[发明专利]改进的微米层膜、改进的电池隔板及相关方法

说明书

所描述的是多层微孔薄膜或膜，与相同厚度的现有单层或三层微孔膜相比，其可表现出改进的性能，包括改进的介电击穿和强度。优选的多层微孔膜包含微米层和一个或多个层合屏障。还公开了电池隔板或电池，其包含一个或多个多层微孔薄膜或膜。本发明的电池和电池隔板优选比使用现有的单层和三层微孔膜的电池和电池隔板更安全，也更坚固。此外，描述了制造本文所描述的多层微孔隔板、膜或薄膜的方法。

优先权声明

根据35 U.S.C.§119(e)(1)，本申请要求2017年5月18日提交的美国临时申请No.62/508,360和2016年11月11日提交的美国临时申请No.62/420,781的优先权及权益。这些临时申请通过全文引用各自并于此。

发明领域

根据至少选定的实施方式，本申请、公开或发明涉及新的或改进的具有改进性能的膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、多层膜、多层隔板膜、多层隔板、多层电池隔板、多层二次锂电池隔板和/或多层电池隔板，新的或改进的电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池和/或制造和/或使用这种膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池和/或包括其的设备、车辆或产品的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明涉及新的或改进的膜层、膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的选定实施方式，本公开或发明涉及新的或改进的多孔聚合物膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特别的实施方式，本公开或发明涉及新的或改进的微孔聚烯烃膜或隔板膜、微米层膜、包括一个或多个微米层或纳米层膜的多层膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的特别实施方式，本公开或发明涉及新的、优化的或改进的具有一个或多个新的或改进的外层和/或内层的微孔拉伸聚合物膜或隔板膜、微米层膜、具有外层和内层的多层微孔膜或隔板膜，其中一些层或亚层通过共挤出产生，并随后被层合在一起而形成新的、优化的或改进的膜或隔板膜。在一些实施方式中，特定的层、微米层或纳米层可包含均聚物、共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。在选定的实施方式中，至少特定的层、微米层或纳米层可包含不同的或不一样的聚合物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。本公开或发明还涉及新的或改进的制造这种膜、隔板膜或隔板的方法，和/或使用这种膜、隔板膜或隔板的方法，例如作为锂电池隔板。根据至少选定的实施方式，本申请或发明致力于新的或改进的多层和/或微米层多孔或微孔膜、隔板膜、隔板、复合体、电化学装置和/或电池和/或制造和/或使用这种膜、隔板、复合体、装置和/或电池的方法。根据至少特别的选定实施方式，本申请或发明致力于多层的新的或改进的隔板膜，其中多层结构的一层或多层在具有多个挤出机的多层或微米层共挤出模具中制成。新的或改进的膜、隔板膜或隔板可优选表现出改进的关闭、改进的强度、改进的介电击穿强度和/或降低的开裂倾向。

发明背景

制造诸如用作电池隔板膜的微孔双层或三层膜的已知方法包括将两个或多个单层前体层合或粘合在一起，或者使用共挤出模具同时共挤出膜的多个层。这些方法被记载在例如U.S.5,952,120、U.S.2014/0079980、U.S.5,223,032、U.S.5,240,655和U.S.2005/031943中。

对用于诸如特定的一次和/或二次电池(如锂离子可充电电池)的应用来说，上述方法可能无法完全优化强度和/或性能特性之间的平衡。由于客户需要更薄更强的电池隔板，对电池隔板的要求正变得越来越苛刻，因此这一点尤其真切。例如，通过共挤出三层而形成的微孔三层膜可能具有降低的强度。通过将多个单层层合而形成的隔板可能最终也不能满足不断增长的需求。

因此，需要一种新的和改进的多层微孔膜、基膜或电池隔板，其具有多种改进，例如改进的拉伸强度和改进的介电击穿强度。

发明概述