可再充電鋰電池的制作方法
【專利摘要】一種可再充電鋰電池包括正極、負(fù)極以及位于正極和負(fù)極之間的隔板。隔板包括具有面對負(fù)極的第一側(cè)面和面對正極的第二側(cè)面的基板。第一層設(shè)置在基板的第一側(cè)面上并包括有機材料，第二層設(shè)置在基板的第二側(cè)面上并包括無機材料。
【專利說明】可再充電鋰電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 公開了一種可再充電鋰電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 可再充電鋰電池通常包括正極、負(fù)極以及位于正極和負(fù)極之間的隔板。
[0003] 隔板通常包括微孔，鋰離子穿過微孔移動。另外，隔板使正極與負(fù)極電絕緣，當(dāng)電 池溫度超過預(yù)定溫度時，隔板有助于電池的切斷，因此防止或減小電池的過熱。
[0004] 然而有時候，先前在電池內(nèi)產(chǎn)生的熱會引起電池的熱逸散，隔板不能充分地（或 適當(dāng)?shù)兀﹫?zhí)行其絕緣和切斷功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例的一個或更多個方面針對一種由于隔板的增強的切斷功能而具 有改善的安全性的可再充電鋰電池，隔板的增強的切斷功能抑制電池初期（例如，在電池 的熱逸散發(fā)生之前）產(chǎn)生的熱，并防止正極和負(fù)極之間的短路。
[0006] 本發(fā)明的一個實施例提供了 一種可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括正 極、負(fù)極以及位于正極和負(fù)極之間的隔板。隔板包括具有面對負(fù)極的第一側(cè)面和面對正極 的第二側(cè)面的基板、位于基板的第一側(cè)面上的第一層以及位于基板的第二側(cè)面上的第二 層。第一層包括有機材料，第二層包括無機材料。
[0007] 隔板還可以包括位于基板和第一層之間的第三層。第三層可以包括無機材料。
[0008] 隔板還可以包括位于基板和第二層之間的第四層。第四層可以包括有機材料。
[0009] 隔板還可以包括：第五層，位于基板和第一層之間且包括無機材料；以及第六層， 位于基板和第二層之間且包括有機材料。
[0010] 基板可以包括多個孔。所述多個孔的平均尺寸可以為大約〇. 01 y m至大約1 i! m， 基板的孔隙率可以為大約30體積％至大約60體積％。
[0011] 基板可以包括聚烯烴基樹脂，基板的厚度可以為大約6 i! m至大約25 i! m。
[0012] 有機材料可以包括熔點為大約85°C至大約130°C的聚合物。聚合物可以包括聚烯 烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯酰類化合物或它們的組合。聚合物的重均分子量可以為 大約300g/mol至大約10, 000g/mol，聚合物顆粒的尺寸可以為大約100nm至大約5 y m。
[0013] 有機材料的熔點可以低于基板的熔點。
[0014] 基于100重量份的基板，可以包括大約1重量份至大約80重量份的量的有機材 料。
[0015] 第一層、第四層和第六層中的每個層的厚度可以為大約lum至大約lOym。
[0016] 第一層、第四層和/或第六層還可以包括粘結(jié)劑，粘結(jié)劑包括不同于有機材料的 材料。
[0017] 粘結(jié)劑可以包括丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚 偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVdF-HFP)共聚物、乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、羥乙基纖維素（HEC)、 聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯醇縮丁醛（PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、 聚乙二醇、丙烯酰類橡膠或它們的組合。
[0018] 無機材料可以包括 Si02、Al203、Al(0H)3、A10(0H)、Ti0 2、BaTi03、Zn02、Mg(0H)2、Mg0、 Ti(0H) 4、氮化鋁（A1N)、碳化硅（SiC)、氮化硼（BN)或它們的組合。無機材料顆?？梢跃哂?大約0. 1 y m至大約5 y m的尺寸，并且可以是片形的、球形的、無定形的或它們的組合。基 于100重量份的基板，可以包括大約20重量份至大約200重量份的量的無機材料。
[0019] 第二層、第三層和第五層中的每個層的厚度可以為大約0. 5 y m至大約7 y m。
[0020] 第二層、第三層和/或第五層還可以包括粘結(jié)劑。
[0021] 其它實施例包括在下面的詳細(xì)描述中。
[0022] 可以通過增強隔板的切斷功能以抑制電池的熱產(chǎn)生并防止正極和負(fù)極之間的短 路來實現(xiàn)具有改善的安全性的可再充電鋰電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 附圖與說明書一起對本公開的實施例進行舉例說明，并與描述一起用來解釋本公 開的原理。
[0024] 圖1是根據(jù)一個實施例的可再充電鋰電池的剖面透視圖。
[0025] 圖2是根據(jù)一個實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0026] 圖3是根據(jù)另一實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0027] 圖4是根據(jù)又一實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0028] 圖5是根據(jù)其它實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0029] 圖6是將根據(jù)示例1和示例2以及對比示例1和對比示例2的可再充電鋰電池單 元的熱機械分析（TMA)的結(jié)果進行比較的曲線圖。
[0030] 圖7是將根據(jù)示例1和示例2以及對比示例1和對比示例2的可再充電鋰電池單 元的熱穿透測試結(jié)果進行比較的照片。
[0031] 圖8是將根據(jù)示例1和示例2以及對比示例1和對比示例2的可再充電鋰電池單 元的阻抗隨溫度的變化進行比較的曲線圖。

【具體實施方式】
[0032] 在下文中，參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，這些實施例是示例性的， 本公開不限于此。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，在均不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況 下，所描述的實施例可以以各種不同的方式進行修改。同樣的附圖標(biāo)記在整個說明書中通 常指示同樣的元件。當(dāng)諸如"…中的至少一個（種）"和"…中的一個（種）"的表述在一系 列元件（要素）之后時，修飾整個系列的元件（要素），而不是修飾系列中的個別元件（要 素）。此外，當(dāng)描述本發(fā)明的實施例時，"可以（可）"的使用是指"本發(fā)明的一個或更多個 實施例"。
[0033] 參照圖1描述根據(jù)一個實施例的可再充電鋰電池。
[0034] 圖1是根據(jù)一個實施例的可再充電鋰電池的剖面透視圖。
[0035] 參照圖1,可再充電鋰電池100包括電極組件，電極組件包括正極114、面對正極 114的負(fù)極112、位于正極114和負(fù)極112之間的隔板113以及浸漬正極114、負(fù)極112和隔 板113的電解質(zhì)?？稍俪潆婁囯姵?00還包括容納電極組件的電池殼體120和密封電池殼 體120的密封構(gòu)件140。
[0036] 根據(jù)一個實施例，隔板113包括基板和位于基板的兩個側(cè)面（面或側(cè)）上的涂層。 位于基板的一個側(cè)面上的涂層與位于基板的另一側(cè)面上的涂層相比可以包括不同的材料。 例如，設(shè)置在基板的一個側(cè)面上的涂層可以包括有機材料，設(shè)置在基板的另一側(cè)面上的涂 層可以包括無機材料。
[0037] 隔板（更具體地講，隔板的基板）可以起到當(dāng)電池的溫度超過預(yù)定溫度時切斷電 池的作用，因此防止或減小使電池過熱的風(fēng)險。當(dāng)基板的一個側(cè)面用有機材料涂覆時，可以 增強（或改善）隔板的切斷功能。換言之，有機材料可以降低電池開始切斷時的溫度，并在 切斷期間阻擋基板中的孔，因此增大電池的內(nèi)阻，并降低電/化學(xué)反應(yīng)性。因此，有機材料 可以增強（或改善）隔板的切斷功能，因此，抑制電池初期（例如，在電池的熱逸散發(fā)生之 前）的熱產(chǎn)生。
[0038] 然而有時候，即使在切斷功能能夠阻擋隔板的基板中的孔之前，隔板可能由于在 電池中已經(jīng)產(chǎn)生的熱而熔化并收縮，因此可能導(dǎo)致正極和負(fù)極之間的短路。在本發(fā)明的一 個實施例中，隔板的基板的另一側(cè)面用無機材料涂覆。結(jié)果，隔板的熔化溫度因電池的熱產(chǎn) 生而降低，并可以防止或減小隔板的收縮。因此，可以防止或減少正極和負(fù)極之間的短路， 并可以抑制或減少由于隔板的收縮而導(dǎo)致的電池的進一步的熱產(chǎn)生。
[0039] 因此，通過在基板的一個側(cè)面上涂覆有機材料并在基板的另一側(cè)面上涂覆無機材 料所獲得的隔板可以具有增強的切斷功能，可以防止或減少電池的熱產(chǎn)生，可以防止或減 小因熱導(dǎo)致的隔板的收縮，因此，可以抑制正極和負(fù)極之間的短路，并可以改善可再充電鋰 電池的安全性。
[0040] 在一個實施例中，隔板的有機材料涂層可以面對負(fù)極112,隔板的無機材料涂層可 以面對正極114。因此，通過在基板的面對負(fù)極的側(cè)面上涂覆有機材料并在基板的面對正極 的側(cè)面上涂覆無機材料所獲得的隔板可以同時改善所得到的電池的性能和安全性。在一個 實施例中，當(dāng)在基板的面對正極的側(cè)面上涂覆無機材料時，可以使電池中的氧化反應(yīng)最少 化（或減少），并可以改善電池性能。
[0041] 現(xiàn)在參照圖2至圖5描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)。盡管提 供圖2至圖5對本發(fā)明的實施例進行舉例說明，但本發(fā)明不限于此。
[0042] 圖2是根據(jù)一個實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0043] 參照圖2,可再充電鋰電池10包括負(fù)極11、正極12以及位于負(fù)極11和正極12之 間的隔板13。隔板13包括基板14和涂層，基板14具有面對負(fù)極11的第一側(cè)面和面對正 極12的第二側(cè)面，涂層包括位于基板14的第一側(cè)面上的第一層15和位于基板14的第二 側(cè)面上的第二層16。在一個實施例中，第一層15可以包括有機材料，第二層16可以包括無 機材料。
[0044] 在一個實施例中，具有涂覆在基板14的面對負(fù)極11的側(cè)面上的有機材料和涂覆 在基板14的面對正極12的側(cè)面上的無機材料的隔板13具有增強的切斷功能，并可以抑制 或減少電池初期（例如，在電池的熱逸散發(fā)生之前）的熱產(chǎn)生，并可以防止或減小正極和負(fù) 極之間的短路，因此改善可再充電鋰電池的安全性。
[0045] 圖3是根據(jù)另一實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0046] 參照圖3,可再充電鋰電池20包括負(fù)極21、正極22以及位于負(fù)極21和正極22之 間的隔板23。隔板23包括基板24和涂層，基板24具有面對負(fù)極21的第一側(cè)面和面對正 極22的第二側(cè)面，涂層包括位于基板24的第一側(cè)面上的第一層25、位于基板24的第二側(cè) 面上的第二層26以及位于基板24和第一層25之間的第三層27。在一個實施例中，第一層 25可以包括有機材料，第二層26和第三層27可以均包括無機材料。
[0047] 在一個實施例中，可以通過在基板24的面對負(fù)極21的側(cè)面上涂覆有機材料和無 機材料（例如，通過在基板24的面對負(fù)極21的側(cè)面上涂覆無機材料并在無機材料上涂覆 有機材料）并在基板24的面對正極22的另一側(cè)面上涂覆無機材料來獲得隔板23,所得到 的隔板具有增強的切斷功能，因此，可以抑制或減少電池初期（例如，在電池的熱逸散發(fā)生 之前）的熱產(chǎn)生，并可以抑制或減小正極和負(fù)極之間的短路的風(fēng)險，因此改善可再充電鋰 電池20的安全性。
[0048] 圖4是根據(jù)另一實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0049] 參照圖4,可再充電鋰電池30包括負(fù)極31、正極32以及位于負(fù)極31和正極32之 間的隔板33。隔板33包括基板34和涂層，基板34具有面對負(fù)極31的第一側(cè)面和面對正 極32的第二側(cè)面，涂層包括位于基板34的第一側(cè)面上的第一層35、位于基板34的第二側(cè) 面上的第二層36以及位于基板34和第二層36之間的第四層37。在一個實施例中，第一層 35和第四層37可以均包括有機材料，第二層36可以包括無機材料。
[0050] 在一個實施例中，通過在基板的面對負(fù)極的側(cè)面上涂覆有機材料并在基板的面對 正極的側(cè)面上涂覆有機材料和無機材料（例如，通過在基板33的面對正極32的側(cè)面上涂 覆有機材料，隨后在有機材料上涂覆無機材料）來獲得隔板33,所得到的隔板具有增強的 切斷功能，因此，可以抑制或減少電池初期（例如，在電池的熱逸散發(fā)生之前）的熱產(chǎn)生，并 可以防止或減小正極和負(fù)極之間的短路的風(fēng)險，因此改善可再充電鋰電池30的安全性。
[0051] 圖5是根據(jù)另一實施例的可再充電鋰電池的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0052] 參照圖5,可再充電鋰電池40包括負(fù)極41、正極42以及位于負(fù)極41和正極42之 間的隔板43。隔板43包括基板44和涂層，基板44具有面對負(fù)極41的第一側(cè)面和面對正 極42的第二側(cè)面，涂層包括位于基板44的第一側(cè)面上的第一層45、位于基板44的第二側(cè) 面上的第二層46、位于基板44和第一層45之間的第五層47以及位于基板44和第二層46 之間的第六層48。在一個實施例中，第一層45和第六層48可以均包括有機材料，第二層 46和第五層47可以均包括無機材料。
[0053] 在一個實施例中，可以通過在基板44的面對負(fù)極41的側(cè)面上涂覆無機材料，隨后 在無機材料上涂覆有機材料，以使有機材料作為表面層，并且還在基板44的面對正極42的 側(cè)面上涂覆有機材料，隨后在有機材料上涂覆無機材料，以使無機材料作為表面層，來獲得 隔板43,所得到的隔板具有增強的切斷功能，并可以抑制或減少電池初期（例如，在電池的 熱逸散發(fā)生之前）的熱產(chǎn)生，且可以防止或減小正極和負(fù)極之間的短路的風(fēng)險，因此改善 可再充電鋰電池的安全性。
[0054] 在不受限制的情況下，基板可以包括聚烯烴基（基于聚烯烴的）樹脂。聚烯烴基 樹脂可以包括例如聚乙烯基樹脂、聚丙烯基樹脂或它們的組合，但聚烯烴基樹脂不限于此。
[0055] 基板可以包括多個孔，鋰離子可以穿過該孔移動。當(dāng)電池發(fā)熱（或升溫）且電池 的溫度超過預(yù)定的溫度時，隔板的切斷功能阻擋基板的孔，因此增大電池的內(nèi)阻，并抑制或 減小電/化學(xué)反應(yīng)性。根據(jù)一個實施例，當(dāng)在隔板的基板的至少一個側(cè)面上涂覆有機材料 時，電池在較低的溫度下開始切斷，因此增強（或改善）隔板的切斷功能，并抑制或減少電 池初期（在電池的熱逸散發(fā)生之前）的熱產(chǎn)生。
[0056] 在一些實施例中，隔板的孔可以具有大約0.01 iim至大約liim的平均尺寸，在一 些實施例中，可以具有大約〇. 02 y m至大約0. 1 y m的平均尺寸?？梢酝ㄟ^使用微孔測徑儀 來測量孔的平均尺寸。在一些實施例中，基板具有大約30體積％至大約60體積％的孔隙 率，在一些實施例中，基板具有大約35體積％至大約50體積％的孔隙率。當(dāng)基板的平均孔 尺寸和孔隙率在這些范圍內(nèi)時，基板可以具有規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)，這不同于與前述范圍相比具 有較大孔尺寸和較高孔隙率的不規(guī)則的多孔結(jié)構(gòu)（諸如在例如無紡布中）。在基板的孔尺 寸和孔隙率在上面描述的范圍內(nèi)的實施例中，通過防止（或減少）因鋰枝晶的形成導(dǎo)致的 內(nèi)部短路并使對鋰離子的遷移的阻力最小化（或減?。?，可以確保（或改善）可再充電鋰電 池的性能和安全性。
[0057] 在一些實施例中，基板可以具有大約6 ii m至大約25 ii m的厚度，在一些實施例中， 可以具有大約7 y m至大約20 y m的厚度。當(dāng)基板的厚度在這些范圍內(nèi)時，由于基板的良好 的物理特性，所以可以確保或提高可再充電鋰電池的容量和安全性。
[0058] 有機材料（例如，包括在圖2至圖5中示出的第一層、第四層和/或第六層中的有 機材料）可以包括熔點為大約85°C至大約130°C的聚合物。熔點在此范圍內(nèi)的有機材料 可以降低電池開始切斷時的溫度，因此可以抑制或減少電池初期（在電池的熱逸散發(fā)生之 前）的熱產(chǎn)生。
[0059] 有機材料可以具有比基板的熔點低的熔點。因此，有機材料將在基板之前熔化，熔 化的有機材料可形成有助于電池切斷的層。其結(jié)果是，可以在比通常溫度低的溫度下抑制 電池內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng)性，因此防止或減少電池的熱產(chǎn)生。在一個實施例中，因為基板的切斷 在有機材料的切斷之后發(fā)生（即，基板在有機材料熔化之后熔化），電池的反應(yīng)性最初因有 機材料的切斷而在一定程度上受到抑制或減少，因此得到具有改善的穿透安全性的電池。
[0060] 聚合物的非限制性實施例包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯酰類化合物 和它們的組合。聚烯烴可以是例如聚乙烯、聚丙烯或它們的組合，但聚烯烴不限于此。在一 個實施例中，可以使用聚乙烯。
[0061] 聚合物的重均分子量可以為大約300g/mol至大約10,000g/mol，在一些實施例 中，可以為大約2, 000g/mol至大約6, 000g/mol。在一個實施例中，聚合物顆粒的尺寸可以 為大約l〇〇nm至大約5iim，在一些實施例中，可以為大約200nm至大約3iim。當(dāng)聚合物顆 粒的重均分子量和尺寸在這些范圍內(nèi)時，通過使對鋰離子的遷移的阻力最小化（或減?。?可以確保（或改善）可再充電鋰電池的性能。另外，可以進一步增強隔板的切斷功能，并可 以及早地（例如，在電池的熱逸散發(fā)生之前）抑制或減少電池的熱產(chǎn)生。
[0062] 基于100重量份的基板，在隔板的涂層中可以包括大約1重量份至大約80重量份 的量的有機材料，在一些實施例中，在隔板的涂層中可以包括大約30重量份至大約70重量 份的有機材料。當(dāng)有機材料的量在這些范圍內(nèi)時，可以進一步增強隔板的切斷功能，并可以 抑制或減少電池的熱產(chǎn)生。
[0063] 包括有機材料的涂層（例如，圖2至圖5中示出的第一層、第四層和/或第六層） 可以均具有大約1 U m至大約10 ii m的厚度，在一些實施例中，可以均具有大約2 ii m至大約 9 y m的厚度或大約2 y m至大約8 y m的厚度。當(dāng)包括有機材料的涂層的厚度在這些范圍內(nèi) 時，可以進一步增強隔板的切斷功能，并可以抑制或減少電池的熱產(chǎn)生。
[0064] 除了上面描述的有機材料之外，包括有機材料的涂層（例如，圖2至圖5中示出的 第一層、第四層和/或第六層）還可以均包括粘結(jié)劑。
[0065] 粘結(jié)劑可以包括不同于有機材料的材料。粘結(jié)劑的非限制性示例包括丁苯橡膠 (SBR)、羧甲基纖維素（CMC)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVdF-HFP) 共聚物、乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、羥乙基纖維素（HEC)、聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯醇縮丁醛 (PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯酰類橡膠和它們 的組合。在一些實施例中，可以使用丁苯橡膠（SBR)、丁苯橡膠（SBR)與羧甲基纖維素（CMC) 的混合物、乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、聚乙烯醇（PVA)、乙烯-丙烯酸共聚物或丙烯酰類橡膠作 為粘結(jié)劑，但粘結(jié)劑不限于此。
[0066] 當(dāng)在涂層中包括粘結(jié)劑時，涂層中的粘結(jié)劑可以與正極和負(fù)極中的各粘結(jié)劑物理 地交聯(lián)，因此，可以改善隔板和電極之間的粘附。
[0067] 基于包括有機材料的涂層的總重量，粘結(jié)劑的量可以為大約O.Olwt %至大約 0. lwt%。當(dāng)所述量落到以上范圍內(nèi)時，其可以具有更充分的粘附和適當(dāng)?shù)那袛嗵匦浴?br> [0068] 無機材料（例如，包括在圖2至圖5中示出的第二層、第三層和/或第五層中的無 機材料）可以包括 Si02、Al203、Al(0H)3、A10(0H)、Ti0 2、BaTi03、Zn02、Mg(0H)2、Mg0、Ti(0H) 4、 氮化鋁（A1N)、碳化硅（SiC)、氮化硼（BN)或它們的組合，但無機材料不限于此。
[0069] 無機材料可以具有大約0. lum至大約5 iim的顆粒尺寸，在一些實施例中，可以具 有大約0. 3 y m至大約1 y m的顆粒尺寸。當(dāng)無機材料的顆粒尺寸在這些范圍內(nèi)時，無機材 料可以均勻地涂覆在基板上，可以通過進一步抑制或減小因熱導(dǎo)致的隔板的收縮來抑制正 極和負(fù)極之間的短路，并可以通過使對鋰離子的遷移的阻力最小化（或減小）來確保（或 改善）可再充電鋰電池的性能。
[0070] 無機材料的顆?？梢允瞧晤w粒、球形顆粒、無定形顆粒或它們的組合。在一個實 施例中，無定形顆粒可以用于無機材料。因為無定形顆粒與片形顆粒相比具有較小的曲率， 所以可以通過使對鋰離子的遷移的阻力最小化（或減小）來確保（或改善）可再充電鋰電 池的性能。
[0071] 基于100重量份的基板，在隔板的涂層中可以包括大約20重量份至大約200重量 份的量的無機材料，在一些實施例中，在隔板的涂層中可以包括大約80重量份至大約150 重量份的量的無機材料。當(dāng)無機材料的量在這些范圍內(nèi)時，通過進一步防止或減小因熱導(dǎo) 致的隔板的收縮，可以抑制正極和負(fù)極之間的短路（或減小此風(fēng)險）。在一個實施例中，無 機材料涂層可以防止或減小因鋰枝晶的形成或外來物質(zhì)引起的內(nèi)部短路的風(fēng)險，或可以形 成電絕緣層，因此確保（或改善）電池安全性。
[0072] 無機材料涂層（例如，在圖2至圖5中示出的第二層、第三層和/或第五層）可以 分別具有大約〇. 5 ii m至大約7 ii m的厚度，在一些實施例中，可以分別具有大約1 ii m至大 約6 y m的厚度。當(dāng)無機材料涂層的厚度在這些范圍內(nèi)時，可以進一步防止或減小隔板的收 縮，并可以抑制正極和負(fù)極之間的短路（或可以減小短路的風(fēng)險）。另外，無機材料涂層可 以防止因鋰枝晶的形成或外來物質(zhì)引起的內(nèi)部短路，或可以形成電絕緣層，因此確保（或 改善）電池安全性。
[0073] 除了上面描述的無機材料之外，無機材料涂層（例如，在圖2至圖5中示出的第二 層、第三層和/或第五層）還可以均包括粘結(jié)劑。
[0074] 粘結(jié)劑可以包括與上面描述的包括在有機材料涂層中的粘結(jié)劑相同的材料。
[0075] 基于包括無機材料的涂層的總重量，粘結(jié)劑的量可以為大約lwt%至大約4wt%。 當(dāng)所述量落到以上范圍內(nèi)時，其可以具有更充分的粘附、良好的耐熱性和適當(dāng)?shù)目諝鉂B透 性。
[0076] 返回參照圖1，在一個實施例中，正極114包括正極集流體和位于正極集流體上的 正極活性物質(zhì)層。
[0077] 正極集流體可以由鋁形成，但正極集流體不限于此。
[0078] 在一個實施例中，正極活性物質(zhì)層包括正極活性物質(zhì)。
[0079] 在不受限制的情況下，正極活性物質(zhì)可以是能夠嵌入和脫嵌鋰離子的任何適當(dāng)?shù)?化合物（例如，鋰化插層化合物），在一些實施例中，可以是鋰金屬氧化物。
[0080] 鋰金屬氧化物可以是包括鋰以及從鈷、錳、鎳、鋁或它們的組合中選擇的至少一種 金屬的氧化物的化合物。在一些實施例中，鋰金屬氧化物可以選自于由下面的化學(xué)式表示 的化合物。
[0081] LiA-bXbD2(0. 90 < a < 1. 8,0 < b < 0? 5) ;LiA-bXb02_cDc(0. 90 < a < 1. 8， 0 彡 b 彡 0.5,0 彡 c 彡 0.05) ;LiUb02_cDc(0.90 彡 a 彡 1.8,0 彡 b 彡 0.5， 0 彡 c 彡 0.05) ;LiaE2_bXb04_ cDc(0.90 彡 a 彡 1.8,0 彡 b 彡 0.5,0 彡 c 彡 0.05); LiaN"_b_cCobX cDa (0? 90 彡 a 彡 L 8,0 彡 b 彡 0? 5,0 彡 c 彡 0? 05,0〈a 彡 2) ;LiU〇 bXc02_aT a (0. 90 ^ a ^ 1. 8,0 ^ b ^ 0. 5,0 ^ c ^ 0. 05,0<a <2) ^i^i^CoJA-aT2(0. 90 ^ a ^ 1. 8,0 ^ b ^ 0. 5,0 ^ c ^ 0. 05,0<a <2) ；LiaNi1_b_cMnbX cDa (0. 90 ^ a ^ 1. 8, O^b^O. 5,0^ 0.05,0<a ^2) ^i^i^MnJA-aTa (0. 90 ^ a ^ 1. 8,0 ^0. 5, 0 彡 c 彡 0? 05,0〈 a〈2) AiaNihb-cMnbXA-a T2 (0? 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0? 5,0 彡 c 彡 0? 05， 0〈 a〈2) ;LiaNibEcGd02 (0? 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0? 9,0 彡 c 彡 0? 5,0? 001 彡 d 彡 0? 1); LiaNibCocMndG e02(0. 90 彡 a彡 1. 8,0 彡 b 彡 0? 9,0 彡 c 彡 0? 5,0 彡 d彡 0? 5,0. 001 彡 e 彡 0? 1); LiaNiGb02(0.90 彡 a 彡 1.8,0.001 彡 b 彡 0.1) ;LiaCoGb02(0.90 彡 a 彡 1.8， 0? 001 彡 b 彡 0? 1) AiJni-bGbOjO. 90 彡 a 彡 1. 8,0. 001 彡 b 彡 0? 1); LiaMn2Gb04(0.90 < a < 1.8,0.001 < b < 0.1) ;LiaMrvgGgP04(0.90 < a < 1.8， 0 ^ g ^ 0. 5) ；Q02 ；QS2 ；LiQS2 ；V205 ；LiV205 ；LiZ02 ；LiNiV04 ；Li(3_f)J2 (P04) 3 (0 ^ f ^ 2)； Li(3_f)Fe2(P04) 3(0 < f 〇 ;或 LiFeP04。
[0082] 在上面的化學(xué)式中，A選自于Ni、Co、Mn或它們的組合；X選自于Al、Ni、Co、Mn、 Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或它們的組合；D選自于0、F、S、P或它們的組合；E選自于Co、 Mn或它們的組合；T選自于F、S、P或它們的組合；G選自于A1、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V 或它們的組合；Q選自于Ti、Mo、Mn或它們的組合；Z選自于Cr、V、Fe、Sc、Y或它們的組合； J選自于V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它們的組合。
[0083] 在一個實施例中，鋰金屬氧化物可以選自于鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物或 它們的組合，在一些實施例中，鋰金屬氧化物可以是鋰鎳鈷錳氧化物和鋰鎳鈷鋁氧化物的 混合物。
[0084] 除了上面描述的正極活性物質(zhì)之外，正極活性物質(zhì)層還可以包括粘結(jié)劑和導(dǎo)電材 料。
[0085] 在一個實施例中，粘結(jié)劑改善正極活性物質(zhì)顆粒彼此間的結(jié)合性質(zhì)以及正極活性 物質(zhì)與正極集流體的結(jié)合性質(zhì)。粘結(jié)劑的非限制性示例包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙 基纖維素、二乙?；w維素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亞乙基氧的聚合物、 聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡膠、丙烯酸 (酯）化的丁苯橡膠、環(huán)氧樹脂、尼龍等和它們的組合。
[0086] 在一個實施例中，導(dǎo)電材料改善電極的導(dǎo)電性。可以使用任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料作 為該導(dǎo)電材料，只要其在電池中不引起化學(xué)變化即可。導(dǎo)電材料的非限制性示例包括：碳基 材料，例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等；金屬基材料，例如銅、鎳、 鋁、銀等的金屬粉或金屬纖維等；導(dǎo)電聚合物，例如聚亞苯基衍生物等；或它們的混合物。 [0087] 在一個實施例中，負(fù)極112包括負(fù)極集流體和位于負(fù)極集流體上的負(fù)極活性物質(zhì) 層。
[0088] 負(fù)極集流體可以包括銅箔，但負(fù)極集流體不限于此。
[0089] 負(fù)極活性物質(zhì)層可以包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和可選的導(dǎo)電材料。
[0090] 負(fù)極活性物質(zhì)可以包括能夠可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料、鋰金屬、鋰金屬合 金、能夠摻雜和脫摻雜鋰的材料或過渡金屬氧化物。
[0091] 能夠可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料可以是適合于在可再充電鋰電池中使用的 任何碳基負(fù)極活性物質(zhì)，其非限制性示例包括結(jié)晶碳、非晶碳或它們的混合物。結(jié)晶碳的非 限制性示例包括石墨，例如無定形的、板形的、薄片形的、球形的或纖維形狀的天然石墨或 人造石墨，非晶碳的非限制性示例包括軟碳或硬碳、中間相浙青碳化產(chǎn)物、燒制焦炭等。
[0092] 鋰金屬合金可以是鋰與從 Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、 Ra、Ge、A1和/或Sn中選擇的至少一種金屬的合金。
[0093] 能夠摻雜和脫摻雜鋰的材料可以是31、510!￡(0〇〈2)、51-(：復(fù)合物、51-0合金（其 中，Q是堿金屬、堿土金屬、第13族至第16族元素、過渡金屬、稀土元素或它們的組合，并且 Q不為Si)、Sn、Sn0 2、Sn_C復(fù)合物、Sn-R合金（其中，R是堿金屬、堿土金屬、第13族至第16 族元素、過渡金屬、稀土元素或它們的組合，并且R不為Sn)等或這些中的至少一種與Si0 2 的混合物，但能夠摻雜和脫摻雜鋰的材料不限于此。Q和R的非限制性示例包括Mg、Ca、Sr、 Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、 Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po 或它們 的組合。
[0094] 過渡金屬氧化物可以是氧化釩、氧化鋰釩等，但過渡金屬氧化物不限于此。
[0095] 在一個實施例中，粘結(jié)劑改善負(fù)極活性物質(zhì)顆粒彼此間的結(jié)合性質(zhì)以及負(fù)極活性 物質(zhì)顆粒與負(fù)極集流體的結(jié)合性質(zhì)。粘結(jié)劑包括非水溶性粘結(jié)劑、水溶性粘結(jié)劑或它們的 組合。
[0096] 非水溶性粘結(jié)劑包括聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亞乙基氧的聚合 物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺酰亞胺、 聚酰亞胺或它們的組合。水溶性粘結(jié)劑包括丁苯橡膠、丙烯酸（酯）化的丁苯橡膠、聚乙烯 醇、聚丙烯酸鈉、丙烯與C2至C8烯烴的共聚物、（甲基）丙烯酸與（甲基）丙烯酸烷基酯 的共聚物或它們的組合。當(dāng)使用水溶性粘結(jié)劑作為負(fù)極粘結(jié)劑時，還可以使用纖維素類化 合物來提供粘度。纖維素類化合物包括羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素或它 們的堿金屬鹽中的一種或更多種。堿金屬可以是Na、K或Li?；?00重量份的負(fù)極活性 物質(zhì)，可以包括大約〇. 1重量份至大約3重量份的量的纖維素類化合物。
[0097] 在一個實施例中，導(dǎo)電材料改善電極的導(dǎo)電性。可以使用任何電傳導(dǎo)材料作為該 導(dǎo)電材料，只要其在電池中不引起化學(xué)變化即可。導(dǎo)電材料的非限制性示例包括：碳基材 料，例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等；金屬基材料，例如銅、鎳、鋁、 銀等的金屬粉或金屬纖維等；導(dǎo)電聚合物，例如聚亞苯基衍生物等；或者它們的混合物。
[0098] 可以通過包括如下步驟的方法來制造負(fù)極：在溶劑中混合負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑 和導(dǎo)電材料，以制備負(fù)極活性物質(zhì)組合物；以及在負(fù)極集流體上涂覆負(fù)極活性物質(zhì)組合物。 在一個實施例中，溶劑包括N-甲基吡咯烷酮等，但溶劑不限于此。
[0099] 在一個實施例中，電解質(zhì)包括非水有機溶劑和鋰鹽。
[0100] 非水有機溶劑用作用于傳輸參與電池的電化學(xué)反應(yīng)的離子的媒介。非水有機溶劑 可以選自于碳酸酯類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑或非質(zhì)子溶劑，但非水 有機溶劑不限于此。
[0101] 碳酸酯類溶劑可以包括例如碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二丙酯 (DPC)、碳酸甲丙酯（MPC)、碳酸乙丙酯（EPC)、碳酸乙甲酯（EMC)、碳酸亞乙酯（EC)、碳酸亞 丙酯（PC)、碳酸亞丁酯（BC)等，但碳酸酯類溶劑不限于此。
[0102] 在混合鏈狀碳酸酯化合物和環(huán)狀碳酸酯化合物的實施例中，可以提供具有高介電 常數(shù)和低粘度的有機溶劑。在一個實施例中，環(huán)狀碳酸酯化合物和鏈狀碳酸酯化合物以大 約1:1至大約1:9的體積比混合在一起。
[0103] 酯類溶劑可以是例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸1，1-二甲基乙酯、丙 酸甲酯、丙酸乙酯、丁內(nèi)酯、癸內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、甲瓦龍酸內(nèi)酯、己內(nèi)酯等，但酯類溶劑不限 于此。在不受限制的情況下，醚類溶劑可以是二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二甲氧 基乙烷、2-甲基四氫呋喃、四氫呋喃等，在不受限制的情況下，酮類溶劑可以是環(huán)己酮等。在 不受限制的情況下，醇類溶劑可以是乙醇、異丙醇等。
[0104] 非水有機溶劑可以單獨地或以混合物的形式使用，當(dāng)以混合物的形式使用有機溶 劑時，可以根據(jù)期望的（或適當(dāng)?shù)模╇姵匦阅芸刂苹旌衔锏幕旌媳取?br> [0105] 電解質(zhì)還可以包括過充電抑制劑，例如碳酸亞乙酯、焦碳酸酯等，但過充電抑制劑 不限于此。
[0106] 溶于有機溶劑中的鋰鹽在電池中提供鋰離子，促成可再充電鋰電池的基本操作， 并且改善鋰離子在正極和負(fù)極之間的傳輸。
[0107] 鋰鹽的非限制性示例包括 LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(S0 3C2F5)2、 LiN(CF3S0 2)2、LiC4F9S03、LiC10 4、LiA102、LiAlCl4、LiN(CxF 2x+1S02) (CyF2y+1S02)(其中，x 和 y 是 自然數(shù)）、LiCl、Lil、LiB(C204) 2 (二草酸硼酸鋰，LiBOB)或它們的組合。
[0108] 鋰鹽可以以大約0. 1M至大約2. 0M的濃度使用。當(dāng)包括處于以上濃度范圍內(nèi)的鋰 鹽時，電解質(zhì)可由于良好的電解質(zhì)導(dǎo)電率和粘度而具有良好的性能和鋰離子遷移率。
[0109] 在下文中，參照示例對實施例進行舉例說明。然而，這些示例是僅用于舉例說明的 目的而提供的，并且不應(yīng)在任何意義上被解釋為限制本公開的范圍。
[0110] 此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解在本公開中未被描述的內(nèi)容。
[0111] 示例 1
[0112] (正極的制造）
[0113] 將 94wt % 的 LiNiQ. 33C〇Q. 33MnQ. 3302 和 LiNiQ. 8C〇Q. 15A1Q. Q502 的混合物作為正極活性 物質(zhì)、3wt%的炭黑作為導(dǎo)電材料和3wt%的聚偏二氟乙烯作為粘結(jié)劑加入到N-甲基吡咯 烷酮（NMP)溶劑中，以制備漿料。LiNi^Co^MnuOdPLiNi^Co^Alc.jUWg合比為 90wt% :l〇Wt%。將漿料涂覆在鋁（A1)薄膜上，干燥，然后輥壓，從而制造正極。
[0114] (負(fù)極的制造）
[0115] 將97. 5wt%的石墨作為負(fù)極活性物質(zhì)和1. 5wt%的丁苯橡膠（SBR)和lwt%的羧 甲基纖維素（CMC)作為粘結(jié)劑加入到用作溶劑的水中，以制備漿料。將漿料涂覆在銅箔上， 干燥，然后輥壓，從而制造負(fù)極。
[0116] (隔板的制造）
[0117] 通過在水中將97. 5wt%的熔點為110°C、平均顆粒尺寸為lym且重均分子量為 5,000g/mol 的聚乙烯顆粒（Chemipearl W401，Mitsui chemicals，Inc.)與 2.5wt% 的丙烯 酰類橡膠（BM-900B，ZE0N Corp.)混合來制備有機材料涂層組合物。
[0118] 通過將95wt%的平均顆粒尺寸為0.9iim的片形A10(0H) (BMM，Kawai Lime Co.) 和5wt%的丙烯酰類橡膠（BM-900B，ZE0N Corp.)混合來制備無機材料涂層組合物。
[0119] 將無機材料涂層組合物涂覆在平均孔尺寸為0. 05 y m、孔隙率為45體積％且熔點 為134°C的聚乙烯多孔基板的兩個側(cè)面上，以形成無機材料涂層。然后，將有機材料涂層組 合物涂覆在位于多孔基板的一個側(cè)面上的無機材料涂層上，以形成有機材料涂層，從而制 造隔板?；鍨? y m厚，位于基板的兩個側(cè)面上的無機材料涂層具有5 y m的總厚度（即， 位于基板的一個側(cè)面上的涂層具有2. 5 y m的厚度），位于無機材料涂層的一個側(cè)面上的有 機材料涂層具有2 y m的厚度。
[0120] (電解質(zhì)的制備）
[0121] 通過如下步驟來制備電解質(zhì)：以2:4:4的體積比混合碳酸亞乙酯、碳酸乙甲酯和 碳酸二甲酯來制備溶劑；然后向其中加入1. 15M的LiPF6。
[0122] (可再充電鋰電池單元的制造）
[0123] 使用如上所述的正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔板來制造可再充電鋰電池單元。通過將基 板的包括無機材料涂層和有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極的表面層并將基板的僅包 括無機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對正極（如圖3中所示）來制造可再充電鋰電池單元。
[0124] 示例 2
[0125] 除了使用厚度為3 y m的有機材料涂層來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造 可再充電鋰電池單元。
[0126] 示例 3
[0127] 除了使用厚度為4 的有機材料涂層來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造 可再充電鋰電池單元。
[0128] 示例 4
[0129] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0130] 通過如下步驟來制造隔板：將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上，以 形成無機材料涂層；然后將有機材料涂層組合物涂覆在基板的另一側(cè)面上，以形成有機材 料涂層。基板為9 iim厚，無機材料涂層為5 iim厚，有機材料涂層為4 iim厚。通過將基板 的包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極并將基板的包括無機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為 面對正極（如圖2中所示）來制造可再充電鋰電池單元。
[0131] 示例 5
[0132] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0133] 通過如下步驟來制造隔板：將有機材料涂層組合物涂覆在基板的兩個側(cè)面上，以 形成有機材料涂層；然后將無機材料涂層組合物僅涂覆在位于基板的一個側(cè)面上的有機材 料涂層上，以形成無機材料涂層。基板為9 y m厚，位于基板的兩個側(cè)面上的有機材料涂層 具有4 y m的總厚度（即，位于基板的一個側(cè)面上的涂層具有2 y m的厚度），位于基板的一 個側(cè)面上的無機材料涂層為5 y m厚。通過將基板的僅包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面 對負(fù)極并將基板的包括有機材料涂層和無機材料涂層的另一側(cè)面設(shè)置為面對正極的表面 層（如圖4中所示）來制造可再充電鋰電池單元。
[0134] 示例 6
[0135] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0136] 將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上，以形成無機材料涂層，并將有 機材料涂層組合物涂覆在無機材料涂層上，以形成有機材料涂層。此外，將有機材料涂層組 合物涂覆在基板的另一側(cè)面上，以形成有機材料涂層，并在有機材料涂層上涂覆無機材料 涂層組合物，以形成無機材料涂層，從而制造隔板?；鍨? y m厚，位于基板的兩個側(cè)面上 的無機材料涂層具有5 y m的總厚度（即，位于基板的一個側(cè)面上的涂層具有2. 5 y m的厚 度），位于基板的兩個側(cè)面上的有機材料涂層具有4 y m的總厚度（S卩，位于基板的一個側(cè)面 上的涂層具有2 y m的厚度）。通過將基板的包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極的表 面層并將基板的包括無機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對正極的表面層（如圖5中所示）來制 造可再充電鋰電池單元。
[0137] 示例 7
[0138] 除了通過代替平均顆粒尺寸為0. 9iim的A10(0H)而使用平均顆粒尺寸為0. 45iim 的無定形的A1203(AES-12, Sumitomo Corp.)來制備無機材料涂層組合物以制造隔板之外， 如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池單元。
[0139] 示例 8
[0140] 除了使用厚度為3 y m的有機材料涂層來制造隔板之外，如在示例7中那樣來制造 可再充電鋰電池單元。
[0141] 示例 9
[0142] 除了使用厚度為4 y m的有機材料涂層來制造隔板之外，如在示例7中那樣來制造 可再充電鋰電池單元。
[0143] 示例 10
[0144] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例7中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0145] 通過如下步驟來制造隔板：將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上，以 形成無機材料涂層；然后將有機材料涂層組合物涂覆在基板的另一側(cè)面上，以形成有機材 料涂層?；寰哂? y m的厚度，無機材料涂層具有5 y m的厚度，有機材料涂層具有4 y m 的厚度。通過將位于基板的一個側(cè)面上的有機材料涂層設(shè)置為面對負(fù)極并將位于基板的另 一側(cè)面上的無機材料涂層設(shè)置為面對正極（如圖2中所示）來制造可再充電鋰電池單元。
[0146] 示例 11
[0147] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例7中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0148] 通過如下步驟來制造隔板：將有機材料涂層組合物涂覆在基板的兩個側(cè)面上，以 形成有機材料涂層；然后將無機材料涂層組合物涂覆在位于基板的一個側(cè)面上的有機材料 涂層上，以形成無機材料涂層。基板具有9 y m的厚度，位于基板的兩個側(cè)面上的有機材料 涂層具有4 y m的總厚度，位于基板的一個側(cè)面上的無機材料涂層有5 y m的厚度。通過將 基板的在基板的一個側(cè)面上僅包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極并將基板的包括 有機材料涂層和無機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對正極的表面層（如圖4中所示）來制造可 再充電鋰電池單元。
[0149] 示例 12
[0150] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例7中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0151] 將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上，以形成無機材料涂層，并將有 機材料涂層組合物涂覆在無機材料涂層上，以形成有機材料涂層。此外，將有機材料涂層組 合物涂覆在基板的另一側(cè)面上，以形成有機材料涂層，并將無機材料涂層組合物涂覆在有 機材料涂層上，以形成無機材料涂層，從而制造隔板。基板具有9 y m的厚度，位于基板的兩 個側(cè)面上的無機材料涂層具有5 y m的總厚度，位于基板的兩個側(cè)面上的有機材料涂層具 有4 y m的總厚度。通過將基板的包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極的表面層并將 基板的包括無機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對正極的表面層（如圖5中所示）來制造可再充 電鋰電池單元。
[0152] 對比示例1
[0153] 除了使用下面的方法來制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池 單元。
[0154] 通過將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上以形成無機材料涂層來制 造隔板。基板具有11 um的厚度，無機材料涂層具有3 ym的厚度。
[0155] 對比示例2
[0156] 除了如下制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池單元。
[0157] 通過將無機材料涂層組合物涂覆在基板的兩個側(cè)面上以形成無機材料涂層來制 造隔板?；寰哂? y m的厚度，位于基板的兩個側(cè)面上的無機材料涂層具有5 y m的總厚 度。
[0158] 對比示例3
[0159] 除了如下制造隔板之外，如在示例1中那樣來制造可再充電鋰電池單元。
[0160] 通過如下步驟來制造隔板：將無機材料涂層組合物涂覆在基板的一個側(cè)面上，以 形成無機材料涂層，然后將有機材料涂層組合物涂覆在基板的另一側(cè)面上，以形成有機材 料涂層?；寰哂? y m的厚度，無機材料涂層具有5 y m的厚度，有機材料涂層具有4 y m 的厚度。通過將基板的包括有機材料涂層的側(cè)面設(shè)置為面對正極并將基板的包括無機材料 涂層的側(cè)面設(shè)置為面對負(fù)極來制造可再充電鋰電池單元。
[0161] *有機材料和無機材料的量
[0162] 測量根據(jù)示例1至示例12和對比示例1至對比示例3的隔板中的有機材料和無 機材料的量。結(jié)果示出在表1中。
[0163] 表 1
[0164]

【權(quán)利要求】
1. 可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括正極、負(fù)極以及位于正極和負(fù)極之間的 隔板， 其中，隔板包括： 基板，包括面對負(fù)極的第一側(cè)面和面對正極的第二側(cè)面； 第一層，位于基板的第一側(cè)面上并包括有機材料；以及 第二層，位于基板的第二側(cè)面上并包括無機材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，隔板還包括位于基板和第一層之間 的第三層，第三層包括無機材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，隔板還包括位于基板和第二層之間 的第四層，第四層包括有機材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，隔板還包括： 位于基板和第一層之間的第五層，第五層包括無機材料；以及 位于基板和第二層之間的第六層，第六層包括有機材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，基板包括多個孔， 其中，所述多個孔的平均孔尺寸為0.01um至liim， 基板的孔隙率為30體積％至60體積％。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，基板的厚度為6iim至25iim。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，有機材料包括熔點為85°C至130°C的 聚合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可再充電鋰電池，其中，聚合物的重均分子量為300g/mol至 10, 000g/mol。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可再充電鋰電池，其中，聚合物顆粒的尺寸為100nm至5ym。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，有機材料的熔點低于基板的熔點。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，基于100重量份的基板，有機材料以 1重量份至80重量份的量存在。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，所述隔板還包括位于基板和第二層 之間的第四層和/或位于基板和第二層之間的第六層，第四層和第六層中的每個包括有機 材料，其中，第一層、第四層和第六層中的每個層的厚度為lum至lOym。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可再充電鋰電池，其中，第一層、第四層和第六層均還包括 粘結(jié)劑，粘結(jié)劑包括不同于有機材料的材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可再充電鋰電池，其中，粘結(jié)劑包括丁苯橡膠、羧甲基纖維 素、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、羥乙基纖維素、聚乙 烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯 酰類橡膠或它們的組合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，無機材料包括Si02、Al203、Al(0H)3、 A10 (OH)、Ti02、BaTi03、Zn02、Mg(OH) 2、MgO、Ti(OH) 4、AIN、SiC、BN或它們的組合。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，無機材料具有0. 1ym至5ym的顆 粒尺寸。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，基于100重量份的基板，無機材料以 20重量份至200重量份的量存在。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，所述隔板還包括位于基板和第一層 之間的第三層和/或位于基板和第一層之間的第五層，第三層和第五層中的每個包括無機 材料，其中，第二層、第三層和第五層中的每個層的厚度為〇. 5ym至7ym。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的可再充電鋰電池，其中，第二層、第三層和第五層均還包括 粘結(jié)劑。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的可再充電鋰電池，其中，粘結(jié)劑包括丁苯橡膠、羧甲基纖維 素、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、羥乙基纖維素、聚乙 烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯 酰類橡膠或它們的組合。
【文檔編號】H01M2/16GK104377328SQ201410295567
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】南重鉉, 樸鍾換, 崔延朱, 李彥美, 石薰 申請人:三星Sdi株式會社