材料领域:纳米/微米子层化微孔膜、应用及相关方法与流程

文档序号:36879914发布日期:2024-02-02 20:58阅读:15来源:国知局
材料领域:纳米/微米子层化微孔膜、应用及相关方法与流程

根据至少选定的实施方式,本技术、公开或发明涉及新的或改进的膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、多层膜、多层隔板膜、多层隔板、多层电池隔板、多层二次锂电池隔板和/或具有改进的性能的多层电池隔板,新的或改进的电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池,和/或用于制造和/或使用这样的膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池的方法,和/或包括上述的装置、车辆或制品,和/或用于测试、定量、表征和/或分析这样的膜、隔板膜、隔板、电池隔板等的方法。根据至少特定的实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的膜层、膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的选定实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的多孔聚合物膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特别的实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的微孔聚烯烃膜或隔板膜、微米层膜、包括一个或多个微米层或纳米层膜的多层膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的特别实施方式,本公开或发明涉及新的、优化的或改进的微孔拉伸聚合物膜或隔板膜(其具有一个或多个新的或改进的外层和/或内层)、微米层膜、具有外层和内层的多层微孔膜或隔板膜,其中的一些层或亚层是通过共挤出形成的,然后被层合在一起形成新的、优化的或改进的膜或隔板膜。在一些实施方式中,特定的层、微米层或纳米层可包含均聚物、共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。在选定的实施方式中,至少特定的层、微米层或纳米层可包含不同的或不一样的聚合物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。本公开或发明还涉及新的或改进的用于制造这种膜、隔板膜或隔板的方法和/或使用这种膜、隔板膜或隔板的方法,例如用作锂电池隔板。根据至少选定的实施方式,本技术或发明致力于新的或改进的多层和/或微米层多孔或微孔膜、隔板膜、隔板、复合体、电化学装置和/或电池,和/或制造和/或使用这样的膜、隔板、复合体、装置和/或电池的方法。根据至少特别的选定实施方式,本技术或发明致力于新的或改进的多层隔板膜,其中多层结构中的一个或多个层是用多个挤出机在多层或微米层共挤出模头中生产的。新的或改进的膜、隔板膜或隔板可以优选表现出新的或改进的结构、性能、运用,例如改善的关闭、改善的强度、改善的介电击穿强度、改善的伸长率、改善的刺穿强度、改善的高速刺穿强度、较低的透气度(gurley)、降低的结晶和/或降低的开裂倾向、以及它们的组合。


背景技术:

1、已知的制备微孔双层或三层膜(比如用作电池隔板膜的膜)的方法包括将两个或更多个单层前体层合或粘合在一起或者使用共挤出模头同时共挤出膜的多个层。例如在us5,952,120、us2014/0079980、us5,223,032、us5,240,655和us2005/031943中描述了这样的方法。

2、对诸如特定的一次和/或二次电池(比如锂离子可充电电池)的应用中的使用来说,前述方法可能无法使强度和/或性能特性的平衡完全优化。由于伴随着客户对更薄、更坚固的电池隔板的需求,对电池隔板的要求越来越高,因此这尤其如此。例如,通过共挤出3个层而形成的微孔三层膜可能具有降低的强度。通过将单个层层合而形成的隔板也可能最终无法满足日益增长的需求。

3、因此,需要一种新的和改进的多层微孔膜、基膜或电池隔板,其比现有的膜、基膜或电池隔板有各种改进。


技术实现思路

1、根据至少选定的实施方式,本技术、公开或发明可以解决上述需求、问题或困难,和/或可以提供新的或改进的膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、多层膜、多层隔板膜、多层隔板、多层电池隔板、多层二次锂电池隔板和/或具有改进的性能的多层电池隔板,新的或改进的电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池,和/或制造和/或使用这样的膜、隔板膜、隔板、电池隔板、二次锂电池隔板、电池、电容器、燃料电池、锂电池、锂离子电池、二次锂电池和/或二次锂离子电池的方法,和/或包括上述的装置、车辆或产品,和/或测试、量化、表征和/或分析这样的膜、隔板膜、隔板、电池隔板和类似物的方法。根据至少特定的实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的膜层、膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的选定实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的多孔聚合物膜或隔板膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特别的实施方式,本公开或发明涉及新的或改进的微孔聚烯烃膜或隔板膜、微米层膜、包括一个或多个微米层或纳米层膜的多层膜、包括这种膜的电池隔板和/或相关方法。根据至少特定的特别实施方式,本公开或发明涉及新的、优化的或改进的微孔拉伸聚合物膜或隔板膜(其具有一种或多种新的或改进的外层和/或内层)、微米层膜、多层微孔膜或隔板(其具有外层和内层),其中的一些层或子层是通过共挤出并随后层合在一起形成新的、优化的或改进的膜或隔板而制成的。在一些实施方式中,特定的层、微米层或纳米层可包含均聚物、共聚物、无规共聚物、pp和/或pe共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。在选定的实施方式中,至少特定的层、微米层或纳米层可包含不同的或不一样的聚合物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、弹性体和/或聚合物共混物。本公开或发明还涉及新的或改进的用于制造这种膜、隔板膜或隔板的方法和/或使用这种膜、隔板膜或隔板的方法,例如用作锂电池隔板。根据至少选定的实施方式,本技术或发明致力于新的或改进的多层和/或微米层多孔或微孔膜、隔板膜、隔板、复合体、电化学装置和/或电池,和/或制造和/或使用这样的膜、隔板、复合体、装置和/或电池的方法。根据至少特别选定的实施方式,本技术或发明致力于新的或改进的多层隔板膜,其中多层结构中的一个或多个层是用多个挤出机在多层或微米层共挤出模头中生产的。新的或改进的膜、隔板膜或隔板可优选展示出新的或改进的结构、性能、运用,例如改进的关闭、改进的强度、改进的介电击穿强度、改进的伸长率、改善的刺穿强度、改善的高速刺穿强度、较低的透气度、降低的结晶和/或降低的开裂倾向以及它们的组合。

2、在一些实施方式中,与现有的双层、三层或多层电池隔板相比,本文所描述的微孔多层电池隔板表现出改善的安全性、强度和耐久性。

3、本文所描述的微孔多层电池隔板的这些性能至少部分地是由隔板的制备方法产生的。在一些实施方式中,该方法包括:至少共挤出两种或更多种聚合物的混合物,以形成第一共挤出双层、三层或多层薄膜;共挤出两种或更多种其他聚合物的混合物,以形成第二共挤出双层、三层或多层薄膜;然后,共挤出两种或更多种另外的聚合物的混合物,以形成第三共挤出双层、三层或多层薄膜。共挤出通常涉及使用共挤出模头,有一个或多个挤出机给该模头进料(通常,双层、三层或多层薄膜的每一层有一个挤出机)。用于形成第一、第二和第三双层、三层或多层薄膜的每一个层的聚合物混合物可以相同或不同。混合物可以仅包括一种聚合物,或多于一种的聚合物,例如聚合物共混物。另外,可以形成三个以上的双层、三层或多层薄膜。在形成第一、第二和第三双层、三层或多层薄膜之后,将薄膜层合在一起,使薄膜中的两个在薄膜中的一个的相反的表面上,以形成可能优选的本文所描述微孔电池隔板。

4、本文所描述的微孔多层电池隔板可用在包括二次锂电池的锂离子电池中,从而得到具有改善的安全性和耐久性的电池。

5、可以以几种不同的方式来描述本文的电池隔板。

6、在一个方面,多层微孔膜或薄膜具有或表现出下列中的至少一个:(a)在多层微孔膜或薄膜的至少一个层中具有至少一种添加剂;(b)与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,在150℃或高于150℃下具有或表现出提高的或改善的弹性;(c)与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,具有或表现出提高的或改善的可压缩性;(d)与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,具有或表现出增加的或改善的断裂伸长率(td);(e)与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,在150℃下具有或表现出降低的高温收缩;(f)与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,在120℃下具有或表现出降低的高温收缩;(g)具有至少一个包含聚合物共混物的层;(h)在多层微孔膜或薄膜的一面或两面上附接有非织造物或织造物;(i)以及它们的组合。

7、在一些实施方式中,微孔膜或薄膜在其至少一个层中具有至少一种添加剂。在一些实施方式中,在多层微孔膜或薄膜的一个或两个最外层中存在至少一种添加剂。有时,在多层微孔膜或薄膜的最外层中的一个中存在至少一种添加剂。有时,在多层微孔膜或薄膜的两个最外层中均存在添加剂。有时,在多层微孔膜或薄膜的至少一个内层中存在添加剂。有时,在多层微孔膜或薄膜的两个外层中的至少一个中和至少一个内层中存在添加剂。在一些优选的实施方式中,多层微孔膜或薄膜的每一个层具有与其相邻的每一个层不同的组成。在一些实施方式中,多层微孔膜的一面或两面可以被涂覆。

8、添加剂可以包括聚合物添加剂。例如,添加剂可以包含官能化的聚合物,比如马来酸酐改性的聚合物。马来酸酐改性的聚合物的实例包括马来酸酐改性的均聚物聚丙烯、共聚物聚丙烯、高密度聚丙烯或低密度聚丙烯。马来酸酐改性的聚合物的其他实例包括马来酸酐改性的均聚物聚乙烯、共聚物聚乙烯、高密度聚乙烯或低密度聚乙烯。在其他实施方式中,添加剂可包括离聚物(ionomer)。例如,它可以包含li、na或zn基离聚物。在其他实施方式中,添加剂可包括纤维素纳米颗粒。有时,添加剂可包括具有窄粒度分布的无机颗粒。例如,无机颗粒可以选自sio2颗粒、tio2颗粒或它们的混合物中的至少一种。在其他实施方式中,添加剂可包括润滑试剂。

9、对本文所描述的润滑试剂或润滑剂没有特别限制。如本领域的技术人员所理解的,润滑剂是用来降低各种不同表面之间的摩擦力的化合物,包括下列表面之间:聚合物:聚合物;聚合物:金属;聚合物:有机材料和聚合物:无机材料。如本文所描述的润滑试剂或润滑剂的具体实例是包含甲硅烷氧基官能团的化合物(包括硅氧烷和聚硅氧烷)和脂肪酸盐(包括金属硬脂酸酯)。包含两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个或十个或更多个甲硅烷氧基的化合物可用作本文所描述的润滑剂。如本领域技术人员所理解的,硅氧烷是这样一类分子,其具有一主链,为交替的硅原子(si)和氧(o)原子,每个硅原子可连接氢(h)或饱和的或不饱和的有机基团,例如-ch3或c2h5。聚硅氧烷是聚合的硅氧烷,通常具有较高的分子量。在本文所描述的一些优选的实施方式中,聚硅氧烷可以是高分子量的、或者在某些情况下甚至更优选是超高分子量的聚硅氧烷。在一些实施方式中,高分子量和超高分子量聚硅氧烷的重均分子量可以为500,000至1,000,000。

10、对本文所描述的脂肪酸盐也没有特别限制,并且可以是充当润滑剂(并且优选不损害电池功能)的任何脂肪酸盐。脂肪酸盐的脂肪酸可以是具有12至22个碳原子的脂肪酸。例如,金属脂肪酸可以选自:月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸、山嵛酸、芥酸和花生酸。对金属没有特别限制,但在优选的实施方式中是碱金属或碱土金属,比如li、be、na、mg、k、ca、rb、sr、cs、ba、fr和ra。在一些优选的实施方式中,金属是li、be、na、mg、k或ca。

11、在一些优选的实施方式中,脂肪酸盐是硬脂酸锂、硬脂酸钠、油酸锂、油酸钠、棕榈酸钠、棕榈酸锂、硬脂酸钾或油酸钾。

12、在本文所描述的一些优选实施方式中,润滑剂,包括本文所描述的脂肪酸盐,具有200℃(或200摄氏度)或更高、210℃或更高、220℃或更高、230℃或更高或者240℃或更高的熔点。诸如硬脂酸锂(熔点为220℃)或硬脂酸钠(熔点为245℃至255℃)的脂肪酸盐具有这样的熔点。诸如硬脂酸钙(熔点为155℃)的脂肪酸盐则没有。本技术的发明人已发现,从加工的角度来看,相比其他具有较高熔点的脂肪酸金属盐(例如,金属硬脂酸盐),硬脂酸钙可能不太理想,尤其是在高添加水平时。特别是已经发现,如果想没有所谓的“降雪效应”(即在热挤出过程中蜡分离并散布到各处),则硬脂酸钙的添加量不能超过800ppm。不希望受任何特定理论的束缚,据信使用熔点高于热挤出温度的脂肪酸金属盐可以解决该“降雪”问题。熔点高于硬脂酸钙的脂肪酸盐,尤其是熔点高于200℃的脂肪酸盐,可以以高于1%或1,000ppm的量加入而不会“降雪”。已经发现,1%或更高的量对于实现所需的性能(比如改善的润湿性和针移除(pin removal))是重要的。对此目的而言,在一些实施方式中,下面的量是特别优选的:从1,000至10,000ppm、从1,000至9,000ppm、从1,000至8,000ppm、从1,000至7,000ppm、从1,000至6,000ppm、从1,000至5,000ppm、从1,000ppm至4,000ppm、从1,000至3,000ppm或者从1000至2000ppm。

13、在一些其他优选的实施方式中,本文所描述的脂肪酸盐可以是水溶性的。本文中的水溶性是指润滑剂,例如脂肪酸盐,在水中的溶解度等于或大于硬脂酸锂在水中的溶解度,即金属脂肪酸盐在水中具有与硬脂酸锂相同的溶解度或比硬脂酸锂更易于溶解。润滑试剂可以是两亲的。润滑试剂也可以是脂肪酸盐,例如选自硬脂酸锂和硬脂酸钠的脂肪酸盐。在一些实施方式中,润滑试剂是包含一个或多个甲硅烷氧基官能团的化合物,包括硅氧烷和聚硅氧烷。在一些实施方式中,润滑试剂可以是超高分子量聚硅氧烷。在一些实施方式中,添加剂可包括下列中的至少一种:成核剂、空化促进剂(cavitation promoter)、氟聚合物(例如,pvdf)、交联剂、x射线可检测材料(例如,硫酸钡)、卤化锂(例如,碘化锂)、聚合物加工剂,高温度熔体指数(htmi)聚合物(例如pmp、pmma、pet、pvdf、芳族聚酰胺、间规聚苯乙烯以及它们的组合)、电解质添加剂(例如选自sei改进剂、阴极保护剂、阻燃添加剂、lipf6盐稳定剂、过充保护剂、铝腐蚀抑制剂、锂沉积剂或改进剂或溶剂化增强剂、铝腐蚀抑制剂、润湿剂和增粘剂中的至少一种)以及它们的组合。

14、在一些实施方式中,与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,多层膜或薄膜具有或表现出增加的或改善的弹性。在一些实施方式中,当根据动态力学分析测定时,膜或薄膜的tan(△)(或tandelta)在150℃下大于-0.6。在一些实施方式中,当根据动态力学分析测定时,膜或薄膜的tan(△)在175℃和200℃之间的温度下在-1.0和-0.6之间。在一些实施方式中,tan(△)在175℃和200℃之间的温度下在-0.9和-0.6之间。在一些实施方式中,tan(△)在175℃和200℃之间的温度下在-0.8和-0.6之间。在一些实施方式中,tan(△)在175℃和200℃之间的温度下在-0.7和-0.6之间。在一些实施方式中,当根据动态力学分析测定时,膜或薄膜的tan(△)在200℃或高于200℃的温度下高于-1.2。在一些实施方式中,tan(△)在200℃或高于200℃的温度下高于-1.0。在一些实施方式中,tan(△)在200℃或高于200℃的温度下高于-0.8。

15、在另一种实施方式中,与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,微孔膜或薄膜具有或表现出增加的或改善的可压缩性。在一些实施方式中,当根据压缩恢复法测量时,恢复率(%)为大于9%、大于9.5%、大于10.0%、大于10.1%、大于10.2%、大于10.3%、大于10.4%或大于10.5%。

16、在另一种实施方式中,与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,微孔膜或薄膜具有或表现出增加的或改善的断裂伸长率(td)。在一些实施方式中,与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,断裂(td)伸长率高30%以上、高35%以上、高40%以上、高41%以上、高42%以上或高45%以上。

17、在另一种实施方式中,与具有和多层微孔膜或薄膜相同厚度、透气度、孔隙率和/或树脂组成的三层微孔膜相比,微孔膜或薄膜具有在120℃下低30~75%、低35~70%、低35~65%或低40至60%的高温收缩。

18、在另一种实施方式中,微孔膜或薄膜的至少一个层包含聚合物共混物。该至少一个层在一些实施方式中可以是外层,或者在一些实施方式中可以是内层。在一些实施方式中,至少一个外层和至少一个内层可以包含聚合物共混物。在一些实施方式中,共混物可以是至少两种不同的聚烯烃、至少两种不同的聚乙烯或至少两种不同的聚丙烯。在一些实施方式中,共混物可以是至少一种聚乙烯和至少一种聚丙烯。在一些实施方式中,聚合物共混物可以包含聚烯烃和非聚烯烃。

19、在另一种实施方式中,微孔膜或薄膜可具有附接于膜或薄膜的一面或两面上的非织造物或织造物。

20、在一些实施方式中,膜或薄膜的总厚度小于30微米、小于25微米、小于20微米、小于15微米或小于10微米。在一些实施方式中,微孔膜或薄膜可包含至少三个层(其全部是微米层(厚度为1-10微米)、全部是纳米层(厚度小于1微米)或者是纳米层和微米层的组合)、至少四个层(其全部是微米层(厚度为1-10微米)、全部是纳米层(厚度小于1微米)或者是纳米层和微米层的组合)、至少五个层(其全部是微米层(厚度为1-10微米)、全部是纳米层(厚度小于1微米)或者是纳米层和微米层的组合)或者至少六个层(其全部是微米层(厚度为1-10微米)、全部是纳米层(厚度小于1微米)或者是纳米层和微米层的组合)。

21、在另一方面,公开的是多层微孔薄膜。该多层微孔薄膜包含两个或更多个层和在一个或更多个层中的聚乙烯,其中,当根据本文所描述的机器学习测试对此区域进行测试时,满足下式:

22、wtx’≥-2.0或wtx’≥-1.0

23、在一些实施方式中,满足下式:

24、wtx’≥0.0或wtx’≥2.0

25、在另一方面,公开的是多层微孔薄膜。该多层微孔薄膜包含一个区域,其包含两个或更多个层和在一个或更多个层中的聚乙烯,其中,当根据本文所描述的机器学习测试对此区域进行测试时,满足下式:

26、wtx’≥-1.5或wtx’≥-1.0

27、在一些实施方式中,满足下式:

28、wtx’≥0.5或wtx’≥1.5

29、在另一方面,公开了一种多层微孔薄膜,该薄膜包含:(1)两个最外面的子膜,其包含三个或更多个纳米层(厚度小于1微米)或微米层(厚度在1和10微米之间);和(2)至少一个内子膜,其包含三个或更多个纳米层(厚度小于1微米)或微米层(厚度在1和10微米之间),其包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成。在一些实施方式中,在最外面的子膜的至少一个或两个中,最外层微米层或纳米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成。在一些实施方式中,在最外面的子膜的至少一个或两个中,最内层微米层或纳米层包含聚乙烯共混物、由或基本上由聚乙烯共混物组成。在一些实施方式中,在至少一个最外面的子膜中,最外层微米层或纳米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成,并且最内层微米层或纳米层包含聚乙烯共混物、由或基本上由聚乙烯共混物组成。在一些实施方式中,在两个最外面的子膜中,最外层微米层或纳米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成,并且最内层微米层或纳米层包含聚乙烯共混物、由或基本上由聚乙烯共混物组成。在一些实施方式中,该至少一个内子膜与最外面的子膜中的至少一个直接接触,例如,最外面的子膜中的一个,其最内层微米层或纳米层包含聚乙烯共混物、由或基本上由聚乙烯共混物组成。在一些实施方式中,薄膜或膜包含另一种内子膜,其包含至少三个纳米层或微米层,其中,另一种内子膜的最外层微米层或纳米层中的至少一个或两个包含聚乙烯共混物、由或基本上由聚乙烯共混物组成。在一些实施方式中,最外面的子膜的纳米层或微米层比最里面的子膜的纳米层或微米层薄。在一些实施方式中,它们薄2至5倍、薄3至5倍或薄4至5倍。在一些实施方式中,薄膜或膜包含基于膜或薄膜总重量10%至35%或15%至25%的聚乙烯。在图64中示出了此段所描述的一种实施方式。

30、在另一方面,公开了多层微孔膜或薄膜,其包含:(1)两个最外面的子膜,其包含至少三个纳米层(小于1微米厚)或微米层(1至10微米厚)(或者两个最外层纳米层或微米层和至少一个内纳米层或微米层),其中,最外面的子膜的两个最外层纳米层或微米层比最外面的子膜的至少一个内纳米层或微米层薄;(2)至少一个内子膜,其包含至少三个纳米层或微米层(或者两个最外层纳米层或微米层和至少一个内纳米层或微米层),其中,至少一个内子膜的两个最外层纳米层或微米层比至少一个内子膜的至少一个内纳米层或微米层薄。在一些实施方式中,最外面的子膜的两个最外层纳米层或微米层比最外面的子膜的至少一个内纳米层或微米层薄10%至95%、50%至90%、60%至90%、70%至90%或者80%至90%。在一些实施方式中,至少一个内子膜的两个最外层纳米层或微米层比至少一个内子膜的至少一个内纳米层或微米层薄10%至95%、50%至90%、60%至90%、70%至90%或者80%至90%。在一些实施方式中,最外面的子膜的最外层纳米层或微米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成。在一些实施方式中,至少一个内子膜的最外层纳米层或微米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成。在一些实施方式中,最外面的子膜的至少一个内纳米层或微米层包含聚丙烯,由或基本上由聚丙烯组成。在一些实施方式中,聚丙烯是高分子量聚丙烯。在一些实施方式中,本文所描述的多层微孔膜或薄膜包含基于膜或薄膜总重量10wt%至35wt%的聚乙烯。在一些实施方式中,外子膜和至少一个内子膜各自独立地通过共挤出形成。在通过共挤出独立地形成子膜之后,可以将每个子膜层合到至少一个其他子膜上,以形成多层微孔膜或薄膜。在图54中示出了如此段所描述的一种实施方式。

31、在另一方面,公开了一种多层微孔薄膜,该薄膜包含:(1)两个最外面的子膜,其包含两个最外层纳米层(小于1微米厚)或微米层(厚度在1和10微米之间)和至少一个内纳米层或微米层,其中,两个最外面的子膜的最外层纳米层或微米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成,并且两个最外面的子膜的至少一个内纳米层或微米层包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成,聚丙烯包括高分子量聚丙烯;和至少一个内子膜,其包含两个最外层纳米层或微米层和至少一个内纳米层或微米层,其中,至少一个内子膜的两个最外层纳米层或微米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成,并且至少一个内子膜的至少一个内纳米层或微米层包括聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成,聚丙烯包括高分子量聚丙烯。在一些实施方式中,在至少一个内子膜上的最外面的子膜包含两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个或者五个或更多个纳米层或微米层。在一些实施方式中,所有的内纳米层或微米层包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成,聚丙烯包括高分子量聚丙烯。在一些实施方式中,多层微孔薄膜或层包含基于膜或薄膜总重量10wt%至35wt%或15wt%至25wt%的聚乙烯。在一些实施方式中,通过共挤出形成子膜,并且在一些实施方式中,在通过共挤出形成子膜后,将每个子膜层合至至少一个其他子膜,以形成微孔膜或薄膜。在图55中示出了此段所描述的一种实施方式。

32、在另一方面,公开了多层微孔膜或薄膜,该膜或薄膜包含:(1)两个最外面的子膜,其包含两个或更多个纳米层(小于1微米厚)或微米层(1至10微米厚),其中,最外面的子膜的最外层纳米层或微米层(其也是多层微孔膜或薄膜的最外层纳米层或微米层)包含聚硅氧烷;和(2)至少一个内子膜,其包含两个或更多个纳米层或微米层。在一些实施方式中,聚硅氧烷或硅氧烷的量为基于聚硅氧烷或硅氧烷存在于其中的最外面的子膜的纳米层或微米层的总重量的1wt%至10wt%或1wt%至3wt%。在一些实施方式中,有两个内子膜,并且内子膜和最外面的子膜各自具有三个或更多个微米层或纳米层。这些是12个或更多个微米层或纳米层的实施方式。在一些12个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,每个内子膜的最外层纳米层或微米层可以彼此接触并且包含相同的树脂、由或基本上由相同的树脂组成。在一些实施方式中,它们可以具有相同的组成。在一些12个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,每个内子膜的最外层纳米层或微米层与最外面的子膜的最外层纳米层或微米层接触,并且每个内子膜的最外层纳米层或微米层包含树脂、由或基本上由树脂组成,该树脂与同其接触的最外面的子膜的最外层纳米层或微米层的树脂相同。在一些实施方式中,它们具有相同的组成。在一些实施方式中,有一个内子膜,并且内子膜和最外面的子膜各自具有六个或更多个微米层或纳米层。这些是18个或更多个微米层或纳米层的实施方式。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜的两个最外层微米层或纳米层均包含硅氧烷或聚硅氧烷或硅氧烷。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,硅氧烷或聚硅氧烷以基于含硅氧烷或聚硅氧烷的微米层或纳米层的总重量1wt%至10wt%或1wt%至3wt%的量存在。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜的最外层微米层或纳米层除了硅氧烷或聚硅氧烷以外,还包含聚丙烯。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,内子膜的最外层微米层或纳米层包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,内子膜的内微米层或纳米层包含下列、由或基本上由下列组成:聚丙烯、聚丙烯共混物、聚乙烯或聚乙烯共混物中的至少一种。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,内子膜的内微米层或纳米层包括(以下列顺序):pp的微米层或纳米层、pe共混物的微米层或纳米层、pe共混物的微米层或纳米层以及pp的微米层或纳米层。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜的内微米层或纳米层包含下列、由或基本上由下列组成:聚丙烯、聚丙烯共混物、聚乙烯或聚乙烯共混物中的至少一种。在一些18个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜的内微米层或纳米层包括(以下列顺序):pp的微米层或纳米层、pe共混物的微米层或纳米层、pe共混物的微米层或纳米层以及pp的微米层或纳米层。在一些实施方式中,有三个或更多个内子膜,并且每个内子膜和最外面的子膜包含三个或更多个微米层或纳米层。这些是15个或更多个微米层或纳米层的实施方式。在一些实施方式中,内子膜和最外面的子膜仅具有三个微米层或纳米层。这些是15个微米层或纳米层的实施方式。在这些15个微米层或纳米层的实施方式中,内子膜可各自包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成。在一些实施方式中,两个内子膜的微米层或纳米层各自由或基本上由聚乙烯组成。在一些15个微米层或纳米层的实施方式中,内子膜中的一个的纳米层或微米层各自包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成。在一些15个微米层或纳米层的实施方式中,具有包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成的纳米层或微米层的一个内子膜包含(以下列顺序):纳米层或微米层(其包含聚丙烯共混物、由或基本上由聚丙烯共混物组成)、纳米层或微米层(其包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成)以及纳米层或微米层(其包含聚丙烯共混物、由或基本上由聚丙烯共混物组成)。在一些15个微米层或纳米层的实施方式中,以下列顺序提供具有包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成的纳米层或微米层的两个内子膜和具有包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成的纳米层或微米层的一个内子膜:具有包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成的纳米层或微米层的子膜;具有包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成的纳米层或微米层的子膜;具有包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成的纳米层或微米层的子膜。在一些15个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜的纳米层或微米层的每个单独包含下列、由或基本上由下列组成:仅有聚丙烯、聚丙烯和另一种树脂的共混物或者聚丙烯和聚硅氧烷的共混物。在一些15个或更多个微米层或纳米层的实施方式中,最外面的子膜按以下顺序包含下列、由或基本上由下列组成:由聚丙烯和聚硅氧烷的共混物组成的纳米层或微米层、由聚丙烯组成的纳米层或微米层以及由聚丙烯和另一种树脂的共混物组成的纳米层或微米层。在一些实施方式中,包含聚硅氧烷或硅氧烷的膜或薄膜包含基于膜或薄膜总重量10wt%至30wt%或15wt%至25wt%的聚乙烯。

33、在一些实施方式中,本文的包含聚硅氧烷或硅氧烷的膜或薄膜具有全部具有相同厚度或具有不同厚度的微米层或纳米层。在一些实施方式中,本文的包含聚硅氧烷或硅氧烷的膜或薄膜是通过采用共挤出形成每个子膜而制成的。在一些实施方式中,随后将每个共挤出的子膜层合至至少一个其他共挤出的子膜,以形成膜或薄膜。在图56-59中示出了如前段所描述的一种实施方式。

34、在另一方面,公开了一种多层微孔膜或薄膜,该膜或薄膜包含:(1)两个最外面的子膜,其包含六个或更多个纳米层(具有小于1微米的厚度)或微米层(具有在1和10微米之间的厚度);和(2)至少一个内子膜,其包含六个或更多个纳米层或微米层。在一些实施方式中,有一个内子膜,并且内子膜和两个最外面的子膜各自包含六个微米层或纳米层。这是一种18个层的实施方式。在一些18个层的实施方式中,最外面的子膜的最外层微米层或纳米层包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成。在一些18个层的实施方式中,内子膜的最外层微米层或纳米层包含聚丙烯和另一种树脂的共混物、由或基本上由聚丙烯和另一种树脂的共混物组成。在一些18个层的实施方式中,两个最外面的子膜和内子膜的中间两个微米层或纳米层包含聚乙烯、由或基本上由聚乙烯组成。在一些实施方式中,两个最外面的子膜的中间两个微米层或纳米层彼此直接接触,并且在两个最外面的子膜的两个中间微米层或纳米层的另一面上是一个微米层或纳米层,其包含共混物、由或基本上由共混物组成,该共混物包含聚丙烯和另一种树脂。在一些18个层的实施方式中,内子膜的中间两个微米层或纳米层彼此直接接触,并且在内子膜的两个中间微米层或纳米层的另一面上是一个微米层或纳米层,其包含聚丙烯、由或基本上由聚丙烯组成。在一些实施方式中,其是聚丙烯共混物,例如与聚丙烯和丙烯-乙烯弹性体的共混物。在一些实施方式中,所有的微米层或纳米层具有相同的厚度;而在一些实施方式中,它们的厚度不同。在一些实施方式中,通过共挤出每个子膜形成多层膜或薄膜,并且在一些实施方式中,将每个子膜层合至至少一个其他子膜上。在一些实施方式中,多层微孔膜包含基于膜或薄膜总重量10wt%至35wt%、优选15wt%至25wt%的聚乙烯。在图60中示出了如此段所描述的一种实施方式。

35、在另一方面,描述了一种电池隔板,其包含本文所描述的任何多层微孔膜、由或基本上由本文所描述的任何多层微孔膜组成。在一些实施方式中,膜或薄膜在其一面或两面上被涂覆。在一些实施方式中,涂层是陶瓷涂层,其包含无机或有机颗粒和聚合物粘合剂、由或基本上由无机或有机颗粒和聚合物粘合剂组成。

36、在另一方面,描述了包括本文所描述的电池隔板的电池。

37、在另一方面,描述了包括本文所描述的电池的车辆或装置。

38、在又一方面,描述了一种纺织品,其包含本文所描述的至少一种多层微孔膜或薄膜、由或基本上由本文所描述的至少一种多层微孔膜或薄膜组成。

39、在再一方面,描述了纺织品,其包括下列、由或基本上由下列组成:本文所描述的至少一种多层微孔膜或薄膜和非织造物或编织物。在一些实施方式中,非织造物或织造物附接于多层微孔膜或薄膜。

40、在另一个方面,本文描述了用于形成多层微孔膜或薄膜的方法。该方法至少包括以下步骤:将至少两个层共挤出,并将至少两个共挤出层层合至其他一个(或者在一些实施方式中,其他两个)层,以形成多层微孔膜。在一些实施方式中,将至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或者十个层共挤出。在一些实施方式中,至少一个其他层或至少两个其他层中的至少一个是共挤出层。在一些实施方式中,其他层中的至少一个是单挤出层。在至少两个共挤出层被层合至两个其他层的实施方式中,有时,两个其他层中的一个被层合至至少两个共挤出层的第一面上,而两个其他层中的第二个被层合至至少两个共挤出层的一面上,该面与第一面相反。两个其他层中的至少一个可以是共挤出层。在一些实施方式中,两个其他层都是共挤出层。在一些实施方式中,至少两个共挤出层中的至少一个和其他层包含聚烯烃或聚烯烃共混物。例如,其可包含聚乙烯或聚乙烯共混物或者聚丙烯或聚丙烯共混物。在一些实施方式中,至少两个共挤出层中的至少一个包含聚乙烯,并且其他层中的至少一个或两个均包含聚丙烯或聚乙烯共混物。在一些实施方式中,至少两个共挤出层中的至少一个包含聚乙烯,并且其他层中的至少一个或两个均包含聚丙烯或聚丙烯共混物。在一些实施方式中,两个其他层中的每一个包含聚乙烯或聚乙烯共混物。在一些实施方式中,两个其他层中的每一个包含聚丙烯或聚丙烯共混物。在一些实施方式中,两个其他层中的一个或两个是共挤出层,其与2个或更多个、3个或更多个、4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个、7个或更多个、8个或更多个或者9个或更多个其他层共挤出。当层是与9个其他层共挤出时,共挤出的层的总数为10。

41、在另一方面,公开了一种用于制造多层微孔膜的方法,该多层微孔膜在其至少一个层中包含至少一种添加剂。在一些实施方式中,该方法包括以下步骤:将包含添加剂的聚合物混合物与至少一种其他聚合物混合物共挤出,以形成共挤出前体薄膜。在其他实施方式中,该方法包括以下步骤:将包含添加剂的聚合物混合物单挤出,以形成单挤出前体薄膜;以及将单挤出前体薄膜层合至至少一个其他膜的另一步骤。层合可涉及施加热、压力或其组合中的至少一种。在形成共挤出前体薄膜的方法中,还可以包括将共挤出的前体薄膜层合至至少一个其他薄膜上的额外步骤。

42、在另一个方面,本文描述了多层微孔膜,当以高于25mm/min的高穿刺速度测试时,与25mm/min下的穿刺平均值(g)相比,其显示出穿刺平均值(g)增加。在一些实施方式中,高穿刺速度可以是100mm/min。在100mm/min下的穿刺平均值(g)可能比在25mm/min的穿刺平均值(g)高20g、高30g、高40g或高50g。在一些实施方式中,本文所描述的多层膜具有的平均穿刺为:在25mm/min下大于250g、在25mm/min下大于275g、在25mm/min下大于300g,在25mm/min下大于325g或者在25mm/min下大于350g。在一些实施方式中,多层微孔膜的厚度可以为14至30微米。

43、在另一方面,公开了通过塌陷气泡法形成的多层微孔膜。通过塌陷气泡法形成的微孔膜具有小于14微米的厚度和大于200g的刺穿强度。在一些实施方式中,厚度为6至12微米,有时厚度为约10微米。在一些实施方式中,刺穿强度为210g或更高、220g或更高、230g或更高或者240g或更高。

44、通过塌陷气泡法形成的微孔膜可具有通过塌陷气泡而形成的结构,其包括共挤出的pp/pp/pe、pp/pe/pe、pp/pp、pe/pe、pe/pp、pe/pp/pp或pp/pe/pp/pe。当拍摄横截面sem时,微孔膜可以包括在气泡破裂时形成的可辨别的界面。

45、在一些实施方式中,微孔膜具有低透气度,比如小于250、小于225、小于200、小于190、小于180或小于175(s/100cc)的透气度。

46、在一些实施方式中,微孔膜包含熔体流动速率为0.1至10g/min的聚乙烯。微孔膜可以具有至少一个包含聚乙烯并且具有至少为1.75微米的厚度的层。在一些实施方式中,包含聚乙烯的层具有至少2微米的厚度。在一些实施方式中,包含聚乙烯的层具有小于1.75微米的厚度。

47、在一些实施方式中,当根据astm d1238-13和/或iso 1133-1:2011测量时,膜包含聚丙烯,其熔体流动速率为0.01至10g/10min、0.1至5g/10min或0.01至2.5g/10min。

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