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1. WO2020206097 - POLYAMIDE-IMIDE COATED SEPARATORS FOR HIGH ENERGY RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES

Publication Number WO/2020/206097
Publication Date 08.10.2020
International Application No. PCT/US2020/026355
International Filing Date 02.04.2020
IPC
H01M 2/16 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
2Constructional details, or processes of manufacture, of the non-active parts
14Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements
16characterised by the material
H01M 4/13 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
H01M 10/052 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
052Li-accumulators
H01M 10/0562 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
056characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
0561the electrolyte being constituted of inorganic materials only
0562Solid materials
H01M 10/0565 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
056characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
0564the electrolyte being constituted of organic materials only
0565Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
Applicants
  • CELGARD, LLC [US]/[US]
Inventors
  • ZHANG, Zhengming
  • ADAMS, Changqing, Wang
  • REINARTZ, Stefan
Agents
  • HAMMER, Robert, H., III
  • FRIEDRICH, Valerie, K.
Priority Data
62/829,30804.04.2019US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) POLYAMIDE-IMIDE COATED SEPARATORS FOR HIGH ENERGY RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES
(FR) SÉPARATEURS REVÊTUS DE POLYAMIDE-IMIDE POUR BATTERIES AU LITHIUM RECHARGEABLES À HAUTE ÉNERGIE
Abstract
(EN)
The instant disclosure or invention is preferably directed to a polyamide-imide coated membrane, separator membrane, or separator for a lithium battery such as a high energy or high voltage rechargeable lithium battery and the corresponding battery. The separator preferably includes a porous or microporous polyamide-imide coating or layer on at least one side of a polymeric microporous layer, membrane or film. The polyamide-imide coating or layer may include other polymers, additives, fillers, or the like. The polyamide-imide coating may be adapted, for example, to provide oxidation resistance, to block dendrite growth, to add dimensional and/or mechanical stability, to reduce shrinkage, to add high temperature performance (HTMI function), to prevent electronic shorting at temperatures above 200 deg C, and/or the like. The microporous polymeric base layer may be adapted, at least, to hold liquid, gel, or polymer electrolyte, to conduct ions, and/or to block ionic flow between the anode and the cathode in the event of thermal runaway (shutdown function). The polyamide-imide coated separator may be adapted, for example, to keep the electrodes apart at high temperatures, to provide oxidation resistance, to block dendrite growth, to add dimensional stability, to reduce shrinkage, to add high temperature performance (HTMI function), to prevent electronic shorting at temperatures above 200 deg C, to increase puncture strength, and/or to block ionic flow between the anode and the cathode in the event of thermal runaway (shutdown function). Although secondary lithium battery usage may be preferred, the instant polyamide-imide coated membrane may be used in a battery, cell, primary battery, capacitor, fuel cell, textile, filter, and/or composite, and/or as a layer or component in other applications, devices, and/or the like.
(FR)
La présente invention concerne de préférence une membrane revêtue de polyamide-imide, une membrane séparatrice, ou un séparateur pour une batterie au lithium telle qu'une batterie au lithium rechargeable à haute énergie ou haute tension et la batterie correspondante. Le séparateur comprend de préférence un revêtement ou une couche de polyamide-imide poreux ou microporeux sur au moins un côté d'une couche, d'une membrane ou d'un film microporeux polymère. Le revêtement ou la couche de polyamide-imide peut comprendre d'autres polymères, additifs, charges ou similaire. Le revêtement de polyamide-imide peut être conçu, par exemple, pour fournir une résistance à l'oxydation, pour bloquer la croissance de dendrites, pour ajouter une stabilité dimensionnelle et/ou mécanique, pour réduire le retrait, pour ajouter des performances à haute température (fonction HTMI), pour empêcher un court-circuit électronique à des températures supérieures à 200 °C, et/ou similaire. La couche de base polymère microporeuse peut être conçue, au moins, pour contenir un liquide, un gel ou un électrolyte polymère, pour conduire des ions et/ou pour bloquer un flux ionique entre l'anode et la cathode en cas d'emballement thermique (fonction d'arrêt). Le séparateur revêtu de polyamide-imide peut être conçu, par exemple, pour maintenir les électrodes séparées à des températures élevées, pour fournir une résistance à l'oxydation, pour bloquer la croissance de dendrites, pour ajouter une stabilité dimensionnelle, pour réduire le retrait, pour ajouter des performances à haute température (fonction HTMI), pour éviter un court-circuit électronique à des températures supérieures à 200 °C, pour augmenter la résistance à la perforation et/ou pour bloquer le flux ionique entre l'anode et la cathode en cas d'emballement thermique (fonction d'arrêt). Bien que l'utilisation de la batterie au lithium secondaire puisse être préférée, la membrane revêtue de polyamide-imide selon l'invention peut être utilisée dans une batterie, une cellule, une batterie primaire, un condensateur, une pile à combustible, un textile, un filtre et/ou un composite, et/ou comme couche ou composant dans d'autres applications, dispositifs et/ou similaires.
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