[发明专利]用于二次电池的隔板、其形成方法及含其的二次电池

说明书

相关申请

本申请要求2011年2月3日向美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.61/439,300的权益，将其公开内容全部引入本文作为参考。

技术领域

本技术总体上涉及可不仅确保安全性而且确保优异的长寿命和高电压性质的隔板、以及包括其的锂二次电池。

背景技术

锂二次电池是能充电且能放电的。通过使用锂二次电池，可延长操作时间，并且可减轻产品重量。在锂二次电池中，可实现高电压和高电池容量。因此，它们已用于小型电子设备例如移动电话、移动个人电脑等，以及用于近来在电动车和小摩托车上的应用。由于用于后者应用的锂二次电池的尺寸大且能量容量高，因此它们受到比小容量电池的那些严格的安全标准。因此，需要具有优异的长寿命和高电压性质并且即使在由于电池的异常发热引起的高温下也保持安全的隔板。

然而，虽然常规的基于聚乙烯(PE)的隔板可通过由于它们比基于聚丙烯(PP)的隔板低的熔点引起的断路效应确保安全，但是存在例如如下的局限性：低耐久性、短寿命和由于在比基于PP的隔板低的电压下氧化在高电压下的低性能。另一方面，虽然基于PP的隔板可以高的耐热性、长的寿命和在高电压下的高性能为特征，但是存在如下局限性：由于通过对于大规模制造工艺以及对于获得期望的在一个方向上伸长的特性典型地有利的干法制造，它们可在一个方向上容易撕裂。此外，由于隔板孔在高温下不容易关闭，因此可挑战安全性。

发明内容

本发明的方面提供可改善安全性且提供优异的长寿命和高电压性质的隔板、其形成方法以及包括其的锂二次电池。

根据实施方式的至少一个，隔板包括：聚乙烯或聚丙烯基础膜；和设置在所述基础膜上或中的基于聚乙烯的粉末或基于聚丙烯的粉末，其中所述粉末的组成不同于所述基础膜的组成。

根据实施方式，所述基础膜为聚乙烯和所述粉末基于聚丙烯。

根据实施方式，所述基础膜为聚丙烯和所述粉末基于聚乙烯。

根据实施方式，所述基础膜具有孔和所述粉末具有比所述孔的平均直径小的平均直径。

根据实施方式，所述基础膜具有直径约1μm或更小的孔。

根据实施方式，所述粉末具有约0.1μm～约1μm的直径。

根据实施方式，所述基于聚丙烯的粉末或所述基于聚乙烯的粉末具有约3000～约5000的重均分子量。

根据实施方式，所述隔板具有约200～300秒/100cc的透气度。

根据实施方式，所述基础膜具有表面积和所述粉末设置在所述基础膜的所述表面积的约10％～约30％上。

根据实施方式，所述粉末设置在所述基础膜的一侧上或者所述基础膜相反的两侧上。

根据实施方式，所述粉末的至少一些嵌入所述基础膜的孔内。

根据实施方式，形成用于二次电池的隔板的方法包括：将基于聚乙烯的粉末或基于聚丙烯的粉末施加至聚乙烯或聚丙烯基础膜，使得所述粉末设置在所述基础膜上或中，其中所述粉末的组成不同于所述基础膜的组成。

根据实施方式，通过包括如下的涂布法将粉末设置在所述基础膜上：提供聚乙烯或聚丙烯树脂；由所述树脂形成聚乙烯基础膜或聚丙烯基础膜；将所述基于聚乙烯的粉末或基于聚丙烯的粉末施加在所述基础膜中或上；干燥涂布的基础膜；和对所述膜进行拉伸以形成孔。

根据实施方式，通过包括如下的涂布法将粉末设置在所述基础膜上：提供聚乙烯或聚丙烯树脂；由所述树脂形成聚乙烯基础膜或聚丙烯基础膜；对所述膜进行拉伸以形成孔；用溶剂润湿所述基础膜；在熔融聚合物浴中将所述基于聚乙烯的粉末或基于聚丙烯的粉末施加在所述基础膜中或上；和干燥涂布的基础膜。

根据实施方式，通过包括如下的涂布法将粉末设置在所述基础膜上：提供聚乙烯或聚丙烯树脂；由所述树脂形成聚乙烯基础膜或聚丙烯基础膜；用溶剂将增塑剂从所述基础膜洗掉；在熔融聚合物浴中将所述基于聚乙烯的粉末或基于聚丙烯的粉末施加在所述基础膜中或上；干燥涂布的基础膜；和对所述基础膜进行拉伸以形成孔。

根据另一实施方式，锂二次电池包括：电极组件，其包括正极、负极和设置在所述正极和所述负极之间的隔板；容纳所述电极组件和电解质的外壳；以及与所述电极组件的正极或负极电连接并密封所述外壳的上端的帽组件。

附图说明

包括附图以提供对本公开内容的进一步理解，并且附图结合到本说明书中且构成本说明书的一部分。附图说明本公开内容的一些实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理。在附图中：

图1说明根据实施方式的锂二次电池的部分横截面图；和