專利名稱：用顆粒填充的非織造材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有由一種非織造織物構(gòu)成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種層片，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由纖
維構(gòu)成并具有由這些纖維形成的多個(gè)第一孔，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)至少部分地填充有多個(gè)顆粒，這 些顆粒至少部分地填充了這些第一孔并形成用顆粒填充的區(qū)域。
現(xiàn)有技術(shù) 所提及類型的層片從現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。此類層片被用于儲(chǔ)能任務(wù)中的電池和 電容器中作為隔膜。電池和電容器中的電荷儲(chǔ)存以化學(xué)、物理或以一種混合的形式發(fā)生，例 如通過化學(xué)吸附作用。 為了避免在電池或電容器之中的內(nèi)部放電，通過不傳導(dǎo)電子且被稱為隔膜或隔離 物的材料將帶相反電荷的電極機(jī)械地彼此分開。同時(shí)，由于它們的孔隙度與該能量?jī)?chǔ)存系 統(tǒng)及其用途相符合，這些隔膜或隔離物使之有可能令一種電解質(zhì)的離子性載荷子在電極之 間移動(dòng)。 現(xiàn)有技術(shù)中已知的這些隔膜具有在微米范圍內(nèi)的小的、互相連接的開口。據(jù)說這 些開口應(yīng)盡可能地大，以便使在被浸透隔膜中的電解質(zhì)的導(dǎo)電率盡可能高，而且因此電池 具有一個(gè)高的功率密度。然而，如果這些開口過大，則金屬枝狀晶體可以在兩個(gè)實(shí)際上應(yīng)當(dāng) 彼此分離的電極之間造成短路。這些金屬枝狀晶體或者由鋰構(gòu)成或者由其他在電池中可以 作為雜質(zhì)存在的金屬構(gòu)成。 此外，導(dǎo)電的電極材料的顆?？梢源┻^這些開口進(jìn)行遷移。這些過程會(huì)引起電極 之間的短路并極大地加速電池或電容器的自身放電。 短路會(huì)造成非常高的電流的局部流動(dòng)，這會(huì)釋放熱量。這種熱量可以造成隔膜的 熔化，這進(jìn)而可導(dǎo)致在隔膜的絕緣/隔離效果上的顯著降低。 一個(gè)非常迅速自身放電的電 池因此構(gòu)成一種高的安全風(fēng)險(xiǎn)，這是由于它的高的貯能量并且還有電極以及其他成分的可 燃性。 現(xiàn)有技術(shù)中已知的隔膜的另一個(gè)缺點(diǎn)是在升高溫度的情形下它們?nèi)狈Ψ€(wěn)定性。當(dāng)
使用聚乙烯時(shí)其熔點(diǎn)是在13(TC左右而當(dāng)使用聚丙烯時(shí)是在15(TC左右。 短路的原因包括由于電池內(nèi)過高的溫度造成的隔膜收縮、由于金屬離子(鋰、鐵、
錳或其他金屬雜質(zhì))的還原造成的金屬枝狀晶體的增長(zhǎng)、來自電極顆粒的雜物、切割雜物
或電極上破碎的覆蓋層、以及在壓力下兩個(gè)平板電極之間的直接接觸。 EP 0892448A2披露了關(guān)閉機(jī)理。該關(guān)閉機(jī)理對(duì)局部過熱(例如因?yàn)橐粋€(gè)短路)進(jìn)
行的響應(yīng)是通過禁止在初始短路附近的離子遷移來反作用于短路的空中擴(kuò)散。歸因于短路
的熱量損失致使聚乙烯加熱至這樣一個(gè)程度，即它將熔化并遮閉隔膜的這些孔。具有更高
熔點(diǎn)的聚丙烯保持機(jī)械上是完整的。 US 2002/0168569A1說明了一種由聚二氟乙烯構(gòu)成的隔膜的構(gòu)造，聚二氟乙烯在 制造的操作中起初用一種溶劑進(jìn)行增溶，與硅石顆粒相混合并涂敷成一個(gè)薄膜。除去該溶 劑即留下一個(gè)多孔的膜。
WO 2006/068428Al說明了用于鋰離子電池的隔膜的生產(chǎn)，這是通過使用另外用凝 膠狀聚合物以及無機(jī)顆粒填充的一種聚烯烴隔膜。 WO 2004/021475Al說明了陶瓷顆粒的用途，這些陶瓷顆粒與有機(jī)硅助黏附劑以及 來自元素硅、鋁和/或鋯的氧化物的無機(jī)粘合劑相結(jié)合以形成一種薄片材料。
為實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械撓性，將這些陶瓷顆粒摻入一種支撐材料，例如一種非織造織 物，之中。這是由WO 2005/038959A1披露的。 為防止在金屬枝狀晶體形成的初始階段的短路，WO 2005/104269A1說明了使用相 對(duì)較低熔點(diǎn)的蠟作為陶瓷糊料的一種混合物。 WO 2007/028662A1披露了向陶瓷的填充劑中加入具有IO(TC以上的熔點(diǎn)的聚合 物顆粒，以便該隔膜的機(jī)械性質(zhì)可以得到改善。所說明的材料是旨在作為用于鋰離子材料 的一種隔膜的用途。盡管這些隔膜確實(shí)提供了比多種膜更高的熱穩(wěn)定性，迄今為止它們尚 未成為商業(yè)上的成功案例。這可能是因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)高的成本以及這種材料的過度的厚度， 其厚度大于25iim。 WO 2000/024075Al說明了可以在燃料電池中使用的一種膜的生產(chǎn)。這種膜由玻璃 纖維材料構(gòu)成，其中通過一種硅酸鹽粘合劑將氟代烴聚合物固定。 最后，JP 2005268096A說明了用于鋰離子電池的一種隔膜，該隔膜是通過加熱將 一種聚乙烯/聚丙烯纖維的支撐材料中的熱塑性顆粒一起熔化來進(jìn)行生產(chǎn)的。這種隔膜具 有一種泡沫形狀的多孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有0. 1 ii m至15 ii m的孔徑。 現(xiàn)有技術(shù)并未展示一種廉價(jià)的隔膜，它結(jié)合了低厚度和高的孔隙度以及高的熱穩(wěn) 定性并能夠在一個(gè)寬的溫度范圍內(nèi)、在具有高功率和能量密度的電池中安全使用。
發(fā)明概述 本發(fā)明的一個(gè)目的是開發(fā)并改進(jìn)在開篇時(shí)提到的類型的一種層片，這樣使它將低
厚度與高孔隙度相以及高的熱穩(wěn)定性結(jié)合并遵循廉價(jià)的制造。 我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該目的是通過權(quán)利要求1的特征由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的。 據(jù)此，該層片的特征在于，這些顆粒在填充區(qū)域內(nèi)形成了多個(gè)第二孔，這些顆粒的
平均直徑大于大多數(shù)第二孔的平均孔徑。 該平均孔徑的頻率分布是根據(jù)本發(fā)明被設(shè)定為使得超過50%的第二孔具有的平 均孔徑低于這些顆粒的平均直徑。諸位發(fā)明人認(rèn)識(shí)到一種廉價(jià)的非織造織物的孔結(jié)構(gòu)可以 通過對(duì)顆粒的適當(dāng)?shù)呐帕泻瓦x擇而被改變。確切地說，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的層片的孔隙度 與聚烯烴膜相比是可增強(qiáng)的，而并未降低其穩(wěn)定性。大量顆粒(其平均直徑大于在填充區(qū) 域內(nèi)的大多數(shù)第二孔的平均孔徑)的安排使之有可能有這種非織造織物來開發(fā)一種高孔 隙度并因此一種增強(qiáng)的電解質(zhì)吸附。同時(shí)，所創(chuàng)造的孔結(jié)構(gòu)使之幾乎不可能讓有害的金屬 枝狀晶體在其中形成。本發(fā)明提供了用于這些顆粒一種安排，這產(chǎn)生出一種孔結(jié)構(gòu)，它不像 泡沫但迷宮似的并包括伸長(zhǎng)的孔。在這樣一種孔結(jié)構(gòu)中，它幾乎不可能形成從該層片的一 側(cè)一路延伸到另一側(cè)的樹枝狀的增長(zhǎng)。這對(duì)于防止電池或電容器中的短路是有效的。因此 本發(fā)明的層片作為用于具有高的功率和能量密度的電池和電容器的一種隔膜是非常有用 的。本發(fā)明的層片對(duì)于在寬的溫度范圍內(nèi)使用是安全的。因此，實(shí)現(xiàn)了在開篇時(shí)提到的這 個(gè)目的。 這些顆粒可以是球形的。這可以有利在該非織造織物中的這些第一孔中產(chǎn)生一種
5壓倒性的最接近的球體填裝。大多數(shù)第二孔的平均孔徑實(shí)質(zhì)上是由球填裝體中的幾何條件 所決定的。存在著無限數(shù)目的方法來產(chǎn)生球體的最接近的填裝。它們共同的特征在于它們 由球體的多個(gè)六邊形的層構(gòu)成。兩個(gè)最重要的代表是球體的六邊形地最接近的填裝(層順 序A、B、A、B、A、B)以及球體的立方體地最接近的填裝(層順序A、B、C、A、B、C、A)。球體的 立方體地最接近的填裝也被稱為球體的面中心的立方體填裝。在球體的最接近的填裝中的 每個(gè)球體具有12個(gè)鄰居，6個(gè)在其自己的層中而之上和之下各三個(gè)。它們?cè)诹⒎襟w的安排 中形成一種立方八面體，并在六邊形的安排中形成一種反立方八面體。球體的一種最接近 填裝的填裝密度為74%。然而，令人希望的是產(chǎn)生盡可能高的孔隙度。因此，不是非織造織 物中第一孔中的所有顆粒都將形成球體的一種最接近填裝。反之，也將存在顆粒松散填裝 的區(qū)域，這促進(jìn)了高孔隙度。 這些顆?？梢栽诨A(chǔ)結(jié)構(gòu)中形成一種片狀的均勻分布。這種具體的形式是防止短 路的一種特別有效的方法。金屬枝狀晶體以及碎屑發(fā)現(xiàn)幾乎不可能穿過一個(gè)被均勻覆蓋的 片而遷移。此外，這樣一個(gè)片防止了在施加壓力下電極之間的直接接觸。在此背景下明確 地可想象的是，在該非織造織物中的所有第一孔都均勻地填充有這些顆粒，這樣使該層片 主導(dǎo)性地展現(xiàn)出與這些顆粒的平均直徑相比更小的平均孔徑。 該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可具有這些顆粒的一個(gè)涂層。 一個(gè)涂層同樣是完成上述防止短路的一 種有利的方法。當(dāng)一個(gè)層片具有一個(gè)涂層時(shí)，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)將不可避免地具有一個(gè)邊界區(qū)域， 該區(qū)域至少部分地填充有顆粒。 這些顆?？膳c該非織造織物、或顆粒彼此由一種粘合劑聯(lián)合在一起。這種粘合劑
可由有機(jī)的聚合物構(gòu)成。使用由有機(jī)的聚合物構(gòu)成的一種粘合劑使之有可能產(chǎn)生具有足夠
的機(jī)械撓性的一種層片。聚乙烯吡咯酮出乎意料地顯示出優(yōu)異的粘合劑特性。 可優(yōu)選使用熱塑性和/或熱固性粘合劑。在此背景下可提及的實(shí)例是聚乙烯吡
咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯類、聚苯乙烯、聚乙烯醇、
聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺以和上述物質(zhì)的共聚物類、纖維素及其衍生物類、聚醚類、酚醛
樹脂類、三聚氰胺樹脂類、聚氨酯類、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)、以及還有膠乳。 該粘合劑和/或這些顆粒的熔點(diǎn)可以是低于該非織造織物的纖維的熔點(diǎn)。通過選
擇這樣一種粘合劑/顆粒，這有可能使該層片實(shí)現(xiàn)一種關(guān)閉機(jī)理。在一種關(guān)閉機(jī)理中，熔融
的顆粒和/或粘合劑將該非織造織物的這些孔遮閉，這樣不能發(fā)生穿過這些孔的樹枝狀的
增長(zhǎng)以及因此造成的短路。 在此背景下可想象的是使用具有不同熔點(diǎn)的顆粒的混合物。這可以用來實(shí)現(xiàn)隨著 升高的溫度而逐步或分段地對(duì)這些孔的遮閉。 這些顆?？删哂性趶?.01iim至10iim范圍內(nèi)的平均直徑。將發(fā)現(xiàn)從該范圍內(nèi)選 擇平均直徑對(duì)避免由樹枝狀的增長(zhǎng)或雜物的形成而造成的短路是特別有利的。
這些顆粒可用有機(jī)的聚合物來制造，特別是用聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟 乙烯、聚酯、聚四氟乙烯、全氟乙烯_丙烯(FEP)、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯的共聚物類、聚 丙烯酸酯類或腈_ 丁二烯聚合物類、以及還有上述聚合物的共聚物類。對(duì)于這些顆粒使用 的有機(jī)聚合物允許這些顆粒毫無問題的熔化，以得到一種關(guān)閉效果。它進(jìn)一步有可能制造 一種容易切成合適尺寸而不碎裂的層片。當(dāng)層片中有相對(duì)高的比例的無機(jī)顆粒時(shí)，經(jīng)常發(fā) 生該層片的碎裂。在此背景下可想象的是使用不同顆?；虻暮?殼型顆粒的混合物。這可
6以用來實(shí)現(xiàn)隨著升高溫度而逐步或分段地對(duì)孔的遮閉。 它還有可能使用無機(jī)顆?；驘o機(jī)_有機(jī)混合的顆粒。這些顆粒在低于400°C的溫 度下不熔化。它進(jìn)一步有可能為這些顆粒選自堿性的特性，以便在電池中存在的質(zhì)子活性 至少可以部分地被降低。 該非織造織物的纖維可以用有機(jī)的聚合物來制造，特別是用聚對(duì)苯二酸丁二酯、 聚對(duì)苯二酸乙二酯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮類、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜類、 聚酰亞胺、聚酯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺或聚乙烯吡咯烷酮。還可以想象的是使用包括上 述聚合物的雙組分纖維。使用這些有機(jī)聚合物使之有可能產(chǎn)生一種僅具有最小熱收縮的層 片。此外，這些材料對(duì)于在電池和電容器中使用的電解質(zhì)和氣體是實(shí)質(zhì)上電化學(xué)穩(wěn)定的。
該非織造織物的纖維的平均長(zhǎng)度比它們的平均直徑可以超過至少為二或更多的 一個(gè)因數(shù)、優(yōu)選超過多倍。這種具體的發(fā)展使之有可能制造一種特別牢固的非織造織物，因 為這些纖維可以成為彼此纏繞的。 該非織造織物的至少90%的纖維可具有不超過12 ii m的平均直徑。這種具體的發(fā)
展使之有可能構(gòu)造對(duì)于這些第一孔具有相對(duì)較小的孔徑的一種層片。當(dāng)該非織造織物的至
少40%的纖維具有不超過8 ii m的平均直徑時(shí)，仍然更精細(xì)的孔隙度是可獲得的。 該層片的特征可以是不超過lOOym的厚度。這種厚度的層片仍然可以毫無問題
地巻起并允許非常安全的電池運(yùn)作。該厚度可優(yōu)選是不超過60ym。這一厚度允許改善的
可巻繞性并且仍然有安全的電池運(yùn)作。該厚度可更優(yōu)選地是不超過25 ii m。具有這樣一個(gè)
厚度的層片可用來建造非常緊湊的電池和電容器。 該層片可具有至少25%的孔隙度。這種孔隙度的層片因?yàn)槠洳牧系拿芏仍谝种贫?路的形成上是特別有效的。該層片可優(yōu)選具有至少35%的孔隙度。具有這種孔隙度的層片 可用來生產(chǎn)一種高功率密度的電池。在此說明的層片將非常高的孔隙度與雖然如此仍非常 小的第二孔相結(jié)合，這樣使得從該層片的一側(cè)向另一側(cè)延伸的樹枝狀增長(zhǎng)不能形成。在此 背景下可以想象的是這些第二孔形成一種迷宮式微結(jié)構(gòu)，其中從該層片的一側(cè)向另一側(cè)延 伸的樹枝狀增長(zhǎng)不能形成。 該層片可具有不超過3 ii m的孔徑。將發(fā)現(xiàn)選擇這種孔徑對(duì)于避免短路是特別有 利的。該孔徑可更優(yōu)選地是不超過1 P m。這樣一種層片的特別有利之處在于避免了由于金 屬枝狀晶體的增長(zhǎng)、由于來自電極顆粒的雜物以及由于在施加壓力時(shí)電極之間的直接接觸 而造成的短路。 該層片可具有在縱向上至少15牛頓/5cm的極限拉伸強(qiáng)度的力。具有這種強(qiáng)度的 層片特別容易巻繞在電池的電極上而不斷裂。 該層片可以通過壓延而被機(jī)械固結(jié)。壓延在減小表面粗糙度上是有效的。在該非 織造織物的表面使用的顆粒在壓延之后展現(xiàn)出平整效果。 在此說明的層片特別地可以用作電池和電容器中的隔膜，因?yàn)樗诜乐苟搪飞鲜?特別有效的。 在此說明的層片也可用作燃料電池中的氣體擴(kuò)散層片或膜，因?yàn)樗宫F(xiàn)出良好的 濕潤特性并且可以傳輸液體。 于是，存在著有利地發(fā)展和改進(jìn)本發(fā)明的傳授內(nèi)容的不同的方法。 一方面必須參 考從屬權(quán)利要求，并且另一方，參考以下參見附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的解說性實(shí)施方案的闡述。 參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的解說性實(shí)施方案的闡述還將起到闡明總體上對(duì)該傳 授內(nèi)容的優(yōu)選的發(fā)展和改進(jìn)的作用。
附圖簡(jiǎn)要說明
在圖中

圖1顯示了一個(gè)層片的掃描電子顯微照片，其中這些顆粒存在于一種非織造織物 的第一孔中并且形成了用顆粒填充的多孔區(qū)域， 圖2顯示了作為一個(gè)涂層而構(gòu)造的填充區(qū)域的顆粒的掃描電子顯微照片，以及
圖3顯示了一個(gè)填充區(qū)域的這些顆粒的極大地放大的掃描電子顯微照片。
發(fā)明的性能 圖1示出具有由一種非織造織物所成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種層片，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由纖維
1構(gòu)成并具有由這些纖維1形成的多個(gè)第一孔2，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)至少部分地填充有顆粒3，這些
顆粒3至少部分地填充了這些第一孔2并形成用顆粒3填充的區(qū)域4。 圖3以放大的視圖示出一個(gè)填充的區(qū)域4。參見圖3，顆粒3形成了填充區(qū)域4內(nèi)
的第二孔5，這些顆粒3的平均直徑大于大多數(shù)第二孔5的平均孔徑。這些顆粒3是球形的
并且易于在區(qū)域內(nèi)形成球體的一種最接近的填裝。 圖2示出顆粒3的一個(gè)涂層，該涂層已經(jīng)施用在該非織造織物上。
圖1至3示出了包括一種非織造織物的層片的掃描電子顯微照片，該織物的纖維1 是用聚酯制造的。顆粒3在構(gòu)形上是球形的并在區(qū)域內(nèi)形成團(tuán)聚體，這些團(tuán)聚體填充該非 織造織物中的這些第一孔2。纖維l具有小于12ym的平均直徑。該層片具有25ym的厚 度。它在17(TC的溫度下展現(xiàn)出在橫向上小于1%的收縮率。 顆粒3的平均直徑為200nm。這些顆粒3由聚偏二氟乙烯構(gòu)成并且通過一種聚乙 烯吡咯酮粘合劑固定在纖維1上。 顆粒3的平均直徑是由填充區(qū)域4內(nèi)的顆粒3的數(shù)目所決定的。顆粒3優(yōu)選展現(xiàn) 出一種狹窄的分布曲線，即具有小的標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均直徑。許多(即大多數(shù))第二孔5的 平均孔徑是小于200nm。第二孔5的平均孔徑是表示與孔5具有相同體積的一個(gè)虛構(gòu)球體 6的直徑。該虛構(gòu)球體6位于這些顆粒3之間，這樣使它接觸多個(gè)相鄰的顆粒3的表面。表 征出這些孔5的尺寸的虛構(gòu)球體6在圖3中被描繪為黑色邊界的空心圓。
—個(gè)分布曲線(其中x軸表示第二孔5的平均孔徑而y軸表示平均孔徑的數(shù)目或 頻率)可顯示出超過50%的第二孔5具有小于200nm的平均孔徑。 關(guān)于本發(fā)明的傳授內(nèi)容的進(jìn)一步有利的發(fā)展和改進(jìn)，參見本說明的概括部分并參 見所附權(quán)利要求。 最后可以最特別地強(qiáng)調(diào)，此前純粹是任意選擇的解說性實(shí)施方案只起到討論本發(fā) 明的傳授內(nèi)容的作用，而并不將該傳授內(nèi)容限制于這個(gè)解說性實(shí)施方
權(quán)利要求
一種層片，具有由一種非織造織物組成的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由纖維(1)構(gòu)成并且具有由這些纖維(1)形成的多個(gè)第一孔(2)，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)至少部分地填充有顆粒(3)，這些顆粒(3)至少部分地填充了這些第一孔(2)并形成由顆粒(3)填充的多個(gè)區(qū)域(4)，其特征在于，在這些填充區(qū)域(4)內(nèi)的這些顆粒(3)形成了多個(gè)第二孔(5)，這些顆粒(3)的平均直徑大于這些第二孔(5)的大多數(shù)的平均孔徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的層片，其特征在于，這些顆粒(3)在構(gòu)形上是球形的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層片，其特征在于，這些顆粒(3)在該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中形成了一種片狀的均勻分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，這些填充區(qū)域(4)的至少一部分被構(gòu)造成為帶有這些顆粒(3)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一個(gè)涂層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，這些顆粒(3)通過一種粘合劑與該非織造織物相聯(lián)結(jié)，該粘合劑由選自下組的有機(jī)聚合物組成，該組的構(gòu)成為聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺以及上述物質(zhì)的共聚物、纖維素及其衍生物、聚醚類、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)并且還有膠乳。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該粘合劑的熔點(diǎn)是低于這些顆粒(3)和/或這些纖維(1)的熔點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，這些顆粒(3)具有在從0. Oliim至10iim的范圍內(nèi)的平均直徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，這些顆粒(3)是用選自下組的有機(jī)的聚合物制造的，該組的構(gòu)成為聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚四氟乙烯、全氟_乙烯_丙烯(FEP)、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯的共聚物、聚丙烯酸酯以及腈_ 丁二烯聚合物，以及上述聚合物的共聚物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該非織造織物的這些纖維(1)是用選自下組的有機(jī)的聚合物制造的，該組的構(gòu)成為聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚酰亞胺、聚酯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺以及聚乙烯吡咯烷酮。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該非織造織物的這些纖維(1)的平均長(zhǎng)度比它們的平均直徑超過至少為二或更多的一個(gè)因數(shù)、優(yōu)選超過多倍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該非織造織物的這些纖維(1)中的至少90%具有不超過12iim的一個(gè)平均直徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該非織造織物的這些纖維(1)中的至少40X具有不超過8iim的一個(gè)平均直徑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的層片，其特征為不超過100ym、優(yōu)選不超過60 ii m且更優(yōu)選為25 ii m的一個(gè)厚度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的層片，其特征為至少25%、優(yōu)選至少35%的孔隙度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，這些第一和第二孔(2、5)形成了一種迷宮式微結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的層片，其特征為對(duì)于這些第二孔(5)不超過3 y m并且優(yōu)選不超過1 y m的孔徑大小。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的層片，其特征為在縱方向上至少15N/5cm的極限拉伸強(qiáng)度的力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的層片，其特征在于，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是被壓延的。
全文摘要
具有用非織造材料制成的基底材料的一種層，該基底材料是用纖維制成的并且具有由這些纖維形成的多個(gè)第一孔，其中該基底材料至少部分地被顆粒填充，這些顆粒至少部分地填充這些第一孔并形成多個(gè)顆粒填充的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)一個(gè)層進(jìn)行設(shè)計(jì)并改進(jìn)由此展現(xiàn)以小的厚度在經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)上的一個(gè)高的孔隙度和高溫穩(wěn)定性，其特征為這些顆粒在填充的狀態(tài)中創(chuàng)造多個(gè)第二孔，這些顆粒的平均直徑大于大多數(shù)第二孔的平均孔徑。
文檔編號(hào)H01M2/16GK101796667SQ200880105729
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者C·韋伯, G·沙芬博格, M·羅特, P·克里澤, R·瓦戈納 申請(qǐng)人:卡爾·弗羅伊登伯格公司