TWI491872B - Ｘ－射線敏感性電池分隔件及相關方法 - Google Patents
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Description
本申請案係有關於X-射線敏感性或可檢測之電池分隔件及製造及使用此等分隔件之方法，包含檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯(jellyroll)、罐等之位置之方法。
電池分隔件係用以分隔電池，例如，於二次鋰電池，之正及負電極。電池分隔件典型上係微孔性，以使離子電流具最少可能之電阻，同時避免電極直接接觸造成內部短路。
一般，電池分隔件係夾置於二次鋰電池之正電極與負電極之間。對於電池分隔件重要係維持其適當位置，因為即使微小之移位會造成電池短路。現今，不同於如2009年3月26日公開之美國公開第US2009/0081535 A1號案所述，無主要技術測定分隔件於電池內之位置以避免使有缺點之電池，即其間電池分隔件(或電極)於製造方法期間移位之電池，引至消費市場。
微孔性聚合物膜係已知，可藉由各種方法製造，且製造膜之方法對於膜之物理特性會具衝擊性。見，例如，Kesting,Robert E.，合成聚合物膜，結構觀點
，第二版，John Wiley & Sons,New York,NY,(1985)。三種用以製造微孔性聚合物膜之不同已知方法包含：乾式拉伸方法(亦稱為CELGARD方法)、濕式方法，及顆粒拉伸方法。
乾式拉伸方法(CELGARD方法)係指一種其中孔洞之形成係自以機械方向拉伸非孔性、半結晶性、經擠塑之聚合物先質(MD拉伸)而造成之方法。見，例如，Kesting,Ibid. 290-297頁，在此被併入以供參考之用。此一乾式拉伸方法係不同於濕式方法及顆粒拉伸方法。一般，於濕式方法，亦稱為相轉換方法、萃取方法，或TIPS方法，聚合物原料與加工處理油(有時稱為塑化劑)混合，此混合物被擠塑，然後，孔洞於加工處理油移除時形成(此等膜可於移除此油之前或之後被拉伸)。見，例如，Kesting,Ibid. 237-286頁，在此被併入以供參考之用。
一般，於顆粒拉伸方法，聚合物原料係與孔洞形成顆粒混合，此混合物經擠塑，且孔洞於拉伸期間當聚合物與顆粒間之界面由於拉伸力量而破裂時形成。見，例如，美國專利第6,057,061及6,080,507號案，每一者在此被併入以供參考之用。
再者，自此等不同形成方法產生之膜通常於物理性係不同，且每一者之製造方法典型上於一膜與其它者係可區別。例如，由於先質於機械方向之拉伸(MD拉伸)，乾式拉伸方法之膜可能具有裂縫型之孔洞。由於油或塑化劑及先質於機械方向(MD拉伸)及於橫機械方法或橫向(TD拉伸)拉伸，濕式方法之膜易具有較圓形之孔洞及蕾絲狀之外觀。另一方面，顆粒拉伸方法之膜會具有橢圓形之孔洞，因為顆粒及機械方向拉伸(MD拉伸)亦易形成此等孔洞。因此，每一膜可藉由其製造方向而與其它者區別。
雖然藉由乾式拉伸方法製造之膜符合優異商業成功，諸如，Celgard,LLC of Charlotte,North Carolina出售之各種Celgard乾式拉伸多孔性膜，包含平片狀膜、電池分隔件、中空纖維等，但需要改良、改質或增強其至少之選擇物理特性，以使其等可用於更廣範圍之應用，對於特定目的可更佳地實施等。
包含藉由，例如，於機械方向拉伸非多孔性、半結晶、經擠塑之聚合物先質(MD拉伸)，其後以橫方向拉伸(TD拉伸)及機械方向鬆弛(MD鬆弛)形成獨特圓形孔洞之經改質之乾式拉伸方法(經改質之CELGARD方法)係揭示於美國公開申請案第US2007/0196638 A1號案，2007年8月23日公開且在此被併入以供參考之用。
雖然於發展電池分隔件之研究努力，仍需一種改良之電池分隔件，諸如，當插入或埋入電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等係X-射線敏感性或可經易檢測之電池分隔件，以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內相對於電極之位置，其係相對較易製造，係低成本，符合性能要求，符合產品規格等。再者，仍需一種用以檢測分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內，或相對於電極之位置之方法，其係相對較簡易且成本有效，一種用以製造分隔件之方法，其係相對較簡易且成本有效，一種使用此一分隔件之方法，其係相對較簡單且成本有效，等。
依據至少選擇之實施例，本申請案係有關於一種用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，及一種用以檢測此一分隔件於二次鋰電池內之位置之方法。依據至少選擇之實施例，較佳之X-射線敏感性電池分隔件包含一微孔性膜，其具有一X-射線可檢測之元件。依據至少選擇之實施例，X-射線可檢測元件構成足夠份量以檢測相對於電極之分隔件(例如，提供X-射線圖之最小對比)。依據至少特別之分隔件實施例，X-射線可檢測元件構成少於微孔性膜之20重量%，較佳係少於微孔性膜之15重量%，更佳係少於微孔性膜之10重量%，且數佳係少於微孔性膜之5重量%。
至少一用以檢測分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之例示方法包含下列步驟：(1)提供一電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等，其包含一X-射線敏感性或可檢測之電池分隔件；(2)使電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等接受X-射線輻射；及(3)藉此檢測分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置。
依據本發明之至少選擇之實施例，提供改良之電池分隔件、方法等，諸如，當插入或埋入電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內時係X-射線敏感性或可輕易檢測之經改良之電池分隔件，以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置，或測定其相對於電極之位置，其係相對較易製造，係低成本，符合性能要求，符合產品規格等。再者，依據本發明之至少選擇之實施例，提供用以製造、使用，或檢測分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之改良方法，諸如，X-射線敏感性或可經易檢測之經改良之電池分隔件，以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內，或相對於電極之位置，其係相對較輕易且成本有效，用於製造此一分隔件，其係相對較簡單且成本有效，用於使用此一分隔件，其係相對較簡單且成本有效，等。
依據至少某些實施例，本申請案係有關於一種用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，及一種用以檢測此一分隔件於二次鋰電池內之位置之方法。X-射線敏感性電池分隔件較佳係包含一微孔性膜，其具有一X-射線可檢測之元件。於至少一實施例，X-射線可檢測之元赤，諸如，硫酸鋇顆粒，較佳係構成微孔性膜之少於5重量%。用以檢測此一分隔件於電池內之位置之方法包含下列步驟：(1)提供一包含一X-射線敏感性電池分隔件之電池；(2)使電池接受X-射線輻射；及(3)藉此檢測該分隔件於該電池內之位置。
本發明之至少選擇之實施例係有關於乾式拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及用於製造之乾式拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇之實施例係有關於濕式方法之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件，及用以製造之濕式處理方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇之實施例係有關於顆粒拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件，及用以製造之顆粒拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇性之實施例係有關於經改質之乾式拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及用以製造之經改質之乾式拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
為了例示本發明，於圖式中顯示一現今較佳之型式；但需瞭解本發明不限於所示之絲毫不差的實施例、配置及工具。
第1圖係依據本發明之X-射線敏感性電池分隔件之第一實施例之示意透視圖；第2圖係依據本發明之X-射線敏感性電池分隔件之第二實施例之示意透視圖；及第3圖係一包含第1圖之X-射線敏感性電池分隔件之電池或罐之分解圖。
參考圖式，其中，相同編號係指相同元件，於第1圖中顯示一X-射線敏感性電池分隔件10之第一實施例。X-射線敏感性電池分隔件10包含一微孔性膜12，其含有一分散於其間之X-射線可檢測元件14。
微孔性膜12可為含有X-射線可檢測元件14之任何微孔性膜。微孔性膜係此項技藝普遍熟知。微孔性膜12可自任何材料製造，例如，聚合物。聚合物可為，例如，任何合成聚合物、纖維素，或經合成改質之纖維素。較佳之合成聚合物係聚烯烴類，例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯、聚丁烯、超過分子量之聚乙烯、超高分子量之聚丙烯、其等之共聚物，及其等之混合物或摻合物。微孔性膜12可具有任何多孔率；例如，微孔性膜12可具有約20%至約80%範圍之多孔率。微孔性膜12可具有任何平均孔洞尺寸；例如，微孔性膜12可具有約0.1微米至約5微米範圍之平均孔洞尺寸。微孔性膜12可由一或更多之層製成，且可具有任何厚度；例如，微孔性膜12可具有約6微米至約80微米範圍之厚度。
X-射線可檢測元件14可為任何X-射線可檢測材料。例如，X-射線材料14可為選自金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X-射線螢光材料、諸如硫酸鋇(BaSO4
)之金屬硫酸酯或鹽，及其等之組合物所組成族群之材料。所列示之X-射線材料係不具限制性。例示之金屬氧化物不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之金屬氧化物。列示之金屬氧化物係非限制性。例示之金屬磷酸鹽不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之磷酸鹽氧化物。列示之金屬磷酸鹽係非限制性。例示之金屬碳酸鹽不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之金屬碳酸鹽。列示之金屬碳酸鹽係非限制性。例示之X-射線螢光材料不受限地包含有機材料、無機材料，及其等之組合物。螢光材料於此間使用時係指具有能藉由X-射線輻射變成激發而藉此提供檢測信號之電子之材料。列示之X-射線螢光材料係非限制性。X-射線可檢測元件14可構成膜12之重量之任何百分率。例如，X-射線可檢測元件可構成膜12之0.01至98重量%之範圍，可能較佳係少於膜12之20重量%，更佳係少於膜12之15重量%，且最佳係少於膜12之10重量%。當硫酸鋇顆粒作為X-射線可檢測元件時，於一可能較佳之實施例，硫酸鋇係少於膜12之10重量%，可能更佳係膜12之2與5重量%之間，且可能最佳係膜12之約4重量%。
另外，參考第2圖，X-射線敏感性電池分隔件10’可為一多層電池分隔件。多層於此使用時係指二或更多之層。X-射線可檢測電池分隔件10’較佳係包含至少一含有X-射線可檢測元件14’之微孔性膜或層12’，及至少一其它之多孔性膜、材料或層16。較佳地，X-射線敏感性或可檢測電池分隔件10’包含多數個層16，例如，於層12’之每一側上一層。於一實施例，層16係一另外之層12’。再者，層16或12’之至少一者或一另外層可為關閉層，即，用於在由內部或外部情況造成之熱逸走或內部短路時關閉電極間之離子流者。
微孔性膜或層12’(或層12’)可為任何含有X-射線可檢測元件14’之微孔性膜。微孔性膜s係此項技藝遍熟知。微孔性膜12’可自任何材料製成，例如，聚合物。聚合物可為，例如，任何合成聚合物、纖維素，或經合成改質之纖維素。較佳之合成聚合物係聚烯烴類，例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯、聚丁烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、超高分子量聚丙烯(UHMWPP)、其等之共聚物，及其等之混合物或摻合物。微孔性膜12’可具有任何多孔率；例如，微孔性膜12’可具有約20%至約80%範圍之多孔率。微孔性膜12’可具有任何平均孔洞尺寸；例如，微孔性膜12’可具有約0.1微米至約5微米範圍之平均孔洞尺寸。微孔性膜12’可由一或多層製成，且具有任何厚度；例如，微孔性膜12’可具有約6微米至約80微米範圍之厚度。
X-射線可檢測元件14’(如同元件14)可為任何X-射線可檢測材料。例如，X-射線材料14’可為選自金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X-射線螢光材料、諸如硫酸鋇(BaSO4
)之金屬硫酸酯或鹽，及其等之組合物所組成族群之材料。所列示之X-射線敏感性或可檢測材料係不具限制性。例示之金屬氧化物不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之金屬氧化物。列示之金屬氧化物係非限制性。例示之金屬磷酸鹽不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之磷酸鹽氧化物。列示之金屬磷酸鹽係非限制性。例示之金屬碳酸鹽不受限地包含具有選自Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni，及Fe所組成族群之金屬之金屬碳酸鹽。列示之金屬碳酸鹽係非限制性。例示之X-射線螢光材料不受限地包含有機材料、無機材料，及其等之組合物。螢光材料於此間使用時係指具有能藉由X-射線輻射變成激發而藉此提供檢測信號之電子之材料。列示之X-射線螢光材料係非限制性。X-射線可檢測元件14’可構成膜12’之重量之任何百分率。例如，X-射線可檢測元件14’可構成分隔件10’或膜12’之0.01至98重量%之範圍，可能較佳係少於膜12’之20重量%，更佳係少於膜12’之15重量%，且最佳係少於膜12’之10重量%。當硫酸鋇顆粒作為X-射線可檢測元件時，於一可能較佳之實施例，硫酸鋇係少於膜12’之10重量%，可能更佳係膜12’之2與5重量%之間，且可能最佳係膜12’之約4重量%。
一層或多層16可為任何傳統之多孔性或微孔性之膜、材料或層。多孔性或微孔性之膜或材料係此項技藝普遍熟知。一層或多層16可自任何材料製成，例如，聚合物。聚合物可為，例如，任何合成聚合物、纖維素，或經合成改質之纖維素。較佳之合成聚合物係聚烯烴類，例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯、聚丁烯、超高分子量聚乙烯、超高分子量聚丙烯、其等之共聚物，及其等之混合物或摻合物。層16可具有任何多孔率；例如，層16可具有約20%至約80%範圍之多孔率。層16可具有任何平均孔洞尺寸；例如，層16可具有約0.1微米至約5微米範圍之平均孔洞尺寸。層16可由一或多層製成，且具有任何厚度；例如，層16可具有約10微米至約40微米範圍之厚度。當分隔件10’包含多於一層16時，每一此層16可具有相同或相異之結構。作為非限制性例子，分隔件10’可具有一PP層12’及一PP層16，一PP層12’及一PE層16，一PE層12’及一PP層16，一PE層12’及一PE層16，於二同樣PP層16間之一PE層12’，於二不同PP層16間之一PE層12’，於二同樣PE層16間之一PP層12’，於二不同PE層16間之一PP層12’，於一第一PP層16與一第二PE層16間之一PE層12’，二PP層12’，二PP層12’及一PE層16，二PE層12’，於二PP層16間之二PE層12’等。分隔件10’之層12’及16可，例如，經共同擠塑、層合，或結合在一起。
製造時，參考第3圖，第1圖之X-射線敏感性電池分隔件10(或第2圖之10’)係夾置於一正電極18與一負電極20之間，且可實質上捲成一捲芯15(稜鏡結構或電池堆、矩形單電池、口袋型單電池、鈕扣型單電池、其它罐、容器、結構等亦可能)。捲芯15可一步包含負極片24，及正極片22。正電極18可包含一金屬片，例如，鋁箔，即，電流收集器，於其上，正電極材料或電極活性混合物(未示出，但係傳統)係以傳統方式散佈。負電極20可包含一金屬片，例如，銅箔，即，電流收集器，於其上，負電極材料或電極活性混合物(未示出，但係傳統)係以傳統方式散佈。其後，捲芯15插入以電解質(未示出)填充之罐26內，然後，罐26以蓋子28(或每一端以一蓋子)密封。罐26可為金屬(例如，鋼、不銹鋼、鋁)之圓柱形罐、塑膠盒、箔(例如，金屬化之箔)袋的。電解質可為能提供離子導電性之任何物質。電解質可為，例如，液體電解質、固體電解質，或聚合物或凝膠電解質。液體電解質一般包含溶於溶劑，即，無機溶劑或有機溶劑，內之電解質鹽。凝膠電解質一般可包含溶於非水性溶劑且與聚合物基質膠凝之電解質鹽。
操作時，含有X-射線敏感性電池分隔件10(或10’)之電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等接受X-射線輻射，藉此促進X-射線敏感性電池分隔件10(或10’)於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之檢測。例如，分隔件通常係比電極更寬，因此，分隔件延伸超過電極之側端緣。分隔件分隔且超過電極之側端緣，以避免電極物理性接觸且因而產生短路之電勢。可於捲繞期間或於電池組裝時使超過電極側端緣之分隔件部份移除，移位或推回或以其它方式錯置(或使電極移位或錯置)，藉此使電極能物理性接觸。經組合之電池、單電池、電池堆等之X-射線檢測能檢查、檢測或測試以測定分隔件於整個製造維持(或電極維持)於定位。X-射線可見到之分隔件可經由X-射線檢測觀察，以確保其維持於其位置(即，一部份超過電極之側端緣)。再者，X-射線檢測方法可經由電腦而自動化，以增加檢測速率。
依據至少選擇之可能較佳實施例，膜或層12，12’，及/或16係藉由乾式拉伸方法(CELGARD方法)製造，其中，孔洞之形成係自以機械方向拉伸非多孔性、半結晶、經擠塑之聚合物先質(MD拉伸)而造成。見，例如，Kesting,Ibid. 290-297頁，在此被併入以供參考之用。此一乾式拉伸方法係不同於濕式方法及顆粒拉伸方法。
依據至少其它選擇之可能較佳實施例，膜或層12，12’，及/或16係藉由濕式方法製造，亦稱為相換法、萃取方法，或TIPS方法，其中，聚合物原料與加工處理油(有時稱為塑化劑)混合，此混合物被擠塑，然後，孔洞於加工處理油移除時形成(此等膜可於移除此油之前或之後被拉伸)。見，例如，Kesting,Ibid. 237-286頁，在此被併入以供參考之用。
依據至少其它選擇性之可能較佳實施例，膜或層12，12’，及/或16係藉由顆粒拉伸方法製造，其中，聚合物原料係與孔洞形成顆粒混合，此混合物經擠塑，且孔洞於拉伸期間當聚合物與顆粒間之界面由於拉伸力量而破裂時形成。見，例如，美國專利第6,057,061及6,080,507號案，每一者在此被併入以供參考之用。
依據至少其它選擇之可能較佳實施例，膜或層12，12’，及/或16係藉由改質之乾式拉伸方法(改質之CELGARD方法)製造，包含，例如，於機械方向拉伸非多孔性、半結晶、經擠塑之聚合物先質(MD拉伸)，其後以橫方向拉伸(TD拉伸)及機械方向鬆弛(MD鬆弛)。見，例如，美國公開申請案第US2007/0196638 A1號案，2007年8月23日公開且在此被併入以供參考之用。
依據至少其它選擇之實施例，膜或層12，12’，及/或16係由，例如，於美國專利第6,368,742號案(在此被併入以供參考之用)所揭示之β-成核先質，或β-成核聚丙烯(BNPP)製造之聚丙烯微孔性膜。聚丙烯之β-成核劑係造成於聚丙烯中產生β結晶之物質。
再者，替代使X-射線可檢測元件元件14或14’藉由，例如，於擠塑或形成先質、膜、薄膜等之前與聚合物混合而被併納於膜或層12，12’，或16內，或除此之外，X-射線可檢測元件14或14’可塗敷至膜或層12，12’，或16，至膜或層12，12’，或16之先質，可塗覆於膜或層12，12’，或16上，可塗敷至膜或層12，12’，或16上等。例如，但不限受，硫酸鋇顆粒可藉由於擠塑或形成先質、膜、薄膜等之前與聚合物混合物混合而併納於膜或層12，12’，或16內，可塗敷至膜或層12，12’，或16，或至膜或層12，12’，或16之先質，可塗覆於膜或層12，12’，或16上，或可塗覆於膜或層12，12’，或16之先質上等。以此方式，X-射線可檢測元件14或14’可被併納於膜或層12，12’，及/或16內，於其表面上，塗覆至其上，及/或於其孔洞內。例如，但不受限，X-射線可檢測元件14或14’可併納於膜或層12或12’內，於其表面上，塗敷至其上，及/或於其孔洞內，且可構成膜12或12’或分隔件10或10’之重量之任何百分率。例如，X-射線可檢測元件14或14’可構成分隔件10或10’或膜12或12’之0.01至98重量%之範圍，較佳係少於膜12或12’之20重量%，更佳係少於膜12或12’之15重量%，且最佳係少於膜12或12’之10重量%。當硫酸鋇顆粒作為X-射線可檢測元件，於一可能較佳實施例，硫酸鋇係少於分隔件10或10’或膜12或12’之10重量%，可能更佳地係膜12或12’之2與5重量%之間，且可能最佳係膜12或12’之約4重量%。當硫酸鋇顆粒作為X-射線可檢測元件時，於另一可能較佳實施例，硫酸鋇係少於膜12或12’之先質之15重量%，可能更佳係少於此先質之10重量%，可能較佳係此先質之1與10重量%之間，且可能最佳係此先質之約7至8重量%。
於一可能範例，一多孔性聚合物膜12具有一含有硫酸鋇顆粒之塗層及於其一表面上之結合劑。硫酸鋇之重量百分率較佳係少於結合之膜及塗層重量之20重量%。
依據本發明之至少選擇之實施例，提供用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，及用以檢測此一分隔件於二次鋰電池內之位置之方法。依據至少選擇之實施例，較佳之X-射線敏感性電池分隔件包含一微孔性膜，其具有一X-射線可檢測元件。依據至少選擇之實施例，X-射線可檢測元件構成一足夠含量以檢測分隔件之相對於電極(例如，於X-射線圖提供最小之對比)。依據至少特別之分隔件實施例，X-射線可檢測元件構成少於微孔性膜之20重量%，較佳係少於微孔性膜之15重量%，更佳係少於微孔性膜之10重量%，且最佳係少於微孔性膜之5重量%。
至少一例示之用以檢測一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法包含下列步驟：(1)提供一含有一X-射線敏感性或可檢測電池分隔件之電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等；(2)使電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等接受X-射線輻射；及(3)藉此檢測分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置。
依據本發明之至少選擇之實施例，其提供經改良之電池分隔件、方法等，諸如，於埋入電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內時係X-射線敏感性或可輕易檢測之經改良之電池分隔件，以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置，或測定其相對於電極之位置，其係相對較易製造，係低成本，符合性能要求，符合產品規格等。再者，依據本發明之至少選擇之實施例，提供經改良之用以製造、使用或檢測一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法，諸如，一經改良之係X-射線敏感性或可輕易檢測之電池分隔件，以測定其於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內或相對於電極之位置，其係相對較簡單且成本有效，用於製造此一分隔件之方法，其係相對較簡單且成本有效，使用此一分隔件之方法，其係相對較簡單且成本有效，等。
依據至少某些實施例，本申請案係有關於一種用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，及一種用以檢測此一分隔件於二次鋰電池內之位置之方法。X-射線敏感性電池分隔件較佳地包含一微孔性膜，其具有一X-射線可檢測元件。X-射線可檢測元件，諸如，硫酸鋇顆粒，較佳係構成少於微孔性膜之5重量%。用以檢測分隔件於電池內之位置之方法包含下列步驟：(1)提供一含有X-射線敏感性電池分隔件之電池；(2)使此電池接受X-射線輻射；及(3)藉此以視覺檢測該分隔件於該電池之位置。
本發明之至少選擇之實施例係有關於乾式拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及用以製造之乾式拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇之實施例係有關於濕式方法之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及用以製造之濕式處理方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇之實施例係有關於顆粒拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及用以製造之顆粒拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
本發明之至少選擇之實施例係有關於經改之乾式拉伸之X-射線敏感性或可檢測電池分隔件及經改質之用以製造之乾式拉伸方法，及使用此分隔件之方法，包含用以檢測此一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法。
至少選擇之實施例係有關於一用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，及一用於檢測一分隔件於二次鋰電池內之位置之方法，X-射線敏感性電池分隔件包含至少一微孔性膜，其具有一於其內、其上或添加之X-射線可檢測元件，X-射線可檢測元件構成少於微孔性膜或分隔件之20重量%，及/或一種用以檢測一分隔件於電池、單電池、電池堆、捲芯、罐等內之位置之方法，包含下列步驟：(1)提供一含有一X-射線敏感性電池分隔件之電池、單電池、電池堆、捲芯等；(2)使電池、單電池、電池堆、捲芯等接受X-射線輻射；及(3)藉此檢測該分隔件於該電池、單電池、電池堆、捲芯等內之位置。
本發明可在未偏離其精神及基本特性而以其它型式實施，因此，當指示本發明之範圍時，需參考所附之申請專利範圍，而非前述說明書。
10．．．X-射線敏感性電池分隔件
10’．．．X-射線敏感性電池分隔件
12．．．微孔性膜
12’．．．微孔性膜或層
14．．．X-射線可檢測元件
14’．．．X-射線可檢測元件
15．．．捲芯
16．．．多孔性膜、材料或層
18．．．正電極
20．．．負電極
22．．．正極片
24．．．負極片
26．．．罐
28．．．蓋子
第1圖係依據本發明之X-射線敏感性電池分隔件之第一實施例之示意透視圖；
第2圖係依據本發明之X-射線敏感性電池分隔件之第二實施例之示意透視圖；及
第3圖係一包含第1圖之X-射線敏感性電池分隔件之電池或罐之分解圖。
10．．．X-射線敏感性電池分隔件
12．．．微孔性膜
14．．．X-射線可檢測元件
Claims (13)
- 一種用以檢測一分隔件相對於一二次鋰電池內之電極之位置之方法，包含步驟：提供一含有一正電極、一負電極、一位於該等電極間之X-射線敏感性分隔件，及一容納該等電極及該分隔件之罐之二次鋰電池，該X-射線敏感性分隔件包含一微孔性膜，其具有一分散於其內之X-射線可檢測元件，該X-射線可檢測元件包含該膜之至少2且不大於20重量%；使該二次鋰電池接受X-射線輻射；測定該分隔件相對於該等電極之位置；及以該分隔件相對於該等電極之位置為基礎核准或剔除該二次鋰電池。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜之2至10重量%。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜之2至5重量%。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜之約4重量%。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該X-射線可檢測元件係選自於由金屬、金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X-射線螢光材料、金屬鹽、金屬硫酸鹽，或其等之混合物所組成之族群，且該等前述金屬之任何者係選自於由Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Fe，及其等之 混合物所組成之族群。
- 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該X-射線可檢測元件係硫酸鋇。
- 一種用於二次鋰電池之X-射線敏感性電池分隔件，包含：一微孔性膜，具有一分散於其內、塗覆於其上，或對其添加之至少一者之X-射線可檢測元件，且該X-射線可檢測元件包含該膜或分隔件之至少2且不多於20重量%。
- 如申請專利範圍第7項之X-射線敏感性電池分隔件，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜或分隔件之2-10重量%。
- 如申請專利範圍第7項之X-射線敏感性電池分隔件，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜或分隔件之2-5重量%。
- 如申請專利範圍第7項之X-射線敏感性電池分隔件，其中，該X-射線可檢測元件包含該膜或分隔件之約4重量%。
- 如申請專利範圍第7項之X-射線敏感性電池分隔件，其中，該X-射線可檢測元件係選自於由金屬、金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X-射線螢光材料、金屬鹽、金屬硫酸鹽，或其等之混合物所組成之族群，且該等前述金屬之任何者係選自於由Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Fe，及其等之混合物所組成之族群。
- 如申請專利範圍第7項之X-射線敏感性電池分隔件，其中，該X-射線可檢測元件係硫酸鋇。
- 一種用於X-射線檢視之二次鋰電池，包含：一正電極、一負電極、一置於該等電極間之X-射線敏感性分隔件，及一容納該等電極及該分隔件之罐，該X-射線敏感性分隔件包含申請專利範圍第7至12項中任一項之X-射線敏感性分隔件。
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