[發明專利]包括被熱活化的離子流動控制層的隔板和結合其的電化學裝置

在審

• 申請號: 202010137203.0
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111640903A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: S·納格斯瓦瑞;M·金;R·格雷夫斯;胡啟朝
• 申請（專利權）人: 麻省固能控股有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/052
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 馮永貞

1.一種用于利用含有離子的電解質的電解裝置的隔板，所述隔板包括：

多孔主體，具有第一側部和與所述第一側部間隔開的第二側部，所述多孔主體配置為當所述隔板被浸入在所述電解裝置中的所述電解質中時允許所述離子穿過所述多孔主體的運動；以及

離子流動控制層，被相對于所述多孔主體功能性地定位，其中所述離子流動控制層包括第一多個顆粒，每個包含第一共聚物共混物，所述第一共聚物共混物在組成上經微調以在第一設計熔融溫度下熔融，其中：

當所述離子流動控制層尚未經受所述第一設計熔融溫度并且所述隔板被浸入在所述電解質中時，所述離子流動控制層具有允許所述離子穿過所述離子流動控制層的運動并且允許所述離子流動穿過所述隔板的孔隙度；并且

當所述離子流動控制層已經經受所述第一設計熔融溫度或更大并且所述隔板被浸入在所述電解質中時，所述第一多個顆粒熔融從而減少所述離子流動控制層的所述孔隙度并且由此抑制所述離子穿過所述隔板的流動。

2.根據權利要求1所述的隔板，其中所述多孔主體包含具有大于所述第一設計熔融溫度的熔融溫度的多孔聚合物。

3.根據權利要求1所述的隔板，其中所述多孔主體包含多孔聚合物和包覆至所述聚合物上的陶瓷材料。

4.根據權利要求1所述的隔板，其中所述多孔主體包含陶瓷材料。

5.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一共聚物共混物包含較長鏈聚合物和較短鏈聚合物。

6.根據權利要求5所述的隔板，其中所述長鏈聚合物包括聚乙烯并且較軟聚合物包括醋酸乙烯酯。

7.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一多個顆粒的平均尺寸在約1微米至約10微米的范圍內。

8.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一多個顆粒中的毗鄰的顆粒之間的平均間距在約2微米至約5微米的范圍內。

9.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一多個顆粒中的每個在形狀上基本上是球形的。

10.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一多個顆粒中的每個在形狀上基本上是立方形的。

11.根據權利要求1所述的隔板，其中所述多孔隔板具有功能區域，并且所述功能區域的至少80％被微粒層覆蓋。

12.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一設計熔融溫度在約60℃至約100℃的范圍內。

13.根據權利要求1所述的隔板，其中所述第一設計熔融溫度在約90℃至約120℃的范圍內。

14.根據權利要求1所述的隔板，其中所述離子流動控制層配置為當所述離子流動控制層的所述溫度達到高于所述第一設計熔融溫度的第二設計熔融溫度時進一步減少所述離子穿過所述隔板的流動，所述離子流動控制層包括第二多個顆粒，每個包含第二共聚物共混物，所述第二共聚物共混物在組成上經微調以基本上在所述第二設計熔融溫度下熔融，從而進一步減少所述離子流動控制層的所述孔隙度并且由此進一步抑制所述離子穿過所述隔板的流動。

15.根據權利要求14所述的隔板，其中所述第二多個顆粒分布遍及所述離子流動控制層內的所述第一多個顆粒。

16.根據權利要求14所述的隔板，其中所述離子流動控制層具有與彼此不同的第一區和第二區，并且所述第一多個顆粒在所述第一區中與彼此聚簇并且所述第二多個顆粒在所述第二區中與彼此聚簇。

17.根據權利要求16所述的隔板，其中所述第一區和所述第二區二者都位于所述多孔主體的所述第一側部。