專利名稱：X射線敏感的電池隔板以及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及制造和使用這種隔板的方法， 包括這種隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的檢測方法。
背景技術(shù)：
電池隔板用于例如在二次鋰電池中分隔電池的正負(fù)電極。電池隔板通常是微孔性 的，從而能以最小的可能阻力實現(xiàn)離子電流，同時防止電極間的直接接觸導(dǎo)致內(nèi)部短路。一般來說，電池隔板夾在二次鋰電池的正電極和負(fù)電極之間。重要的是，電池隔板 要保持其適當(dāng)?shù)奈恢茫驗榧词刮⑿〉奈灰埔部赡軙痣姵貎?nèi)的短路。目前，除了在2009 年3月沈日公布的美國專利公開文獻(xiàn)US2009/0081535A1中所述的技術(shù)以外，還沒有通行 的技術(shù)可用來確定隔板在電池中的位置，從而防止有缺陷的電池(即，在制造過程中電池 隔板(或電極)發(fā)生位移的電池)進(jìn)入消費市場。微孔聚合物膜是已知的，可以由多種方法制成，并且膜的制造方法可影響膜的 物理特性。例如，參見文獻(xiàn) Kesting， Robert Ε. , Synthetic Polymeric Membranes, AStructural Perspective,Second Edition,John Wiley&Sons,New York,NY, (1985)。三 種不同的制造微孔聚合物膜的已知方法包括干拉伸法(也被稱為CELGARD法)、濕法、和 顆粒拉伸法。干拉伸法(CELGARD法)是指，由在加工方向上拉伸(MD拉伸)非多孔性半結(jié)晶擠 出聚合物前體形成孔的方法。例如，參見上述文獻(xiàn)(似計^^，第四0-297頁)，其內(nèi)容以引 用的方式并入本文。這種干拉伸法不同于濕法和顆粒拉伸法。一般來說，在也稱為相轉(zhuǎn)化 法、提取法、或TIPS法的濕法中，將聚合物原料與處理油(有時指增塑劑)混合，擠出這種 混合物，然后，當(dāng)除去處理油時形成孔(可以在除油之前或之后拉伸這些膜)。例如，參見同 述文獻(xiàn)(Kesting，第237-286頁)，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。一般來說，在顆粒拉伸法中，將聚合物原料與成孔顆粒混合，擠出這種混合物，在 拉伸過程中，當(dāng)聚合物與顆粒之間的界面由于拉伸力的原因斷裂時，就形成孔。例如，參見 美國專利No. 6，057，061和No. 6，080，507，它們每個的內(nèi)容以引用的方式并入本文。此外，由這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 通常可以將膜彼此區(qū)別開來。例如，由于在縱向上拉伸(MD拉伸)前體的原因，干拉伸膜可 以具有縫形的孔。由于油或增塑劑以及在縱向上拉伸(MD拉伸)和在橫方向或橫向上拉伸 (TD拉伸)前體的原因，濕法膜往往具有較圓的孔和帶狀外觀。另一方面，顆粒拉伸膜可以 具有橢圓形的孔，因為顆粒加上縱向拉伸(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。通過干拉伸法制造的膜已經(jīng)取得了良好的商業(yè)成功，如由北卡羅萊納州夏洛特的 Celgard有限責(zé)任公司出售的各種Celgard 干拉伸多孔膜，包括平片膜、電池隔板、中 空纖維等，但仍需要對它們的至少選定的物理屬性進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)整或增強(qiáng)，以便使它們可用 于更廣泛的應(yīng)用、針對具體用途的性能更好等。
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2007年8月23日公布的美國專利申請公開US2007/0196638A1中公開了一種改進(jìn) 的干拉伸法(改進(jìn)CELGARD法)，涉及例如通過如下的方式形成獨特的圓形孔，在縱向上拉 伸(MD拉伸)非多孔性半結(jié)晶擠出聚合物前體，接下來在橫向上進(jìn)行拉伸(TD拉伸)，縱向 松弛(MD松弛)，上述內(nèi)容以引用的方式并入本文。盡管在電池隔板的研發(fā)中進(jìn)行了諸多的工作，但仍然需要改進(jìn)的電池隔板，如這 樣的電池隔板，它是X射線敏感的，或者當(dāng)將其插入或嵌入電池、單電池、電池組、卷芯、殼 體等時是容易檢測的，從而可以確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置，或 者確定其相對于電極的位置，該電池隔板的制造相對容易，成本低，符合性能要求，符合產(chǎn) 品規(guī)格，等等。此外，仍然可需要檢測隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的 方法，從而可確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置或相對于電極的位置， 該方法相對容易且經(jīng)濟(jì)合算；需要制造這種隔板的方法，該方法相對簡單且經(jīng)濟(jì)合算；需 要使用這種隔板的方法，該方法相對簡單且經(jīng)濟(jì)合算，等等。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)至少選定的實施例，本申請涉及用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以 及檢測這種隔板在二次鋰電池中的位置的方法。根據(jù)至少選定的實施例，優(yōu)選的X射線敏 感的電池隔板包括具有X射線可檢測的成分的微孔膜。根據(jù)至少選定的實施例，X射線可 檢測成分的構(gòu)成量足以相對于電極檢測隔板(例如，在X射線圖中形成最小的差別)。根據(jù) 至少特定的隔板實施例，X射線可檢測的成分占不到微孔膜的20重量％，優(yōu)選不到微孔膜 的15重量％，更優(yōu)選不到微孔膜的10重量％，最優(yōu)選不到微孔膜的5重量％。至少一種檢測隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的示例方法，包 括以下步驟(1)提供包括X射線敏感或可檢測的電池隔板的電池、單電池、電池組、卷芯、 殼體等；( 對電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等進(jìn)行X射線輻射；以及C3)從而檢測隔板 在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置。根據(jù)本發(fā)明至少選定的實施例，提供了改進(jìn)的電池隔板、方法等，如這樣的改進(jìn)型 電池隔板，它是X射線敏感的，或者當(dāng)將其插入或嵌入電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等 時是容易檢測的，從而可以確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置，或者確 定其相對于電極的位置，該電池隔板的制造相對容易，成本低，符合性能要求，符合產(chǎn)品規(guī) 格，等等。此外，根據(jù)本發(fā)明至少選定的實施例，提供了制造、使用隔板或檢測隔板在電池、 單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的改進(jìn)方法，如改進(jìn)的電池隔板，它是X射線敏感或 容易檢測的，從而可確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置或其相對于電極 的位置，所述的方法相對容易且經(jīng)濟(jì)合算，提供了制造這種隔板的方法，該方法相對簡單且 經(jīng)濟(jì)合算，提供了使用這種隔板的方法，該方法相對簡單且經(jīng)濟(jì)合算，等等。根據(jù)至少某些實施例，本申請涉及用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以及 檢測這種隔板在二次鋰電池中的位置的方法。X射線敏感的電池隔板優(yōu)選包括具有X射線 可檢測的成分的微孔膜。在至少一個實施例中，X射線可檢測的成分(如硫酸鋇顆粒)優(yōu) 選占不到微孔膜的5重量％。檢測這種隔板在電池中的位置的方法包括以下步驟(1)提 供包括X射線敏感的電池隔板的電池；( 對電池進(jìn)行X射線輻射；以及C3)從而檢測所述 隔板在所述電池中的位置。
本發(fā)明至少選定的實施例涉及干拉伸的X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及涉 及制造這種隔板的干拉伸法和使用這種隔板的方法，包括檢測這種隔板在電池、單電池、電 池組、卷芯、殼體等中的位置的方法。本發(fā)明至少選定的實施例涉及濕法X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及涉及制 造這種隔板的濕方法和使用這種隔板的方法，包括檢測這種隔板在電池、單電池、電池組、 卷芯、殼體等中的位置的方法。本發(fā)明至少選定的實施例涉及顆粒拉伸的X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及 涉及制造這種隔板的顆粒拉伸方法和使用這種隔板的方法，包括檢測這種隔板在電池、單 電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的方法。本發(fā)明至少選定的實施例涉及改進(jìn)的干拉伸法X射線敏感或可檢測的電池隔板， 以及涉及制造這種隔板的改進(jìn)干拉伸法和使用這種隔板的方法，包括檢測這種隔板在電 池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的方法。


為例示本發(fā)明，圖中顯示了目前優(yōu)選的形式；然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于 所示的確切實施例、布置和手段。圖1是根據(jù)本發(fā)明的X射線敏感的電池隔板的第一實施例的示意透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的X射線敏感的電池隔板的第二實施例的示意透視圖；以及圖3是包括圖1的X射線敏感的電池隔板的電池或殼體的分解圖。
具體實施例方式參考附圖，其中，同樣的附圖標(biāo)記代表同樣的元件，圖1所示為X射線敏感的電池 隔板10的第一實施例。X射線敏感的電池隔板10包括微孔膜12，所述微孔膜12含有分散 其中的X射線可檢測的成分14。微孔膜12可以是含有X射線可檢測的成分14的任何微孔膜。微孔膜通常是本領(lǐng) 域中已知的。微孔膜12可以由任何材料制成，例如由聚合物制成。聚合物例如可以是任 何合成的聚合物、纖維素、或合成改性的纖維素。優(yōu)選的合成聚合物為聚烯烴，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、它們的共 聚物、以及它們的混合物或共混物。微孔膜12可以具有任意的孔隙度；例如，微孔膜12的 孔隙度可以在約20%至約80%的范圍內(nèi)。微孔膜12可以具有任意的平均孔徑；例如，微孔 膜12的平均孔徑可以在約0. 1微米至約5微米的范圍內(nèi)。微孔膜12可以由一層或多層構(gòu) 成，并且可以具有任意的厚度；例如，微孔膜12的厚度可以在約6微米至約80微米的范圍 內(nèi)。X射線可檢測的成分14可以是任何X射線可檢測的材料。例如，X射線材料14 可選自金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X射線熒光材料、金屬硫酸鹽或諸如硫酸鋇 (BaSO4)之類的鹽、以及它們的組合。列出的X射線材料是非限制性的。示例的金屬氧化物 包括但不限于具有選自 Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、 Cu、Ni、和狗的金屬的金屬氧化物。列出的金屬氧化物是非限制性的。示例的金屬磷酸鹽 包括但不限于具有選自 Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni、和!^e的金屬的金屬磷酸鹽。列出的金屬磷酸鹽是非限制性的。示例的金屬碳酸鹽 包括但不限于具有選自 Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、 Cu、Ni、和狗的金屬的金屬碳酸鹽。列出的金屬碳酸鹽是非限制性的。示例的X射線熒光 材料包括但不限于有機(jī)材料、無機(jī)材料、以及它們的組合。用在本文中的熒光材料是指具有 能夠被X射線輻射激發(fā)以提供檢測信號的電子的材料。列出的X射線熒光材料是非限制性 的。X射線可檢測的成分14可以占膜12重量的任意百分比。例如，X射線可檢測的成分可 以占膜12的0. 01至98重量％，優(yōu)選可小于膜12的20重量％，更優(yōu)選小于膜12的15重 量％，最優(yōu)選小于膜12的10重量％。當(dāng)使用硫酸鋇顆粒為X射線可檢測的成分時，在一個 可能的優(yōu)選實施例中，硫酸鋇不到膜12的10重量％，更優(yōu)選可為膜12的2至5重量％，最 優(yōu)選可為膜12的約4重量％。在可供選擇的方式中，參考圖2，X射線敏感的電池隔板10'可以是多層電池隔 板。用在本文中的多層是指兩層或更多層。X射線可檢測的電池隔板10'優(yōu)選包括至少一 個含X射線可檢測的成分14'的微孔膜或?qū)?2'和至少一個另外的多孔膜、材料或?qū)?6。 優(yōu)選的是，X射線敏感或可檢測的電池隔板10'包括多個層16，例如，層12'的每一側(cè)各有 一個層。在一個實施例中，層16是附加層12'。此外，層16或12'或附加層中的至少一 個可以是閉合層，即，適合在由內(nèi)部或外部情況引起熱失控或內(nèi)部短路事件發(fā)生的情況下 關(guān)閉電極之間的離子電流的一種層。微孔膜或?qū)?2'(或若干層12')可以是含X射線可檢測的成分14'的任何微 孔膜。微孔膜通常是本領(lǐng)域中已知的。微孔膜12'可以由任何材料制成，例如由聚合物 制成。聚合物例如可以是任何合成的聚合物、纖維素、或合成改性的纖維素。優(yōu)選的合成 聚合物是聚烯烴，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)、它們的共聚物、以及它們的混合物或共混物。微孔 膜12'可以具有任意的孔隙度；例如，微孔膜12'的孔隙度可以在約20%至約80%的范圍 內(nèi)。微孔膜12'可以具有任意的平均孔徑；例如，微孔膜12'的平均孔徑可以在約0.1微 米至約5微米的范圍內(nèi)。微孔膜12'可以由一層或多層構(gòu)成，并且可以具有任意厚度。例 如，微孔膜12 ‘的厚度可以在約6微米至約80微米的范圍內(nèi)。X射線可檢測的成分14'(如成分14)可以是任何X射線可檢測的材料。例如， X射線材料14'可以是選自金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、和X射線熒光材料、金屬 硫酸鹽或諸如硫酸鋇(BaSO4)的鹽、以及它們的組合的材料。列出的X射線敏感或可檢測 的材料是非限制性的。示例的金屬氧化物包括但不限于具有選自Si、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、 Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni、和Fe的金屬的金屬氧化物。列出的金屬 氧化物是非限制性的。示例的金屬磷酸鹽包括但不限于具有選自Si、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、 Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni、和Fe的金屬的金屬磷酸鹽。列出的金屬 磷酸鹽是非限制性的。示例的金屬碳酸鹽包括但不限于具有選自Si、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、 Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Ni、和Fe的金屬的金屬碳酸鹽。列出的金屬 碳酸鹽是非限制性的。示例的X射線熒光材料包括但不限于有機(jī)材料、無機(jī)材料、以及它們 的組合。用在本文中的熒光材料是指具有能夠被X射線輻射激發(fā)以提供檢測信號的電子的 材料。列出的X射線熒光材料是非限制性的。X射線可檢測的成分14’可以占膜12’重量 的任意百分比。例如，X射線可檢測的成分14’可以占隔板10’或膜12’的0.01至98重量％，優(yōu)選可小于膜12’的20重量％，更優(yōu)選小于膜12’的15重量％，最優(yōu)選小于膜12’ 的10重量％。當(dāng)使用硫酸鋇顆粒為X射線可檢測的成分時，在一個可能的優(yōu)選實施例中， 硫酸鋇不到膜12’的10重量％，更優(yōu)選可為膜12’的2至5重量％，最優(yōu)選可為膜12’的
約4重量％。層或若干層16可以是任何常規(guī)的多孔或微孔膜、材料、或?qū)?。多孔或微孔膜或?料通常是本領(lǐng)域中已知的。層或若干層16可以由任何材料制成，例如由聚合物制成。聚合 物例如可以是任何合成的聚合物、纖維素、或合成改性的纖維素。優(yōu)選的合成聚合物是聚烯 烴，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、它們的共聚物、以及它們的混合物或共混物。層16可以具有任意的孔隙度；例如，層 16的孔隙度可以在約20%至約80%的范圍內(nèi)。層16可以具有任意的平均孔徑；例如，層 16的平均孔徑可以在約0. 1微米至約5微米的范圍內(nèi)。層16可以由一層或多層構(gòu)成，并 且可以具有任意厚度；例如，層16的厚度可以在約10微米至約40微米的范圍內(nèi)。當(dāng)隔板 10'包括不止一個層16時，每個這樣的層16可具有相同或不同的構(gòu)造。作為非限制性的 例子，隔板10'可以具有PP層12'與PP層16、PP層12'與PE層16、PE層12‘與PP層 16、PE層12'與PE層16、在兩個同樣的PP層16之間的PE層12'、在兩個不同的PP層 16之間的PE層12'、在兩個同樣的PE層16之間的PP層12'、在兩個不同的PE層16之 間的PP層12'、在第一 PP層16與第二 PE層16之間的PE層12'、兩個PP層12'、兩個 PP層12'與PE層16、兩個PE層12'、在兩個PP層16之間的兩個PE層12'，等等。隔板 10'的層12'和16例如可以共擠出、層壓、或粘結(jié)在一起。在制造時，參考圖3，把圖1的X射線敏感的電池隔板10(或圖2的10')夾在正 電極18與負(fù)電極20之間，并可隨后卷成卷芯15(棱柱構(gòu)造或堆疊、矩形電池、袋形電池、鈕 扣電池、其它殼體、容器、構(gòu)造等也是可以的)。卷芯15可進(jìn)一步包括負(fù)極引片M和正極 引片22。正電極18可以包括金屬片，例如鋁箔，即集流器，正電極材料或電極活性混合物 (未顯示，但為常規(guī))以常規(guī)的方式涂在集流器上面。負(fù)電極20可以包括金屬片，例如銅 箔，即集流器，負(fù)電極材料或電極活性混合物(未顯示，但為常規(guī))以常規(guī)的方式涂在集流 器上面。隨后，將卷芯15插入殼體沈，對其充以電解質(zhì)(未顯示)，然后，用蓋觀(或者在 每一端用蓋)密封殼體沈。殼體沈可以是金屬(例如鋼、不銹鋼、鋁)圓筒形殼體、塑料 盒、或箔(例如金屬化箔)袋等。電解質(zhì)可以是能夠提供離子導(dǎo)電性的任何物質(zhì)。電解質(zhì) 例如可以是液體電解質(zhì)、固體電解質(zhì)、或聚合物、或凝膠電解質(zhì)。液體電解質(zhì)通常包含溶解 在溶劑(即，無機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑)中的電解質(zhì)鹽。凝膠電解質(zhì)通常包含溶解在非水溶劑 中并與聚合物基質(zhì)膠凝化的電解質(zhì)鹽。在操作中，對包括X射線敏感的電池隔板10(或10')的電池、單電池、電池組、卷 芯、殼體等進(jìn)行X射線輻射，從而以便于檢測X射線敏感的電池隔板10(或10')在電池、 單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置。例如，隔板通常比電極寬，因此隔板的延伸超出電 極的側(cè)邊緣。隔板將電極分開并延伸超出電極的側(cè)邊緣，用以防止電極的物理接觸，以及因 此可能造成的短路。有可能在卷繞或在電池裝配過程中，延伸超出電極側(cè)邊緣的隔板部分 被削除、竄動或推后，或者以另外的方式被錯放(或者電極被移動或錯放)，因此，使得電極 有可能發(fā)生物理接觸。對裝配的電池、單電池、電池組等進(jìn)行X射線檢查，可實現(xiàn)為確定在 整個制造期間隔板保持(或者電極保持)在適當(dāng)位置上而進(jìn)行的檢驗、測查、或測試?？梢酝ㄟ^X射線檢查來觀察X射線可視隔板，用以確保其保持在自己的位置上(即，一部分延伸 超出電極的側(cè)邊緣)。此外，有可能通過計算機(jī)使X射線檢查過程自動化，從而提高檢查的 速度。根據(jù)至少選定可能優(yōu)選的實施例，通過干拉伸法(CELGARD法)制成膜或?qū)?2、 12'、和/或16，其中，通過在縱向上拉伸(MD拉伸)非多孔性半結(jié)晶擠出聚合物前體形成 孔。例如參見上述文獻(xiàn)(似計^^，第四0-297頁)，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。這種干 拉伸法不同于濕法和顆粒拉伸法。根據(jù)至少其它選定可能優(yōu)選的實施例，通過濕法(也稱相轉(zhuǎn)化法)、提取法、或 TIPS法制成膜或?qū)?2、12'、和/或16，其中，使聚合物原料與處理油(有時指增塑劑)混 合，擠出這種混合物，然后，當(dāng)除去處理油時形成孔(可以在除油之前或之后拉伸這些膜)。 例如參見上述文獻(xiàn)(Kesting，第237-286頁)，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。仍根據(jù)至少選定可能優(yōu)選的實施例，通過顆粒拉伸法制成膜或?qū)?2、12'、和/ 或16，其中，使聚合物原料與成孔顆粒混合，擠出這種混合物，在拉伸過程中當(dāng)聚合物與 顆粒之間的界面由于拉伸力的原因斷裂時形成孔。例如，參見美國專利No. 6，057，061和 No. 6，080, 507，它們每個的內(nèi)容以引用的方式并入本文。又根據(jù)至少其它選定可能優(yōu)選的實施例，通過改進(jìn)的干拉伸法(改進(jìn)CELGARD法) 制成膜或?qū)?2、12'、和/或16，該方法涉及例如在縱向上拉伸(MD拉伸)非多孔性半結(jié)晶 擠出聚合物前體，接下來在橫向上進(jìn)行拉伸(TD拉伸)，縱向松弛(MD松弛)。例如，參見 2007年8月23日公布的美國專利申請公開US2007/0196638A1，其內(nèi)容以引用的方式并入 本文。再根據(jù)至少其它選定的實施例，膜或?qū)?2、12'、和/或16是聚丙烯微孔膜，由 β-成核前體或β-成核聚丙烯(BNPP)制成，例如美國專利No. 6，368，742中公開的那樣， 該專利的內(nèi)容以引用的方式并入本文。用于聚丙烯的β-成核劑是導(dǎo)致在聚丙烯中產(chǎn)生β 晶體的物質(zhì)。此外，不是通過以下方式將X射線可檢測的成分14或14'結(jié)合到膜或?qū)?2、 12'、或16里面，或者除了通過以下方式將X射線可檢測的成分14或14'結(jié)合到膜或?qū)?12,12'、或16里面之外(所述方式例如是在擠出或形成前體、膜、膜片等之前將其與聚合 物混合)，Χ射線可檢測的成分14或14'可以施加到膜或?qū)?2、12'、或16上，施加到膜或 層12、12'、或16的前體上，可以涂布在膜或?qū)?2、12'、或16上，可以施加到膜或?qū)?2、 12'、或16上，等等。例如但不限于，可以通過以下方式把硫酸鋇顆粒結(jié)合到膜或?qū)?2、 12'、或16里面，所述方式是在擠出或形成前體、膜、膜片等之前將其與聚合物混合料混 合，可以施加到膜或?qū)?2、12'、或16上或者施加到膜12、12'、或16的前體上，可以涂布 在膜或?qū)?2、12'、或16上，或者可以涂布在膜或?qū)?2、12'、或16的前體上，等等。按這 種方式，可以把X射線可檢測的成分或若干成分14或14'結(jié)合到膜或?qū)?2、12'、和/或 16的孔的里面、所述孔的表面上、施加到所述孔上和/或所述孔中。例如但不限于，可以把 X射線可檢測的成分14或14'結(jié)合到膜或?qū)?2或12'的孔里面、所述孔的表面上、施加 到所述孔上和/或所述孔中，并且可以占膜12或12'重量或隔板10或10'重量的任意百 分比。例如，X射線可檢測的成分14或14'可以占隔板10或10'或膜12或12'的0. 01 至98重量％，優(yōu)選小于膜12或12'的20重量％，更優(yōu)選小于膜12或12'的15重量％，最優(yōu)選小于膜12或12'的10重量％。當(dāng)使用硫酸鋇顆粒為X射線可檢測的成分時，在一 個可能優(yōu)選的實施例中，硫酸鋇不到隔板10或10'或者膜12或12'的10重量％，更優(yōu)選 可為膜12或12'的2至5重量％，最優(yōu)選可為膜12或12'的約4重量％。當(dāng)使用硫酸鋇 顆粒為X射線可檢測的成分時，在另一可能優(yōu)選的實施例中，硫酸鋇不到膜12或12'的前 體的15重量％，更優(yōu)選可不到前體的10重量％，優(yōu)選可為前體的1至10重量％，最優(yōu)選可 為前體的約7至8重量％。在一個可能的實例中，多孔聚合物膜12具有包含硫酸鋇顆粒的涂層和在其一個 表面上的粘結(jié)劑。硫酸鋇的重量百分比優(yōu)選不到膜與涂層合并重量的20重量％。根據(jù)本發(fā)明至少選定的實施例，提供用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以 及檢測這種隔板在二次鋰電池中的位置的方法。根據(jù)至少選定的實施例，優(yōu)選的X射線敏 感的電池隔板包括具有X射線可檢測的成分的微孔膜。根據(jù)至少選定的實施例，X射線可 檢測的成分所占的量足以相對于電極檢測隔板(例如，在X射線圖中形成最小的差別)。根 據(jù)至少特定的隔板實施例，X射線可檢測的成分占不到微孔膜的20重量％，優(yōu)選不到微孔 膜的15重量％，更優(yōu)選不到微孔膜的10重量％，最優(yōu)選不到微孔膜的5重量％。至少檢測隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的示例方法包括以 下步驟(1)提供包括X射線敏感或可檢測的電池隔板的電池、單電池、電池組、卷芯、殼體 等；( 對電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等進(jìn)行X射線輻射；以及C3)從而檢測隔板在電 池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置。根據(jù)本發(fā)明至少選定的實施例，提供了改進(jìn)的電池隔板、方法等，如這樣的改進(jìn)型 電池隔板，它是X射線敏感的，或者當(dāng)將其嵌入電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等時是容 易檢測的，從而可以確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置，或者確定其相 對于電極的位置，該電池隔板的制造相對容易，成本低，符合性能要求，符合產(chǎn)品規(guī)格，等 等。此外，根據(jù)本發(fā)明至少選定的實施例，提供了制造、使用隔板或檢測隔板在電池、單電 池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的改進(jìn)方法，如改進(jìn)的電池隔板，它是X射線敏感或容易 檢測的，從而可確定其在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等內(nèi)的位置或其相對于電極的位 置，所述的方法相對容易且經(jīng)濟(jì)合算，提供了制造這種隔板的方法，該方法相對簡單且經(jīng)濟(jì) 合算，提供了使用這種隔板的方法，該方法相對簡單且經(jīng)濟(jì)合算，等等。根據(jù)至少某些實施例，本申請涉及用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以及 檢測這種隔板在二次鋰電池中的位置的方法。X射線敏感的電池隔板優(yōu)選包括具有X射線 可檢測的成分的微孔膜。X射線可檢測的成分(如硫酸鋇顆粒)優(yōu)選占不到微孔膜的5重 量％。檢測這種隔板在電池中的位置的方法包括以下步驟(1)提供包括X射線敏感的電 池隔板的電池；( 對電池進(jìn)行X射線輻射；以及C3)從而視覺檢測所述隔板在所述電池中 的位置。至少本發(fā)明選定的實施例涉及干拉伸的X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及制 造這種隔板的干拉伸法和使用這種隔板的方法，包括這種隔板在電池、單電池、電池組、卷 芯、殼體等中的位置的檢測方法。至少本發(fā)明選定的實施例涉及濕法X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及制造這 種隔板的濕方法和使用這種隔板的方法，包括這種隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體 等中的位置的檢測方法。
至少本發(fā)明選定的實施例涉及顆粒拉伸的X射線敏感或可檢測的電池隔板，以及 制造這種隔板的顆粒拉伸方法和使用這種隔板的方法，包括這種隔板在電池、單電池、電池 組、卷芯、殼體等中的位置的檢測方法。至少本發(fā)明選定的實施例涉及改進(jìn)的干拉伸法X射線敏感或可檢測的電池隔板， 以及制造這種隔板的改進(jìn)干拉伸法和使用這種隔板的方法，包括這種隔板在電池、單電池、 電池組、卷芯、殼體等中的位置的檢測方法。至少選定的實施例涉及用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以及隔板在二 次鋰電池中的位置的檢測方法，X射線敏感的電池隔板包括至少一個微孔膜，該至少一個微 孔膜在其中、其上具有X射線可檢測的成分或添加有X射線可檢測的成分，X射線可檢測的 成分占不到微孔膜或隔板的20重量％，和/或檢測隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體 等中的位置的方法，包括以下步驟(1)提供包括X射線敏感的電池隔板的電池、單電池、電 池組、卷芯等；(2)對電池、單電池、電池組、卷芯等進(jìn)行X射線輻射；以及(3)從而檢測所述 隔板在所述電池、單電池、電池組、卷芯等中的位置。在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和基本特性的情況下，可以按其它形式實施本發(fā)明，因此， 應(yīng)該參考所附的權(quán)利要求書而非前述的說明書來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在二次鋰電池中隔板相對于電極的位置的檢測方法，包括如下步驟提供二次鋰電池，該二次鋰電池包括正電極、負(fù)電極、位于所述電極之間的X射線敏感 的隔板、以及容納所述電極和隔板的殼體，所述X射線敏感的隔板包括其中分散有X射線可 檢測成分的微孔膜，所述X射線可檢測成分占所述膜的至少2重量％且不多于20重量％ ；對所述二次鋰電池進(jìn)行X射線輻射；確定所述隔板相對于所述電極的位置；以及基于所述隔板相對于所述電極的位置確認(rèn)或否認(rèn)所述二次鋰電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述X射線可檢測成分占所述膜的2至10重 量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述X射線可檢測成分占所述膜的2至5重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述X射線可檢測成分占所述膜的約4重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述X射線可檢測成分選自金屬、金屬氧化物、金 屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X射線熒光材料、金屬鹽、金屬硫酸鹽、或它們的混合物，且任何前述 的金屬選自 Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、Pb、Sn、Sb、Cu、Fe、以及 它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述X射線可檢測成分是硫酸鋇。
7.一種用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板，包括具有X射線可檢測成分的微孔膜，所述X射線可檢測成分以分散在所述微孔膜中、涂布 在所述微孔膜上、或添加于所述微孔膜中的至少一種方式存在，且所述X射線可檢測成分 占所述膜或隔板的至少2重量％且不多于20重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線敏感的電池隔板，其中，所述X射線可檢測成分占所述 膜的2-10重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線敏感的電池隔板，其中，所述X射線可檢測成分占所述 膜的2-5重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線敏感的電池隔板，其中，所述X射線可檢測成分占所述膜的約4重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線敏感的電池隔板，其中，所述X射線可檢測成分選自 金屬、金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬碳酸鹽、X射線熒光材料、金屬鹽、金屬硫酸鹽、或它們 的混合物，且任何前述的金屬選自 Zn、Ti、Mn、Ba、Ni、W、Hg、Si、Cs、Sr、Ca、Rb、Ta、Zr、Al、 Pb、Sn、Sb、Cu、Fe、以及它們的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線敏感的電池隔板，其中，所述X射線可檢測成分是硫 酸鋇。
13.一種可供X射線檢查的二次鋰電池，包括正電極、負(fù)電極、位于所述電極之間的X射線敏感的隔板、以及容納所述電極和隔板的 殼體，所述X射線敏感的隔板包括如權(quán)利要求7-12其中之一所述X射線敏感的隔板。
全文摘要
本申請涉及用于二次鋰電池的X射線敏感的電池隔板以及檢測隔板在二次鋰電池中的位置的方法。X射線敏感的電池隔板包括在其中、在其上有X射線可檢測成分、或添加有X射線可檢測成分的微孔膜。X射線可檢測成分占不到微孔膜或隔板的20重量％。隔板在電池、單電池、電池組、卷芯、殼體等中的位置的檢測方法包括以下步驟(1)提供包括X射線敏感的電池隔板的電池、單電池、電池組、卷芯等；(2)對電池、單電池、電池組、卷芯等進(jìn)行X射線輻射；以及(3)從而檢測所述隔板在所述電池、單電池、電池組、卷芯等中的位置。
文檔編號G01B15/00GK102141387SQ201110020310
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者C·G·溫斯利, 張正銘, 李學(xué)法 申請人:賽爾格有限責(zé)任公司