薄電池隔板和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請案的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年9月20日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/703, 320的權(quán)益和 優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)W引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明的至少選定的實(shí)施方案設(shè)及經(jīng)過優(yōu)化的、新穎的、獨(dú)特的或改良的多孔隔 膜、單層多孔隔膜、多層多孔隔膜、經(jīng)涂布的多孔隔膜、層壓物、復(fù)合物、電池隔板、特薄、特 級薄或特薄型電池隔板、用于裡電池的特薄電池隔板、用于二次裡電池的特薄電池隔板、經(jīng) 涂布的特薄電池隔板、超薄、超級薄或超薄型電池隔板、用于裡電池的超薄電池隔板、用于 二次裡電池的超薄電池隔板、經(jīng)涂布的超級薄電池隔板，和/或包括所述隔膜、層壓物、復(fù) 合物或隔板的單元電池、電池組或電池，和/或包括所述單元電池、電池組或電池的系統(tǒng)或 裝置，和/或制造、使用和/或優(yōu)化的相關(guān)方法。根據(jù)至少選定的實(shí)施方案，本發(fā)明設(shè)及能提 供關(guān)斷、延遲或防止枝晶生長、延遲或防止由于枝晶生長所致的內(nèi)部短路、增加循環(huán)壽命和 /或類似功能的特薄或超級薄的、單層或多層的、經(jīng)過涂布或未經(jīng)涂布的、獨(dú)特的、新穎的或 改良的電池隔板，和/或采用所述隔板的單元電池、電池和/或電池組，和/或采用所述單 元電池、電池和/或電池組的系統(tǒng)或裝置，和/或其制造、使用和/或優(yōu)化的相關(guān)方法。根據(jù) 至少某些特定實(shí)施方案，本發(fā)明設(shè)及能提供關(guān)斷、防止枝晶生長和/或防止由于枝晶生長 所致的內(nèi)部短路的新穎的或改良的經(jīng)涂布的特薄單層電池隔板，和/或采用所述隔板的裡 一次或二次電池、單元電池或電池組，和/或采用所述電池、單元電池或電池組的系統(tǒng)。根 據(jù)至少某些其它特定實(shí)施方案，本發(fā)明設(shè)及能提供關(guān)斷、防止枝晶生長和/或防止由于枝 晶生長所致的內(nèi)部短路的新穎的或改良的經(jīng)涂布的特薄多層電池隔板，和/或采用所述隔 板的裡一次或二次電池、單元電池或電池組，和/或采用所述電池、單元電池或電池組的系 統(tǒng)。根據(jù)至少特定的實(shí)施方案，本發(fā)明設(shè)及用于可再充電的裡離子電池、單元電池或電池組 的新穎的或改良的特薄或超薄電池隔板、采用所述隔板的裡離子電池、單元電池或電池組， 和/或采用所述電池、單元電池或電池組的系統(tǒng)。根據(jù)至少特定的方面或?qū)嵤┓桨福景l(fā)明 設(shè)及對特薄或超薄電池隔板進(jìn)行優(yōu)化W防止可再充電的裡離子電池中的枝晶生長的方法。 根據(jù)至少非常特定的實(shí)施方案，本發(fā)明針對特薄的單聚合物或多聚合物電池隔板、特薄的 單層、單層片、多層片或多層電池隔板、特薄的經(jīng)陶瓷涂布的電池隔板、超薄的單聚合物或 多聚合物電池隔板、超級薄的單層、單層片、多層片或多層電池隔板、超薄的經(jīng)陶瓷涂布的 電池隔板等等。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 在電池中，陽極和陰極是通過隔板隔膜與彼此隔開。當(dāng)今，"裡電池"由于其能夠產(chǎn) 生高能輸出而非常受歡迎。裡電池市場可W分成兩組，即"一次"裡電池和"二次"裡電池。 一次裡電池是不可再充電的或一次性的電池，而二次裡電池是可再充電的電池。
[0006] 在電池中，薄電池隔板可提供能改良電池性能和設(shè)計(jì)的若干優(yōu)勢。首先，較薄隔板 使得能夠獲得較高倍率能力。該意味著電池能夠橫跨隔膜產(chǎn)生更高的電流密度，因?yàn)榭蒞 通過減少隔板的厚度來降低隔板的電阻。關(guān)于Gurley值與電阻之間的相關(guān)性，一般參見 Callahan, R. W.等，"Characterization of Microporous Membrane Separators"，1993 年 3月 1 至4 號，發(fā)表于由 Florida Educational Seminars, Inc. (283她 anyon Blvd. Circle N.W.)資助的關(guān)于一次單元電池和二次單元電池技術(shù)與應(yīng)用的第10屆國際研討會 (Tenth International Seminar on Primary and Secondary Battery Technology and Application，Boca Raton，F(xiàn)la. 33431)。較高倍率能力在需要快速電力的情況下（例如，在 電動車輛加速時(shí)）非常重要。第二，較薄隔板允許使用較薄的電極。該意味著電池可W實(shí) 現(xiàn)更好的電極利用和電極循環(huán)。電極利用意味著可W制造出具有等效功率的較小電池。更 好的電極循環(huán)意味著在電池壽命中存在更多次數(shù)的再充電或循環(huán)。第=，較薄隔板允許在 隔板設(shè)計(jì)時(shí)有更大的選擇余地。換句話說，可W組合各種薄隔板W便定制設(shè)計(jì)用于特定電 池的隔板。
[0007] 相應(yīng)地，電池領(lǐng)域中需要更薄的電池隔板、更薄的運(yùn)行電池隔板、用于某些應(yīng)用或 電池的經(jīng)過優(yōu)化的新的或改良的電池隔板、經(jīng)過優(yōu)化的新的或改良的特薄電池隔板、經(jīng)過 優(yōu)化的新的或改良的經(jīng)涂布的電池隔板等等。 發(fā)明概要
[000引本發(fā)明的至少選定的實(shí)施方案可W解決上述需要和/或針對經(jīng)過優(yōu)化的、新穎 的、獨(dú)特的或改良的多孔隔膜、單層多孔隔膜、多層多孔隔膜、經(jīng)涂布的多孔隔膜、層壓物、 復(fù)合物、電池隔板、特薄、特級薄或特薄型電池隔板、用于裡電池的特薄電池隔板、用于二次 裡電池的特薄電池隔板、經(jīng)涂布的特薄電池隔板、超薄、超級薄或超薄型電池隔板、用于裡 電池的超薄電池隔板、用于二次裡電池的超薄電池隔板、經(jīng)涂布的超薄電池隔板，和/或包 括所述隔膜、層壓物、復(fù)合物或隔板的單元電池、電池組或電池，和/或包括所述單元電池、 電池組或電池的系統(tǒng)或裝置，和/或制造、使用和/或優(yōu)化的相關(guān)方法；和/或能提供關(guān)斷、 延遲或防止枝晶生長、延遲或防止由于枝晶生長所致的內(nèi)部短路、增加循環(huán)壽命等等的特 薄或超薄、單層或多層、經(jīng)過涂布或未經(jīng)涂布的獨(dú)特的、新穎的或改良的電池隔板，和/或 采用所述隔板的單元電池、電池和/或電池組，和/或采用所述單元電池、電池和/或電池 組的系統(tǒng)或裝置，和/或其制造、使用和/或優(yōu)化的相關(guān)方法；和/或能提供關(guān)斷、防止枝 晶生長和/或防止由于枝晶生長所致的內(nèi)部短路的新穎的或改良的經(jīng)涂布的特薄單層電 池隔板，和/或采用所述隔板的裡一次或二次電池、單元電池或電池組，和/或采用所述電 池、單元電池或電池組的系統(tǒng)；和/或能提供關(guān)斷、防止枝晶生長和/或防止由于枝晶生長 所致的內(nèi)部短路的新穎的或改良的經(jīng)涂布的特薄多層電池隔板，和/或采用所述隔板的裡 一次或二次電池、單元電池或電池組，和/或采用所述電池、單元電池或電池組的系統(tǒng)；和 /或用于可再充電的裡離子電池、單元電池或電池組的新穎的或改良的特薄或超薄電池隔 板、采用所述隔板的裡離子電池、單元電池或電池組，和/或采用所述電池、單元電池或電 池組的系統(tǒng)；和/或優(yōu)化特薄或超薄電池隔板W防止可再充電的裡離子電池中的枝晶生長 的方法；和/或特薄的單聚合物或多聚合物電池隔板、特薄的單層、單層片、多層片或多層 電池隔板、特薄的經(jīng)陶瓷涂布的電池隔板、超薄的單聚合物或多聚合物電池隔板、超薄的單 層、單層片、多層片或多層電池隔板、超薄的經(jīng)陶瓷涂布的電池隔板等等。
[0009] 根據(jù)至少選定的實(shí)施方案、方面或目標(biāo)，經(jīng)過優(yōu)化的、獨(dú)特的、新穎的或改良的電 池隔板是由單層或多層微孔聚締姪隔膜制造，所述隔膜的厚度小于或等于約12 ym，可能優(yōu) 選地小于或等于約11 y m，更優(yōu)選地小于或等于約10 y m，更優(yōu)選地小于或等于約9 y m，更 優(yōu)選地小于或等于約8 y m，甚至更優(yōu)選地小于或等于約7 y m，甚至更優(yōu)選地小于或等于約 6 y