新的或改进的微孔膜、电池隔板、被涂覆的隔板、电池及相关方法技术

技术编号:23775009 阅读:65 留言:0更新日期:2020-04-12 03:53
本申请致力于新的和/或改进的MD和/或TD拉伸的和可选压延的膜,隔板,基膜,微孔膜,包含所述隔板、基膜或膜的电池隔板,包含所述隔板的电池和/或制造和/或使用这种膜、隔板、基膜、微孔膜、电池隔板和/或电池的方法。例如,制造具有比现有微孔膜和电池隔板更好的期望特性的平衡的微孔膜和包含同样膜的电池隔板的新的和/或改进的方法。本文所公开的方法包括下列步骤:1.)获得无孔膜前体;2.)由无孔膜前体形成多孔双向拉伸的膜前体;3.)进行(a)压延,(b)额外的加工方向(MD)拉伸,(c)额外的横向(TD)拉伸,和(d)在多孔双向拉伸的前体上填充孔中的至少一项,以形成最终的微孔膜。本文所描述的微孔膜或电池隔板在施加任何涂层之前,可具有下列期望的性能平衡:大于200或250kg/cm

New or improved microporous membrane, battery separator, coated separator, battery and related methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的或改进的微孔膜、电池隔板、被涂覆的隔板、电池及相关方法相关申请交叉引用优先权声明根据35U.S.C.§119(e),本申请要求2017年5月26日提交的美国临时专利申请No.62/511,465的权益和优先权,其在此通过全文引用并入本文。
本申请致力于新的和/或改进的微孔膜、包含所述微孔膜的电池隔板和/或制造新的和/或改进的微孔膜和/或包含这种微孔膜的电池隔板的方法。例如,新的和/或改进的微孔膜和包含这种膜的电池隔板可具有比现有微孔膜更好的性能、独特的结构和/或更好的期望性能的平衡。而且,新的和/或改进的方法生产微孔膜、薄多孔膜、独特的膜和/或包含这些膜的电池隔板,其具有比现有微孔膜更好的性能、独特的性能、对干法工艺膜或隔板来说独特的性能、独特的结构和/或更好的期望性能的平衡。新的和/或改进的微孔膜、包含所述微孔膜的电池隔板和/或方法可以解决与至少特定的现有微孔膜相关的问题、难题或需求。
技术介绍
随着技术要求的提高,对电池隔板性能、质量和制造的需求也在增加。已经开发出各种技术和方法来改善在例如锂离子电池(包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池隔板,其包含至少一种微孔膜,在向该膜施加任何涂层之前,该微孔膜具有下列各个特性:大于或等于200kg/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170526 US 62/511,4651.电池隔板,其包含至少一种微孔膜,在向该膜施加任何涂层之前,该微孔膜具有下列各个特性:大于或等于200kg/cm2的TD抗拉强度、大于或等于200gf的穿刺强度和大于或等于20s的JIS透气度。


2.如权利要求1所述的电池隔板,其中,JIS透气度在50和300s之间。


3.如权利要求1所述的电池隔板,其中,JIS透气度在100和300s之间。


4.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在300和800gf之间。


5.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在400和800gf之间。


6.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在300和700gf之间。


7.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在400和700gf之间。


8.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在300和600gf之间。


9.如权利要求1-3任一项所述的电池隔板,其中,穿刺强度在400和600gf之间。


10.如权利要求1-9任一项所述的电池隔板,其中,TD抗拉强度在250和1,000kg/cm2之间。


11.如权利要求1-9任一项所述的电池隔板,其中,TD抗拉强度在300和900kg/cm2之间。


12.如权利要求1-9任一项所述的电池隔板,其中,TD抗拉强度在400和800kg/cm2之间。


13.如权利要求1-9任一项所述的电池隔板,其中,TD抗拉强度在250和700kg/cm2之间。


14.如权利要求1-13任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜的厚度在4和40微米之间。


15.如权利要求1-13任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜的厚度在4和30微米之间。


16.如权利要求1-13任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜的厚度在4和20微米之间。


17.如权利要求1-13任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜的厚度在4和10微米之间。


18.如权利要求1-17任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜包含至少一种聚烯烃。


19.如权利要求1-18任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜包含至少两种聚烯烃。


20.如权利要求1-19任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜具有三层结构。


21.如权利要求20所述的电池隔板,其中,三层包含以(PE-PP-PE)的顺序含聚乙烯(PE)的层、含聚丙烯(PP)的层和含PE的层或以(PP-PE-PP)的顺序含PP的层、含PE的层和含PP的层中的至少一种。


22.如权利要求1-19任一项所述的电池隔板,其中,微孔膜是包含至少一种聚烯烃的单层。


23.如权利要求22所述的电池隔板,其中,微孔膜是包含聚丙烯(PP)的单层。


24.如权利要求22所述的电池隔板,其中,微孔膜是包含聚乙烯(PE)的单层。


25.如权利要求1-24任一项所述的电池隔板,其中,至少一种微孔膜的至少一侧上被涂覆。


26.如权利要求25所述的电池隔板,其中,涂层包含聚合物和有机或无机颗粒。


27.如权利要求18-26任一项所述的电池隔板,其中,聚烯烃为超低分子量、低分子量、中分子量、高分子量或超高分子量聚烯烃中的至少一种。


28.如权利要求27所述的电池隔板,其中,聚烯烃是高或超高分子量聚烯烃。


29.如权利要求27所述的电池隔板,其中,聚烯烃是低或超低分子量聚烯烃。


30.电池隔板,其包含至少一种微孔的、被拉伸和压延的、干法工艺聚烯烃膜,在向该膜施加任何涂层之前,其具有下列特性中的至少一种:大于或等于250kg/cm2的TD抗拉强度、大于或等于400gf的穿刺强度、和大于或等于20的JIS透气度。


31.形成微孔膜的方法,包括:
获得无孔前体膜;
形成多孔双向拉伸的前体膜,其或是通过在加工方向(MD)拉伸无孔前体膜以形成多孔单向拉伸的前体,并随后在垂直于MD的横向(TD)拉伸该多孔单向拉伸的前体,或是通过同时MD和TD拉伸该无孔前体膜;之后
在该多孔双向拉伸前体膜上以任何顺序进行下列中的至少一项:压延、额外的MD拉伸、额外的TD拉伸、填充孔、和涂覆。


32.如权利要求31所述的方法,其中,该无孔前体膜不使用溶剂或油、通过挤出或共挤出至少一种聚烯烃而获得。


33.如权利要求32所述的方法,其中,至少一种聚烯烃选自:高或低分子量聚乙烯(PE)、和高或低分子量聚丙烯(PP)。


34.如权利要求31所述的方法,其中,该无孔前体膜是含有至少一种聚烯烃的单层或多层的无孔前体膜。


35.如权利要求34所述的方法,其中,该无孔前体膜是含有至少一种聚烯烃的三层无孔前体膜。


36.如权利要求35所述的方法,其中,该三层无孔前体膜包括以(PE-PP-PE)顺序含聚乙烯(PE)的层、含聚丙烯(PP)的层和含PE的层或以(PP-PE-PP)顺序含PP的层、含PE的层和含PP的层中的至少一种。


37.如权利要求34所述的方法,其中,该无孔前体膜是包含聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)的单层。


38.如权利要求31所述的方法,其中,该无孔前体膜使用溶剂或油、通过溶剂浇铸至少一种聚烯烃而获得。


39.如权利要求31所述的方法,其中,该多孔双向拉伸的前体膜通过在加工方向(MD)拉伸无孔膜以形成多孔单向拉伸的前体,然后在垂直于MD的横向(TD)拉伸多孔单向拉伸的前体而形成。


40.如权利要求39所述的方法,其进一步包括单向拉伸前体的横向(TD)松弛和多孔双向拉伸前体的加工方向(MD)松弛中的至少一种。


41.如权利要求40所述的方法,其进一步包括多孔单向拉伸膜前体的横向(TD)松弛。


42.如权利要求40所述的方法,其进一步包括多孔双向拉伸膜前体的加工方向(MD)松弛。


43.如权利要求31所述的方法,其中,在横向(TD)上有或没有任何变化下将无孔膜前体在加工方向(MD)拉伸50至500%(0.5倍至5倍)。


44.如权利要求31所述的方法,其中,在单向拉伸的薄膜在加工方向(MD)有或没有任何变化下在横向(TD)将单向拉伸的前体拉伸100至1000%(1倍至10倍)拉伸。


45.如权利要求31所述的方法,其中,在加工方向(MD)或横向(TD)的拉伸是冷、室温或热拉伸中的至少一种。


46.如权利要求31所述的方法,其中,多孔双向拉伸的膜前体通过同时在加工方向(MD)和在横向(TD)拉伸无孔膜前体而形成。


47.如权利要求31所述的方法,其中,在多孔双向拉伸的膜前体上进行压延、额外的MD拉伸、额外的TD拉伸、和孔填充中的至少两项。


48.如权利要求31所述的方法,其中,在多孔双向拉伸的膜前体上进行压延、额外的MD拉伸、额外的TD拉伸、和孔填充中的至少三项。


49.如权利要求31所述的方法,其中,在多孔双向拉伸的膜前体上进行压延、额外的MD拉伸、额外的TD拉伸、和孔填充中的每一项。


50.如权利要求31所述的方法,其中,多孔双向拉伸的膜前体被压延。


51.如权利要求50所述的方法,其中,压延产生大于或等于35%的厚度减小。


52.如权利要求51所述的方法,其中,厚度减小大于或等于40%。


53.如权利要求52所述的方法,其中,厚度减小大于或等于50%。


54.如权利要求50所述的方法,其中,多孔双向拉伸的膜前体经受额外的加工方向(MD)拉伸,然后被压延。


55.如权利要求50所述的方法,其中,多孔双向拉伸的膜前体经受额外的横向(TD)拉伸,然后被压延。...

【专利技术属性】
技术研发人员:巴里·J·萨米近藤孝彦威廉·约翰·梅森康·卡伦·萧罗伯特·摩瑞恩杰弗瑞·G·波利布莱恩·R·斯特普克里斯托弗·K·斯托克斯张晓民
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

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