[發明專利]電池隔板、鋰電池及二次鋰電池

在審

• 申請號: 202310047847.4
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN115939674A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 康·卡倫·蕭;埃里克·約瑟夫·佩內格;近藤貴彥;羅伯特·納克;埃里克·羅伯特·懷特;張曉民;克里斯托弗·K·斯托克斯
• 申請（專利權）人: 賽爾格有限責任公司
• 主分類號: H01M50/457
• 分類號: H01M50/457;H01M50/449;H01M50/417;H01M50/463;H01M50/451;H01M50/403;H01M50/406;H01M50/491;H01M10/052
• 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

一種用于鋰電池的電池隔板，屬于材料技術領域，所述電池隔板包括：至少兩層干法微孔聚合物隔膜，每層干法微孔聚合物隔膜包含至少兩層共擠出多孔聚合物納米層；一個所述干法微孔聚合物隔膜的共擠出多孔聚合物納米層被層疊至另外一個所述干法微孔聚合物隔膜的共擠出多孔聚合物納米層。根據至少選定的實施方式，電池隔板或隔膜包括一個或多個共擠出的多微層膜，可選地層壓或粘附到另一聚合物膜。根據本發明的電池隔板可以提供改進的強度，例如，改進的穿刺強度，特別是在一定的厚度下，并且可以表現出改善的關斷和/或減少的分裂傾向。本發明也屬于化學技術領域的發明。

本申請為分案申請，原優先權日是2015年11月11日；原國際申請日是2016年11月11日；原國際申請號為PCT/US2016/061510；進入中國國家階段的日期是2018年6月28日，中國申請號是201680076911.X；原發明名稱是《微層膜、改進的電池隔板及制造和使用方法》。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年11月11日提交的美國臨時專利申請序列號No.62/253,932的優先權和權益，在此通過引用全部并入本文。

技術領域

本公開或發明涉及新型或改進的膜層、膜或隔膜，包含這種膜的電池隔板，和/或相關方法。根據至少選定的實施方式，本公開或發明涉及新型或改進的多孔膜或隔膜，包含這種膜的電池隔板，和/或相關方法。根據至少某些實施方式，本公開內容或發明涉及新型或改進的微孔膜或隔膜、微層膜、包括一個或多個微層膜的多層膜，包含這種膜的電池隔膜，和/或相關方法。根據至少某些選定的實施方式，本公開或發明涉及具有一個或多個新型或改進的外層和/或內層的微孔膜或隔膜，具有外層和內層的微層膜、多層微孔膜或隔膜，其中一些所述層通過共擠出形成，并且所有這些層被層壓在一起以形成新的、優化的或改進的膜或隔膜。在一些實施方式中，某些層包含均聚物、共聚物和/或聚合物共混物。本發明還涉及制造這種膜、隔膜或隔板的方法，和/或使用這種膜、隔膜或隔板的方法，例如作為鋰電池隔板。根據至少選定的實施方式，本申請或發明涉及新型或改進的多層和/或微層多孔或微孔膜、隔膜、隔板、復合材料、電化學裝置、電池，制造這種膜、隔板、復合材料、裝置和/或電池的方法。根據至少某些選定的實施方式，本發明涉及新穎或改進的隔膜，其為多層，其中，所述多層結構的一層或多層在多層或微層共擠出模具中生產，使用一個或多個擠出機給模具喂料。所述改進的膜、隔膜或隔板可以優選地表現出改善的關斷、改進的強度、改進的介質穿強度和/或減小的分裂傾向。

背景技術

在美國專利No.6,602,593中討論了減少微孔電池隔膜中分裂的方法，以及特定的抗分裂或抗撕裂微孔膜。該專利尤其描述了一種方法，該方法包括通過吹膜法擠出薄膜前體，并且在吹膜擠出期間使用至少約1.5的吹脹比(BUR)。

包括美國專利No.8,795,565在內，描述了一種雙軸拉伸技術，其涉及具有受控的MD松弛處理步驟的干法前體膜的MD和TD拉伸。雙軸拉伸的膜，例如在專利No.8,795,565的圖1-3中所示的膜，可能具有一些減小的分裂或撕裂。當使用穿刺強度測試方法對雙軸拉伸的微孔膜進行強度測試時，測試樣品穿刺部位可以是圓孔而不是細長裂縫。

包括美國專利號No.8,486,556在內，公開了具有增強的強度的多層電池隔膜。使用具有一定熔體流動指數的高分子量聚丙烯樹脂來生產專利No.8,486,556中描述的多層隔板。

還介了濕法微孔電池隔膜，其通常也是單軸或雙軸拉伸的，并且可具有均衡的MD和TD強度性能。使用濕法工藝生產的微孔膜的實例在美國專利No.6,666,969、No.5,051,183、No.6,096,213和No.6,153,133中公開。

制造微孔多層膜的各種已知方法(例如用作電池隔膜)包括將多于一層的單層前體層合或粘合在一起，或者使用共擠出模具同時共擠出多于一層的膜。上述方法可能不能充分地優化強度和/或性能特性的平衡以用于諸如某些一次和/或二次電池，例如鋰離子可再充電電池的應用中。