X射线敏感的电池隔板以及相关方法技术

一种检测在二次锂电池中隔板相对于电极的位置的方法，包括如下步骤：提供二次锂电池，该二次锂电池包括正电极、负电极、位于所述电极之间的X射线敏感的隔板、以及容纳所述电极和隔板的壳体或袋，所述X射线敏感的隔板包括其中或其上分散有X射线可检测成分的微孔膜，所述X射线可检测成分占所述膜的至少2重量％且不多于20重量％；对所述二次锂电池进行X射线辐射；确定所述隔板相对于所述电极的位置；以及基于所述隔板相对于所述电极的位置确认或否认所述二次锂电池。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，母案的申请号是201110020310.6，母案的申请日2011年1月18日，母案的专利技术名称是《X射线敏感的电池隔板以及相关方法》。
本申请涉及X射线敏感或可检测的电池隔板，以及制造和使用这种隔板的方法，包括这种隔板在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等中的位置的检测方法。
技术介绍
电池隔板用于例如在二次锂电池中分隔电池的正负电极。电池隔板通常是微孔性的，从而能以最小的可能阻力实现离子电流，同时防止电极间的直接接触导致内部短路。一般来说，电池隔板夹在二次锂电池的正电极和负电极之间。重要的是，电池隔板要保持其适当的位置，因为即使微小的位移也可能会引起电池内的短路。目前，除了在2009年3月26日公布的美国专利公开文献US2009/0081535A1中所述的技术以外，还没有通行的技术可用来确定隔板在电池中的位置，从而防止有缺陷的电池(即，在制造过程中电池隔板(或电极)发生位移的电池)进入消费市场。微孔聚合物膜是已知的，可以由多种方法制成，并且膜的制造方法可影响膜的物理特性。例如，参见文献Kesting,RobertE.,SyntheticPolymericMembranes,AStructuralPerspective,SecondEdition,JohnWiley&Sons,NewYork,NY(1985)。三种不同的制造微孔聚合物膜的已知方法包括：干拉伸法(也被称为CELGARD法)、湿法、和颗粒拉伸法。干拉伸法(CELGARD法)是指，由在加工方向上拉伸(MD拉伸)非多孔性半结晶挤出聚合物前体形成孔的方法。例如，参见上述文献(Kesting，第290-297页)，其内容以引用的方式并入本文。这种干拉伸法不同于湿法和颗粒拉伸法。一般来说，在也称为相转化法、提取法、或TIPS法的湿法中，将聚合物原料与处理油(有时指增塑剂)混合，挤出这种混合物，然后，当除去处理油时形成孔(可以在除油之前或之后拉伸这些膜)。例如，参见同述文献(Kesting，第237-286页)，其内容以引用的方式并入本文。一般来说，在颗粒拉伸法中，将聚合物原料与成孔颗粒混合，挤出这种混合物，在拉伸过程中，当聚合物与颗粒之间的界面由于拉伸力的原因断裂时，就形成孔。例如，参见美国专利No.6,057,061和No.6,080,507，它们每个的内容以引用的方式并入本文。此外，由这些不同的形成方法得到的膜通常在物理上是不同的，并且各制造方法通常可以将膜彼此区别开来。例如，由于在纵向上拉伸(MD拉伸)前体的原因，干拉伸膜可以具有缝形的孔。由于油或增塑剂以及在纵向上拉伸(MD拉伸)和在横方向或横向上拉伸(TD拉伸)前体的原因，湿法膜往往具有较圆的孔和带状外观。另一方面，颗粒拉伸膜可以具有椭圆形的孔，因为颗粒加上纵向拉伸(MD拉伸)往往形成所述的孔。因此，各膜可以因制造方法而彼此不同。通过干拉伸法制造的膜已经取得了良好的商业成功，如由北卡罗莱纳州夏洛特的Celgard有限责任公司出售的各种干拉伸多孔膜，包括平片膜、电池隔板、中空纤维等，但仍需要对它们的至少选定的物理属性进行改进、调整或增强，以便使它们可用于更广泛的应用、针对具体用途的性能更好等。2007年8月23日公布的美国专利申请公开US2007/0196638A1中公开了一种改进的干拉伸法(改进CELGARD法)，涉及例如通过如下的方式形成独特的圆形孔，在纵向上拉伸(MD拉伸)非多孔性半结晶挤出聚合物前体，接下来在横向上进行拉伸(TD拉伸)，纵向松弛(MD松弛)，上述内容以引用的方式并入本文。尽管在电池隔板的研发中进行了诸多的工作，但仍然需要改进的电池隔板，如这样的电池隔板，它是X射线敏感的，或者当将其插入或嵌入电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等时是容易检测的，从而可以确定其在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等内的位置，或者确定其相对于电极的位置，该电池隔板的制造相对容易，成本低，符合性能要求，符合产品规格，等等。此外，仍然可需要检测隔板在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等中的位置的方法，从而可确定其在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等内的位置或相对于电极的位置，该方法相对容易且经济合算；需要制造这种隔板的方法，该方法相对简单且经济合算；需要使用这种隔板的方法，该方法相对简单且经济合算，等等。
技术实现思路
根据至少选定的实施例，本申请涉及用于二次锂电池的X射线敏感的电池隔板以及检测这种隔板在二次锂电池中的位置的方法。根据至少选定的实施例，优选的X射线敏感的电池隔板包括具有X射线可检测的成分的微孔膜。根据至少选定的实施例，X射线可检测成分的构成量足以相对于电极检测隔板(例如，在X射线图中形成最小的差别)。根据至少特定的隔板实施例，X射线可检测的成分占不到微孔膜的20重量％，优选不到微孔膜的15重量％，更优选不到微孔膜的10重量％，最优选不到微孔膜的5重量％。至少一种检测隔板在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等中的位置的示例方法，包括以下步骤：(1)提供包括X射线敏感或可检测的电池隔板的电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等；(2)对电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等进行X射线辐射；以及(3)从而检测隔板在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等中的位置。根据本专利技术至少选定的实施例，提供了改进的电池隔板、方法等，如这样的改进型电池隔板，它是X射线敏感的，或者当将其插入或嵌入电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等时是容易检测的，从而可以确定其在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等内的位置，或者确定其相对于电极的位置，该电池隔板的制造相对容易，成本低，符合性能要求，符合产品规格，等等。此外，根据本专利技术至少选定的实施例，提供了制造、使用隔板或检测隔板在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等中的位置的改进方法，如改进的电池隔板，它是X射线敏感或容易检测的，从而可确定其在电池、单电池、电池组、卷芯、壳体等内的位置或其相对于电极的位置，所述的方法相对容易且经济合算，提供了制造这种隔板的方法，该方法相对简单且经济合算，提供了使用这种隔板的方法，该方法相对简单且经济合算，等等。根据至少某些实施例，本申请涉及用于二次锂电池的X射线敏感的电池隔板以及检测这种隔板在二次锂电池中的位置的方法。X射线敏感的电池隔板优选包括具有X射线可检测的成分的微孔膜。在至少一个实施例中，X射线可检测的成分(如硫酸钡颗粒)优选占不到微孔膜的5重量％。检测这种隔板在电池中的位置的方法包括以下步骤：(1)提供包括X射线敏感的电池隔板的电池；(2)对电池进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测在二次锂电池中隔板相对于电极的位置的方法，包括如下步骤：提供二次锂电池，该二次锂电池包括正电极、负电极、位于所述电极之间的X射线敏感的隔板、以及容纳所述电极和隔板的壳体或袋，所述X射线敏感的隔板包括其中或其上分散有X射线可检测成分的微孔膜，所述X射线可检测成分占所述膜的至少2重量％且不多于20重量％；对所述二次锂电池进行X射线辐射；确定所述隔板相对于所述电极的位置；以及基于所述隔板相对于所述电极的位置确认或否认所述二次锂电池。

【技术特征摘要】
2010.01.19 US 12/689,4181.一种检测在二次锂电池中隔板相对于电极的位置的方法，包括如下步骤：
提供二次锂电池，该二次锂电池包括正电极、负电极、位于所述电极之间的X射线敏感
的隔板、以及容纳所述电极和隔板的壳体或袋，所述X射线敏感的隔板包括其中或其上分散
有X射线可检测成分的微孔膜，所述X射线可检测成分占所述膜的至少2重量％且不多于20重
量％；
对所述二次锂电池进行X射线辐射；
确定所述隔板相对于所述电极的位置；以及
基于所述隔板相对于所述电极的位置确认或否认所述二次锂电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述X射线可检测成分占所述膜的2至10重量％。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述X射线可检测成分占所述膜的2至5重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学法，C·G·温斯利，张正铭，
申请(专利权)人：赛尔格有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US