[发明专利]交联多层多孔聚合物隔膜电池分隔件

权利要求书

1.一种用于分离电化学电池单元中的电极的分隔件隔膜结构，所述分隔件隔膜结构为厚度不大于约50微米的、平坦但可折叠或可卷绕的微孔层的形式，所述分隔件包括(i)交联聚烯烃和(ii)超高分子量聚乙烯的共挤的、共同延伸的层的两层结构，或两个交联聚烯烃外层和超高分子量聚乙烯中心层的共同延伸的三层结构，分隔件结构的孔体积是分隔件结构的外部轮廓体积的20％至70％，交联聚烯烃提供当被加热最高达约150℃的温度时具有耐收缩性的隔膜结构，并且超高分子量聚乙烯用于在其过热时熔化并堵塞所述分隔件的孔。

2.如权利要求1所述的分隔件结构，其中，所述交联聚烯烃由可水固化聚乙烯、可水固化聚丙烯或者乙烯和丙烯的可水固化共聚物形成。

3.如权利要求1所述的分隔件结构，其中，所述交联聚烯烃与乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物混合，或者与聚丙烯酸接枝聚乙烯混合，其含量最高达按重量计的交联聚烯烃的大约100％。

4.如权利要求1所述的三层分隔件结构，其中，所述交联聚烯烃是水固化的硅烷接枝聚乙烯。

5.如权利要求1所述的三层分隔件结构，其中，所述交联聚烯烃是水固化的硅烷接枝的聚丙烯。

6.如权利要求1所述的三层分隔件结构，其中，所述交联聚烯烃是水固化的硅烷接枝的乙烯和丙烯共聚物。

7.一种锂离子电化学电池单元，包括能够被锂渗透的阳极、能够被锂渗透的阴极、包含与阳极和阴极中的每个液体接触的液态电解质的锂离子以及将阳极和阴极物理地分开并且被液态电解质渗透的微孔分隔件，所述分隔件结构包括：

多孔隔膜结构，其厚度不大于约50微米，所述分隔件包括(i)交联聚烯烃和(ii)超高分子量聚乙烯的共挤的、共同延伸的层的两层结构，或两个交联聚烯烃外层和超高分子量聚乙烯中心层的共同延伸的三层结构，分隔件结构的孔体积是分隔件结构的外部轮廓体积的20％至70％，交联聚烯烃提供当被加热最高达150℃的温度时具有耐收缩性的隔膜结构，并且超高分子量聚乙烯用于在其过热时熔化并堵塞所述分隔件的孔。

8.如权利要求7所述的锂离子电化学电池单元，其中，所述分隔件的交联聚烯烃由可水固化聚乙烯、可水固化聚丙烯、或者乙烯和丙烯的可水固化共聚物形成。

9.如权利要求7所述的锂离子电化学电池单元，其中，所述分隔件的交联聚烯烃与乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物混合，或者与聚丙烯酸接枝聚乙烯混合，其含量最高达按重量计的交联聚烯烃的大约100％。

10.一种用于制备锂离子电化学电池单元的分隔件的方法，所述方法包括：

共挤(i)混合有碳氢化合物塑化剂油的可交联聚烯烃的熔化物以及(ii)混合有碳氢化合物塑化剂油的超高分子量聚乙烯的熔化物，以形成可交联聚烯烃和超高分子量聚乙烯的共同延伸膜的两层结构，或可交联聚烯烃的两个外层和超高分子量聚乙烯的中心层的三层结构，挤出物具有用于获得锂离子电化学电池单元的一个或多个分隔件隔膜的形状和面积；

冷却共挤层，以形成厚度最高达约500微米的固体层状结构；

拉伸固体层状结构并且从所述固体层状结构中提取碳氢化合物塑化剂油，以形成分隔件隔膜结构，所述分隔件隔膜结构的孔体积是分隔件结构的轮廓体积的20％至70％；以及

固化所述可交联聚烯烃。