和范圍。
[0017] 發(fā)明詳述
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的至少選定實施方案、目的或方面，提供改進的、新的或修改的膜、隔 板和/或相關方法。根據(jù)至少某些實施方案，本發(fā)明涉及改進的、新的或修改的無孔、多孔 或微孔電池隔膜或隔板和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的 實施方案，本發(fā)明涉及用于鋰離子電池的改進的、新的或修改的無孔、多孔或微孔電池隔膜 或隔板和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的具體實施方案， 本發(fā)明涉及用于二次或可再充電鋰離子電池的改進的、新的或修改的無孔、多孔或微孔電 池隔膜或隔板和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少某些選定的具體 實施方案，本發(fā)明涉及用于二次鋰離子電池的無孔、多孔或微孔涂覆的多孔或微孔電池隔 膜或隔板和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少一個實施方案，用于 鋰離子電池的改進的、新的或修改的無孔、多孔或微孔膜、隔膜或隔板包括涂覆有陶瓷涂層 或層（如一種或多種顆粒和/或粘合劑的一個層）的多孔或微孔膜。根據(jù)至少一個具體實 施方案，用于二次鋰離子電池的改進的、新的或修改的無孔、多孔或微孔膜、隔膜或隔板包 括涂覆有至少一個多孔陶瓷涂層或層（如一種或多種陶瓷顆粒和聚合物粘合劑的一個層） 的微孔膜。根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明的陶瓷涂覆的隔膜或隔板優(yōu)選地在二次鋰離 子電池中提供改進的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能。
[0019] 根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明涉及改進的、新的或修改的微孔膜、隔板和/或 相關方法。根據(jù)至少某些實施方案，本發(fā)明涉及改進的、新的或修改的微孔電池隔膜或隔板 和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的某些實施方案，本發(fā)明 涉及用于鋰離子電池的改進的、新的或修改的微孔電池隔膜或隔板和/或制造和/或使用 這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的具體實施方案，本發(fā)明涉及用于二次或可再充 電鋰離子電池的改進的、新的或修改的微孔電池隔膜或隔板和/或制造和/或使用這類膜 或隔板的相關方法。根據(jù)至少某些選定的具體實施方案，本發(fā)明涉及用于二次鋰離子電池 的涂覆的微孔電池隔膜或隔板和/或制造和/或使用這類膜或隔板的相關方法。根據(jù)至少 一個實施方案，用于鋰離子電池的改進的、新的或修改的微孔膜、隔膜或隔板包括涂覆有至 少一個涂層、顆粒涂層和/或陶瓷涂層或層（如一種或多種顆粒、陶瓷、聚合物和/或粘合 劑的一個層）的微孔膜。根據(jù)至少一個具體實施方案，用于二次鋰離子電池的改進的、新的 或修改的微孔膜、隔膜或隔板包括涂覆有至少一個多孔陶瓷涂層或層（如一種或多種陶瓷 顆粒和聚合物粘合劑的一個層）的微孔膜。根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明的陶瓷涂覆 的微孔隔膜優(yōu)選地在二次鋰離子電池中提供改進的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能。
[0020] 根據(jù)至少一個實施方案，用于鋰離子電池的改進的、新的或修改的膜、隔膜或隔板 包括涂覆有一種材料、顆粒涂層和/或陶瓷涂層或層（如一種或多種類型的陶瓷顆粒和至 少一種聚合物粘合劑的一個層）的微孔膜。根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明的陶瓷涂覆 的隔膜優(yōu)選地在二次鋰離子電池中提供改進的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能。所述涂 覆的和/或陶瓷涂覆的隔膜的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能的改進被認為主要是由于 在鋰離子電池中的涂覆的隔板與電極的界面處經(jīng)歷氧化或還原反應的涂層或陶瓷涂層或 層。在隔板與電池電極之間的氧化的或還原的界面層的形成防止或阻止發(fā)生進一步氧化 或還原反應并且改進鋰離子電池的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能。此外，涂覆的和/ 或陶瓷涂覆的隔膜的安全性、循環(huán)壽命和高溫性能由于其在高溫下的高尺寸穩(wěn)定性而得以 改進。此外，在至少某些實施方案中，這種獨特的本發(fā)明的陶瓷涂覆的微孔隔膜優(yōu)選地在 彡250 °C下放出>2 %揮發(fā)性組分。
[0021] 根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明優(yōu)選地提供一種用于二次鋰離子電池的涂覆的 隔膜，所述隔膜優(yōu)選地由在至少一側上涂覆有涂層、顆粒涂層和/或陶瓷涂層或一種或多 種聚合物或粘合劑、顆粒、和/或陶瓷顆粒和至少一種聚合物粘合劑的層的微孔聚烯烴襯 底組成。這些選定的實施方案進一步提供一種用于產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的隔板的方法，本發(fā)明 的隔板在二次鋰離子電池中的用途等。這些選定的實施方案還提供一種本發(fā)明的隔板，所 述隔板優(yōu)選地具有以下優(yōu)點：當用于鋰離子電池中時的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能 得以改進。用于鋰離子電池的這種改進的、新的或修改的膜、膜隔板或隔板優(yōu)選地在至少一 側上涂覆有一種或多種陶瓷顆粒和一種或多種水性或基于水的聚合物粘合劑的混合物。包 含在所述陶瓷涂層或層中的水性或基于水的粘合劑可以在鋰離子電池中的涂覆的隔板與 電極的界面處經(jīng)歷氧化或還原反應。氧化或還原反應可在鋰離子電池的形成階段過程中或 在鋰離子電池的充電和/或放電階段過程中發(fā)生。氧化的或還原的界面層可在所述涂覆的 隔板的表面上提供屏障或犧牲界面層，所述界面層可防止或阻止在所述界面處發(fā)生進一步 氧化或還原反應并且改進鋰離子電池的性能或循環(huán)壽命。
[0022] 無孔、多孔或微孔涂層、顆粒涂層和/或陶瓷涂層可以被施加至多孔、大孔或微孔 膜、薄膜或隔膜作為單層或多層涂層或層結構并且作為單側或雙側涂層。本發(fā)明的至少選 定的實施方案包括為約1-12ym厚或更厚、優(yōu)選約2-12ym厚、更優(yōu)選約3-10ym厚并且最 優(yōu)選約3-7ym厚的單側或雙側涂層或陶瓷涂層。本發(fā)明的選定實施方案可優(yōu)選地以五種 方式中的至少一種區(qū)別于現(xiàn)有涂覆的或陶瓷涂覆的電池隔板：1)本發(fā)明的陶瓷涂覆的微 孔膜當在自由狀態(tài)下測試時在120°C下持續(xù)一小時具有〈2%的縱向（MD)收縮率并且當在 自由狀態(tài)下測試時在130°C下持續(xù)一小時具有〈3%的MD收縮率，2)本發(fā)明的陶瓷涂覆的微 孔膜當使用熱機械分析（TMA)測試時在150°C下具有〈1%的MD收縮率，3)本發(fā)明的陶瓷涂 覆的微孔膜當使用e-TMA測試時在150°C下具有〈1%的橫向（TD)收縮率，4)本發(fā)明的陶瓷 涂覆的微孔膜當使用熱重量分析（TGA)測試時在250°C下放出>2%揮發(fā)性組分，和/或5) 對于本發(fā)明的陶瓷涂覆的微孔膜來說，所述涂層導致Gurley的增加較低。
[0023] 本發(fā)明優(yōu)選地涉及改進的、新的或修改的電池隔板和/或相關方法。根據(jù)至少某 些實施方案，本發(fā)明涉及改進的、新的或修改的無孔、多孔或微孔電池隔板和/或制造和/ 或使用這類隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明涉及用于鋰離子電池的改 進的、新的或修改的涂覆的、顆粒涂覆的或陶瓷涂覆的電池隔板和/或制造和/或使用這類 隔板的相關方法。根據(jù)至少選定的具體實施方案，本發(fā)明涉及用于二次或可再充電鋰離子 電池的改進的、新的或修改的涂覆的、顆粒涂覆的或陶瓷涂覆的電池隔板和/或制造和/或 使用這類隔板的相關方法。根據(jù)至少某些選定的具體實施方案，本發(fā)明涉及包括在其至少 一側上具有涂層的微孔膜、薄膜或隔板的涂覆的電池隔板和/或制造和/或使用這類隔板 的相關方法。根據(jù)至少一個實施方案，用于鋰離子電池的改進的、新的或修改的涂覆的隔板 包括涂覆有陶瓷涂層或層（如陶瓷顆粒和至少一種聚合物粘合劑的多孔或無孔層）的微孔 膜。根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明的陶瓷涂覆的隔板優(yōu)選地在二次鋰離子電池中提供 改進的安全性、循環(huán)壽命和/或高溫性能。
[0024] 根據(jù)選定的實施方案，所述涂層、顆粒涂層或陶瓷涂層可存在于所述膜、薄膜、隔 膜或隔板的一側或兩側上。圖4和圖5示出相應的單側的或單側涂覆的和雙側的或雙側涂 覆的實施方案。應注意，在圖4和圖5中，所述涂層可以是聚合物、顆?；蛱沾赏繉樱鐾?層可以是多孔的或無孔的，并且在圖5的兩側涂覆的實施方案中涂層可以是在每一側上相 同的或不同的。例如，盡管示出了兩個陶瓷涂層，應理解，一側可以是不含顆粒的涂層（如 PVDF)、顆粒涂層（如粘合劑中的聚合物顆粒）、或陶瓷涂層（如粘合劑或聚合物粘合劑中的 陶瓷顆粒），并且另一側可以是相同的或不同的涂層、顆粒涂層或陶瓷涂層。一側可以被適 配成接觸陰極，而另一側可以被適配成接觸陽極。例如，一側可以是PVDF涂覆的，而另一側 是涂覆有與一種或多種聚合物粘合劑如PP、PE、PO、PVDF或PTFE組合的一種或多種陶瓷顆 粒的混合物的陶瓷。
[0025] 優(yōu)選的膜、薄膜、基底層、膜隔板或隔板可以是微孔聚烯烴（PO)襯底，所述襯底可 通過干法工藝（還被稱為CELGARD法）、濕法工藝、顆粒拉伸工藝、BOPP工藝、BNBOPP工藝 等制成。所述干法工藝是指以下這種工藝，其中微孔膜中的孔形成是由無孔前體膜的單軸 或雙軸拉伸（環(huán)形或縫形模頭擠出）產(chǎn)生。所述濕式工藝通常涉及熱致相分離工藝和溶 劑萃取步驟（或TIPS工藝）。膜、薄膜、基底層、隔膜或隔板可以優(yōu)選地是單個層（單層） 或多層（如雙層或三層或其它多層）微孔聚烯烴膜，所述膜具有相同的或不同的聚烯烴的 兩個或更多個層或由其組成。示例性聚烯烴包括但不限