WO2012100889A1 - Dünne, makroporöse polymerfolien - Google Patents

Dünne, makroporöse polymerfolien Download PDF

Info

Publication number
WO2012100889A1
WO2012100889A1 PCT/EP2011/073799 EP2011073799W WO2012100889A1 WO 2012100889 A1 WO2012100889 A1 WO 2012100889A1 EP 2011073799 W EP2011073799 W EP 2011073799W WO 2012100889 A1 WO2012100889 A1 WO 2012100889A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welded
fibers
polymer
film according
equal
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/073799
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ekkehard Beer
Michael Kube
Matthias Pascaly
Original Assignee
Evonik Degussa Gmbh
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
Application filed by Evonik Degussa Gmbh filed Critical Evonik Degussa Gmbh
Priority to JP2013550791A priority Critical patent/JP2014505147A/ja
Priority to US13/980,719 priority patent/US20130302695A1/en
Priority to EP11805844.5A priority patent/EP2668328A1/de
Priority to CN2011800656481A priority patent/CN103354848A/zh
Priority to KR1020137019739A priority patent/KR20140006843A/ko
Publication of WO2012100889A1 publication Critical patent/WO2012100889A1/de

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C7/00—Heating or cooling textile fabrics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D25/00—Woven fabrics not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • D04H1/5412—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres sheath-core
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/555—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving by ultrasonic heating
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42—Acrylic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/423—Polyamide resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/494—Tensile strength
    • 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
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture

Definitions

  • the invention relates to a film comprising polymer fibers, at least to the
  • a fiber is understood to be a thin structure in relation to the length, which is flexible and can absorb no tensile forces but only tensile forces. Fibers buckle under pressure. In nature and technology fibers usually occur in a larger composite, they form a specific structure. Fibers of very large, virtually unlimited length are filaments, fibers of limited length are staple fibers.
  • Staple fibers in turn divide into actually spinnable staple fibers and below a limit length of about 15 mm flock fibers.
  • a yarn according to DIN 60900 is a collective term for all linear textile structures. Thereafter, a yarn is analogous to a long, thin structure of one or more fibers. It is a textile intermediate that can be made into fabrics, crocheted, knitted and embroidered or used for sewing.
  • Porous films are usually obtained by subjecting films, e.g. Polymer films, perforated or damage their original structure mechanically or chemically. Such materials can be supplied to a wide variety of uses, for example as
  • Packaging materials, separation and filtration membranes or as separators are packaged, separation and filtration membranes or as separators.
  • German patent application DE 10 2009 047 440 discloses production and properties of thin, perforated films which are stable for coating or impregnation processes.
  • the films contain or are made of metal or polymer and are perforated by means of a laser emitting at a suitable wavelength.
  • open area An important variable that characterizes openwork material is the open area. It is given through the pores and is determined by considering the material as a two-dimensional structure and the area occupied by the pores in relation to the total set of the material occupied area. If the pores are arranged regularly, elementary cells can be found that can be used to determine the open area. The edge length of the patches can be selected, for example, equal to 100 times the pore diameter.
  • F max tensile strength
  • a porous film is obtained by densifying a woven or knitted fabric comprising or consisting of polymer fibers such that the fibers are welded together at least at their points of intersection and / or at least partly fused together or non-positively or positively connected to each other. After such treatment, the fibers have lost their original shape in cross-section, but are still recognizable as such, for example under light microscopic observation. By contrast, the macroscopic structure no longer has the properties of a conventional fabric or knitted fabric - individual threads or fibers can no longer be separated off.
  • the invention thus relates to a porous film, which is characterized in that the film comprises polymer fibers which are welded together at least at the points of intersection between the pores, in particular thermally welded, swell welded, cold-welded, ultrasonically welded and / or at least partially together
  • the porous film according to the invention has the advantage of a homogeneous structure and a good tensile strength in the longitudinal and in the transverse direction. Another advantage is that the claimed film can easily be wound up without the connections of the fibers at the crossover points impeding the winding up. When winding up this film neither break the individual fibers, nor the compounds at the crossover points.
  • the invention likewise relates to a process for the production of the porous film, which is characterized in that a woven or knitted fabric comprising or consisting of thermoplastic polymer fibers is compacted under a surface or line pressure at least once, the polymer fibers at least on the
  • Crossover points welded together in particular thermowelded, swell welded, cold-welded, ultrasonically welded, and / or at least partially fused together or non-positively or positively connected to each other. This is done at a surface or line pressure less than or equal to 500 N / mm, and a temperature less than or equal to 50% below the melting temperature of the lowest melting polymer.
  • the inventive method has the advantage that the macroscopic thickness of the resulting film can be adjusted, by continuously adjustable
  • the invention therefore also relates to the film obtained according to the method and the use of the film according to the invention or the invention obtained as a separator in batteries, as well as packaging material, membrane, filter, and as a carrier material for ceramic composite membranes.
  • One possible use of the film according to the invention is, for example, as a carrier of a ceramic coating in the production of ceramic separators, for example the SEPARION® separator, which is particularly suitable for use in high-performance lithium-ion batteries because of its temperature and chemical resistance.
  • the invention is therefore also a lithium-ion battery, the
  • the film according to the invention may have a thickness of less than or equal to 100 ⁇ m and / or an open area of greater than or equal to 20%. This makes them suitable for use as a separator in a battery. Particularly preferably, the film may have a thickness of less than or equal to 20 ⁇ m. This makes them suitable for use as a separator in a high-performance battery, particularly preferably in a lithium-ion battery.
  • the fibers of the film according to the invention may advantageously contain or consist of a plastic with a low melting point. An example of a partial
  • Melting polymer is polyethylene terephthalate (PET), which melts at 210 - 235 ° C.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a preferred plastic may be Vestamelt®.
  • mixtures of fibers which can bring about fusion or fusion are advantageous, particularly preferably in the longitudinal direction of the polyester and in the transverse direction
  • polymer fibers of the film according to the invention may comprise or consist of at least one thermoplastic polymer. More preferably, the polymer of these fibers may be selected from polyacrylonitrile, polyester, polyamide, polyimide, polyaramid, polyolefins, PTFE, PVDF, PES, PUR, or a combination of these polymers.
  • polymer fibers of the film according to the invention may comprise or consist of at least one thermoplastic and at least one non-thermoplastic polymer, core-shell fibers, and / or co-extrudates.
  • polymer fibers of the film according to the invention comprise at least one thermoplastic and at least one non-thermoplastic polymer, these may be selected from core-shell fibers, wherein the core material comprises or is at least one non-thermoplastic polymer,
  • thermoplastic polymer fibers in warp direction and non-thermoplastic
  • thermoplastic polymer fibers in the warp direction and thermoplastic
  • Polymer fibers comprising or consisting of a finer thermoplastic and non-thermoplastic polymer fibers, or
  • the film according to the invention which comprises polymer fibers made of or with thermoplastic and non-thermoplastic polymer, has the advantage that the film according to the invention or obtained according to the invention has a greater tensile strength than a film which consists of an extruded polymer composition.
  • a particular advantage is that such a film calendering or further processing in roll-to-roll processes, for example
  • the film of the invention or obtained according to the invention with ceramic material can coat and subsequently heat treated, for example in the preparation of SEPARION ® separator.
  • the film has the advantage that its tensile strength can be adapted to the requirements of calendering, for example by selecting the non-thermoplastic polymer for the fibers in the warp direction.
  • the film has the advantage that very thin Films can be obtained by selecting particularly thin thermoplastic and / or non-thermoplastic polymer fibers.
  • thermosetting polymer fiber core also gives the film according to the invention more strength. Also, this selection affects the thickness of the porous film because the material does not deform so easily. Although the film according to the invention has a higher stability and thus a low deformability and a higher shear modulus, a less elastic behavior in the calendering gap is to be considered.
  • the polymer fibers may particularly preferably be coated fibers which are obtained by methods known to the person skilled in the art, for example the so-called
  • Bicomponent spins or coextrusion are particularly preferred.
  • Further preferred fibers may also be staple fibers as "spunbond” or very short and fine meltblown fibers available from Fare SpA, Via Pastrengo 31, Fagnono, Olona (VA), 21054, Italy.
  • the films according to the invention or those obtained according to the invention can be converted into ceramic composite membranes by coating with ceramic dispersions.
  • An example of the prior art is SEPARION ® in which a polymeric web is used instead of a perforated polymer film.
  • the further subject of the invention is a process for the preparation of
  • porous film according to the invention characterized in that a woven or knitted fabric comprising or consisting of thermoplastic polymer fibers, under a surface or line pressure of less than or equal to 500 N / mm, and a temperature less than or equal to 50% below the melting temperature of the lowest melting polymer is compressed at least once, wherein the polymer fibers at least to the
  • Crossover points welded together in particular thermowelded, source welded, cold-welded, ultrasound l-welded, and / or at least partially fused together or positively or non-positively connected to each other.
  • the woven or knitted fabric is continuously compressed in calenders or belt presses.
  • a line pressure of less than or equal to 500 N / mm is used.
  • plate presses are favored for a discontinuous procedure.
  • a temperature less than or equal to 10% below the melting temperature of the lowest melting polymer may be selected.
  • At least one additional calendering is the additional functionality, preferably by applying a further fabric or nonwoven.
  • a further fabric or nonwoven Preferably, an extremely thin aramid nonwoven can be calendered.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • the tensile strengths were determined according to DIN EN ISO 527-1 in each case in the so-called “material direction” (MD) known to the person skilled in the art and in “cross direction” (CD). The results are shown in Table 1. At a line pressure of 300 N / mm, a transport speed of 10 m / min and a temperature of 220 ° C, a porous film according to the invention was obtained with a thickness of 14 ⁇ . The measured tensile strengths are shown in Table 1 in row 1. The tensile strengths of calendering the fabric in a line pressure of
  • Line 3 shows the tensile strengths of those obtained from the same fabric
  • Line 4 shows the tensile strengths of those obtained from the same fabric
  • PET films with thicknesses of 18 ⁇ or 1 1 ⁇ were perforated two-dimensionally with a laser. This area perforation can be performed with C02 lasers. The method is based on the one-dimensional perforation as it is performed, for example, at the companies Maag or Micro Laser Tech and u.a. in JP63023936 or JP1 1077872.
  • the resulting perforated films had an open area of 22% and 15%, respectively, summarized in lines 5 and 6 of Table 1, respectively.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Polymerfasern aufweisende Folie, deren Polymerfasern zumindest an den Überkreuzungspunkten zwischen den Poren miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind, ein Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung.

Description

Dünne, makroporöse Polymerfolien
Die Erfindung betrifft eine Folie, die Polymerfasern aufweist, die zumindest an den
Überkreuzungspunkten zwischen den Poren miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Unter einer Faser wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein im Verhältnis zur Länge dünnes Gebilde verstanden, welches flexibel ist und keine Druck-, sondern nur Zugkräfte aufnehmen kann. Fasern knicken bei Druckbelastung. In Natur und Technik kommen Fasern meist in einem größeren Verbund vor, sie bilden eine bestimmte Struktur. Fasern sehr großer, praktisch unbegrenzter Länge heißen Filamente, Fasern begrenzter Länge Spinnfasern.
Spinnfasern teilen sich wiederum in tatsächlich verspinnbare Stapelfasern und unter einer Grenzlänge von etwa 15 mm Flockfasern. Im Unterschied dazu ist ein Garn nach DIN 60900 ein Sammelbegriff für alle linienförmigen textilen Gebilde. Danach ist ein Garn sinngemäß ein langes, dünnes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern. Es ist ein textiles Zwischenprodukt, welches zu Geweben, Gestricken, Gewirken und Stickereien verarbeitet werden kann oder auch zum Nähen verwendet wird.
Poröse Folien werden üblicherweise erhalten, indem man Folien, z.B. Polymerfilme, perforiert oder deren ursprüngliche Struktur mechanisch oder chemisch schädigt. Derartige Materialien können unterschiedlichsten Verwendungen zugeführt werden, beispielsweise als
Verpackungsmaterialien, Trenn- und Filtrationsmembranen oder als Separatoren.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2009 047 440 offenbart Herstellung und Eigenschaften von dünnen, perforierten Folien, die für Beschichtungs- oder Imprägnierungsprozesse stabil sind. Die Folien enthalten oder sind aus Metall oder Polymer und werden mittels eines bei einer geeigneten Wellenlänge emittierenden Lasers perforiert.
Eine wichtige Größe, das durchbrochenes Material charakterisiert, ist die offene Fläche. Sie ist durch die Poren gegeben und wird bestimmt, indem man das Material als zweidimensionales Gebilde betrachtet und die von den Poren eingenommene Fläche ins Verhältnis zur gesamten von dem Material eingenommenen Fläche setzt. Sind die Poren regelmäßig angeordnet, lassen sich Elementarzellen finden, von denen man bei der Bestimmung der offenen Fläche ausgehen kann. Die Kantenlänge der Flächenstücke kann zum Beispiel gleich dem 100- fachen Porendurchmesser gewählt werden.
Eine weitere wichtige Größe, die für das Verarbeiten des durchbrochenen Materials von Bedeutung ist, ist die Zugfestigkeit, abgekürzt Fmax. Sie wird im Rahmen der Erfindung gemäß DIN EN ISO 527-1 bestimmt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives durchbrochenes Material bereit zu stellen, dessen offene Fläche bei minimaler Dicke und guter Zugfestigkeit auf einfache Weise kontrolliert werden kann.
Es wurde gefunden, dass eine poröse Folie erhalten wird, indem ein Gewebe oder Gewirke, das Polymerfasern aufweist oder aus diesen besteht, derart verdichtet wird, dass die Fasern zumindest an ihren Überkreuzungspunkten miteinander verschweißt und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Nach einer solchen Behandlung haben die Fasern im Querschnitt ihre ursprüngliche Form verloren, sind aber, zum Beispiel unter lichtmikroskopischer Betrachtung, noch als solche erkennbar. Das makroskopische Gebilde dagegen hat nicht mehr die Eigenschaften eines herkömmlichen Gewebes oder Gewirkes - einzelne Fäden oder Fasern lassen sich nicht mehr abtrennen.
Gegenstand der Erfindung ist also eine poröse Folie, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Folie Polymerfasern aufweist, die zumindest an den Überkreuzungspunkten zwischen den Poren miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt und/oder zumindest teilweise miteinander
verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Die erfindungsgemäße poröse Folie hat den Vorteil einer homogenen Struktur sowie einer guten Zugfestigkeit in Längs- und in Querrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die beanspruchte Folie leicht aufwickeln lässt, ohne dass die Verbindungen der Fasern an den Überkreuzungspunkten das Aufwickeln behindern. Beim Aufwickeln dieser Folie brechen außerdem weder die einzelnen Fasern, noch die Verbindungen an den Überkreuzungspunkten.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der porösen Folie, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Gewebe oder Gewirke, das thermoplastische Polymerfasern aufweist oder aus diesen besteht, unter einem Flächen- oder Liniendruck zumindest einmal verdichtet wird, wobei die Polymerfasern zumindest an den
Überkreuzungspunkten miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt, und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden werden. Dies erfolgt bei einem Flächen- oder Liniendruck kleiner gleich 500 N/mm, und einer Temperatur kleiner gleich 50% unterhalb der Schmelztemperatur des am niedrigsten schmelzenden Polymers.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die makroskopische Dicke der erhaltenen Folie eingestellt werden kann, und zwar durch kontinuierlich einstellbaren
Liniendruck im Walzenspalt eines Kalanders oder einer Bandpresse beim Verdichten, sowie durch das Einstellen der Temperatur der Walzen. Weiterhin ist an dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, dass dünne Folien mit Dicken kleiner gleich 200 μηι, bevorzugt kleiner gleich 50 μηι, besonders bevorzugt extrem dünne Folien mit Dicken kleiner gleich 20 μηι erhalten werden. Mit Auswahl der Maschenweite und Fadenstärke, sowie der Bedingungen beim Verdichten, nämlich Liniendruck, Spaltweite und Temperatur werden auch die offene Fläche und die Lochgröße kontrolliert. Außerdem ist eine diskontinuierliche Folienfertigung unter den gleichen Einflussgrößen in Plattenpressen möglich. Diese Verfahren ermöglichen insbesondere die Verwendung derart hergestellter porösen Folie als eine Komponente des Separators in Hochleistungsbatterien, zum Beispiel als Träger einer keramischen
Beschichtung des Separators. Beispiele keramische Beschichtungen aufweisender
Separatoren sind in den Patentanmeldungen DE 19741498, DE 1981 1708, DE 19812035, DE 19820580, DE 19824666, DE 10142622, DE 10208280, DE 10208277, DE 10238941 , DE 10238944, DE 10238945, DE 10240032, DE 10255121 , DE 10255122, DE 10347570, DE 10347569, DE 10347566, DE 10347568, DE 10347567, DE 10 2004 018929, DE 10 2004 018930, DE 10 2005 029124, DE 10 2005 042215, DE 10 2007 005156
DE 10 2009 002680 beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die verfahrensgemäß erhaltene Folie und die Verwendung der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß erhaltenen Folie als Separator in Batterien, außerdem als Verpackungsmaterial, Membran, Filter, und als Trägermaterial für keramische Kompositmembranen.
Eine mögliche Verwendung der erfindungsgemäßen Folie ist beispielsweise als Träger einer keramischen Beschichtung bei der Herstellung keramischer Separatoren, zum Beispiel des SEPARION® Separators, der wegen seiner Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit besonders für die Verwendung in hochleistungsfähigen Lithiumionen- Batterien geeignet ist.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch eine Lithiumionen- Batterie, die die
erfindungsgemäße Folie als Separator aufweist.
Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Folie kann eine Dicke von kleiner oder gleich 100 μηι und/oder eine Offene Fläche von größer oder gleich 20 % aufweisen. Dies macht sie für den Einsatz als Separator in einer Batterie geeignet. Besonders bevorzugt kann die Folie eine Dicke von kleiner oder gleich 20 μηι aufweisen. Dies macht sie für den Einsatz als Separator in einer Hochleistungsbatterie, besonders bevorzugt in einer Lithiumionen-Batterie, geeignet. Die Fasern der erfindungsgemäßen Folie können vorteilhaft einen Kunststoff mit niedrigem Schmelzpunkt enthalten oder aus diesem bestehen. Ein Beispiel für ein teilweise
schmelzendes Polymer ist Polyethylenterephthalat (PET), das bei 210 - 235 °C schmilzt. Ein bevorzugter Kunststoff kann Vestamelt® sein. In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind Mischungen von Fasern vorteilhaft, die das Verschweißen bzw. Verschmelzen bewirken können, besonders bevorzugt in Längsrichtung Polyester- und in Querrichtung
Polyolefinfasern. Die Polymerfasern der erfindungsgemäßen Folie können zumindest ein thermoplastisches Polymer aufweisen oder daraus bestehen. Besonders bevorzugt kann das Polymer dieser Fasern ausgewählt sein aus Polyacrylnitril, Polyester, Polyamid, Polyimid, Polyaramid, Polyolefinen, PTFE, PVDF, PES, PUR, oder eine Kombination dieser Polymere.
Weiterhin besonders bevorzugt können die Polymerfasern der erfindungsgemäßen Folie zumindest ein thermoplastisches und zumindest ein nicht-thermoplastisches Polymer, Core- Shell Fasern, und/oder Coextrudate aufweisen oder daraus bestehen.
Falls die Polymerfasern der erfindungsgemäßen Folie zumindest ein thermoplastisches und zumindest ein nicht-thermoplastisches Polymer aufweisen, können diese ausgewählt sein aus Core-Shell-Fasern, wobei das Kernmaterial zumindest ein nicht-thermoplastisches Polymer aufweist oder ist,
coextrudierte Fasern,
thermoplastische Polymerfasern in Kett-Richtung und nicht-thermoplastische
Polymerfasern in Schussrichtung,
nicht-thermoplastische Polymerfasern in Kett-Richtung und thermoplastische
Polymerfasern in Schussrichtung,
Polymerfasern, die feinere thermoplastische und nicht-thermoplastische Polymerfasern aufweisen oder aus einem solchen Fasergemisch bestehen, oder
eine Kombination aus diesen Fasern sein.
Die erfindungsgemäße Folie, die Polymerfasern aus oder mit thermoplastischem und nichtthermoplastischem Polymer aufweist, hat den Vorteil, dass die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß erhaltene Folie eine größere Zugfestigkeit aufweist, als eine Folie, die aus einer extrudierten Polymermasse besteht. Besonderer Vorteil ist, dass sich eine solche Folie kalandrieren oder in Rolle-zu-Rolle Prozessen weiter bearbeiten, zum Beispiel
wärmebehandeln lässt. Ganz besonderer Vorteil ist, dass sich die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß erhaltene Folie mit keramischem Material beschichten und anschließend wärmebehandeln lässt, zum Beispiel bei der Herstellung des SEPARION® Separators. Des Weiteren hat die Folie den Vorteil, dass sich ihre Zugfestigkeit an die Erfordernisse des Kalandrierens anpassen lässt, indem man z.B. das nicht-thermoplastische Polymer für die Fasern in Kett-Richtung auswählt. Außerdem hat die Folie den Vorteil, dass besonders dünne Folien erhalten werden können, indem man besonders dünne thermoplastische und/oder nicht-thermoplastische Polymerfasern auswählt.
Ein duroplastischer Polymerfaserkern verleiht der erfindungsgemäßen Folie überdies mehr Festigkeit. Auch beeinflusst diese Auswahl die Dicke der porösen Folie, da sich das Material nicht so leicht verformt. Die erfindungsgemäße Folie weist zwar eine höhere Stabilität und somit eine geringe Verformbarkeit und ein höheres Schubmodul auf, doch ist ein weniger elastisches Verhalten im Kalanderspalt zu beachten. Besonders bevorzugt können die Polymerfasern ummantelte Fasern sein, die mittels dem Fachmann bekannter Verfahren erhalten werden, zum Beispiel dem sogenannten
Bicomponentenspinnen oder der Coextrusion. Unter der Vielzahl ummantelter Fasern können zum Beispiel solche mit einem PET-Kern, ummantelt mit PA, besonders bevorzugt sein. Weiterhin bevorzugte Fasern können auch Stapelfasern als„Spunbond" oder sehr kurze und feine Meltblown-Fasern sein, die bei der Firma Fare SpA, Via Pastrengo 31, Fagnono, Olona (VA), 21054, Italy, erhältlich sind.
Es ist außer dem zuvor Gesagten jede weitere dem Fachmann für Textilien bekannte
Kombination an Fasern und Polymeren möglich.
Des Weiteren können die erfindungsgemäßen bzw. erfindungemäß erhaltenen Folien durch Beschichtung mit keramischen Dispersionen in keramische Kompositmembranen überführt werden. Ein Beispiel des Standes der Technik ist SEPARION®, worin ein Polymervlies an Stelle eines perforierten Polymerfilmes verwendet wird.
Der weitere Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen porösen Folie, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Gewebe oder Gewirke, das thermoplastische Polymerfasern aufweist oder aus diesen besteht, unter einem Flächen- oder Liniendruck kleiner gleich 500 N/mm, und einer Temperatur kleiner gleich 50% unterhalb der Schmelztemperatur des am niedrigsten schmelzenden Polymers zumindest einmal verdichtet wird, wobei die Polymerfasern zumindest an den
Überkreuzungspunkten miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschal l-verschweißt, und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden werden.
Bevorzugt wird das Gewebe oder Gewirke kontinuierlich in Kalandern oder Bandpressen verdichtet. Vorzugsweise wird ein Liniendruck kleiner gleich 500 N/mm eingesetzt. Weiterhin favorisiert werden für eine diskontinuierliche Verfahrensweise Plattenpressen. Ebenso bevorzugt kann eine Temperatur kleiner oder gleich 10 % unterhalb der Schmelztemperatur des am niedrigsten schmelzenden Polymers gewählt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, das Gewebe oder Gewirke zumindest zweimal zu verdichten, wobei sich jedes weitere Verdichten von dem
vorhergehenden Verdichten in dem Liniendruck, der Spaltbreite, und/oder der Temperatur unterscheidet. Die Herstellung der Gewebe und Gewirke erfolgt gemäß dem Stand der Technik, zum Beispiel bei den Firmen Andritz in Krefeld, Webatex in Bayreuth oder Sefar Schweiz, sowie die erfindungsgemäße Weiterverarbeitung mittels eines Kalanders.
Vorteil zumindest eines weiteren Kalandrierens ist die zusätzliche Funktionalität, vorzugsweise durch Aufbringung eines weiteren Gewebes oder Vlieses. Bevorzugt kann ein extrem dünnes Aramidvlies aufkalandriert werden.
Beispiele 1 bis 4.
Polyethylenterephthalat (PET) Gewebe mit 10 dtex, entsprechend monofil 27 μηι,
Maschenweite 135 μηι und einer Dicke von 44 μηι, gezeigt in Abbildung 1 , wurde unter verschiedenen Liniendrücken, Temperaturen und Transportgeschwindigkeiten kalandriert.
Die Zugfestigkeiten wurden gemäß DIN EN ISO 527-1 jeweils in der dem Fachmann bekannten sogenannten„material direction" (MD) und in„cross direction" (CD) bestimmt. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 1. Bei einem Liniendruck von 300 N/mm, einer Transportgeschwindigkeit von 10 m/min und einer Temperatur von 220 °C wurde eine erfindungsgemäße poröse Folie mit einer Dicke von 14 μηι erhalten. Die gemessenen Zugfestigkeiten zeigt Tabelle 1 in Zeile 1. Die Zugfestigkeiten der beim Kalandrieren des Gewebes bei einem Liniendruck von
150 N/mm, einer Transportgeschwindigkeit von 3 m/min, und einer Temperatur von 210 °C erhaltenen erfindungsgemäßen Folie sind in Zeile 2 festgehalten.
Zeile 3 zeigt die Zugfestigkeiten der aus dem gleichen Gewebe erhaltenen
erfindungsgemäßen Folie beim Liniendruck von 250 N/mm, einer Transportgeschwindigkeit von 3 m/min, und einer Temperatur von 210 °C. Diese Folie ist gezeigt in Abbildung 2.
Zeile 4 zeigt die Zugfestigkeiten der aus dem gleichen Gewebe erhaltenen
erfindungsgemäßen Folie beim Liniendruck von 300 N/mm, einer Transportgeschwindigkeit von 3 m/min, und einer Temperatur von 210 °C.
Vergleichsbeispiele 5 und 6.
Handelsübliche PET Folien mit Dicken von 18 μηι bzw. 1 1 μηι wurden mit einem Laser zweidimensional perforiert. Diese flächige Perforation kann mit C02 Lasern durchgeführt werden. Das Verfahren ist angelehnt an die eindimensionale Perforation wie sie bspw. bei den Firmen Maag oder Micro Laser Tech durchgeführt wird und u.a. in den Schriften JP63023936 oder JP1 1077872 offenbart ist.
Die resultierenden perforierten Folien wiesen eine Offene Fläche von 22 % bzw. 15 % auf, zusammengefasst in den Zeilen 5 bzw. 6 der Tabelle 1.
Die Messung der CD Zugfestigkeit der 1 1 μηι dicken perforierten Folie, Pos. 6, scheiterte, da die Messbereichsuntergrenze unterschritten wurde. Muster Dicke Offene Zugfestigkeit
(Mm) Fläche Fmax
(%)
MD CD
(N/cm) (N/cm)
Beispiel
Erfindungsgemäße
1. 14 34 14 14 poröse Folie
Erfindungsgemäße
2. 18 28 8 8 poröse Folie
Erfindungsgemäße
3. 12 21 5 5 poröse Folie
Erfindungsgemäße
4. 10 23 5 5 poröse Folie
5. Perforierte PET-Folie 18 22 4 3
6. Perforierte PET-Folie 1 1 15 4
Tabelle 1.

Claims

Patentansprüche:
1. Poröse Folie,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie Polymerfasern aufweist, die zumindest an den Überkreuzungspunkten zwischen den Poren miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Folie gemäß Anspruch 1 ,
die eine Dicke von kleiner oder gleich 100 μηι, bevorzugt 50 μηι, besonders bevorzugt kleiner gleich 20 μηι und/oder eine Offene Fläche von größer oder gleich 20 % aufweist.
3. Folie nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerfasern zumindest ein thermoplastisches Polymer aufweisen oder daraus bestehen.
4. Folie nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Polymer der Fasern ausgewählt ist aus Polyacrylnitril, Polyester, Polyamid, Polyimid, Polyaramid, Polyolefin, PTFE, PVDF, PES, PUR, oder eine Kombination dieser Polymere.
5. Folie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerfasern zumindest ein thermoplastisches und zumindest ein nichtthermoplastisches Polymer, Core-Shell Fasern, und/oder Coextrudate aufweisen oder daraus bestehen.
6. Verfahren zur Herstellung einer porösen Folie gemäß zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Gewebe oder Gewirke, das thermoplastische Polymerfasern aufweist oder aus diesen besteht, unter einem Flächen- oder Liniendruck kleiner gleich 500 N/mm, und einer Temperatur kleiner gleich 50% unterhalb der Schmelztemperatur des am niedrigsten schmelzenden Polymers
zumindest einmal verdichtet wird, wobei die Polymerfasern zumindest an den
Überkreuzungspunkten miteinander verschweißt, insbesondere thermoverschweißt, quellverschweißt, kaltverschweißt, ultraschall-verschweißt, und/oder zumindest teilweise miteinander verschmolzen oder kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gewebe oder Gewirke zumindest zweimal verdichtet wird, wobei
sich jedes weitere Verdichten von dem vorhergehenden Verdichten
in dem Liniendruck, der Spaltbreite, und/oder der Temperatur unterscheidet.
8. Poröse Folie, erhalten nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7.
9. Verwendung der porösen Folie gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 als Separator in Batterien, Verpackungsmaterial, Membran, Trägermaterial für keramische Kompositmembranen, Filter.
10. Lithiumionen-Batterie, einen Separator gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisend.
PCT/EP2011/073799 2011-01-26 2011-12-22 Dünne, makroporöse polymerfolien WO2012100889A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013550791A JP2014505147A (ja) 2011-01-26 2011-12-22 薄手のマクロ孔質ポリマーフィルム
US13/980,719 US20130302695A1 (en) 2011-01-26 2011-12-22 Thin macroporous polymeric foils
EP11805844.5A EP2668328A1 (de) 2011-01-26 2011-12-22 Dünne, makroporöse polymerfolien
CN2011800656481A CN103354848A (zh) 2011-01-26 2011-12-22 薄的、带大孔的聚合物膜
KR1020137019739A KR20140006843A (ko) 2011-01-26 2011-12-22 얇은 거대다공성 중합체 포일

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011003186A DE102011003186A1 (de) 2011-01-26 2011-01-26 Dünne, makroporöse Polymerfolien
DE102011003186.3 2011-01-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012100889A1 true WO2012100889A1 (de) 2012-08-02

Family

ID=45464541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/073799 WO2012100889A1 (de) 2011-01-26 2011-12-22 Dünne, makroporöse polymerfolien

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130302695A1 (de)
EP (1) EP2668328A1 (de)
JP (1) JP2014505147A (de)
KR (1) KR20140006843A (de)
CN (1) CN103354848A (de)
DE (1) DE102011003186A1 (de)
WO (1) WO2012100889A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050874A (ko) * 2012-10-22 2014-04-30 주식회사 엘지화학 균일한 기공 배열을 갖는 다공성 분리막 및 이를 포함하는 이차전지

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200722A1 (de) 2012-01-30 2013-08-01 Evonik Litarion Gmbh Separator enthaltend eine organisch-anorganische Haftvermittlerkomponente
CN103306014B (zh) * 2013-07-05 2017-02-08 昆山豪绅纤维科技开发有限公司 发光织物
DE102016114319B4 (de) * 2016-08-03 2019-02-28 Inteca Gmbh Flächige Beleuchtungsvorrichtung
US11362338B2 (en) 2017-02-14 2022-06-14 Volkswagen Ag Electric vehicle battery cell with solid state electrolyte
US10797284B2 (en) 2017-02-14 2020-10-06 Volkswagen Ag Electric vehicle battery cell with polymer frame for battery cell components
US11870028B2 (en) 2017-02-14 2024-01-09 Volkswagen Ag Electric vehicle battery cell with internal series connection stacking
US11362371B2 (en) 2017-02-14 2022-06-14 Volkswagen Ag Method for manufacturing electric vehicle battery cells with polymer frame support
DE102017205653A1 (de) 2017-04-03 2018-10-04 Vitrulan Textile Glass Gmbh Glasbasierter Batterieseparator
DE102017007858A1 (de) 2017-04-03 2018-10-04 Thorsten Gerdes Verfahren zum direkten Aufbringen von glasbasierten Separatoren auf Batterieelektroden
JP7067220B2 (ja) 2018-04-11 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 セパレータ
WO2019242016A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Shanghai Energy New Materials Technology Co., Ltd. Separators, electrochemical devices comprising separators, and methods for making separators
CN114784462B (zh) * 2022-04-14 2024-06-28 中材锂膜(常德)有限公司 隔离膜制备方法
CN115101888B (zh) * 2022-06-16 2024-03-26 广东工业大学 一种多级孔纤维布基聚合物复合膜及其制备方法和应用
CN115874351A (zh) * 2022-12-12 2023-03-31 江苏亨通精密铜业有限公司 非织造复合箔、制备工艺及其应用

Citations (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2440846A1 (de) * 1974-08-26 1976-03-11 Holzapfel & Co Kg Geb Durchbrochene sicht- und/oder sonnenschutzbahn
US4169003A (en) * 1976-12-10 1979-09-25 The Kendall Company Flat-pack battery separator
JPS6323936A (ja) 1986-07-17 1988-02-01 Dainippon Printing Co Ltd 有孔フイルムの製造方法
JPH1177872A (ja) 1997-09-17 1999-03-23 Toppan Printing Co Ltd 易カット性積層フィルム包材
DE19741498A1 (de) 1997-09-20 1999-03-25 Bernd Dr Penth Herstellung eines Keramik-Edelstahlgewebe-Verbundes
DE19811708A1 (de) 1997-09-20 1999-09-23 Creavis Tech & Innovation Gmbh Herstellung von keramischen Membranen
DE10142622A1 (de) 2001-08-31 2003-03-20 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE10208277A1 (de) 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE10208280A1 (de) 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Keramische Membran auf Basis eines Polymer-oder Naturfasern ausweisenden Substrates, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
DE10238945A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Elektrischer Separator mit Abschaltmechanismus, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10238941A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Hochleistungsbatterien
DE10238944A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator zur Verwendung in Hochenergiebatterien sowie Verfahren zu dessen Herstellung
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
DE10255122A1 (de) 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Langzeitstabiler Separator für eine elektrochemische Zelle
DE10255121A1 (de) 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator mit asymmetrischem Porengefüge für eine elektrochemische Zelle
DE10347567A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Elektrischer Separator mit Abschaltmechanismus, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10347570A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Anorganische Separator-Elektroden-Einheit für Lithium-Ionen-Batterien, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10347568A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Kondensator mit keramischer Separationsschicht
DE10347566A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Keramischer Separator für elektrochemische Zellen mit verbesserter Leitfähigkeit
DE10347569A1 (de) 2003-10-14 2005-06-02 Degussa Ag Keramische, flexible Membran mit verbesserter Haftung der Keramik auf dem Trägervlies
DE102004018930A1 (de) 2004-04-20 2005-11-17 Degussa Ag Verwendung eines keramischen Separators in Lithium-Ionenbatterien, die einen Elektrolyten aufweisen, der ionische Flüssigkeiten enthält
DE102004018929A1 (de) 2004-04-20 2005-11-17 Degussa Ag Elektrolytzusammensetzung sowie deren Verwendung als Elektrolytmaterial für elektrochemische Energiespeichersysteme
DE102005029124A1 (de) 2005-06-23 2006-12-28 Degussa Ag Filmbildner freies Elektrolyt-Separator-System sowie dessen Verwendung in elektrochemischen Energiespeichern
DE102005042215A1 (de) 2005-09-05 2007-03-08 Degussa Ag Separator mit verbesserter Handhabbarkeit
DE102007005156A1 (de) 2007-01-29 2008-08-14 Evonik Degussa Gmbh Keramische Membrane mit verbesserter Haftung auf plasmabehandeltem polymerem Supportmaterial, sowie deren Herstellung und Verwendung
US20090286147A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Atsushi Nakajima Composite porous membrane, method of producing composite porous membrane, and battery separator, battery and capacitor using the same
DE102009002680A1 (de) 2009-04-28 2010-11-04 Evonik Litarion Gmbh Herstellung und Verwendung keramischer Kompositmaterialien basierend auf Polymer-Trägerfolie

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB597514A (en) * 1943-12-08 1948-01-28 Sylvania Ind Corp Potentially adhesive filaments and yarns, fabrics, felts and similar textile materials made therewith
DE1010230B (de) * 1952-07-12 1957-06-13 Minnesota Mining & Mfg Kunstseidenerzeugnis, insbesondere in Bandform
CH345627A (de) * 1954-09-30 1960-04-15 Kimberly Clark Co Ungewobenes Netzwerk und dessen Verwendung
US4068047A (en) * 1976-12-10 1978-01-10 The Kendall Company Flat-pack battery separator
GB9403911D0 (en) * 1994-03-01 1994-04-20 Univ Manchester Porous films
GB2289688B (en) * 1994-05-27 1998-11-11 Fibertech Group Inc Articles and methods for sorbing,filtering and disposing of fluid waste
US5972808A (en) * 1997-01-30 1999-10-26 Aqf Technologies Llc Fibrous structures with fine particles
US6103172A (en) * 1998-04-07 2000-08-15 Pall Corporation Method of preparaing a porous polytetrafluoroethylene membranne
JP3717782B2 (ja) * 1999-12-24 2005-11-16 日本バイリーン株式会社 電気二重層キャパシタ用セパレータ
JP3845536B2 (ja) * 1999-12-24 2006-11-15 日本バイリーン株式会社 電気二重層キャパシタの製造方法
JP2001319635A (ja) * 2000-05-12 2001-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd セパレータとその製造方法及びそれを用いた非水系電池
JP4052372B2 (ja) * 2001-09-21 2008-02-27 日本板硝子株式会社 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを用いた密閉型鉛蓄電池
DE10304734A1 (de) * 2002-12-18 2004-07-08 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Keramischer Separator mit verbesserter Zugfestigkeit, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung des Separators in einer Lithium-Batterie
AU2004252862B2 (en) * 2003-06-09 2008-04-17 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Stack supported solid oxide fuel cell
JP2005167042A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体ウェハ固定用粘着テープ
JP4705335B2 (ja) * 2004-03-19 2011-06-22 株式会社巴川製紙所 電子部品用セパレータ及びその製造方法
JP4468790B2 (ja) * 2004-11-18 2010-05-26 日本バイリーン株式会社 不織布、電気二重層キャパシタ用セパレータ、リチウムイオン二次電池用セパレータ、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオン二次電池
JP4956961B2 (ja) * 2004-12-22 2012-06-20 旭硝子株式会社 電解質膜、その製造方法及び固体高分子型燃料電池用膜電極接合体
US7112389B1 (en) * 2005-09-30 2006-09-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Batteries including improved fine fiber separators
US8166569B1 (en) * 2006-11-29 2012-05-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multiaxial polyethylene fabric and laminate
WO2008120442A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Panasonic Corporation 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池
KR20100014725A (ko) * 2007-04-05 2010-02-10 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 이차 전지용 비수계 전해액 및 그것을 사용한 비수계 전해액 이차 전지
US9048508B2 (en) * 2007-04-20 2015-06-02 Mitsubishi Chemical Corporation Nonaqueous electrolytes and nonaqueous-electrolyte secondary batteries employing the same
TWI466370B (zh) * 2008-01-17 2014-12-21 A123 Systems Inc 鋰離子電池的混合式金屬橄欖石電極材料
DE102008040896A1 (de) * 2008-07-31 2010-02-04 Evonik Degussa Gmbh Verwendung von keramischen oder keramikhaltigen Schneid- oder Stanzwerkzeugen als Schneiden oder Stanzen für keramikhaltige Verbundstoffe
CN101392433B (zh) * 2008-10-30 2010-06-23 王常义 一种非织造网格增强复合无纺布制造方法
JP2010118315A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Toshiba Corp 非水電解質電池
JP2010123287A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Panasonic Corp 非水電解液および非水電解液二次電池
JP5337599B2 (ja) * 2009-06-29 2013-11-06 ダイワボウホールディングス株式会社 電池セパレータ、電池および分割型複合繊維
WO2011025823A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 A123 Systems, Inc. Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries having improved specific capacity and energy density
DE102010001702A1 (de) 2009-12-03 2011-06-09 Evonik Degussa Gmbh Perforierte Folie
US9172075B2 (en) * 2010-12-21 2015-10-27 GM Global Technology Operations LLC Battery separators with variable porosity

Patent Citations (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2440846A1 (de) * 1974-08-26 1976-03-11 Holzapfel & Co Kg Geb Durchbrochene sicht- und/oder sonnenschutzbahn
US4169003A (en) * 1976-12-10 1979-09-25 The Kendall Company Flat-pack battery separator
JPS6323936A (ja) 1986-07-17 1988-02-01 Dainippon Printing Co Ltd 有孔フイルムの製造方法
JPH1177872A (ja) 1997-09-17 1999-03-23 Toppan Printing Co Ltd 易カット性積層フィルム包材
DE19741498A1 (de) 1997-09-20 1999-03-25 Bernd Dr Penth Herstellung eines Keramik-Edelstahlgewebe-Verbundes
DE19811708A1 (de) 1997-09-20 1999-09-23 Creavis Tech & Innovation Gmbh Herstellung von keramischen Membranen
DE19812035A1 (de) 1997-09-20 1999-09-23 Creavis Tech & Innovation Gmbh Herstellung von katalytisch aktiven, keramischen Membranen
DE19820580A1 (de) 1997-09-20 1999-11-11 Creavis Tech & Innovation Gmbh Regenerierbarer Diesel-Abgasfilter
DE19824666A1 (de) 1997-09-20 1999-12-09 Creavis Tech & Innovation Gmbh Herstellung und Verwendung eines Keramik-Metallträger-Verbundes
DE10142622A1 (de) 2001-08-31 2003-03-20 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE10208277A1 (de) 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE10208280A1 (de) 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Keramische Membran auf Basis eines Polymer-oder Naturfasern ausweisenden Substrates, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
DE10238945A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Elektrischer Separator mit Abschaltmechanismus, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10238941A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Hochleistungsbatterien
DE10238944A1 (de) 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator zur Verwendung in Hochenergiebatterien sowie Verfahren zu dessen Herstellung
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
DE10255122A1 (de) 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Langzeitstabiler Separator für eine elektrochemische Zelle
DE10255121A1 (de) 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator mit asymmetrischem Porengefüge für eine elektrochemische Zelle
DE10347567A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Elektrischer Separator mit Abschaltmechanismus, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10347570A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Anorganische Separator-Elektroden-Einheit für Lithium-Ionen-Batterien, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien
DE10347568A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Kondensator mit keramischer Separationsschicht
DE10347566A1 (de) 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Keramischer Separator für elektrochemische Zellen mit verbesserter Leitfähigkeit
DE10347569A1 (de) 2003-10-14 2005-06-02 Degussa Ag Keramische, flexible Membran mit verbesserter Haftung der Keramik auf dem Trägervlies
DE102004018930A1 (de) 2004-04-20 2005-11-17 Degussa Ag Verwendung eines keramischen Separators in Lithium-Ionenbatterien, die einen Elektrolyten aufweisen, der ionische Flüssigkeiten enthält
DE102004018929A1 (de) 2004-04-20 2005-11-17 Degussa Ag Elektrolytzusammensetzung sowie deren Verwendung als Elektrolytmaterial für elektrochemische Energiespeichersysteme
DE102005029124A1 (de) 2005-06-23 2006-12-28 Degussa Ag Filmbildner freies Elektrolyt-Separator-System sowie dessen Verwendung in elektrochemischen Energiespeichern
DE102005042215A1 (de) 2005-09-05 2007-03-08 Degussa Ag Separator mit verbesserter Handhabbarkeit
DE102007005156A1 (de) 2007-01-29 2008-08-14 Evonik Degussa Gmbh Keramische Membrane mit verbesserter Haftung auf plasmabehandeltem polymerem Supportmaterial, sowie deren Herstellung und Verwendung
US20090286147A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Atsushi Nakajima Composite porous membrane, method of producing composite porous membrane, and battery separator, battery and capacitor using the same
DE102009002680A1 (de) 2009-04-28 2010-11-04 Evonik Litarion Gmbh Herstellung und Verwendung keramischer Kompositmaterialien basierend auf Polymer-Trägerfolie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2668328A1

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050874A (ko) * 2012-10-22 2014-04-30 주식회사 엘지화학 균일한 기공 배열을 갖는 다공성 분리막 및 이를 포함하는 이차전지
KR101705305B1 (ko) 2012-10-22 2017-02-09 주식회사 엘지화학 균일한 기공 배열을 갖는 다공성 분리막 및 이를 포함하는 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
CN103354848A (zh) 2013-10-16
KR20140006843A (ko) 2014-01-16
EP2668328A1 (de) 2013-12-04
DE102011003186A1 (de) 2012-07-26
US20130302695A1 (en) 2013-11-14
JP2014505147A (ja) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012100889A1 (de) Dünne, makroporöse polymerfolien
DE10336380B4 (de) Ultradünner, poröser und mechanisch stabiler Vliesstoff und dessen Verwendung
EP2616580B1 (de) Hochfunktionelles spinnvlies aus partikelhaltigen fasern sowie verfahren zur erzeugung
EP0432586B1 (de) Zweischichtiges Vliesstoffmaterial, insbesondere mit Langzeitfiltereigenschaften, sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE4303362C2 (de) Separatormaterial für Batterien und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69430377T2 (de) Nachbehandlung von laminierten vliesen
DE202004021610U1 (de) Weicher und dreidimensionaler Vliesstoff
DE2731291A1 (de) Wildlederartiges bahnmaterial und verfahren zu seiner herstellung
EP2547816A1 (de) Vernähte multiaxiale gelege
EP2311360B1 (de) Staubsaugerfilterbeutel
DE29617779U1 (de) Wasserdampfdurchlässiges und wasserabweisendes Futtermaterial für die Bekleidungs- und Schuhindustrie
WO2004097111A1 (de) Faservliesmatte, verfahren zu dessen herstellung und faserverbundwerkstoff
EP1772258B1 (de) Verwendung eines Vlieslaminats für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen und faserverstärktes Kunststoffteil
DE10135111A1 (de) Komposit-Vliesstoff mit hoher Querfestigkeit, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE60012235T2 (de) Vliesstoff mit stabilisierten filamentbündeln
EP3341514A1 (de) Reinigungstextil
EP2758580B1 (de) Vliesstoff mit einer elementarfilamente enthaltenden matrix
DE69331065T2 (de) Nachbehandlung von vliesstoffe.
DE102010047105A1 (de) Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften
EP1838523B1 (de) Mehrschichtiges textiles flächengebilde
CH708682A1 (de) Garniturträger.
DE10345953B4 (de) Vliesstoff und Verfahren zur seiner Herstellung
DE10141410B4 (de) Batterieseparatoren, Verfahren zu deren Herstellung sowie die Verwendung derselben
DE102019203986B4 (de) Vliesstoffartikel
DE102015010105A1 (de) Dehnbarer Vliesstoff, Verfahren zur Herstellung eines dehnbaren Vliesstoffes und Verwendung desselben

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11805844

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011805844

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011805844

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13980719

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137019739

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013550791

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE