[发明专利]微孔电池隔板、可再充电锂电池及其使用

说明书

根据至少某些实施方案，本发明涉及用于锂电池的新型、改进的涂层或处理的隔膜、隔板或膜隔板。所述膜或隔板可以包括非织造层，改进的表面活性剂处理层或它们的组合。所述隔板或膜可用于溶剂电解质锂电池，特别是可再充电的锂离子电池，并提供改进的性能、润湿性、循环能力和/或再充电效率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月8日提交的序列号为No.62/158,582和2016年2月19日提交的序列号为No.62/297,166的美国临时专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本公开。

技术领域

本发明涉及微孔电池隔板、可再充电锂电池及其使用。

根据至少选定的实施方案，本申请或发明涉及新型或改进的隔膜、隔板、电池、电池单元、系统和/或制造这种膜、隔板、电池、电池单元和/或系统的方法，和/或使用这种膜、隔板，电池、电池单元和/或系统的方法。根据至少某些实施方案，本申请或发明涉及新型或改进的多层或层压电池隔板或膜、包括这种隔板的锂离子电池，和/或制造和/或使用这种电池隔板和/或锂电池(包括但不限于可充电锂电池、二次锂离子电池等)的方法。根据至少某些具体的实施方案，本发明涉及具有至少一个非织造层，适用于可再充电锂离子电池的多层微孔电池隔板，和/或涉及制造和/或使用这种多层隔板的方法。根据至少某些选定的具体实施方案，本申请或发明涉及具有至少两个非织造层的新型或改进的复合材料、多层或层压电池隔板，包括这种隔板的锂电池，和/或制造和/或使用这种电池隔板和/或锂电池的方法。根据至少选定的某些实施方案，本发明涉及经表面活性剂或材料涂覆、处理或包含表面活性剂或材料的微孔电池隔膜或隔板，包含这种隔膜或隔板的锂电池，和/或制造和/或使用这种电池隔板和/或锂电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及表面活性剂或润湿性增强材料涂覆、处理或包含表面活性剂或润湿性增强材料的具有至少一个非织造层，可能优选两个非织造层(每侧一个)的复合材料、多层或层压电池隔板，用于可再充电锂离子电池，和/或制造用于可再充电锂离子电池微孔电池隔板的表面活性剂涂层的方法，和/或制造和/或使用这种隔板、电池等的方法。根据至少选定的实施方案，本发明涉及新型或改进的表面活性剂、润湿性增强材料、涂层、处理层、成分等，用于可再充电锂电池的具有新型或改进的表面活性剂、润湿性增强材料、涂层、处理层和/或成分的膜、隔板、复合材料、多层或层压电池隔板、具有至少一个非织造层的隔板、具有两个非织造层(每侧一个)的隔板，和/或制造新型或润湿性增强材料、涂层、处理层和/或成分的方法，和/或使用新型或改进的表面活性剂、润湿性增强材料、涂层、处理层和/或成分，和/或具有这种新型或改进的表面活性剂、润湿性增强材料、涂层、处理层和/或其中成分的隔板、电池等的方法。

背景技术

锂离子(Li-ion)电池等锂电池具有响应速度快、功率高、效率高、寿命长等特点，对于固定式储能应用具有很大的吸引力。锂离子电池的主要组件是电极(阳极和阴极)、电解质和多孔隔膜。有多种可用于可再充电锂电池的电极材料、电解质和多孔隔膜材料。一些锂离子电池使用钴酸锂(LiCoO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)、镍酸锂(LiNiO₂)或磷酸铁锂(LFP或LiFePO₄)作为阴极活性材料，而阳极可以由碳制成。电解质可以是有机或无机的，并且在充电和放电循环期间促进离子的转移。隔板可以是物理上将阳极与阴极分离并且是离子导电(在电解质中)和电绝缘的多孔膜。电解质与隔板紧密接触，隔板孔应被电解质充分润湿，以获得在充电和放电循环期间有效地离子移动。隔板可以是由聚烯烃制成的微孔隔膜。聚烯烃可以被各种有机和无机电解质不同程度地润湿。当隔板被电解质快速润湿时，充电容量和电池性能得到提高。