное понижение напряжения батареи и повышать безопасность батареи (см. фиг. 7). Ранее сепараторы, покрытые традиционными неорганическими частицами, позволяли предотвращать взрыв батареи благодаря неорганическим частицам, когда внутреннее короткое замыкание возникало между обоими электродами из-за внешних ударов. Тем не менее, в случае батареи, использующй такие традиционные сепараторы, батарея находится практически в состоянии скрытой угрозы, поскольку он внутренне поврежден, но сохраняет потенциал между обоими электродами вследствие недостатка электропроводности неорганических частиц. Таким образом, батарея может иметь возможность воспламенения или взрывания со временем, или когда вторичный удар применяется к нему. В органической/неорганической композитной пористой батарее согласно настоящему изобретению вышеупомянутые проблемы могут быть удовлетворительно разрешены. Конкретные неограничивающие примеры неорганических частиц, имеющих пьезоэлектричество, включают в себя BaTiO3, Pb (Zr, Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB (Mg3Nb2/3) O3 - PbTiO3 (PMN-PT), оксид гафния (HfO2) или их смеси.
При использовании в данном документе "неорганические частицы, имеющие ионно-литиевую проводимость", означают неорганические частицы, содержащие литиевые элементы и имеющие способность к проводимости ионов лития без накапливания лития. Неорганические частицы, имеющие ионно-литиевую проводимость, могут проводить и перемещать ионы лития к дефектам, присутствующим в их структуре, и тем самым повышать ионно-литиевую проводимость батареи и способствовать повышению качества батареи. Неограничивающие примеры таких неорганических частиц, имеющих ионно-литиевую проводимость, включают в себя: фосфат лития (Li3PO4), фосфат титана лития (LixTiy(PO4)3, 0<x<2, 0<y<3), фосфат титана алюминия лития (LixAlyTiz (PO4)3, 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), стекло типа (LiAlTiP)xOy (0<x<4, 0<y<13), такое как 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5, титанат лантана лития (LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), тиофосфат германия лития (LixGeyPzSw, 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), такой как Li3.25Ge0.25P0.75S4, нитриды лития (LixNy, 0<x<4, 0<y<2), такие как Li3N, стекло типа SiS2 (LixSiySz, 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4), такое как Li3PO4-Li2S-SiS2, стекло типа P2S5 (LixPySz, 0<x<3, 0<y<3, 0<z<7), такое как LiI-Li2S-P2S5, или их смеси.
Дополнительно конкретные неограничивающие примеры неорганических частиц, имеющих диэлектрическую постоянную в 5 или более, включают в себя SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, SiC или их смеси. Комбинация неорганических частиц, имеющих высокую диэлектрическую постоянную, неорганических частиц, имеющих пьезоэлектричество, и неорганических частиц, имеющих ионно-литиевую проводимость, позволяет предоставлять синергическое действие.
Можно сформировать пористую структуру активного слоя помимо пор, присутствующих в подложке сепаратора, посредством регулирования размера неорганических частиц, содержания неорганических частиц и состава смеси неорганических частиц и связующего полимера. Также можно регулировать размер пор, как и пористость.
Хотя нет конкретных ограничений по размеру неорганических частиц, неорганические частицы предпочтительно имеют размер в 0,001-10 мкм для цели формирования однородной толщины и предоставления надлежащей пористости. Если размер меньше 0,001 мкм, неорганические частицы имеют плохую дисперсность, так что физические свойства органического/неорганического композитного пористого сепаратора не могут легко регулироваться. Если размер больше 10 мкм, результирующий органический/неорганический композитный пористый сепаратор имеет повышенную толщину при неизменном содержании твердого вещества, что приводит к ухудшению механических свойств. Более того, такие избыточно крупные поры могут повышать вероятность формирования внутреннего короткого замыкания в ходе повторяющихся циклов зарядки/разрядки.
Нет конкретных ограничений на содержание неорганических частиц. Тем не менее, неорганические частицы присутствуют в смеси неорганических частиц со связующим полимером, формирующим органический/неорганический композитный пористый сепаратор, предпочтительно в доле 50-99% веса, более конкретно в доле 60-95% веса на основе 100% общего веса смеси. Если содержание неорганических частиц менее 50% веса, связующий полимер присутствует в таком большом количестве, что уменьшаются свободные объемы, сформированные среди неорганических частиц, и тем самым снижается размер пор и пористость, что приводит к ухудшению качества батареи. Если содержание неорганических частиц больше 99% веса, содержание полимера слишком мало, чтобы предоставить достаточное сцепление среди неорганических частиц, что приводит к ухудшению механических свойств конечного сформированного органического/неорганического композитного пористого сепаратора.
В органическом/неорганическом композитном пористом сепараторе согласно настоящему изобретению еще одним компонентом, присутствующим в активном слое, сформированном на поверхности подложки сепаратора на основе полиолефина или части пор в подложке, является связующий полимер, в настоящее время используемый в данной области техники. Связующий полимер предпочтительно имеет максимально низкую температуру стеклования (Tg), более предпочтительно, Tg между -200°C и 200°C. Связующий полимер, имеющий низкую Tg, как описано выше, является предпочтительным, поскольку он позволяет улучшать механические свойства, такие как гибкость и эластичность конечного сформированного сепаратора. Полимер выступает в качестве связующего, которое связывает и устойчиво фиксирует неорганические частицы друг с другом, между неорганическими частицами и поверхностью подложки сепаратора и частью пор, присутствующих в сепараторе, и тем самым не допускает ухудшения механических свойств конечного сформированного органического/неорганического композитного пористого сепаратора.
Когда связующий полимер имеет ионную проводимость, он может дополнительно повышать качество электрохимического устройства. Тем не менее, необязательно использовать связующий полимер, имеющий ионную проводимость. Следовательно, связующий полимер предпочтительно имеет максимально высокую диэлектрическую постоянную. Поскольку степень диссоциации соли в электролите зависит от диэлектрической постоянной растворителя, используемого в электролите, полимер, имеющий более высокую диэлектрическую постоянную, может повышать степень диссоциации соли в электролите, используемом в настоящем изобретении. Диэлектрическая постоянная связующего полимера может варьироваться от 1,0 до 100 (при измерениях на частоте 1 кГц) и предпочтительно составляет 10 или выше.
Помимо вышеописанных функций, связующий полимер, используемый в настоящем изобретении, может дополнительно отличаться тем, что он загущивается при набухании от жидкого электролита и тем самым демонстрирует высокую степень набухания. Фактически, когда связующим полимером является полимер, имеющий высокую степень набухания от электролита, электролит, впрыскиваемый после сборки батареи, просачивается в полимер, и полимер, содержащий электролит, просочившийся в него, также имеет ионную проводимость электролита. Следовательно, можно повысить качество электрохимического устройства в сравнении с традиционными органическими/неорганическими композитными электролитами. Дополнительно, органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению имеет повышенную смачиваемость электролитом для батареи в сравнении с традиционными гидрофобными сепараторами на основе полиолефина и дает возможность использования полярного электролита для батареи, которая не может быть применена в традиционных батареях. Помимо этого, когда связующим полимером является полимер, который может загущиваться при набухании от электролита, полимер может вступать в реакцию с электролитом, впрыснутым впоследствии в батарею, и таким образом может загущиваться, чтобы формировать гелеподобный органический/неорганический композитный электролит. Электролит, сформированный так, как описано выше, получается легко и предоставляет высокую ионную проводимость и высокую степень набухания от электролита в сравнении с традиционными гелеподобными электролитами, тем самым способствуя повышению качества батареи. Следовательно, предпочтительно использовать полимер, имеющий параметр растворимости между 15 и 45 MPa1/2, более предпочтительно, между 15 и 25 MPa1/2 и между 30 и 45 MPa1/2. Если связующий полимер имеет параметр растворимости менее 15 Mpa1/2 или более 45 Mpa1/2, он имеет трудность в набухании традиционным жидким электролитом для батареи.
Неограничивающие примеры связующего полимера, который может быть использован в настоящем изобретении, включают в себя поливинилиден фторид-со-гексафторпропилен, поливинилиденфторид-со-трихлорэтилен, полиметилметакрилат, полиакрилонитрил, поливинилпирролидон, поливинилацетат, полиэтилен-со-винилацетат, полиоксиэтилен, ацетатцеллюлозы, бутират ацетатцеллюлозы, пропионат ацетилцеллюлозы, цианэтилпуллулан, цианэтилполивинилоый спирт, цианэтилцеллюлоза, цианэтилсахароза, пуллулан, карбоксиметилцеллюлоза, сополимер акрилонитрила, стирола и бутадиена, полиимид или их смеси. Другие материалы также могут быть использованы в отдельности или в сочетании, до тех пор пока они удовлетворяют вышеуказанным характеристикам.
Хотя нет конкретных ограничений на состав смеси неорганических частиц со связующим полимером, которая формирует активный слой, состав смеси может регулироваться в диапазоне 10:90-99:1 (на основе % веса), и предпочтительный состав смеси составляет 80:20-99:1 (на основе % веса). Если состав смеси равен менее 10:90 (на основе % веса), содержание полимера слишком высокое, так что размер пор и пористость снижены вследствие снижения внедренных объемов, сформированных из неорганических частиц, что приводит к ухудшению качества батареи. Если состав смеси больше 99:1 (на основе % веса), содержание полимера слишком мало, чтобы предоставить достаточное сцепление среди неорганических частиц, что приводит к ухудшению механических свойств конечного сформированного органического/неорганического композитного пористого сепаратора.
Органический/неорганический композитный пористый сепаратор может дополнительно содержать добавки, отличные от неорганических частиц и связующего полимера, в качестве еще одного компонента активного слоя.
В органическом/неорганическом композитном пористом сепараторе согласно настоящему изобретению подложка, покрытая смесью неорганических частиц и связующего полимера, который формирует активный слой, - это сепаратор на основе полиолефина, в настоящее время используемый в данной области техники. Неограничивающие примеры сепаратора на основе полиолефина, который может быть использован в настоящем изобретении, включают в себя полиэтилен высокой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилен с ультравысокомолекулярным весом, полипропилен или их производные.
Хотя нет конкретных ограничений по толщине подложки сепаратора на основе полиолефина, подложка предпочтительно имеет толщину между 1 мкм и 100 мкм, более предпочтительно между 5 мкм и 50 мкм. Если подложка имеет толщину менее 1 мкм, трудно сохранять механические свойства. Если подложка имеет толщину более 100 мкм, она может выступать в качестве слоя сопротивления.
Хотя нет конкретных ограничений на размер пор и пористость подложки сепаратора на основе полиолефина, подложка предпочтительно имеет пористость между 10% и 95%. Размер пор (диаметр) предпочтительно варьируется от 0,1 мкм до 50 мкм. Когда размер пор и пористость меньше 0,1 мкм и 10%, соответственно подложка выступает в качестве слоя сопротивления. Когда размер пор и пористость больше 50 мкм и 95% соответственно, трудно сохранять механические свойства. Дополнительно, сепаратор на основе полиолефина может быть предусмотрен в форме волокон или мембраны.
Как описано выше, органический/неорганический композитный пористый сепаратор, сформированный посредством нанесения покрытия из смеси неорганических веществ со связующим полимером на подложку сепаратора на основе полиолефина, имеет поры, содержащиеся в самой подложке сепаратора, и формирует пористые структуры в подложке, а также в активном слое вследствие свободных объемов среди неорганических частиц, сформированных на подложке. Размер пор и пористость органического/неорганического композитного пористого сепаратора в основном зависит от размера неорганических частиц. Например, когда неорганические частицы, имеющие диаметр частицы в 1 мкм или менее, используются, поры, ими сформированные, также имеют размер в 1 мкм и менее. Пористая структура заполняется электролитом, впрыскиваемым впоследствии, и электролит служит для того, чтобы проводить ионы. Следовательно, размер и пористость пор являются важными факторами в контроле ионной проводимости органического/неорганического композитного пористого сепаратора.
Нет конкретных ограничений по толщине активного слоя, имеющего пористую структуру, которая сформирована нанесением покрытия из вышеуказанной смеси на подложку сепаратора из полиолефина. Активный слой предпочтительно имеет толщину между 0,01 и 100 мкм. Дополнительно размер пор и пористость активного слоя предпочтительно варьируются от 0,001 до 10 мкм и от 5 до 95% соответственно. Тем не менее область применения настоящего изобретения не ограничена вышеуказанными диапазонами.
Предпочтительно, размер пор и пористость конечного сформированного органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно изобретению составляет от 0,001 до 10 мкм и от 5 до 95% соответственно. Дополнительно, нет конкретных ограничений по толщине конечного, полученного органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению, и толщина может регулироваться с учетом качества батареи. Органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению имеет толщину предпочтительно 1-100 мкм, более предпочтительно 1-30 мкм.
Органический/неорганический композитный пористый сепаратор может изготавливаться посредством традиционного процесса, известного специалистам в данной области техники. Один вариант осуществления способа изготовления органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению включает этапы: (a) растворения связующего полимера в растворителе с получением полимерного раствора; (b) добавления неорганических частиц в полимерный раствор, полученный на этапе (a), и смешивания их; и (c) нанесения смеси, полученной на этапе (b), на, по меньшей мере, одну область, выбранную из группы, состоящей из поверхности подложки сепаратора на основе полиолефина и части пор, присутствующих в подложке с последующей просушкой.
Далее подробно описывается способ изготовления органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению.
(1) Сначала связующий полимер растворяют в надлежащем органическом растворителе, чтобы получить полимерный раствор.
Предпочтительно, чтобы растворитель имел параметр растворимости, аналогичный параметру растворимости полимера, который должен быть использован, и низкую точку кипения, поскольку такой растворитель упрощает однородное смешивание и последующее извлечение растворителя. Неограничивающие примеры растворителя, который может быть использован, включают ацетон, тетрагидрофуран, метиленхлорид, хлороформ, диметилформамид, N-метил-2-пирролидон, циклогексан, воду или их смеси.
(2) Затем неорганические частицы добавляют и диспергируют в полимерном растворе, полученном на предыдущем этапе, с получением смеси неорганических частиц со связующим полимером.
Предпочтительно выполнять этап распыления неорганических частиц после добавления неорганических частиц в раствор связующего полимера. Время, требуемое для распыления, предпочтительно составляет 1-20 часов. Размер распыленных частиц варьируется предпочтительно от 0,001 до 10 мкм. Могут быть использованы традиционные способы пульверизации, предпочтительно способ с помощью гранулятора.
Хотя нет конкретных ограничений по составу смеси, содержащей неорганические частицы и связующий полимер, этот состав может способствовать регулированию толщины размером пор и пористостью органического/неорганического композитного пористого сепаратора, который должен быть в итоге получен.
Другими словами, по мере того, как весовое соотношение (I/P) неорганических частиц (I) к полимеру (P) увеличивается, пористость органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению увеличивается. Следовательно, толщина органического/неорганического композитного пористого сепаратора увеличивается при неизменном содержании твердого вещества (вес неорганических частиц + вес связующего полимера). Дополнительно размер пор увеличивается пропорционально образованию пор среди неорганических частиц. По мере того как размер (диаметр частиц) неорганических частиц возрастает, расстояние внедрения среди неорганических частиц возрастает, тем самым увеличивая размер пор.
(3) Смесь неорганических частиц со связующим полимером наносится на подложку сепаратора на основе полиолефина, после чего выполняется сушка, чтобы предоставить органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению.
Чтобы нанести на подложку сепаратора на основе полиолефина покрытие из смеси неорганических частиц и связующего полимера, могут быть использованы любые способы, известные специалистам в данной области техники. Можно использовать различные процессы, в том числе покрытие окунанием, покрытие штампованием, покрытие прокаткой, комма-покрытие или комбинации вышеозначенного. Помимо этого, когда смесь, содержащая неорганические частицы и полимер, наносится на подложку сепаратора на основе полиолефина, одна или обе поверхности подложки сепаратора могут быть покрыты.
Органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению, полученный так, как описано выше, может быть использован в качестве сепаратора в электрохимическом устройстве, предпочтительно, в литиевой вторичной батарее. Если связующий полимер, используемый в активном слое, - это полимер, допускающий загущение при набухании с помощью жидкого электролита, полимер может вступать в реакцию с электролитом, впрыснутым после сборки батареи, с помощью сепаратора, и таким образом загущиваться, чтобы формировать гелеподобный органический/неорганический композитный электролит.
Гелеподобный органический/неорганический композитный электролит согласно настоящему изобретению получают просто для сравнения с гелеподобными полимерными электролитами в соответствии с предшествующим уровнем техники и имеет значительное пространство, которое должно быть заполнено жидким электролитом благодаря своей микропористой структуре, тем самым обеспечивая отличную ионную проводимость и высокую степень набухания от электролита, что приводит к повышению качества батареи.
При этом, когда органический/неорганический композитный пористый сепаратор используется в качестве сепаратора в электрохимическом устройстве, предпочтительно, в литиевой вторичной батарее, литиевая проводимость может достигаться посредством подложки сепаратора и пористого активного слоя. Помимо этой улучшенной ионной проводимости лития, электрохимическое устройство может обеспечивать улучшенную безопасность, как описано выше, когда внутреннее короткое замыкание возникает вследствие внутренних ударов.
Дополнительно, настоящее изобретение предоставляет электрохимическое устройство, содержащее: катод; анод; органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению, который размещен между катодом и анодом; и электролит.
Эти электрохимические устройства включают в себя все устройства, в которых возникают электрохимические реакции, и их конкретные примеры включают в себя все виды первичных батарей, вторичных батарей, топливных элементов, солнечных элементов или конденсаторов. Конкретно, электрохимическое устройство - это литиевая вторичная батарея, которая включает в себя литиевую металлическую вторичную батарею, ионно-литиевую вторичную батарею, литиевую полимерную вторичную батарею или ионно-литиевую полимерную вторичную батарею.
Электрохимическое устройство может изготовляться посредством традиционного способа, известного специалистам в данной области техники. В одном варианте осуществления способа изготовления электрохимического устройства электрохимическое устройство предоставляется посредством формирования электродного комплекта из органического/неорганического композитного пористого сепаратора, размещенного между катодом и анодом, и последующего впрыскивания электролита в комплект.
Электрод, который может быть применен вместе с органическим/неорганическим композитным пористым сепаратором согласно настоящему изобретению, может быть сформирован посредством применения электродного активного материала в токоприемнике согласно способу, известному специалистам в данной области техники. Конкретно, катодными активными материалами могут быть любые катодные активные материалы, используемые в настоящее время в катоде традиционного электрохимического устройства. Конкретные неограничительные примеры катодного активного материала включают в себя материалы интерколлирования лития, такие как оксиды марганца лития, оксиды кобальта лития, оксиды никеля лития или их сложные оксиды. Дополнительно, анодным активным материалом может быть любой анодный активный материал, в настоящее время используемый в аноде традиционного электрохимического устройства. Конкретные неограничительные примеры анодных активных материалов включают в себя материалы интерколлирования лития, такие как металл лития, сплавы лития, уголь, нефтяной кокс, активированный уголь, графит или другие углеродистые материалы. Каждый из электродных активных материалов связан с соответствующим токоприемником, чтобы предоставлять соответствующий электрод. Неограничивающие примеры катодного токоприемника включают в себя фольгу, сформированную из алюминия, никеля или их комбинации. Неограничивающие примеры анодного токоприемника включают в себя фольгу, сформированную из меди, золота, никеля, сплавов меди или их комбинации.
Электролит, который может быть использован в настоящем изобретении, включает в себя соль формулы A+B-, где A+ представляет катион щелочного металла, выбранный из группы, состоящей из Li+, Na+, K+ и их комбинаций, а B- представляет анион, выбранный из группы, состоящей из PF6 -, BF4 -, CI-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 - и их комбинаций, причем соль растворяется или разлагается в органическом растворителе, выбранном из группы, состоящей из пропиленкарбоната (PC), этиленкарбоната (EC), диэтилкарбоната (DEC), диметилкарбоната (DMC), дипропилкарбоната (DPC), диметилсульфоксида, ацетонитрила, диметоксиэтана, диэтоксиэтана, тетрагидрофурана, N-метил-2-пирролидона (NMP), этилметилкарбоната (EMC), гамма-бутиролактона (GBL) и их смесей.
Более конкретно, электролит может впрыскиваться на соответствующем этапе в ходе процесса изготовления электрохимического устройства согласно процессу изготовления и требуемым свойствам конечного продукта. Другими словами, электролит может впрыскиваться до того, как электрохимическое устройство собрано, или на конечном этапе в ходе сборки электрохимического устройства.
Процессы, которые могут быть использованы для применения органического/неорганического пористого сепаратора к батарее, включают в себя не только традиционный процесс намотки, но также процесс ламинирования (наложения) и фальцовки сепаратора и электрода.
Когда органический/неорганический пористый сепаратор согласно настоящему изобретению применяется к процессу ламинирования, преимущество заключается в том, что батарею можно легко собрать за счет отличного сцепления полимера, присутствующего в органическом/неорганическом композитном пористом сепараторе согласно настоящему изобретению. В этом случае сцепление может регулироваться в зависимости от содержания неорганических частиц и содержания и свойств полимера. Более того, по мере того, как полярность полимера возрастает и по мере того, как температура стеклования (Tg) или точка плавления (Tm) полимера снижается, можно достигать большего сцепления между органическим/неорганическим композитным пористым сепаратором и электродом.
Наилучшие варианты осуществления изобретения
Далее подробно описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что следующие примеры являются только иллюстративными, и настоящее изобретение не ограничено ими.
Ссылочный пример. Оценка ионной проводимости органической/неорганической композитной системы
Следующий тест выполнен для того, чтобы определить изменения ионной проводимости органической/неорганической композитной системы согласно настоящему изобретению в зависимости от состава смеси из неорганических частиц и связующего полимера.
BaTiO3 и PVdF-CTFE использованы в качестве неорганических частиц и связующего полимера соответственно. Состав смеси (% веса неорганических частиц: % веса связующего полимера) варьировался от 0:100 до 70:30, чтобы предоставить органический/неорганический композитный пористый сепаратор. Затем выполнялось набухание каждого сепаратора от электролита, содержащего 1M гексафторфосфата лития (LiPF6), растворенного в этиленкарбонате/пропиленкарбонате/диэтилкарбонате (EC/PC/DEC = 30:20:50% веса). Затем сепаратор, набухший от электролита, замерен на предмет ионной проводимости посредством прибора Metrohm 712. Измерения проводились при температуре 25°C.
Как показано на фиг. 4, по мере того как содержание неорганических частиц возрастает, ионная проводимость повышается. Конкретно, когда неорганические частицы используются в количестве, большем 50% веса, ионная проводимость значительно повышается.
Следовательно, предполагается, что органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению предоставляет отличную ионную проводимость по сравнению с традиционным сепаратором, который содержит неорганические частицы и полимер, при этом содержание полимера больше содержания неорганических частиц.
[ПРИМЕРЫ 1-7]
Пример 1
1-1. Подготовка органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-CTFE/BaTiO 3)
Сополимер поливинилидена фторид-хлортрифторэтилена (PVdF-CTFE) был добавлен в ацетон в количестве примерно 5% веса и растворялся в нем при 50°C в течение примерно 12 часов или более, чтобы получить полимерный раствор. В полученный так, как описано выше, полимерный раствор добавлен порошок BaTiO3 в количестве, соответствующем отношению BaTiO3/PVdF-CTFE=90/10 (% весовое соотношение). Затем порошок BaTiO3 размельчался и распылялся в течение 12 или более часов с использованием шаровой мельницы для того, чтобы сформировать суспензию. Порошок BaTiO3 в суспензии, полученной так, как описано выше, имеет вес, регулируемый в соответствии с размером (размером частиц) бусинок, используемых в грануляторе, и временем применения гранулятора. В этом примере порошок BaTiO3 распылен в размере примерно 400 нм, чтобы предоставить суспензию. Затем суспензия, полученная так, как описано выше, была нанесена на полиэтиленовый сепаратор (пористость: 45%), имеющий толщину примерно 18 мкм, с использованием метода покрытия окунанием, до толщины слоя покрытия примерно 3 мкм. После измерений с помощью порозиметра активный слой, нанесенный на полиэтиленовый сепаратор, имел размер пор в 0,5 мкм и пористость 58%. Фиг. 1 иллюстрирует структуру активного слоя.
1-2. Изготовление литиевой вторичной батареи
(Изготовление катода)
В N-метил-2-пирролидон (NMP) в качестве растворителя добавлено 94% веса LiCoO2 в качестве катодного активного материала, 3% веса сажи в качестве проводящего агента и 3% веса PVDF в качестве связующего, чтобы сформировать суспензию для катода. Суспензия была нанесена на алюминиевую фольгу, имеющую толщину примерно 20 мкм, в качестве катодного токоприемника, и затем высушена, чтобы сформировать катод. Затем катод был подвергнут прессованию прокаткой.
(Изготовление анода)
В N-метил-2-пирролидон (NMP) в качестве растворителя добавлено 96% веса угольного порошка в качестве катодного активного материала, % веса PVDF в качестве связующего и 1% веса сажи в качестве проводящего агента, чтобы сформировать суспензию для анода. Суспензия была нанесена на медную фольгу, имеющую толщину примерно 10 мкм, в качестве анодного токоприемника, и затем высушена, чтобы сформировать анод. Затем анод был подвергнут прессованию прокаткой.
(Изготовление батареи)
Катод и анод, полученные так, как описано выше, собраны с органическим/неорганическим композитным пористым сепаратором, полученным так, как описано в примере 1-1, методом наложения и фальцовки, чтобы сформировать электродный комплект. Затем электролит (этиленкарбонат(EC)/этилметилкарбонат (EMC) = 1:2 (отношение объема), содержащий 1M гексафторфосфата лития (LiPF6)), впрыснут в комплект, чтобы получить литиевую вторичную батарею.
Пример 2
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-HFP/BaTiO 3) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что был использован PVDF-HFP вместо PVDF-CTFE. После замеров с помощью порозиметра конечный органический/неорганический композитный пористый сепаратор имел толщину 3 мкм и предоставлял размер пор 0,4 мкм и пористость 56%.
Пример 3
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-CTFE/PMNPT) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что был использован порошок PMNPT вместо порошка BaTiO3. После замеров с помощью порозиметра конечный органический/неорганический композитный пористый сепаратор имел толщину 3 мкм и предоставлял размер пор 0,5 мкм и пористость 57%.
Пример 4
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-CTFE/BaTiO 3 -Al 2O3) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что был использован смешанный порошок BaTiO3 и Al2O3 (весовое соотношение 90:10) вместо порошка BaTiO3. После замеров с помощью порозиметра конечный органический/неорганический композитный пористый сепаратор имел толщину 3 мкм и предоставлял размер пор 0,4 мкм и пористость 56%.
Пример 5
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVDF-CTFE/LiTi 2 (PO 4)3) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что был использован порошок LiTi2(PO4)3 вместо порошка BaTiO3, и порошок LiTi2(PO4)3 был распылен с диаметром частиц примерно в 500 нм для получения суспензии. После измерений с помощью порозиметра активный слой, нанесенный на полиэтиленовый сепаратор, имел размер пор в 0,5 мкм и пористость 58%.
Пример 6
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-HFP/LiTi 2 (PC 4)3) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что не использовали ни порошок BaTiO3, ни PVdF-CTFE, а использовали порошок LiTi2(PO4)3 и PVDF-HFP, и порошок LiTi2(PO4)3 был распылен с диаметром частиц примерно в 500 нм для получения суспензии. После замеров с помощью порозиметра конечный органический/неорганический композитный пористый сепаратор имел толщину 3 мкм и предоставлял размер пор 0,4 мкм и пористость 56%.
Пример 7
Пример 1 повторяли для получения органического/неорганического композитного пористого сепаратора (PVdF-CTFE/LiTi 2 (PO 4)3 -BaTiO 3) и литиевой вторичной батареи, содержащей его, за исключением того, что был использован смешанный порошок LiTi2(PO4)3/BaTiO3 (весовое соотношение 50:50) вместо порошка BaTiO3. После замеров с помощью порозиметра конечный органический/неорганический композитный пористый сепаратор имел толщину 3 мкм и предоставлял размер пор 0,4 мкм и пористость 57%.
[Сравнительные примеры 1-2]
Сравнительный пример 1
Пример 1 повторяли для получения литиевой вторичной батареи, за исключением того, что был использован полиэтиленовый (PE) сепаратор.
Сравнительный пример 2
Пример 1 повторяли для получения многослойной пленки и литиевой вторичной батареи, содержащей ее, за исключением того, что были использованы PVDF-CTFE и неорганические частицы (BaTiO3) в весовом соотношении 70/30.
Экспериментальный пример 1. Анализ поверхности органического/неорганического композитного пористого сепаратора
Следующий тест выполнен для того, чтобы проанализировать поверхность органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению.
Образцом, используемым в этом тесте, был органический/неорганический композитный пористый сепаратор (PVdF-CTFE/BaTiO 3) согласно примеру 1, который получен нанесением смеси неорганических частиц и полимера на полипропиленовый сепаратор.
Анализ с использованием растрового электронного микроскопа (SEM) органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению показал однородные пористые структуры в самой подложке полиэтиленового сепаратора (см. фиг. 2b), а также в активном слое, в который внедрены неорганические частицы (см. фиг. 2a).
Экспериментальный пример 2. Оценка теплового сжатия органического/неорганического композитного пористого сепаратора
Следующий эксперимент выполнен для того, чтобы сравнить органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению с традиционным сепаратором.
Органические/неорганические композитные пористые сепараторы согласно примерам 1-7 использованы в качестве образцов. В качестве контрольного образца использовался PE-сепаратор.
Каждый из тестовых образцов проверен на тепловое сжатие после хранения при высокой температуре 150°C в течение 1 часа. Тестовые образцы показали различные результаты через 1 час при 150°C. PE-сепаратор, выступающий в качестве контрольного, сжался вследствие высокой температуры так, чтобы оставить только свою внешнюю форму (см. фиг. 5a). В отличие от этого, органические/неорганические композитные пористые сепараторы согласно настоящему изобретению показали хорошие результаты с отсутствием теплового сжатия (см. фиг. 5b).
Экспериментальный пример 3. Оценка безопасности органического/неорганического композитного пористого сепаратора
Следующий эксперимент выполнен для того, чтобы оценить безопасность органического/неорганического композитного пористого сепаратора согласно настоящему изобретению в сравнении с традиционным сепаратором.
Органические/неорганические композитные пористые сепараторы согласно примерам 1-7 использованы в качестве образцов. В качестве контрольного образца использовался PE-сепаратор.
В общем, когда внутреннее короткое замыкание возникает в батарее вследствие внешних или внутренних факторов, сепаратор, используемый в батарее, повреждается, чтобы вызвать непосредственный контакт между катодом и анодом, быстрое выделение тепла и расширение области короткого замыкания, что приводит к ухудшению безопасности батареи. В этом примере выполнен тест внутреннего псевдокороткого замыкания, чтобы оценить безопасность батареи при внутреннем коротком замыкании.
Заранее определенная область сепаратора была повреждена с помощью игольчатого гвоздя, нагретого примерно до 450°C, чтобы вызвать искусственное короткое замыкание. PE-сепаратор согласно сравнительному примеру 1 показал существенное расширение области сепаратора, поврежденной гвоздем (см. фиг. 6a). Это показывает, что есть большая вероятность внутреннего короткого замыкания в батарее. В отличие от этого, в органическом/неорганическом композитном пористом сепараторе согласно настоящему изобретению большей частью не было допущено, чтобы поврежденная область сепаратора частью расширилась (см. фиг. 6b). Это демонстрирует то, что органический/неорганический композитный пористый активный слой предотвращает короткое замыкание между катодом и анодом, даже если сепаратор в батарее поврежден. Дополнительно, если короткое замыкание возникает, органический/неорганический композитный пористый сепаратор предотвращает расширение области короткого замыкания и тем самым способствует повышению безопасности батареи.
Экспериментальный пример 4. Оценка защиты от внутреннего короткого замыкания литиевой вторичной батареи
Следующий эксперимент выполнен для того, чтобы оценить защиту литиевой вторичной батареи, содержащей органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению, от внутреннего короткого замыкания.
Тест локального повреждения выполнен с помощью литиевой вторичной батареи согласно примеру 1 в качестве образца и батареи согласно сравнительному примеру 1, содержащего традиционный PE-сепаратор, - в качестве контрольного.
В так называемом тесте локального повреждения монета с диаметром 1 см помещена на батарею и сжата с постоянной скоростью, чтобы вызвать искусственное внутреннее короткое замыкание посредством непосредственного контакта между катодом и анодом. Затем батарея наблюдалась на предмет того, взорвется она или нет.
После теста в батарее согласно сравнительному примеру 1, использующей традиционный сепаратор на основе полиолефина, сепаратор взорвался сразу из-за внутреннего короткого замыкания батареи (см. фиг. 8a) и продемонстрировал быстрое падение напряжения до нуля (0) (см. фиг. 7).
В отличие от этого, батарея согласно примеру 1, использующая органический/неорганический композитный пористый сепаратор, не вызвала взрыва (см. фиг. 8b) и продемонстрировала медленное падение напряжения (см. фиг. 7). Это означает, что неорганические частицы, используемые в органическом/неорганическом композитном пористом сепараторе, не допускают полного внутреннего короткого замыкания, даже если сепаратор поврежден вследствие внутренних ударов, и пьезоэлектричество неорганических частиц предоставляет мгновенное протекание электрического тока между катодом и анодом и тем самым способствует тому, чтобы повышать безопасность батареи в силу медленного падения напряжения батареи.
Следовательно, из вышеприведенных результатов можно видеть, что литиевая вторичная батарея согласно настоящему изобретению имеет отличную безопасность.
Экспериментальный пример 5. Оценка защиты от перегрузки литиевой вторичной батареи
Следующий тест выполнен для того, чтобы оценить защиту от перегрузки литиевой вторичной батареи, содержащей органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению.
Следующий тест перегрузки выполнен с помощью литиевой вторичной батареи согласно примеру 1 в качестве образца и батареи согласно сравнительному примеру 1, содержащей традиционный PE-сепаратор, в качестве контрольного образца.
В тесте перегрузки батарея оценена на предмет того, взрывается она или нет при заранее определенном перенапряжении и избыточном токе.
После теста батарея согласно сравнительному примеру 1 продемонстрировала относительно небольшую зону защиты от перегрузки (см. фиг. 9a), тогда как батарея согласно примеру 1 продемонстрировала расширенную зону защиты от перегрузки (см. фиг. 9b). Это показывает, что органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению имеет отличные тепловые свойства.
Экспериментальный пример 6. Оценка качества литиевой вторичной батареи
Следующий тест выполнен для того, чтобы оценить характеристики C-скорости литиевой вторичной батареи, содержащей органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению.
Литиевые вторичные батареи согласно примерам 1-7 использованы в качестве образцов. В качестве контрольных образцов использована батарея, применяющая традиционный PE-сепаратор согласно сравнительному примеру 1, и батарея, применяющая многослойную пленку, содержащую PVdF-CTFE/BaTiO3 (весовое соотношение = 30:70 на основе % веса) в качестве сепаратора согласно сравнительному примеру 2. Каждая батарея, имеющая емкость 760 мА/ч, подвергнута циклическим испытаниям со скоростью разрядки 0,5C, 1C и 2C. Таблица 1 показывает разрядную емкость каждой батареи, при этом емкость выражается на основе характеристик C-скорости.
После теста литиевые вторичные батареи, содержащие органические/неорганические композитные пористые сепараторы согласно примерам 1-7, продемонстрировали характеристики C-скорости, сравниваемые с характеристиками батареи, использующей традиционный сепаратор на основе полиолефина, при скорости разрядки до 2C. Тем не менее, батарея, содержащая композитный сепаратор с более высоким содержанием полимера согласно сравнительному примеру 2, демонстрирует существенное падение емкости по мере того, как скорость разрядки возрастает. Это означает, что батарея согласно сравнительному примеру 2 имеет плохое качество (см. табл. 1).
Таблица 1
Батарея Скорость разрядки
0,5C 1C 2C
Пример 1 756 744 692
Пример 2 755 746 693
Пример 3 753 742 690
Пример 4 754 745 691
Пример 5 753 742 694
Пример 6 754 744 690
Пример 7 756 745 692
Сравнит. пример 1 755 746 693
Сравнит. пример 2 736 688 538
Промышленная применимость
Как можно видеть из вышеописанного, органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению имеет активный слой, содержащий неорганические частицы и связующий полимер, который нанесен на подложку сепаратора на основе полиолефина, имеющую поры. В активном слое неорганические частицы связываются между собой и фиксируются посредством связующего полимера, и внедренные объемы из неорганических частиц образуют теплостойкую микропористую структуру. Следовательно, органический/неорганический композитный пористый сепаратор согласно настоящему изобретению способствует тому, чтобы повышать тепловую безопасность, электрохимическую безопасность и качество батареи.
Хотя изобретение описано в связи с тем, что в данный момент считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытым вариантом осуществления и чертежами. Наоборот, изобретение предназначено для того, чтобы охватывать различные модификации и вариации в рамках духа и области применения прилагаемой формулы изобретения.

Claims (14)

1. Органический/неорганический композитный пористый сепаратор, который содержит
(a) подложку сепаратора на основе полиолефина; и
(b) активный слой, полученный покрытием, по меньшей мере, одной области, выбранной из группы, состоящей из поверхности подложки и части пор, присутствующих в подложке, смесью неорганических частиц, имеющих размер между 0,001 мкм и 10 мкм, и связующим полимером, при этом неорганические частицы в активном слое связаны между собой и фиксированы посредством связующего полимера, а внедренные среди неорганических частиц объемы образуют пористую структуру, и неорганические частицы присутствуют в смеси неорганических частиц со связующим полимером в количестве 50-99 мас.% в расчете на 100 мас.% смеси.
2. Сепаратор по п.1, в котором неорганические частицы - это, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из (а) неорганических частиц, имеющих диэлектрическую постоянную 5 и выше; (b) неорганических частиц, имеющих пьезоэлектричество; и (с) неорганических частиц, имеющих ионно-литиевую проводимость.
3. Сепаратор по п.2, в котором неорганические частицы (b), имеющие пьезоэлектричество, вызывают разность электрических потенциалов вследствие положительных зарядов и отрицательных зарядов, сгенерированных на обеих поверхностях при применении определенного давления.
4. Сепаратор по п.2, в котором неорганические частицы (с), имеющие ионно-литиевую проводимость, - это неорганические частицы, содержащие литиевые элементы и имеющие способность к проводимости ионов лития без накапливания лития.
5. Сепаратор по п.2, в котором неорганическими частицами (а), имеющими диэлектрическую постоянную 5 и выше, являются SrTiO3, SnO2, СеO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3/ Al2O3, TiO2 или SiC; неорганическими частицами (b), имеющими пьезоэлектричество, являются BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), Pb(Mg3Nb2/3)О3-PbTiO3 (PMN-PT) или оксид гафния (HfO2); и неорганическими частицами (с), имеющими ионно-литиевую проводимость, являются, по меньшей мере, частично выбранные из группы, состоящей из фосфата лития (Li3РO4), фосфат титана лития (LixTiy(РO4)3, 0<x<2, 0<y<3), фосфат титана алюминия лития (LixAlyTiz (РO4)3, 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), стекло типа (LiAlTiP)xOy (0<x<4, 0<y<13), титанат лантана лития (LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), тиофосфат германия лития (LixGeyPzSw, 0<x<4, 0<y<1, 0<z<l, 0<w<5), нитриды лития (LixNy, 0<x<4, 0<y<2), стекло типа SiS2 (LixSiySz, 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4) и стекло типа Р2S5 (LixPySz, 0<x<3, 0<y<3, 0<z<7).
6. Сепаратор по п.1, в котором связующий полимер имеет параметр растворимости между 15 и 45 МРа1/2.
7. Сепаратор по п.1, в котором связующий полимер имеет диэлектрическую постоянную между 1,0 и 100 (при измерении на частоте 1 кГц).
8. Сепаратор по п.1, в котором связующий полимер - это, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из поливинилиденфторид-со-гексафторпропилена, поливинилиденфторид-со-трихлорэтилена, полиметилметакрилата, полиакрилонитрила, поливинилпирролидона, поливинилацетата, полиэтилен-со-винилацетата, полиимида, полиоксиэтилена, ацетатцеллюлозы, бутират ацетатцеллюлозы, пропионат ацетатцеллюлозы, цианоэтилпуллулана, цианоэтилполивинилового спирта, цианоэтилцеллюлозы, цианоэтилсахарозы, пуллулана, карбоксиметилцеллюлозы и поливинилового спирта.
9. Сепаратор по п.1, в котором подложка сепаратора на основе полиолефина содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена низкой плотности, полиэтилена с ультравысокомолекулярным весом и полипропилена.
10. Сепаратор по п.1, который имеет толщину между 1 и 100 мкм.
11. Сепаратор по п.1, который имеет размер пор между 0,001 и 10 мкм и пористость между 5% и 95%.
12. Электрохимическое устройство, содержащее катод, анод, сепаратор и электролит, в котором сепаратором является органический/неорганический композитный пористый сепаратор по любому из пп.1-11.
13. Электрохимическое устройство по п.12, которым является литиевая вторичная батарея.
14. Способ изготовления органического/неорганического композитного пористого сепаратора по любому из пп.1-11, который содержит этапы, на которых
(a) растворяют связующий полимер в растворителе с получением полимерного раствора;
(b) добавляют неорганические частицы, имеющие размер между 0,001 мкм и 10 мкм, в полимерный раствор, полученный на этапе (а), и смешивают их, причем неорганические частицы присутствуют в смеси неорганических частиц со связующим полимером в количестве 50-99 мас.% в расчете на 100 мас.% смеси; и
(с) наносят смесь, полученную на этапе (b), на, по меньшей мере, одну область, выбранную из группы, состоящей из поверхности подложки сепаратора на основе полиолефина и части пор, присутствующих в подложке, после чего осуществляют просушку.
RU2007128001/09A 2004-12-22 2005-12-22 Органическая/неорганическая композитная микропористая мембрана и электрохимическое устройство, полученное с ее использованием RU2364011C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20040110400 2004-12-22
KR10-2004-0110402 2004-12-22
KR20040110402 2004-12-22
KR10-2004-0110400 2004-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007128001A RU2007128001A (ru) 2009-01-27
RU2364011C2 true RU2364011C2 (ru) 2009-08-10

Family

ID=36601980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128001/09A RU2364011C2 (ru) 2004-12-22 2005-12-22 Органическая/неорганическая композитная микропористая мембрана и электрохимическое устройство, полученное с ее использованием

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7662517B2 (ru)
EP (11) EP3567655A1 (ru)
JP (13) JP5460962B2 (ru)
KR (1) KR100775310B1 (ru)
CN (2) CN101088183B (ru)
BR (1) BRPI0518118B1 (ru)
CA (1) CA2591941C (ru)
CY (2) CY1114997T1 (ru)
DE (3) DE202005022138U1 (ru)
DK (2) DK2528141T3 (ru)
ES (2) ES2446440T3 (ru)
PL (2) PL2528141T3 (ru)
PT (2) PT1829139E (ru)
RU (1) RU2364011C2 (ru)
SI (2) SI1829139T1 (ru)
TW (1) TWI311102B (ru)
WO (1) WO2006068428A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516851C2 (ru) * 2009-11-03 2014-05-20 Амогринтек Ко., Лтд. Пористый сепаратор из ультратонких волокон, обладающий теплостойкостью и высокой прочностью, и способ его изготовления, а также аккумуляторная батарея с применением такого сепаратора
RU2554945C2 (ru) * 2010-08-11 2015-07-10 Карл Фройденберг Кг Сепаратор с повышенной прочностью на прокол
RU2763581C1 (ru) * 2020-04-13 2021-12-30 Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд. Композитный разделительный слой

Families Citing this family (285)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1784876B1 (en) 2004-09-02 2018-01-24 LG Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
US11050095B2 (en) 2004-12-08 2021-06-29 Maxell Holdings, Ltd. Separator for electrochemical device, and electrochemical device
KR100775310B1 (ko) * 2004-12-22 2007-11-08 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 분리막 및 이를 이용한 전기 화학소자
CN101326658B (zh) * 2005-12-06 2010-09-29 Lg化学株式会社 具有形态梯度的有机/无机复合隔膜、其制造方法和含该隔膜的电化学装置
TWI344235B (en) * 2005-12-06 2011-06-21 Lg Chemical Ltd Electrode with enhanced safety and electrochemical device having the same
WO2007066768A1 (ja) * 2005-12-08 2007-06-14 Hitachi Maxell, Ltd. 電気化学素子用セパレータとその製造方法、並びに電気化学素子とその製造方法
US8883354B2 (en) 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
KR100903502B1 (ko) 2006-07-19 2009-06-17 주식회사 엘지화학 유/무기 복합체가 도입된 전극 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
KR101329905B1 (ko) * 2006-08-30 2013-11-14 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 비수계 이차 전지용 세퍼레이터 및 그의 제조 방법 및비수전해질 이차 전지
KR101223081B1 (ko) * 2006-09-07 2013-01-17 히다치 막셀 가부시키가이샤 전지용 세퍼레이터 및 리튬 2차 전지
US8062795B2 (en) 2006-09-25 2011-11-22 Lg Chem, Ltd. Separator and electrochemical device comprising the same
JP5657856B2 (ja) * 2007-01-29 2015-01-21 日立マクセル株式会社 多孔質膜、電池用セパレータおよびリチウム二次電池
JP5448345B2 (ja) * 2007-01-30 2014-03-19 旭化成イーマテリアルズ株式会社 多層多孔膜及びその製造方法
JP4931083B2 (ja) * 2007-01-30 2012-05-16 旭化成イーマテリアルズ株式会社 多層多孔膜及びその製造方法
CN101600571A (zh) 2007-01-30 2009-12-09 旭化成电子材料株式会社 多层多孔膜及其制造方法
KR100727248B1 (ko) 2007-02-05 2007-06-11 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자
KR100754746B1 (ko) 2007-03-07 2007-09-03 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자
KR100966024B1 (ko) 2007-04-24 2010-06-24 주식회사 엘지화학 이종의 세퍼레이터를 구비한 전기화학소자
EP2517880B1 (en) * 2007-06-06 2014-03-26 Asahi Kasei E-materials Corporation Multilayer porous film
US8455053B2 (en) 2007-07-06 2013-06-04 Sony Corporation Separator, battery using the same, and method for manufacturing separator
JP5795475B2 (ja) * 2007-07-25 2015-10-14 エルジー・ケム・リミテッド 電気化学素子及びその製造方法
DE102007042554B4 (de) 2007-09-07 2017-05-11 Carl Freudenberg Kg Vliesstoff mit Partikelfüllung
KR100877161B1 (ko) * 2007-09-17 2009-01-07 코오롱글로텍주식회사 열 안정성이 우수한 고출력 이차전지용 다공성 분리막 및그 제조 방법
WO2009041395A1 (ja) * 2007-09-27 2009-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
JP5062526B2 (ja) 2007-09-27 2012-10-31 三洋電機株式会社 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
CN101809801B (zh) * 2007-09-28 2014-03-26 A123系统公司 具有无机/有机多孔膜的电池
KR101147604B1 (ko) * 2007-10-12 2012-05-23 주식회사 엘지화학 젤리-롤형 전극조립체의 변형을 억제하기 위한 제조방법
KR100947181B1 (ko) * 2007-11-19 2010-03-15 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터 및 이를 구비한전기화학소자
KR101002161B1 (ko) * 2007-11-29 2010-12-17 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
KR100995074B1 (ko) * 2007-12-11 2010-11-18 삼성에스디아이 주식회사 비수계 리튬 이차전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 비수계 리튬 이차전지
KR101130052B1 (ko) * 2008-01-18 2012-03-28 주식회사 엘지화학 혼합 코팅층을 포함하는 시트형 분리막 및 이를 사용한전기화학 셀
KR101340593B1 (ko) * 2008-01-22 2013-12-11 도레이첨단소재 주식회사 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 리튬이차전지용 난연성다성분계 분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된리튬이차전지용 난연성 다성분계 분리막
KR101354708B1 (ko) * 2008-01-22 2014-01-24 도레이첨단소재 주식회사 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 리튬이차전지용다성분계 분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된리튬이차전지용 다성분계 분리막
PL2927993T3 (pl) * 2008-01-30 2019-01-31 Lg Chem, Ltd. Separator dla urządzeń elektrochemicznych
WO2009099088A1 (ja) * 2008-02-06 2009-08-13 Asahi Kasei E-Materials Corporation 金属ハロゲン電池用セパレーター
RU2485634C2 (ru) * 2008-02-20 2013-06-20 Карл Фройденберг Кг Нетканый материал, содержащий сшивающий материал
KR101040482B1 (ko) * 2008-03-04 2011-06-09 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 코팅된 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
JP5603543B2 (ja) * 2008-07-07 2014-10-08 日立マクセル株式会社 電池用セパレータおよび非水電解液電池
CN101354964B (zh) * 2008-09-02 2012-05-30 上海奥威科技开发有限公司 用于电容器的复合隔膜及其制造方法、以及电容器
JP5689800B2 (ja) * 2008-09-03 2015-03-25 エルジー・ケム・リミテッド 多孔性コーティング層を備えたセパレータ及びこれを備えた電気化学素子
JP5439772B2 (ja) * 2008-09-09 2014-03-12 東レ株式会社 多孔性フィルムおよび蓄電デバイス
KR101151332B1 (ko) 2008-11-24 2012-06-08 재단법인 대구테크노파크 이차전지용 분리막코팅제, 그를 이용한 이차전지용 분리막 제조방법과 그 이차전지용 분리막, 그리고 이를 사용한 이차전지
CN101434708B (zh) * 2008-12-19 2012-01-11 成都中科来方能源科技有限公司 水性聚合物改性微孔聚烯烃隔膜及其制备方法和用途
JP5621248B2 (ja) * 2009-02-03 2014-11-12 ソニー株式会社 セパレータおよび電池
EP2405510B1 (en) * 2009-03-03 2015-11-25 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery containing high energy density positive electrode materials and an organic/inorganic composite microporous separator membrane
WO2010104127A1 (ja) * 2009-03-13 2010-09-16 日立マクセル株式会社 電池用セパレータおよびそれを用いた非水電解液電池
DE102009002680A1 (de) 2009-04-28 2010-11-04 Evonik Litarion Gmbh Herstellung und Verwendung keramischer Kompositmaterialien basierend auf Polymer-Trägerfolie
WO2010138176A1 (en) 2009-05-26 2010-12-02 Steven Allen Carlson Batteries utilizing electrode coatings directly on nanoporous separators
JP5429811B2 (ja) * 2009-07-21 2014-02-26 日立マクセル株式会社 リチウムイオン二次電池用セパレータおよびリチウムイオン二次電池
US10439188B2 (en) 2009-08-10 2019-10-08 Lg Chem, Ltd. Lithium secondary battery
WO2011019187A2 (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
KR101055431B1 (ko) * 2009-11-23 2011-08-08 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층을 구비한 분리막의 제조방법, 이로부터 형성된 분리막 및 이를 구비한 전기화학소자
KR101093916B1 (ko) * 2009-12-15 2011-12-13 삼성에스디아이 주식회사 세퍼레이터, 그 제조방법 및 리튬 이차전지
KR101590086B1 (ko) * 2010-01-27 2016-02-01 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
KR101536063B1 (ko) * 2010-06-15 2015-07-10 도요타지도샤가부시키가이샤 비수전해액 2차 전지
DE102010030197A1 (de) * 2010-06-17 2011-12-22 Sb Limotive Company Ltd. Lithium-Ionen-Zelle
KR20140018171A (ko) 2010-07-19 2014-02-12 옵토도트 코포레이션 전기화학 전지용 세퍼레이터
WO2012023197A1 (ja) * 2010-08-19 2012-02-23 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池および該電池用セパレータ
KR20120035858A (ko) * 2010-10-05 2012-04-16 주식회사 엘지화학 사이클 특성이 개선된 전기화학소자
EP2648267B1 (en) 2010-11-30 2018-01-10 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery
TWI491096B (zh) 2010-12-06 2015-07-01 Ind Tech Res Inst 多層電池隔離膜及其製造方法
KR101282067B1 (ko) * 2011-01-05 2013-07-05 주식회사 이아이지 비대칭 코팅된 분리막을 포함하는 전극조립체 및 상기 전극조립체를 포함하는 전기화학소자
US8980461B2 (en) * 2011-02-03 2015-03-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR101254693B1 (ko) 2011-02-15 2013-04-15 주식회사 엘지화학 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
TWI469425B (zh) * 2011-02-15 2015-01-11 Lg Chemical Ltd 隔離膜，其製備方法，以及包含其之電化學裝置
US20120231321A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-13 GM Global Technology Operations LLC Integral bi-layer separator-electrode construction for lithium-ion batteries
KR101642334B1 (ko) * 2011-03-11 2016-07-25 주식회사 엘지화학 이차전지용 세퍼레이터
US8729185B2 (en) 2011-04-05 2014-05-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing 2-cyanoethyl group-containing organic compound
US8771880B2 (en) 2011-04-05 2014-07-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Binder for separator of non-aqueous electrolyte battery comprising 2-cyanoethyl group-containing polymer and separator and battery using the same
US20120258348A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Kazuhisa Hayakawa Binder for Separator of Non-Aqueous Electrolyte Battery Comprising 2-Cyanoethyl Group-Containing Polymer and Separator and Battery Using the Same
US8916283B2 (en) 2011-04-05 2014-12-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Binder for separator of non-aqueous electrolyte battery comprising 2-cyanoethyl group-containing polymer and separator and battery using the same
CN102280605B (zh) * 2011-04-18 2013-10-30 成都中科来方能源科技有限公司 具有热胀融合关闭效应的锂离子电池隔膜及其制备方法
KR101358761B1 (ko) 2011-05-03 2014-02-07 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
JP5988134B2 (ja) * 2011-05-11 2016-09-07 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
PL2565972T3 (pl) * 2011-06-09 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Zespół elektrodowy i zawierająca go litowa bateria akumulatorowa
CN103493253B (zh) * 2011-07-20 2016-07-13 株式会社Lg化学 隔膜、其制造方法和具有该隔膜的电化学器件
CN107266705B (zh) 2011-07-28 2020-05-05 住友化学株式会社 层叠多孔膜及非水电解液二次电池
CN102299286B (zh) * 2011-08-01 2014-09-03 华为技术有限公司 电池隔膜及其制备方法与锂离子电池
KR20140071951A (ko) 2011-10-03 2014-06-12 히다치 막셀 가부시키가이샤 내열성 다공질막, 비수전지용 세퍼레이터 및 비수전지
KR101434379B1 (ko) * 2011-10-21 2014-08-27 데이진 가부시키가이샤 비수계 이차전지용 세퍼레이터 및 비수계 이차전지
CN103814460B (zh) 2011-11-11 2017-05-17 株式会社Lg化学 隔膜及具有该隔膜的电化学器件
JP5853639B2 (ja) * 2011-11-25 2016-02-09 ソニー株式会社 リチウムイオン電池およびリチウムイオン電池用のセパレータ、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
KR101330675B1 (ko) * 2011-11-29 2013-11-18 더블유스코프코리아 주식회사 이차전지용 코팅 분리막 및 그 제조방법
TWI455756B (zh) * 2011-12-02 2014-10-11 Ind Tech Res Inst 複合式多孔性材料、製備方法以及於能量儲存設備之應用
KR101369326B1 (ko) * 2011-12-27 2014-03-04 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법 및 이에 따라 제조된 세퍼레이터를 구비한 전기화학소자
KR101904160B1 (ko) * 2012-02-08 2018-10-05 에스케이이노베이션 주식회사 내열성 및 안정성이 우수한 폴리올레핀계 복합 미세다공막 및 이의 제조방법
KR101423104B1 (ko) * 2012-02-15 2014-07-25 도레이 배터리 세퍼레이터 필름 주식회사 전지용 세퍼레이터, 및 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
WO2013126490A1 (en) 2012-02-21 2013-08-29 Arkema Inc. Aqueous polyvinylidene fluoride composition
WO2013125906A1 (ko) 2012-02-24 2013-08-29 성균관대학교 산학협력단 내열성이 향상된 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
US8999602B2 (en) 2012-02-27 2015-04-07 Basf Se Separators for electrochemical cells comprising polymer particles
KR101515357B1 (ko) 2012-02-29 2015-04-28 제일모직주식회사 유기 및 무기 혼합물 코팅층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 전지
KR20130099546A (ko) 2012-02-29 2013-09-06 제일모직주식회사 용해성 폴리이미드가 함유된 유기 및 무기 혼합물 코팅층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 전지
KR101488918B1 (ko) 2012-02-29 2015-02-03 제일모직 주식회사 밀도가 조절된 코팅층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 전지
KR101488919B1 (ko) 2012-02-29 2015-02-03 제일모직 주식회사 유기 및 무기 혼합물 코팅층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 전지
CN102610773B (zh) * 2012-03-06 2017-06-06 宁德新能源科技有限公司 一种聚合物锂离子电池及其隔膜
JP5497245B2 (ja) 2012-03-09 2014-05-21 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ、その製造方法および非水系二次電池
EP2833438A4 (en) 2012-03-29 2015-10-21 Toray Battery Separator Film BATTERY SAVOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP6179125B2 (ja) * 2012-04-09 2017-08-16 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
WO2013153954A1 (ja) 2012-04-13 2013-10-17 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 電池用セパレータ及びその製造方法
WO2013176276A1 (ja) * 2012-05-23 2013-11-28 三菱製紙株式会社 リチウムイオン電池用セパレータ
KR101502966B1 (ko) * 2012-05-29 2015-03-16 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 흡열성 분리막 및 이를 함유하는 전기화학소자
JP2014017089A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Ltd リチウムイオン二次電池
KR101627736B1 (ko) 2012-08-01 2016-06-07 제일모직주식회사 코팅층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 전지
KR101709694B1 (ko) 2012-08-01 2017-02-23 제일모직주식회사 분리막 코팅제 조성물, 상기 코팅제 조성물로 형성된 분리막 및 이를 이용한 전지
KR101528031B1 (ko) * 2012-08-13 2015-06-10 주식회사 엘지화학 유／무기 복합 다공성 분리막 제조용 슬러리
JP6345915B2 (ja) * 2012-09-07 2018-06-20 旭化成株式会社 非水電解液二次電池用セパレータ及び非水電解液二次電池
KR101708883B1 (ko) * 2012-09-19 2017-02-21 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자
IN2014DN10720A (ru) * 2012-11-02 2015-09-04 Arkema Inc
KR101535199B1 (ko) * 2012-11-30 2015-07-09 주식회사 엘지화학 개선된 분산성을 갖는 슬러리 및 그의 용도
KR101341196B1 (ko) 2012-12-10 2013-12-12 삼성토탈 주식회사 수계 코팅액을 이용한 유/무기 복합 코팅 다공성 분리막과 그의 제조방법 및 상기 분리막을 이용한 전기화학소자
CN103000849B (zh) * 2012-12-17 2015-09-16 常州大学 一种高介电性电池隔膜
KR101491612B1 (ko) * 2012-12-24 2015-02-06 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
KR101410047B1 (ko) 2012-12-24 2014-07-02 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
WO2014104687A1 (ko) * 2012-12-24 2014-07-03 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
KR101491607B1 (ko) 2012-12-24 2015-02-06 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
KR101491611B1 (ko) 2012-12-24 2015-02-11 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
KR101455852B1 (ko) * 2013-01-28 2014-10-27 뉴로엘리싯 주식회사 이차전지용 유무기 다공성분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 유무기 다공성분리막
KR101298340B1 (ko) 2013-02-12 2013-08-20 삼성토탈 주식회사 유/무기 복합 코팅 다공성 분리막 및 이를 이용한 이차전지소자
KR101595643B1 (ko) * 2013-02-15 2016-02-18 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이를 포함하는 폴리머 이차전지 셀
CN104221201B (zh) 2013-02-15 2016-08-31 株式会社Lg化学 电极组装体及包括该电极组装体的聚合物二次电池单元
FR3002527A1 (fr) * 2013-02-26 2014-08-29 Univ Lorraine Paroi de separation d'electrolytes pour le transfert selectif de cations a travers la paroi et procede de fabrication de ladite paroi
CN104098859B (zh) * 2013-04-09 2018-01-26 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种聚偏氟乙烯压电薄膜及其制备方法
DE112014002202T5 (de) 2013-04-29 2016-04-14 Madico, Inc. Nanoporöse Separatoren aus Verbundwerkstoff mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit
JP6217129B2 (ja) * 2013-05-14 2017-10-25 日本ゼオン株式会社 二次電池用多孔膜組成物、二次電池用電極、二次電池用セパレータ及び二次電池
KR20150001148A (ko) * 2013-06-26 2015-01-06 제일모직주식회사 코팅층을 포함하는 분리막 및 상기 분리막을 이용한 전지
KR101932317B1 (ko) 2013-06-27 2018-12-24 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 비수계 전해액 전지용 세퍼레이터 및 비수전해액 전지
CN103390741B (zh) * 2013-07-26 2015-12-02 常州大学 有机/无机复合多孔涂层的隔膜及其制备方法
US10079410B2 (en) * 2013-08-26 2018-09-18 Lockheed Martin Corporation Methods for dendrite detection and devices for batteries and dendrite sensors
KR101739299B1 (ko) 2013-09-24 2017-06-08 삼성에스디아이 주식회사 2차전지용 바인더 조성물, 이를 채용한 양극과 리튬전지
KR101676446B1 (ko) * 2013-09-30 2016-11-15 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 세퍼레이터의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 세퍼레이터, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
RU2635919C1 (ru) * 2013-10-18 2017-11-17 ЭлДжи КЕМ, ЛТД. Разделительная мембрана и содержащий ее литий-серный аккумулятор
TWI557169B (zh) * 2013-10-31 2016-11-11 Ｌｇ化學股份有限公司 有機／無機複合多孔膜以及含有該膜之隔離體與電極結構
EP2999028B1 (en) * 2013-11-05 2019-01-16 LG Chem, Ltd. Separation membrane for electrochemical element
US10727465B2 (en) 2013-11-15 2020-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Nonaqueous secondary battery
KR20150057481A (ko) * 2013-11-19 2015-05-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 세퍼레이터, 이를 포함하는 리튬 전지, 및 상기 리튬 전지의 제조방법
KR20150106808A (ko) 2013-11-21 2015-09-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR101957000B1 (ko) 2013-12-06 2019-03-11 다이킨 고교 가부시키가이샤 이차 전지용 세퍼레이터 및 이차 전지
CN103647035B (zh) * 2013-12-18 2016-08-17 深圳市慧通天下科技股份有限公司 高孔隙率复合隔膜及其制备方法、高功率电池
KR102234294B1 (ko) * 2014-01-10 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 2차전지용 바인더 조성물, 이를 채용한 양극과 리튬전지
KR102222117B1 (ko) 2014-01-10 2021-03-03 삼성에스디아이 주식회사 2차전지용 바인더 조성물, 이를 채용한 양극과 리튬전지
KR102234295B1 (ko) 2014-01-10 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 2차전지용 바인더 조성물, 이를 채용한 양극과 리튬전지
KR102304346B1 (ko) * 2014-01-27 2021-09-17 제온 코포레이션 리튬 이온 이차 전지용 전극 및 리튬 이온 이차 전지
US9520627B2 (en) 2014-03-06 2016-12-13 International Business Machines Corporation Ion conducting hybrid membranes
US10328389B2 (en) 2014-04-11 2019-06-25 3M Innovative Properties Company Microporous articles with a three-dimensional porous network of acid-sintered interconnected silica nanoparticles and methods of making the same
EP3200257B1 (en) 2014-04-11 2019-12-11 Toray Industries, Inc. Separator for battery
CN104112833A (zh) * 2014-06-06 2014-10-22 珠海光宇电池有限公司 锂离子电池隔膜及其制备方法、应用
US10446847B2 (en) 2014-07-09 2019-10-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nonaqueous lithium-type power storage element
JP6264658B2 (ja) * 2014-08-06 2018-01-24 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP6137554B2 (ja) 2014-08-21 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池および該電池用のセパレータ
KR101709695B1 (ko) 2014-08-25 2017-02-24 삼성에스디아이 주식회사 고내열성 및 난연성 분리막 및 전기 화학 전지
JP6629549B2 (ja) * 2014-08-26 2020-01-15 ロッキード マーティン コーポレイションＬｏｃｋｈｅｅｄ Ｍａｒｔｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 電気装置及びデンドライト検知方法
KR20170066686A (ko) 2014-08-29 2017-06-14 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 다공질층, 다공질층을 적층하여 이루어지는 세퍼레이터, 및 다공질층 또는 세퍼레이터를 포함하는 비수 전해액 이차 전지
KR101831354B1 (ko) 2014-10-24 2018-02-22 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공층을 포함하는 이차 전지용 세퍼레이터 및 이의 제조 방법
KR20160071539A (ko) 2014-12-11 2016-06-22 삼성에스디아이 주식회사 다공성 무기 코팅 분리막, 그 제조 방법 및 이를 이용한 전기 화학 전지
KR20160073126A (ko) 2014-12-16 2016-06-24 삼성에스디아이 주식회사 분리막 다공성 내열층 조성물, 상기 다공성 내열층 조성물로 형성된 분리막 및 이를 이용한 전지
KR101618681B1 (ko) 2014-12-30 2016-05-11 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법
KR101551757B1 (ko) 2014-12-30 2015-09-10 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법
KR101709697B1 (ko) 2014-12-30 2017-02-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN104530464A (zh) * 2015-01-16 2015-04-22 北京理工大学 氰乙基纤维素多孔材料及其制备方法
JP2015099787A (ja) * 2015-01-23 2015-05-28 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池
KR20160117962A (ko) 2015-04-01 2016-10-11 삼성에스디아이 주식회사 접착층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 이차 전지
US10381623B2 (en) 2015-07-09 2019-08-13 Optodot Corporation Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
WO2016171519A1 (ko) 2015-04-22 2016-10-27 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 분리막 및 그의 제조방법
KR102309876B1 (ko) 2015-04-23 2021-10-07 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지용 분리막 및 그의 제조방법
KR101773364B1 (ko) 2015-04-27 2017-08-31 삼성에스디아이 주식회사 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101742652B1 (ko) 2015-04-27 2017-06-01 삼성에스디아이 주식회사 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101742653B1 (ko) 2015-04-27 2017-06-01 삼성에스디아이 주식회사 높은 겔화 특성을 가진 아크릴계 공중합체를 포함하는 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR20160128726A (ko) 2015-04-29 2016-11-08 삼성에스디아이 주식회사 가교형 내열층 함유 분리막 및 이를 이용한 이차 전지
KR20160128725A (ko) 2015-04-29 2016-11-08 삼성에스디아이 주식회사 고내열성 및 난연성 분리막 및 전기 화학 전지
KR101812577B1 (ko) 2015-04-30 2017-12-27 삼성에스디아이 주식회사 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101811329B1 (ko) 2015-04-30 2017-12-22 삼성에스디아이 주식회사 내열층을 포함하는 분리막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기 화학 전지
KR102376175B1 (ko) 2015-05-14 2022-03-18 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지용 복합분리막 및 이의 제조방법
CN106299214A (zh) * 2015-06-05 2017-01-04 东莞市亿顺新材料有限公司 一种锂离子电池及其陶瓷隔膜
KR20160149734A (ko) 2015-06-19 2016-12-28 삼성에스디아이 주식회사 고내열성 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR20170001987A (ko) 2015-06-29 2017-01-06 삼성에스디아이 주식회사 고내열성 분리막 및 전기 화학 전지
RU2593271C1 (ru) * 2015-06-30 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А." Жидкий композитный диэлектрик
KR101674987B1 (ko) 2015-08-06 2016-11-10 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법
KR101811328B1 (ko) 2015-08-24 2017-12-22 삼성에스디아이 주식회사 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101742881B1 (ko) * 2015-09-07 2017-06-01 롯데케미칼 주식회사 이온성 무기입자가 포함된 코팅 조성물 및 이를 이용한 레독스 흐름 전지용 분리막
KR102024887B1 (ko) * 2015-09-14 2019-09-24 주식회사 엘지화학 리튬 이온 전도성 유무기 복합 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20180080229A (ko) * 2015-10-30 2018-07-11 제이엔씨 주식회사 평활성이 우수한 유기-무기 복합막 및 이를 이용한 다층 내열 세퍼레이터재
US10211442B2 (en) * 2015-11-27 2019-02-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery insulating porous layer and nonaqueous electrolyte secondary battery laminated separator
JP6597267B2 (ja) * 2015-12-15 2019-10-30 株式会社豊田自動織機 リチウムイオン二次電池
KR101904296B1 (ko) 2015-12-22 2018-11-13 삼성에스디아이 주식회사 다공성 접착층을 포함하는 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
US20170222205A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Celgard, Llc Separators, batteries, systems, vehicles, and related methods
US11621456B2 (en) 2016-03-14 2023-04-04 Amtek Research International Llc Laminable, dimensionally-stable microporous webs
KR101868797B1 (ko) * 2016-03-16 2018-06-19 상명대학교산학협력단 수압을 이용한 다공성 고분자 분리막의 제조방법
KR102544227B1 (ko) 2016-04-12 2023-06-16 에스케이이노베이션 주식회사 리튬이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR101940166B1 (ko) 2016-04-14 2019-01-18 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 및 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지
KR102005868B1 (ko) 2016-04-29 2019-07-31 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법
WO2017195562A1 (ja) * 2016-05-10 2017-11-16 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池
CN105977430A (zh) * 2016-06-18 2016-09-28 清华大学 一种锂离子电池用多金属氧酸锂盐陶瓷隔膜
JP6754628B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-16 住友化学株式会社 積層体
JP6647973B2 (ja) 2016-06-21 2020-02-14 住友化学株式会社 積層体
JP6736375B2 (ja) 2016-06-21 2020-08-05 住友化学株式会社 積層体
JP7074419B2 (ja) * 2016-06-21 2022-05-24 住友化学株式会社 積層体
JP6755726B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-16 住友化学株式会社 積層体
JP6758943B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-23 住友化学株式会社 積層体
JP2017098216A (ja) * 2016-06-28 2017-06-01 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用絶縁性多孔質層および非水電解液二次電池用積層セパレータ
CN109417189B (zh) * 2016-06-30 2021-11-09 罗伯特·博世有限公司 电解质
US10826039B2 (en) * 2016-08-12 2020-11-03 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly including electrode and separator partially bonded to each other
US10109843B2 (en) 2016-08-17 2018-10-23 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Separator for a rechargeable battery
CN109565021B (zh) * 2016-09-21 2021-12-31 帝人株式会社 非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池
FR3059837B1 (fr) * 2016-12-06 2019-10-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Accumulateur electrochimique metal-ion, comprenant un separateur regenerateur de capacite, procedes de realisation de separateur associes
KR102137533B1 (ko) 2017-01-06 2020-07-27 주식회사 엘지화학 기능성 바인더가 적용된 전지용 분리막 및 이를 적용한 전기화학 소자
KR102061247B1 (ko) 2017-02-01 2019-12-31 제일모직 주식회사 코팅층을 포함하는 분리막 및 상기 분리막을 이용한 전지
HUE064825T2 (hu) * 2017-02-13 2024-04-28 Lg Energy Solution Ltd Ragasztóréteggel ellátott szeparátor fólia lítium szekunder akkumulátorhoz
KR102375203B1 (ko) 2017-04-05 2022-03-16 에스케이이노베이션 주식회사 폴리이미드 미세다공막 및 그 제조 방법
US10559398B2 (en) 2017-05-15 2020-02-11 International Business Machines Corporation Composite solid electrolytes for rechargeable energy storage devices
KR102245125B1 (ko) * 2017-05-18 2021-04-28 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조 장치 및 전극 조립체 제조방법
CN106981373B (zh) * 2017-05-26 2018-09-28 宁波智正伟盈信息科技有限公司 一种双层电容器
US11094997B2 (en) 2017-05-29 2021-08-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR102293887B1 (ko) 2017-07-25 2021-08-25 주식회사 엘지에너지솔루션 불산을 저감하는 물질을 포함하는 전지 분리막
CN108598338A (zh) * 2017-12-27 2018-09-28 上海恩捷新材料科技股份有限公司 一种隔离膜及包含该隔离膜的电化学装置
CN107958982B (zh) * 2017-08-23 2023-08-04 湖南中锂新材料有限公司 用于锂离子动力电池的嵌合式复合隔膜及制备方法
CN116914372A (zh) 2017-10-13 2023-10-20 株式会社Lg新能源 多层纳米多孔分隔物
KR102440816B1 (ko) 2017-10-26 2022-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 용융-절취부를 가지는 분리막 및 이를 적용한 전기화학 소자
WO2019089492A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 Arkema Inc. Lithium ion battery separator
EP3553849A4 (en) * 2017-11-08 2019-12-04 LG Chem, Ltd. SEPARATOR AND ELECTROCHEMICAL DEVICE COMPRISING SAME
KR102414898B1 (ko) 2017-11-28 2022-07-01 에스케이이노베이션 주식회사 다공성 복합 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11205799B2 (en) 2017-12-19 2021-12-21 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6430617B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
US11158907B2 (en) 2017-12-19 2021-10-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6430621B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
JP6430623B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
JP6430618B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
KR102263460B1 (ko) 2018-01-05 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 유리전이온도가 다른 바인더를 포함하는 분리막 및 이의 제조방법
KR20190084894A (ko) 2018-01-08 2019-07-17 주식회사 엘지화학 수계 접착층을 구비한 이차전지용 분리막
EP3750207A4 (en) * 2018-03-02 2022-01-12 Amtek Research International LLC DIMENSIONALLY STABLE MICROPOROUS WEBS
WO2020022851A1 (ko) * 2018-07-26 2020-01-30 주식회사 엘지화학 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
CN112106225B (zh) * 2018-08-30 2023-01-06 松下知识产权经营株式会社 非水电解质二次电池
CN109494390A (zh) * 2018-10-30 2019-03-19 溧阳天目先导电池材料科技有限公司 一种改性固态电解质膜及其制备方法和锂电池
KR102151123B1 (ko) 2018-11-26 2020-09-02 한국과학기술연구원 표면처리된 리튬이차전지용 분리막 및 리튬이차전지용 분리막의 표면처리 방법
KR102319967B1 (ko) 2019-01-10 2021-10-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 세퍼레이터, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN109980290B (zh) * 2019-03-18 2021-05-07 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种混合固液电解质锂蓄电池
CN109904374B (zh) * 2019-03-19 2022-07-12 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种防过充隔膜及其制备方法和应用
DE102019107017A1 (de) * 2019-03-19 2020-09-24 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Mehrschichtige Elektrolyt-Anordnung für Lithiumbatterien
KR20200135178A (ko) 2019-05-23 2020-12-02 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지용 분리막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102477279B1 (ko) * 2019-06-14 2022-12-12 주식회사 엘지에너지솔루션 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
JP6803451B1 (ja) 2019-12-13 2020-12-23 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
JP6804625B1 (ja) 2019-12-17 2020-12-23 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物粉末、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
JP6857752B1 (ja) 2020-01-09 2021-04-14 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極、リチウム二次電池及びリチウム金属複合酸化物の製造方法
JP6935526B2 (ja) 2020-02-26 2021-09-15 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
US11658304B2 (en) * 2020-02-27 2023-05-23 GM Global Technology Operations LLC Composite reference electrode substrate and methods relating thereto
CN111416088B (zh) * 2020-03-26 2021-11-09 江苏厚生新能源科技有限公司 一种锂电陶瓷隔膜的制备方法
EP4131623A4 (en) * 2020-04-06 2023-11-22 LG Energy Solution, Ltd. ELECTROCHEMICAL ELEMENT SEPARATOR AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP6861870B1 (ja) 2020-04-14 2021-04-21 住友化学株式会社 リチウム二次電池用正極活物質粒子、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
KR20210127643A (ko) * 2020-04-14 2021-10-22 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 분리막 및 이를 제조하는 방법
KR102598263B1 (ko) 2020-04-16 2023-11-02 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP7471903B2 (ja) 2020-05-07 2024-04-22 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
JP6980053B2 (ja) 2020-05-07 2021-12-15 住友化学株式会社 リチウム二次電池用正極活物質前駆体、リチウム二次電池用正極活物質前駆体の製造方法及びリチウム二次電池用正極活物質の製造方法
CN111384346A (zh) * 2020-05-28 2020-07-07 北京小米移动软件有限公司 隔膜及其制造方法、电芯和电池
JP6964724B1 (ja) 2020-06-29 2021-11-10 住友化学株式会社 リチウム二次電池正極活物質用前駆体及びリチウム二次電池正極活物質の製造方法
JP7233402B2 (ja) 2020-07-06 2023-03-06 住友化学株式会社 リチウム二次電池正極活物質用前駆体、リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
KR20220005808A (ko) 2020-07-07 2022-01-14 광주과학기술원 금속촉매가 고정된 3 차원 나노 다공성 멤브레인 및 이의 제조 방법
KR20230051497A (ko) 2020-08-19 2023-04-18 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 리튬 금속 복합 산화물의 제조 방법
JPWO2022044720A1 (ru) 2020-08-24 2022-03-03
JP6923730B1 (ja) 2020-09-04 2021-08-25 住友化学株式会社 リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
JP6976392B1 (ja) 2020-09-04 2021-12-08 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
WO2022075823A1 (ko) 2020-10-08 2022-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 접착층을 포함하는 이차 전지용 분리막 및 상기 분리막의 제조방법
CN116457997A (zh) 2020-10-26 2023-07-18 株式会社半导体能源研究所 隔离体及二次电池以及隔离体的制造方法
JP7146140B1 (ja) 2020-11-17 2022-10-03 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物の製造方法
JP6930015B1 (ja) 2020-11-19 2021-09-01 住友化学株式会社 前駆体、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
US20240010519A1 (en) 2020-11-24 2024-01-11 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing lithium metal composite oxide
JP7118187B1 (ja) 2021-02-03 2022-08-15 住友化学株式会社 リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
WO2022195716A1 (ja) * 2021-03-16 2022-09-22 昭和電工マテリアルズ株式会社 セパレータ、リチウムイオン二次電池、及びこれらの製造方法
JP7116267B1 (ja) 2021-03-16 2022-08-09 住友化学株式会社 金属複合化合物、リチウム金属複合酸化物の製造方法及び金属複合化合物の製造方法
CN117043988A (zh) 2021-03-31 2023-11-10 住友化学株式会社 锂二次电池用负极活性物质、金属负极及锂二次电池
KR102319810B1 (ko) 2021-06-10 2021-11-01 주식회사 케이엠지 이차전지 분리막용 수계 바인더 및 이를 포함하는 다공성 분리막
CN113793976B (zh) * 2021-09-08 2024-05-17 远景动力技术(江苏)有限公司 半固态锂离子电池及其制备方法
CN113945627A (zh) * 2021-09-27 2022-01-18 中国科学院深圳先进技术研究院 二次电池电极锂枝晶在线监测方法及系统、二次电池
KR102504187B1 (ko) 2021-09-29 2023-03-02 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102468277B1 (ko) 2021-10-15 2022-11-21 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102461667B1 (ko) 2021-10-25 2022-11-03 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
CN118235289A (zh) * 2021-11-10 2024-06-21 电能法亚公司 锂离子传导隔膜
CN114649638B (zh) * 2022-05-20 2022-09-06 宁德卓高新材料科技有限公司 一种涂覆隔膜及其制备方法及应用
FR3136119A1 (fr) 2022-05-24 2023-12-01 Arkema France Dispositif électrochimique comprenant un séparateur contenant du PVDF et une composition électrolytique à viscosité élevée ou à haute polarité
KR102558448B1 (ko) 2022-06-16 2023-07-24 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102660594B1 (ko) 2022-10-06 2024-04-29 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR20240050872A (ko) 2022-10-12 2024-04-19 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR20240056182A (ko) 2022-10-21 2024-04-30 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102558668B1 (ko) 2022-10-26 2023-07-27 주식회사 한솔케미칼 분리막용 중합체 조성물 및 이를 포함하는 이차전지
KR20240061833A (ko) 2022-11-01 2024-05-08 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102612926B1 (ko) 2022-12-05 2023-12-13 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 조성물 및 이를 포함하는 이차전지
KR102604351B1 (ko) 2023-04-19 2023-11-23 한양대학교 에리카산학협력단 리튬 이차 전지용 분리막의 제조 방법, 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2078324C (en) * 1991-07-05 1997-09-23 Hiroshi Sogo Separator for a battery using an organic electrolytic solution and method for producing the same
JP3371301B2 (ja) * 1994-01-31 2003-01-27 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
CA2226366C (en) * 1995-08-28 2002-05-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Novel battery and method for producing the same
EP0898316A4 (en) * 1997-01-16 2005-05-25 Mitsubishi Paper Mills Ltd SEPARATOR FOR NON-AQUEOUS ELECTROLYTE BATTERY, THE PRODUCTION THEREOF AND ITS USE IN SUCH BATTERY
JPH10223195A (ja) * 1997-02-03 1998-08-21 Asahi Chem Ind Co Ltd 新規な電池
JPH10241656A (ja) 1997-02-28 1998-09-11 Asahi Chem Ind Co Ltd 電 池
US5882721A (en) * 1997-05-01 1999-03-16 Imra America Inc Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
JPH1180395A (ja) 1997-09-09 1999-03-26 Nitto Denko Corp 多孔質膜および非水電解液電池用セパレータ
DE69738111T2 (de) * 1997-11-19 2008-05-29 Mitsubishi Denki K.K. Lithiumionensekundärbatterie und deren herstellung
JP3474853B2 (ja) * 1997-12-18 2003-12-08 三菱電機株式会社 リチウムイオン二次電池の製造方法
JP2000228223A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Tokuyama Corp 非水電解液二次電池
WO2000079618A1 (en) * 1999-06-22 2000-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Separator for cell, cell, and method for producing separator
US6623886B2 (en) * 1999-12-29 2003-09-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nickel-rich quaternary metal oxide materials as cathodes for lithium-ion and lithium-ion polymer batteries
US6432586B1 (en) 2000-04-10 2002-08-13 Celgard Inc. Separator for a high energy rechargeable lithium battery
KR100362280B1 (ko) 2000-04-11 2002-11-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 2차 전지의 세퍼레이타 및 그 제조방법
DE60144235D1 (de) 2000-08-12 2011-04-28 Lg Chemical Ltd Zusammengesetzter film mit mehreren komponenten und verfahren zu seiner herstellung
KR100406690B1 (ko) 2001-03-05 2003-11-21 주식회사 엘지화학 다성분계 복합 필름을 이용한 전기화학소자
KR100385357B1 (ko) * 2001-06-01 2003-05-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지
AU2002328087A1 (en) 2001-08-30 2003-03-10 Hitachi Chemical Co., Ltd. Thermosetting polyvinyl alcohol binder resin composition, slurry of electrode mix, electrode, non-aqueous electrolysis solution-containing secondary battery and use of thermosetting polyvinyl alcohol binder resin as electrode material
KR20030065074A (ko) * 2002-01-29 2003-08-06 주식회사 뉴턴에너지 전기화학셀 및 이의 제조방법
DE10240032A1 (de) * 2002-08-27 2004-03-11 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Ionenleitender Batterieseparator für Lithiumbatterien, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung derselben
JP4310981B2 (ja) * 2002-08-27 2009-08-12 ソニー株式会社 非水電解質電池
DE10255121B4 (de) * 2002-11-26 2017-09-14 Evonik Degussa Gmbh Separator mit asymmetrischem Porengefüge für eine elektrochemische Zelle
JP4792688B2 (ja) * 2003-01-24 2011-10-12 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用セパレータの製造方法
JP4563039B2 (ja) * 2003-02-21 2010-10-13 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2004327212A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Mitsubishi Chemicals Corp リチウム二次電池用正極材料、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
KR100496642B1 (ko) * 2003-04-25 2005-06-20 한국전자통신연구원 단이온 전도체를 포함하는 리튬 이차전지용 복합 고분자전해질 및 그 제조 방법
JP4834284B2 (ja) * 2003-04-28 2011-12-14 株式会社東芝 非水電解質二次電池
JP2005276503A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Mitsubishi Electric Corp 電池用セパレータ及びそれを用いた電池
JP4794824B2 (ja) * 2004-04-05 2011-10-19 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池およびその製造法
KR100739337B1 (ko) * 2004-09-02 2007-07-12 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 필름 및 이를 이용한 전기 화학 소자
KR100758482B1 (ko) * 2004-12-07 2007-09-12 주식회사 엘지화학 표면 처리된 다공성 필름 및 이를 이용한 전기 화학 소자
KR100775310B1 (ko) * 2004-12-22 2007-11-08 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 분리막 및 이를 이용한 전기 화학소자
JP5011659B2 (ja) 2005-05-24 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 電池のリサイクル方法
JP2012094493A (ja) * 2010-09-27 2012-05-17 Sumitomo Chemical Co Ltd スラリー及び該スラリーを使用した非水電解液二次電池用セパレータの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516851C2 (ru) * 2009-11-03 2014-05-20 Амогринтек Ко., Лтд. Пористый сепаратор из ультратонких волокон, обладающий теплостойкостью и высокой прочностью, и способ его изготовления, а также аккумуляторная батарея с применением такого сепаратора
RU2554945C2 (ru) * 2010-08-11 2015-07-10 Карл Фройденберг Кг Сепаратор с повышенной прочностью на прокол
RU2763581C1 (ru) * 2020-04-13 2021-12-30 Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд. Композитный разделительный слой

Also Published As

Publication number Publication date
EP2528139A2 (en) 2012-11-28
JP2013014142A (ja) 2013-01-24
JP5883762B2 (ja) 2016-03-15
CN101088183A (zh) 2007-12-12
SI2528141T1 (sl) 2014-10-30
RU2007128001A (ru) 2009-01-27
JP2014082216A (ja) 2014-05-08
JP2012140015A (ja) 2012-07-26
JP2014232730A (ja) 2014-12-11
EP2528141A2 (en) 2012-11-28
EP2528142A2 (en) 2012-11-28
ES2523828T3 (es) 2014-12-01
US20090111025A1 (en) 2009-04-30
JP2012167280A (ja) 2012-09-06
BRPI0518118B1 (pt) 2023-11-14
JP2013062257A (ja) 2013-04-04
JP2012169284A (ja) 2012-09-06
CN101088183B (zh) 2012-06-06
DK1829139T3 (en) 2014-03-03
JP2012132023A (ja) 2012-07-12
BRPI0518118A (pt) 2008-11-04
EP3567655A1 (en) 2019-11-13
US7662517B2 (en) 2010-02-16
EP2763210A2 (en) 2014-08-06
EP1829139B1 (en) 2014-01-01
ES2446440T3 (es) 2014-03-07
KR20060072065A (ko) 2006-06-27
JP2012124183A (ja) 2012-06-28
DK2528141T3 (en) 2014-11-17
EP2528141B1 (en) 2014-08-13
BRPI0518118A8 (pt) 2017-10-31
TWI311102B (en) 2009-06-21
JP2012153897A (ja) 2012-08-16
EP2528140A2 (en) 2012-11-28
PT1829139E (pt) 2014-03-03
DE202005022138U1 (de) 2015-09-04
JP2012146677A (ja) 2012-08-02
CN102646802A (zh) 2012-08-22
CA2591941C (en) 2012-07-31
PT2528141E (pt) 2014-09-10
SI1829139T1 (sl) 2014-03-31
EP4274016A2 (en) 2023-11-08
EP2528141A3 (en) 2013-07-10
WO2006068428A1 (en) 2006-06-29
EP2528140A3 (en) 2013-07-10
DE202005021948U1 (de) 2011-12-16
CA2591941A1 (en) 2006-06-29
EP2528142A3 (en) 2013-07-10
PL1829139T3 (pl) 2014-06-30
CY1114997T1 (el) 2016-12-14
JP2008524824A (ja) 2008-07-10
EP2763211A3 (en) 2015-05-06
TW200640674A (en) 2006-12-01
JP5460962B2 (ja) 2014-04-02
EP2528139A3 (en) 2013-07-10
CY1115697T1 (el) 2017-01-25
EP3716360A1 (en) 2020-09-30
EP3863110A1 (en) 2021-08-11
KR100775310B1 (ko) 2007-11-08
EP2763211A2 (en) 2014-08-06
PL2528141T3 (pl) 2014-12-31
JP2012134177A (ja) 2012-07-12
EP1829139A1 (en) 2007-09-05
DE202005022139U1 (de) 2015-09-04
EP1829139A4 (en) 2010-03-24
EP2763210A3 (en) 2015-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2364011C2 (ru) Органическая/неорганическая композитная микропористая мембрана и электрохимическое устройство, полученное с ее использованием
RU2326468C1 (ru) Электрод, покрытый органическим/неорганическим композиционным пористым слоем, и содержащее его электрохимическое устройство
US8343388B2 (en) Electrode having porous active coating layer, manufacturing method thereof and electrochemical device containing the same
KR100858214B1 (ko) 이질적 표면을 갖는 2층 구조의 유/무기 복합 다공성분리막 및 이를 이용한 전기 화학 소자
US20080311479A1 (en) Electrode With Enhanced Safety and Electrochemical Device Having the Same
KR20060136201A (ko) 이질적 표면을 갖는 2층 구조의 유/무기 복합 다공성분리막 및 이를 이용한 전기 화학 소자

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160504

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180314