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CN103296235A - 包含无机和有机混合物的涂层的隔膜和包含其的电池 - Google Patents

包含无机和有机混合物的涂层的隔膜和包含其的电池 Download PDF

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CN103296235A CN2013100623737A CN201310062373A CN103296235A CN 103296235 A CN103296235 A CN 103296235A CN 2013100623737 A CN2013100623737 A CN 2013100623737A CN 201310062373 A CN201310062373 A CN 201310062373A CN 103296235 A CN103296235 A CN 103296235A
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Abstract

本发明公开了包含无机和有机混合物的涂层的隔膜和包含其的电池。所述隔膜包含有机和无机混合物的涂层并且对电极表现出良好的耐热性和良好的粘附性。具体地，多孔隔膜使用作为有机结合剂系统的包含聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的有机和无机混合物，以及无机颗粒，进行涂覆；表现出良好的粘附性和热稳定性，防止正极和负极之间短路，并且为电化学电池提供改进的稳定性。

Description

包含无机和有机混合物的涂层的隔膜和包含其的电池
技术领域
本发明涉及包含有机和无机混合物的涂层的隔膜，和包含其的电池。
背景技术
用于电化学电池的隔膜是指布置在电池内部用于将正极和负极彼此隔离，同时维持允许电池充电和放电的离子电导性的中间层。
最近，已经开发具有更轻和更薄的结构的电化学电池，用来改进电子设备（如可移动设备和笔记本计算机）的便携性，同时确保用于电动汽车等的高输出和高容量。因此，为了生产高容量电池，需要用于电池的隔膜具有纤薄的厚度和较轻重量，同时确保高粘附性和基于高耐热性的形状稳定性。
因此，还进行了多种研究，用来通过在多孔基膜上涂覆有机和无机混合物来生产具有改进的稳定性的隔膜。
例如，韩国专利号10-0877161公开通过用作为有机聚合物的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物连同无机添加剂一起涂覆聚烯烃薄膜，来生产具有改进的热稳定性的可再充电电池的隔膜的方法，以及由该方法制备隔膜。
尽管该方法可通过在隔膜上涂覆无机颗粒，来提供改进的热稳定性，作为有机聚合体的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物用于形成涂层的单一应用，使得它除了无机添加剂的平滑涂覆之外，难以实现其他效应。
即，随着电池容量增加，常规技术难以确保电极和隔膜之间希望的粘附性，并且由于隔膜的表面上的无机颗粒，存在对电极的粘附性逐渐变差的不断增加的可能性。
因此，需要具有较高耐热性和较高形状稳定性，同时确保对电极良好粘附性的电池的隔膜。
发明内容
为了解决现有技术的这类问题，本发明的发明人开发了电池的多孔隔膜，其包含有机和无机混合物的涂层（涂布层），并且显示较高的耐热性以及对电极良好的粘附性。
本发明的一个方面是提供电池的多孔隔膜，其包含有机和无机混合物的涂层，所述有机和无机混合物含有作为有机结合剂的聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，以及无机颗粒，从而在粘附性和热稳定性方面表现出良好的性能，防止正极和负极之间短路，以及改进包含隔膜的电化学电池的稳定性。
本发明的另一个方面是提供包含在正极和负极之间的隔膜的电化学电池，从而提供更轻的和更薄的结构，同时提供较高的容量。
根据一个方面，本发明提供多孔隔膜，其包含多孔基膜和在多孔基膜的表面上形成的有机和无机混合物的涂层，并且含有聚偏氟乙烯均聚物，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和无机颗粒。在此，隔膜具有，
a）如在150℃下将隔膜保持1小时之后测量的，在加工方向（machinedirection）（MD）或横向（TD）上30％或更小的热收缩，
b）在涂层和基膜之间50gf/cm2或更高的剥离强度（peel strength），和
c）在涂层和电池的电极之间20gf/cm2或更高的粘附强度。
根据另一个方面，本发明提供电化学电池，其包含前述隔膜之一、正极、负极、和电解质。
电化学电池可以是锂可再充电电池。
根据本发明，隔膜包含有机和无机混合物的涂层，其含有在多孔基膜上的聚偏氟乙烯均聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，和无机颗粒，由此提供良好的粘附性和良好的热稳定性。
另外，本发明提供隔膜，其包含有机和无机混合物的涂层，并且在耐热性、形状稳定性和对电极的粘附性方面显示良好的性能，由此有助于制造较薄的和/或高输出高容量的电化学电池。本发明还提供利用隔膜制造的电池，并且具有改进的稳定性，由此确保电池的长期使用。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明的实施方式。在此，将省略本领域技术人员清楚的细节的描述。
本发明的一个方面提供多孔隔膜，其包含多孔基膜和在多孔基膜的表面上形成的有机和无机混合物的涂层，并且含有聚偏氟乙烯均聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和无机颗粒。在此，隔膜具有，
a）如在150℃下将隔膜保持1小时之后测量的，在加工方向（MD）或横向（TD）上30％或更少的热收缩，
b）在涂层和基膜之间50gf/cm2或更高的剥离强度，和
c）在涂层和电池的电极之间20gf/cm2或更高的粘附强度。
根据本发明，优选地，聚偏氟乙烯（PVdF）均聚物具有1,000,000g/mol或更高的重均分子量，更优选1,000,000g/mol至1,200,000g/mol。
在该分子量范围内，聚偏氟乙烯（PVdF）均聚物可改进涂层和基膜之间的粘附强度，从而减少热收缩，并且在涂层和电极之间提供良好的粘附强度，从而在电极之间实现对短路的有效抑制。
同样，在该分子量范围内，可顺利地将聚偏氟乙烯均聚物溶解在DMF中，并且因而可防止在干燥过程期间过量使用DMF，以及可能的缺陷。
根据本发明，优选地，聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVdF-HFP）共聚物具有800,000g/mol或更低的重均分子量，更优选600,000g/mol至800,000g/mol。
在该分子量范围内，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物可在涂层和基膜之间提供足够强的粘附性，同时确保极好的电解质注入。
在本发明中使用的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中，尽管未具体限定聚偏氟乙烯和六氟丙烯各自的含量，六氟丙烯能够以基于共聚物的总重量，按重量计0.1%至40％的量存在。
根据本发明，无机颗粒可选自由以下组成的组：Al2O3、SiO2、B2O3、Ga2O3、TiO2和SnO2，但不限于此。这些可单独使用或以其两种或更多种的结合形式使用。
优选地，无机颗粒是Al2O3颗粒。
尽管并未具体限于某一平均粒径，优选地，无机颗粒具有从1nm至2,000nm的平均粒径，更优选从100nm至1,000nm。在这个大小范围内，无机颗粒可防止涂覆加工性以及在涂层组合物中的分散性劣化，机械性能劣化，以及通过允许适当调节涂层来增加电阻。此外，可在涂层中形成适当大小的孔，由此降低当电池充电和放电时内部短路的可能性。
尽管并未具体限定有机和无机混合物的涂层组合物的某一比例，涂层组合物可含有：基于根据固体含量100重量份的涂层，5至10重量份的聚偏氟乙烯均聚物；5至20重量份的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物；和70至90重量份的无机颗粒。
在这个范围内，无机颗粒可提供热稳定性，即，耐热性和散热性，并且可通过防止涂层加工性和涂层组合物的分散性劣化，以相对平坦的形状形成涂层。
根据本发明，有机和无机混合物的涂层组合物含有作为有机粘结剂聚合物树脂的聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和无机颗粒。涂层组合物可进一步含有适当的溶剂和其他添加剂。
在制备本发明中使用的涂层组合物中，可分别地将聚偏氟乙烯均聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和无机颗粒溶解在适当的溶剂中，并且将它们彼此混合。
例如，可将聚偏氟乙烯均聚物制备成聚合物溶液，其通过将聚偏氟乙烯均聚物溶解在二甲基甲酰胺（DMF）中获得。将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物制备成聚合物溶液，其通过将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解在丙酮中获得，以及将无机颗粒制备成无机分散剂，其通过将无机颗粒溶解在丙酮中获得。
根据本发明，聚偏氟乙烯均聚物可具有1,000,000g/mol或更高的重均分子量。因而，因为该聚偏氟乙烯均聚物不可能溶解在低沸点的溶剂中（如丙酮），在实际应用中，希望的是，将聚偏氟乙烯均聚物溶解在溶剂（如DMF）中。
尽管在涂覆之后当干燥时可能不充分地干燥溶剂，如DMF等，（其具有较高的沸点），通过适当调整干燥条件，有可能防止过量溶剂保留在隔膜的表面上。
可在适当的溶剂中混合聚合物溶液和无机分散剂，从而制备涂层组合物。
本发明中使用的溶剂的实例可包含酮如丙酮，或醇如甲醇、乙醇、异丙醇，等等，但不限于此。在涂覆之后，当干燥时，这些溶剂提供易于清除的优点。
根据本发明，能够以通过充分地搅拌聚合物溶液，无机分散剂和溶剂而获得的混合物形式制备涂层组合物（利用球磨机、玻珠研磨机或螺旋混料器）。
可通过在基膜的一个或两个侧面上涂覆涂层组合物，之后干燥涂层组合物来制备本发明的多孔隔膜。
本领域已知的任何典型的涂覆方法可用于用涂层组合物来涂覆基膜，而没有限制。例如，可使用浸渍涂覆、脱模涂覆（die coating）、滚筒式涂覆、或刮刀式涂覆（comma coating）。这些涂覆方法可单独地使用或以其组合形式使用。
在基膜上涂覆涂层组合物之后，进行干燥。在此，可使用本领域已知的任何典型的干燥方法，而没有限制。
例如，可通过热空气吹风来实现干燥。
可在范围从70℃至120℃的温度下进行涂层的干燥。在这个温度范围内，可在适当的时间内完成涂层的干燥。换句话说，在不需要长干燥时间的情况下，通过防止由快速干燥产生的表面不平度，这个温度范围提供形成相对平坦涂层的优点。
优选地，有机和无机混合物的涂层具有0.01μm至20μm的厚度，更优选1μm至15μm。在这个厚度范围内，涂层可提供极好的热稳定性和粘附强度，并且可通过防止隔膜厚度的过多增加，来抑制电池内部电阻的增加。
根据本发明，多孔基膜可能是聚烯烃基膜。聚烯烃基膜可选自由以下组成的组：聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜、聚乙烯/聚丙烯双层膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层膜、和聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层膜。
优选地，基膜具有1μm至40μm的厚度，更优选1μm至25μm的厚度。在基膜的该厚度范围内，隔膜可形成适当厚度，由此防止正极和负极的短路，同时改进电池的稳定性。如果隔膜的厚度超过这个范围，存在电池内部电阻增加的问题。
如在150℃下将隔膜保持1小时之后测量的，包括有机和无机混合物的涂层的多孔隔膜在加工方向（MD）或横向（TD）上可具有30％或更低的热收缩。在这个范围内，隔膜的涂层具有良好的抗剥离性能，并且包含隔膜的电池具有改进的稳定性。
在此，可以使用本领域已知的任何典型方法来测量隔膜的热收缩，而没有限制。
例如，可如下测量隔膜的热收缩：将制备的隔膜切割成大约5cm×大约5cm的大小，并且在150℃的室中保持1小时，之后测量MD和TD方向上的收缩程度，从而计算热收缩。
在包含有机和无机混合物的涂层的多孔隔膜中，涂层和基膜之间的剥离强度可以是50gf/cm2或更多。在这个范围内，涂层具有良好的抗剥离性能，并且在利用隔膜装配电池的过程中有可能防止无机颗粒从涂层中分离。另外，在这个范围内，隔膜在涂层和基膜之间显示足够强的粘附性，从而防止由于加热导致的基膜收缩，以及由于电池过热导致了涂层和基膜之间的分离，由此防止电极的短路，同时改进热稳定性。
在此，可使用本领域已知的任何典型方法来测量涂层的剥离强度，而没有限制。
例如，可如下测量涂层的剥离强度：将制备的涂层切割成1.5cm×7cm试样，利用透明的双面胶带（3M）将其依次牢固地粘附到玻璃板上，之后利用抗张强度测定仪（UTM；Universal Test Machine）测量分离涂层所需要的力。
当将包含根据本发明的有机和无机混合物的涂层的多孔隔膜应用于电化学电池时，涂层显示对于电池的电极20gf/cm2或更高的粘附强度。在这个范围内，涂层和电极可足够强地粘附在一起，从而抑制隔膜的热收缩，由此防止正极和负极的短路。另外，在生产高输出大容量的电池中，隔膜改进电池的稳定性和寿命。
在此，可使用本领域已知的任何典型方法来测量涂层和电极之间的粘附强度。
例如，可如下测量涂层和电极之间的粘附强度：将本发明的制备的隔膜放置在两个电极之间，以便制备正极/隔膜/负极的电池堆叠，将其依次插入到铝袋（aluminum pouch）中。然后，将电解质注入铝袋中，将铝袋密封并且形成单板电池，在50℃下，使其依次经受100kgf/cm2的力持续20秒，并且保持12小时。接下来，在分离每个单板电池之后，将彼此结合的正极、隔膜和负极的电池堆叠切割成1.5cm（MD）×7cm（TD）的大小，并且利用透明的双面胶带（3M）将其粘附到玻璃板上，之后利用抗张强度测定仪（UTM；Universal Test Machine）测量电极和隔膜之间的粘附强度。
根据另一个方面，本发明提供电化学电池，其包含含有有机和无机混合物的涂层的多孔隔膜、正极、和负极，并且利用电解质充满该电化学电池。
可使用本领域已知的任何类型的电池，而没有限制。
本发明的电化学电池的实例可包含锂可再充电电池，如锂金属可再充电电池，锂离子可再充电电池，锂聚合物可再充电电池，锂离子聚合物可再充电电池，等等。
本领域已知的任何典型的方法可用于制造根据本发明的电化学电池，而没有限制。
例如，可通过将包含根据本发明的有机和无机混合物的涂层的聚烯烃隔膜放置在正极和负极之间，并且用电解质填充它们之间的空隙，来制造根据本发明的电化学电池。
能够以电极活性物质和集电体的组件形式制备根据本发明的电化学电池的电极，它们通过本领域使用的典型方法来结合。
对于根据本发明的电池的阳性活性物质，可使用本领域已知的任何正极活性物质，而没有限制。具体地，正极包含正极活性物质，其允许锂离子可逆地嵌入和脱嵌。这类正极活性物质的实例可包含锂和选自以下的至少一种金属的复合金属氧化物：钴、锰和镍，但不限于此。能够以多种方式测定溶解在金属元素之间的锂的量。除了这些金属，正极活性物质可进一步包含选自由以下组成的组的元素：Mg、Al、Co、Ni、K、Na、Ca、Si、Ti、Sn、V、Ge、Ga、B、As、Zr、Mn、Cr、Fe、Sr、V和稀土金属元素。优选地，正极是锂和选自由以下组成的组的金属的复合金属氧化物：Co、Ni、Mn、Al、Si、Ti和Fe，更优选锂钴氧化物（LCO，例如，LiCoO2），锂镍钴锰氧化物（NCM，例如，Li[Ni(x)Co(y)Mn(z)]O2），锂锰氧化物（LMO，例如，LiMn2O4，LiMnO2），磷酸锂铁（LFP，例如，LiFePO4），锂镍氧化物（LNO，例如，LiNiO2），等等。
负极包含负极活性物质，其允许锂离子可逆地嵌入和脱嵌。这类负极活性物质的实例包含结晶或无定形的碳，或碳组合物的含碳负极活性物质（热分解的碳，焦炭，石墨），燃烧的有机聚合物化合物，碳纤维，氧化锡化合物，锂金属，或锂和其他元素的合金。无定形碳的实例可包含硬碳，焦炭，在1500℃下烘焙的中间相碳微球（mesocarbon microbead）（MCMB），在1500℃下烘焙的中间相沥青基的碳纤维（mesophase pitch-based carbonfiber）（MPCF），等等。结晶碳的实例可包含石墨材料，具体地天然石墨，石墨化焦炭，石墨化MCMB，石墨化MPCF等。优选地，负极是结晶或无定形的碳电极。
通过在溶剂中分散电极活性物质、结合剂、导电材料，以及如果需要的话，稠化剂，从而生产电极浆液组合物，之后在电极集电体上沉积浆液组合物，可以生产正极或负极。可用铝、铝合金，等等来制造正极集电体。可用铜、铜合金，等等来制造负极集电体。能够以金属箔或网状物的形式制备正极集电体和负极集电体。
对于根据本发明的电池的集电体，可以使用本领域已知的任何典型的集电体，而没有限制。
正极集电体的实例可包含铝箔、镍箔、和它的组合，但不限于此。
负极集电体的实例可包含铜箔、金箔、镍箔、铜合金箔、和它们的组合，但不限于此。
对于根据本发明的电池的电解质，可使用本领域已知的电化学电池的任何典型的电解质，而没有限制。
可通过在有机溶剂中溶解或解离具有例如A+B-结构的盐来获得电解质。
A+成分（即阳离子）的实例可包含碱金属阳离子，如Li+、Na+或K+，和它们的组合，但不限于此。
B-成分（即阴离子）的实例可包含PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -、C(CF2SO2)3 -、和它们的组合，但不限于此。
有机溶剂的实例可包含碳酸丙烯酯（PC），碳酸乙烯酯（EC），碳酸二乙酯（DEC），碳酸二甲酯（DMC），碳酸二丙酯（DPC），二甲基亚砜，乙腈、二甲氧基乙烷，二乙氧基乙烷，四氢呋喃，N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、碳酸甲乙酯（ethylmethylcarbonate）（EMC），和γ-丁内酯，等等。这些可单独使用或以它们组合的方式使用。
接下来，参考一些实施例将对本发明进行更详细的描述。然而，应该理解的是，提供下面的实施例仅用于说明目的，并且不应以任何方式解释为限制本发明。
实施例1至5和比较例1至4
包含有机和无机混合物的涂层的聚烯烃多孔隔膜的制备
实施例1
（1）涂层组合物的制备
1）以10wt％的量将具有700,000g/mol的重均分子量的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（'PVdF-HFP'）共聚物（Solvay）加入到丙酮中（Daejung Chemicals&Metals），之后在25℃下，利用搅拌器搅拌4小时，从而制备第一聚合物溶液。
2）以10wt％的量将具有1,100,000g/mol的重均分子量的聚偏氟乙烯（'PVdF'）均聚物（Sovay）加入到DMF中（Daejung Chemicals&Metals），之后在25℃下，利用搅拌器搅拌4小时，从而制备第二聚合物溶液。
3）以25wt％的量将氧化铝颗粒（Nippon Light Metal Company,Ltd.）加入到丙酮中（Daejung Chemicals&Metals），之后在25℃下利用球磨机研磨3小时用于分散，从而制备无机分散剂。
以1:1:3:6的第一聚合物溶液：第二聚合物溶液：无机分散剂：溶剂（丙酮）的比率混合制备的第一聚合物溶液，第二聚合物溶液和无机分散剂，并且在25℃下，利用动力搅拌机搅拌2小时，从而制备涂层组合物。
（2）隔膜的制备
通过浸渍涂覆，将制备的涂层组合物沉积在16μm厚的聚乙烯单层基膜的两面上，并且干燥，从而制备隔膜，其具有12g/m2的涂层组合物装载量和8μm厚的涂层。术语“涂层组合物装载量”是指每单位面积涂层的重量。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了通过以实施例1的（1）中0.7:0.3:3:6的比率混合第一聚合物溶液、第二聚合物溶液、无机分散剂和溶剂（丙酮）来制备涂层组合物。
实施例3
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了通过以实施例1的（1）中0.9:0.1:3:6的比率混合第一聚合物溶液、第二聚合物溶液、无机分散剂和溶剂（丙酮）来制备涂层组合物。
实施例4
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了通过以实施例1的（1）中1:1:6:9的比率混合第一聚合物溶液、第二聚合物溶液、无机分散剂和溶剂（丙酮）来制备涂层组合物。
实施例5
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了在实施例1的（2）中制备的隔膜具有7g/m2的涂层组合物装载量以及4μm厚的涂层。
比较例1
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了不使用第二聚合物溶液，通过以实施例1的（1）中1:1.5:3的比率混合第一聚合物溶液、无机分散剂和溶剂（丙酮）来制备涂层组合物。
比较例2
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了在实施例1的（1）中使用具有500,000g/mol的重均分子量的PVdF均聚物。
比较例3
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了在实施例1的（1）中使用具有700,000g/mol的重均分子量的PVdF均聚物。
比较例4
以与实施例1相同的方式制备隔膜，除了在实施例1的（1）中使用具有900,000g/mol的重均分子量的PVdF均聚物。
实验实施例1
隔膜的热收缩的测量
将实施例1至5和比较例1至4中制备的每个隔膜切割成5cm宽×5cm长的块，从而制备共计9个试样。将每个试样在150℃的腔室中保持1小时，之后在MD和TD方向上测量每个试样的收缩程度，从而计算热收缩。
在表格1中显示热收缩的测量结果。
实验实施例2
涂层和基膜之间剥离强度的测量
将实施例1至5和比较例1至4中制备的每个涂层切割成1.5cm×7cm的块，从而制备总计9个试样。利用透明的双面胶带（3M）将每个试样牢固地粘附到玻璃板上，之后利用抗张强度测定仪（UTM；Universal TestMachine）测量用于分开涂层的力。
在表格1中显示剥离强度的测量结果。
实验实施例3
涂层和电极之间粘附强度的测量
将实施例1至5和比较例1至4中制备的每个隔膜放置和结合在两个电极之间，从而制备正极/隔膜/负极的电池堆叠，将其依次插入到铝袋中。然后，将电解质注入到铝袋中，将铝袋密封并且形成三个单板电池，在50℃下使其依次经受100kgf/cm2的力持续20秒，然后保持12小时。接下来，在分开每个单板电池之后，将彼此结合的正极、隔膜和负极的电池堆叠切割成1.5cm(MD)×7cm(TD)的大小，并且利用透明的双面胶带（3M）粘附到玻璃板上，之后利用抗张强度测定仪（UTM；Universal Test Machine）测量涂层和隔膜的电极之间的粘附强度。正极是锂钴氧化物（LCO）电极，而负极是结晶的碳电极。
在表格1中显示粘附强度的测量结果。
表1
如表格1中显示的，可以看到，在所有检验项目方面（如热收缩、剥离强度、和粘附强度），与在比较例1至4中制备的隔膜相比较（其中使用具有小于1,000,000g/mol的分子量的PVdF-HFP共聚物和PVdF均聚物），使用具有700,000g/mol的重均分子量的PVdF-HFP共聚物和具有1,100,000g/mol的重均分子量的PVdF均聚物在实施例1至5中制备的隔膜显示更好的结果。
具体地，根据以下事实，即涂层和基膜之间的剥离强度随着PVdF均聚物的重均分子量的增加而逐渐增加，并且当使用具有900,000g/mol和1,100,000g/mol的重均分子量的PVdF均聚物时，突然增加大约2.2倍，认为使用具有大约1,000,000g/mol或更高的重均分子量的PVdF均聚物可提供足够高的剥离强度。此外，涂层和电极之间的粘附强度也显示类似于剥离强度的趋势。
同时，比较例1至5的测试结果，可看到，可以根据用于制备涂层组合物的各成分的比率，即，PVdF-HFP共聚物、PVdF均聚物、无机颗粒和溶剂的比例，来调节隔膜的热收缩，并且可以根据涂层组合物中各组分的比率，来调节涂层和隔膜之间的剥离强度以及涂层和电极之间的粘附强度。
尽管在此已经公开了一些实施方式，应该理解的是，这些实施方式仅作为说明来提供，并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种修饰、改变、和变更。因此，本发明的范围仅应由随附的权利要求及其等效物来限制。

Claims (13)

1.一种多孔隔膜，包括多孔基膜和涂层，所述涂层在所述多孔基膜的表面上形成并且含有聚偏氟乙烯均聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和无机颗粒，
其中所述隔膜具有
a）在150℃下将隔膜保持1小时之后测量的，在加工方向（MD）或横向（TD）上30％或更少的热收缩，
b）在所述涂层和所述基膜之间50gf/cm2或更多的剥离强度，和
c）在所述涂层和电池的电极之间20gf/cm2或更多的粘附强度。
2.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中多孔基膜是聚烯烃膜。
3.根据权利要求2所述多孔隔膜，其中所述聚烯烃膜是选自由以下组成的组中之一：聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜、聚乙烯/聚丙烯双层膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层膜、和聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层膜。
4.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述电池是锂离子可再充电电池。
5.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述电极包括正极和负极，所述正极选自由以下组成的组：锂钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂锰氧化物、锂铁磷酸盐和锂镍氧化物电极，所述负极是结晶或无定形的碳电极。
6.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述聚偏氟乙烯均聚物具有1,000,000g/mol或更高的重均分子量。
7.根据权利要求6所述的多孔隔膜，其中所述聚偏氟乙烯均聚物具有范围从1,000,000g/mol至1,200,000g/mol的重均分子量。
8.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物具有800,000g/mol或更少的重均分子量。
9.根据权利要求1所述的多孔隔膜，包含：基于根据固体含量100重量份的所述涂层，5至10重量份的所述聚偏氟乙烯均聚物；5至20重量份的所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物；和70至90重量份的所述无机颗粒。
10.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述无机颗粒包括氧化铝（Al2O3）颗粒。
11.根据权利要求1所述的多孔隔膜，其中所述有机和无机混合物的涂层具有范围从0.01μm至20μm的厚度。
12.一种电化学电池，包括正极、负极、电解质，和根据权利要求1至11中任一项所述的隔膜。
13.根据权利要求12所述的电化学电池，其中所述电化学电池是锂可再充电电池。
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