[發明專利]微孔膜、電池隔板以及制造和使用它們的方法

在審

• 申請號: 201980027032.1
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN112004592A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 岡田賢明
• 申請（專利權）人: 賽爾格有限責任公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D69/12;B01D71/26;B29C55/14;B32B37/10;B32B38/00;B32B5/32;C08J5/18;H01M10/052;H01M2/16
• 代理公司: 北京王景林知識產權代理事務所(普通合伙) 11320
• 代理人: 王景林;任秀英

本文公開的是一種改進的膜、隔板和/或形成用于在改進的電池隔板、特別是用于鋰離子二次電池的電池隔板中使用的多層微孔膜的方法。本文還公開的是由這種方法形成的多層微孔膜，其具有可與同樣可用在電池隔板中的那些被涂覆或未被涂覆的濕法工藝膜相匹敵或超過其的特性。還公開的是包含該多層微孔膜的電池隔板和包含該隔板的電池、車輛或裝置。方法可至少包括下列步驟：(1)形成被拉伸的第一無孔前體薄膜，其因第一無孔前體薄膜的拉伸而具有孔；(2)單獨形成第二被拉伸的無孔前體薄膜，其因第二無孔前體薄膜的拉伸而具有孔；然后(3)層合被拉伸的第一無孔前體和被拉伸的第二無孔前體。

領域

本申請致力于新的和/或改進的微孔膜、隔板膜、包含所述微孔膜的電池隔板、包含該隔板的原電池或電池和/或制造和/或使用新的和/或改進的微孔膜和包含所述微孔膜的電池隔板的方法。例如，新的和/或改進的微孔膜和包含這種膜的電池隔板優選具有比現有微孔膜更好的期望特性的平衡。而且，新的和/或改進的方法生產微孔膜和包含這種膜的電池隔板，其具有比現有微孔膜更好的期望特性的平衡。新的和/或改進的微孔膜和包含所述微孔膜的電池隔板優選的是干法工藝微孔膜和包含所述微孔膜的電池隔板，并且可分別與被涂覆的或未被涂覆的濕法工藝微孔膜和包含被涂覆的或未被涂覆的濕法工藝微孔膜的電池隔板相匹敵或比其更好。

背景

從歷史上看，濕法工藝微孔膜與特定的干法工藝膜(甚至包括以往特定的干法工藝膜)相比，已經具有一些優選的特性。這些優選的特性有時包括更高的穿刺強度、更好的厚度均勻性和/或更高的介電擊穿值。然而，濕法工藝微孔膜也存在缺陷，包括以下事實：由于在這些濕法膜的加工中使用了油和有機溶劑，它們具有較高的制造成本，而且更不環保。濕法工藝膜比干法工藝膜成本更高的另一個原因是，它們不能像特定的干法工藝膜那樣未經涂覆而被使用。這是因為不同于干法工藝膜，它們容易因聚乙烯在鋰離子電池中暴露于高壓下而被氧化。幾乎所有的濕法工藝膜都是用會氧化的聚乙烯樹脂制成的。在一些干法工藝膜中，通過給膜添加聚丙烯外層來解決這個問題。

已經進行過嘗試，包括一些成功的嘗試，以形成例如在其強度、厚度均勻性和介電擊穿方面可與濕法工藝膜相匹敵或比其更好的干法工藝膜。參見例如國際專利申請No.PCT/US2017/061277和No.PCT/US2017/060377，這兩項申請均通過引用完全被并入本文。這些申請中的隔板可與濕法工藝膜相匹敵或比其更好。然而，每一種工藝形成的膜都具有一些或許多改進的特性和若干仍需要一些改進的特性。對于每一種工藝，已改進的特性和需要改進的特性是不同的。取決于對消費者或電池制造商來說哪些特性是重要的，對一種膜的期望會超過另一種膜。所期望的特性取決于若干因素，比如如何使用膜。例如，如果將膜用于電池，如何制造電池和電池的類型就成了制造的問題。

現今所使用的許多干法工藝膜被涂覆，以例如提高收縮率和/或穿刺強度，但這是額外的步驟和層。

因此，需要新的干法工藝膜，其具有滿足每個客戶需求和/或可與成本更高(環境上和金錢上)的濕法工藝膜相匹敵或超過其的改進的特性。而且期望形成不需被涂覆而具有被涂覆的膜的強度的未被涂覆的干法工藝膜。

概述

根據至少選定的實施方式、方面或目的，以上所描述的期望、需求或問題中的至少一些可以通過本申請、公開或發明得到解決，和/或本文可提供或描述可能優選的干法工藝微孔膜，其可與濕法工藝膜的性能相匹敵或超越其性能。而且，本文所描述的可能優選的膜可不必被涂覆而實現例如減小的收縮率。