[发明专利]电池隔板、锂电池及二次锂电池

说明书

一种用于锂电池的电池隔板，属于材料技术领域，所述电池隔板包括：至少两层干法微孔聚合物隔膜，每层干法微孔聚合物隔膜包含至少两层共挤出多孔聚合物纳米层；一个所述干法微孔聚合物隔膜的共挤出多孔聚合物纳米层被层叠至另外一个所述干法微孔聚合物隔膜的共挤出多孔聚合物纳米层。根据至少选定的实施方式，电池隔板或隔膜包括一个或多个共挤出的多微层膜，可选地层压或粘附到另一聚合物膜。根据本发明的电池隔板可以提供改进的强度，例如，改进的穿刺强度，特别是在一定的厚度下，并且可以表现出改善的关断和/或减少的分裂倾向。本发明也属于化学技术领域的发明。

本申请为分案申请，原优先权日是2015年11月11日；原国际申请日是2016年11月11日；原国际申请号为PCT/US2016/061510；进入中国国家阶段的日期是2018年6月28日，中国申请号是201680076911.X；原发明名称是《微层膜、改进的电池隔板及制造和使用方法》。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月11日提交的美国临时专利申请序列号No.62/253,932的优先权和权益，在此通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开或发明涉及新型或改进的膜层、膜或隔膜，包含这种膜的电池隔板，和/或相关方法。根据至少选定的实施方式，本公开或发明涉及新型或改进的多孔膜或隔膜，包含这种膜的电池隔板，和/或相关方法。根据至少某些实施方式，本公开内容或发明涉及新型或改进的微孔膜或隔膜、微层膜、包括一个或多个微层膜的多层膜，包含这种膜的电池隔膜，和/或相关方法。根据至少某些选定的实施方式，本公开或发明涉及具有一个或多个新型或改进的外层和/或内层的微孔膜或隔膜，具有外层和内层的微层膜、多层微孔膜或隔膜，其中一些所述层通过共挤出形成，并且所有这些层被层压在一起以形成新的、优化的或改进的膜或隔膜。在一些实施方式中，某些层包含均聚物、共聚物和/或聚合物共混物。本发明还涉及制造这种膜、隔膜或隔板的方法，和/或使用这种膜、隔膜或隔板的方法，例如作为锂电池隔板。根据至少选定的实施方式，本申请或发明涉及新型或改进的多层和/或微层多孔或微孔膜、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜、隔板、复合材料、装置和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方式，本发明涉及新颖或改进的隔膜，其为多层，其中，所述多层结构的一层或多层在多层或微层共挤出模具中生产，使用一个或多个挤出机给模具喂料。所述改进的膜、隔膜或隔板可以优选地表现出改善的关断、改进的强度、改进的介质穿强度和/或减小的分裂倾向。

背景技术

在美国专利No.6,602,593中讨论了减少微孔电池隔膜中分裂的方法，以及特定的抗分裂或抗撕裂微孔膜。该专利尤其描述了一种方法，该方法包括通过吹膜法挤出薄膜前体，并且在吹膜挤出期间使用至少约1.5的吹胀比(BUR)。

包括美国专利No.8,795,565在内，描述了一种双轴拉伸技术，其涉及具有受控的MD松弛处理步骤的干法前体膜的MD和TD拉伸。双轴拉伸的膜，例如在专利No.8,795,565的图1-3中所示的膜，可能具有一些减小的分裂或撕裂。当使用穿刺强度测试方法对双轴拉伸的微孔膜进行强度测试时，测试样品穿刺部位可以是圆孔而不是细长裂缝。

包括美国专利号No.8,486,556在内，公开了具有增强的强度的多层电池隔膜。使用具有一定熔体流动指数的高分子量聚丙烯树脂来生产专利No.8,486,556中描述的多层隔板。

还介了湿法微孔电池隔膜，其通常也是单轴或双轴拉伸的，并且可具有均衡的MD和TD强度性能。使用湿法工艺生产的微孔膜的实例在美国专利No.6,666,969、No.5,051,183、No.6,096,213和No.6,153,133中公开。

制造微孔多层膜的各种已知方法(例如用作电池隔膜)包括将多于一层的单层前体层合或粘合在一起，或者使用共挤出模具同时共挤出多于一层的膜。上述方法可能不能充分地优化强度和/或性能特性的平衡以用于诸如某些一次和/或二次电池，例如锂离子可再充电电池的应用中。