[发明专利]隔板和包括该隔板的可再充电锂电池

说明书

公开了一种包括多孔基板和设置在多孔基板的一侧或两侧上的被覆层的隔板以及一种包括所述隔板的可再充电锂电池，其中，被覆层包括：填料(A)，具有大约0.3μm至大约2μm的平均颗粒直径；以及粘结剂(B)，包括：有机聚合物以及无机颗粒、有机颗粒或它们的组合，其中，无机颗粒和有机颗粒中的每一者的平均颗粒直径为大约5nm至大约200nm。

技术领域

公开了一种隔板和一种包括所述隔板的可再充电锂电池。

背景技术

传统的非水可再充电锂电池包括由多孔绝缘膜制成的且设置在正极和负极之间的隔板，包括溶于其中的锂盐的电解质溶液浸渍膜的孔。这样的非水可再充电锂电池具有适当的（例如，优异的）高容量和高能量密度特性。

然而，当其中的正极和负极在充电和放电循环期间重复地收缩和膨胀时，正极和负极因此与隔板或电解质溶液反应，并且非水可再充电锂电池可能容易地劣化，具有内部和外部短路并迅速地变热。当电池如上所述快速地变热时，隔板会熔化，并且会快速地收缩或者被破坏，因此，可再充电电池会再次短路。

为了减少或防止此问题，对照（传统的）隔板广泛地由具有适当的（例如，优异的）关闭特性、易于处理且成本低的多孔聚乙烯膜形成。这里，术语“关闭”是指这样的事件：当电池因过充电、外部或内部短路等而变热时，隔板部分地熔化，因此，隔板的孔关闭，且电流被切断。另外，已经尝试通过改善电极材料和用于隔板的材料等的耐热性来改善非水可再充电锂电池的安全性，具体地，已经尝试即使当其中的隔板急剧地收缩或被破坏时也能确保（保证）安全性。

发明内容

根据本发明的一个实施例的一方面涉及一种具有少量残余水分且在高温下具有低收缩率的隔板。

根据本发明的另一实施例的一方面涉及一种具有适当的（例如，优异的）循环寿命和安全特性的可再充电锂电池。

在一个实施例中，提供了一种包括多孔基板和位于多孔基板的一侧或两侧上的被覆层的隔板。被覆层包括：填料(A)，具有大约0.3μm至大约2μm的平均颗粒直径；以及粘结剂(B)，包括：有机聚合物；以及平均颗粒直径为大约5nm至大约200nm的无机颗粒、平均颗粒直径为大约5nm至大约200nm的有机颗粒或它们的组合。

隔板还可以包括位于被覆层上的粘附层。

粘附层可以包括：粘结剂(B)；丙烯酸酯类粘结剂；橡胶类粘结剂；二烯类粘结剂；苯乙烯类粘结剂；或它们的组合。

在另一个实施例中，一种隔板包括：多孔基板；被覆层，位于多孔基板的一侧或两侧上；以及粘附层，位于被覆层上，其中，被覆层包括平均颗粒直径为大约0.3μm至大约2μm的填料(A)以及粘结剂树脂，粘附层包括粘结剂(B)，粘结剂(B)包括：有机聚合物；以及平均颗粒直径为大约5nm至大约200nm的无机颗粒、平均颗粒直径为大约5nm至大约200nm的有机颗粒或它们的组合。

在被覆层中，粘结剂树脂可以包括丙烯酸酯类树脂、橡胶类树脂、二烯类树脂、苯乙烯类树脂或它们的组合。

粘结剂(B)可以是有机聚合物与无机颗粒、有机颗粒或它们的组合的混合物。

有机聚合物可以具有大约-50℃至大约60℃的玻璃化转变温度（Tg）。

有机聚合物可以包括二烯类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、苯乙烯类聚合物、氨酯类聚合物、聚烯烃类聚合物或它们的组合。

有机颗粒可以包括丙烯酸酯类化合物或其衍生物、邻苯二甲酸二烯丙酯类化合物或其衍生物、聚酰亚胺类化合物或其衍生物、聚氨酯类化合物或其衍生物、它们的共聚物或它们的组合。

有机颗粒可以包括交联聚合物。举例而言，有机颗粒可以包括交联聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

有机颗粒可以具有大于或等于大约60℃的玻璃化转变温度。