[发明专利]微米层膜、电池隔板、电池及相关方法

说明书

本文所描述的是多层微孔膜或薄膜，与相同厚度的现有单层或三层微孔膜相比，其可以表现出改善的性能，包括改善的介电击穿和强度。优选的多层微孔膜包括微米层和一个或多个层合界面或屏障。还公开的是电池隔板或电池，其包括多层微孔薄膜或膜中的一个或多个。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且更坚固。另外，本文公开的是一种方法，用于制备本文所描述的多层微孔隔板、膜或薄膜。

技术领域

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/或具有改进的性能的多层电池隔板，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/或用于制造和/或使用这样的膜、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/或二次锂离子电池的方法，和/或包括上述的装置、车辆或制品，和/或用于测试、定量、表征和/或分析这样的膜、隔板膜、隔板、电池隔板等的方法。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、优化的或改进的微孔拉伸聚合物膜或隔板膜(其具有一个或多个新的或改进的外层和/或内层)、微米层膜、具有外层和内层的多层微孔膜或隔板膜，其中的一些层或亚层是通过共挤出形成的，然后被层合在一起形成新的、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用于制造这种膜、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，例如用作锂电池隔板。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/或使用这样的膜、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新的或改进的多层隔板膜，其中多层结构中的一个或多个层是用多个挤出机在多层或微米层共挤出模头中生产的。新的或改进的膜、隔板膜或隔板可以优选表现出新的或改进的结构、性能、运用，例如改善的关闭、改善的强度、改善的介电击穿强度、改善的伸长率、改善的刺穿强度、改善的高速刺穿强度、较低的透气度(Gurley)、降低的结晶和/或降低的开裂倾向、以及它们的组合。

背景技术

已知的制备微孔双层或三层膜(比如用作电池隔板膜的膜)的方法包括将两个或更多个单层前体层合或粘合在一起或者使用共挤出模头同时共挤出膜的多个层。例如在US5,952,120、US2014/0079980、US5,223,032、US5,240,655和US 2005/031943中描述了这样的方法。

对诸如特定的一次和/或二次电池(比如锂离子可充电电池)的应用中的使用来说，前述方法可能无法使强度和/或性能特性的平衡完全优化。由于伴随着客户对更薄、更坚固的电池隔板的需求，对电池隔板的要求越来越高，因此这尤其如此。例如，通过共挤出3个层而形成的微孔三层膜可能具有降低的强度。通过将单个层层合而形成的隔板也可能最终无法满足日益增长的需求。

因此，需要一种新的和改进的多层微孔膜、基膜或电池隔板，其比现有的膜、基膜或电池隔板有各种改进。

发明概述