焼丽中W形成浆料，然后，将浆料分散在前述的集电极 上并且干燥W获得薄片。可W使用其他材料和形成方法。
[0114] 在一个方面，类似于前述的正极，负极102能够包括裡（或裡离子）或能够吸留/ 释放裡（或裡离子）。作为一个实例，负极102可W包括结合在其中并且在比与负极102 结合的正极100更负的电势下能够包括裡离子或插入/释放裡离子的负极活性材料。具有 该种特性的负极活性材料的实例包括：裡金属；含碳材料（碳类材料）如人造石墨、天然石 墨、不可石墨化碳和可石墨化碳；石墨帰；碳纳米管；铁酸裡；硫化铁；氧化钻；裡-铅合金； 娃；W及氧化锡。可W使用其他材料和形成方法。
[0115] 在一个方面，分隔件104可W由基于对苯二胺的聚離醜亚胺（PEI)(例如， ULTEM?CRS5000系列）形成。作为一个实例，由基于对苯二胺的聚離醜亚胺（PEI)形成的 电池分隔件膜（例如，分隔件104)提供了出色的性能特性如与电解质的高相容性、高溶剂 耐受性W及超过18(TC的高烙融完整性温度的组合。即使在55C的升高的温度下，基于对 苯二胺的聚離醜亚胺（PEI)也可W满足对于电池电解质溶液具有耐受性的关键要求。此 夕F，在通常用于电解质的整个组成范围内，该些材料示出了对于电解质溶液的非常低的接 触角，其有利于分隔件润湿性和电解质保持能力，允许在电池生产过程中减小的电解质填 充时间。在电池工作的整个范围内，来自基于对苯二胺的PEI的分隔件具有非常高的烙融 完整性（超过18(TC)并且具有高弹性模量（刚度）。来自基于对苯二胺的PEI的分隔件 提供了电池的循环寿命的显著改善。可W将提出的热塑性材料烙融和溶液加工成具有等于 或优于典型的商业聚帰姪类分隔件的比离子电导率（specificioniccomluctivity)的多 孔膜。可W使用其他材料和形成方法。在一个方面，电解质包括：总溶剂组合物的Owt%至 50wt%的碳酸己醋；总溶剂组合物的Owt%至80wt%的碳酸二甲醋；W及总溶剂组合物的 Owt%至80wt%的碳酸甲己醋中的一种。
[0116] 在一个方面，在升高的温度（i2(rc)下，通过将溶剂耐受性聚離醜亚胺溶解在酷 溶剂中，随后在降低的温度（20-5(TC)下德铸，并且在包括聚合物的非溶剂的浴中凝结，可 W制备分隔件104。作为一个实例，对于诸如电池单元和/或电容器单元、电解储能装置、透 析膜、水过滤膜、脱盐膜、气体分离膜等环境，可W使用本文中公开的材料和方法制备膜。
[0117] 在一个方面，在升高的温度（140-202°C，参见图1)下在封闭系统（即，溶液和空气 气氛之间没有直接接触）或开放系统中，通过将溶剂耐受性聚離醜亚胺溶解在N-甲基化咯 焼丽（NMP)中，随后在降低的温度（30-14(TC)下德铸，并且在水或其他材料浴中凝结，可W 制备分隔件104。作为一个实例，对于诸如电池单元和/或电容器单元、电解储能装置、透析 膜、水过滤膜、脱盐膜、气体分离膜等环境，可W使用本文中公开的材料和方法制备膜。
[0118] 在一个方面，聚離醜亚胺可W包括聚離醜亚胺均聚物（例如，聚離醜亚胺讽） 和聚離醜亚胺共聚物。聚離醜亚胺可W选自；（i)聚離醜亚胺均聚物，例如聚離醜亚胺； (ii)聚離醜亚胺共聚物；W及（iii)它们的组合。聚離醜亚胺是已知的聚合物并且在 11[.；7￡^1|货'\[乂7'￡1^^1"^及511*6111*品牌6481(：创新塑料1口8.￥.的商标）下由 SABIC创新塑料出售。
[0119] 在一个方面，聚離醜亚胺可W是式（1):
[0120]
【主权项】
1. 一种系统，包括： 阳极； 阴极； 设置在所述阳极和所述阴极之间的分隔件，所述分隔件由具有等于或高于180°C的玻 璃化转变温度的热塑性聚合物形成；以及 邻近所述分隔件设置的电解质溶液，其中，所述热塑性聚合物不会显著地溶解在电解 质溶液中，并且所述热塑性聚合物具有等于或低于30°的电解质接触角。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述电解质包括：基于总溶剂组合物的重量， Owt%至50wt%的碳酸乙酯；基于总溶剂组合物的重量，Owt%至80wt%的碳酸二甲酯；以 及基于总溶剂组合物的重量，Owt%至80wt%的碳酸甲乙酯中的一种。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中，所述分隔件具有等于或小于20°的 电解质接触角。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述分隔件具有超过180°C的变形温 度。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，所述分隔件由包括由选自以下的 至少一种二胺衍生的结构单元的聚醚酰亚胺（PEI)形成：1，3-二氨基苯、1，4_二氨基苯、 4, 4'-二氨基二苯基砜、氧双苯胺、1，3-双（4-氨基苯氧基）苯、或它们的组合。
6. -种用于制备多孔膜的方法，所述方法包括： 提供包含处于溶剂中的热塑性聚合物的可倾注的聚合物溶液，其中，所述聚合物对所 述电解质溶液具有化学耐受性，所述聚合物具有等于或高于90%的归一化干重；以及 由所述聚合物溶液形成所述多孔膜。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述化学耐受性聚合物在所述溶剂中具有从5% 至30 %的重量体积浓度。
8. 根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，所述聚合物包括聚醚酰亚胺、聚酮、 聚酯、聚（4-甲基戊烯）、聚苯醚、或聚苯硫醚、或它们的组合。
9. 根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，所述溶剂包括酚溶剂、4-氯-3-甲 基-苯酚、4-氯-2-甲基-苯酚、2, 4-二氯-6-甲基-苯酚、2, 4-二氯-苯酚、2, 6-二 氯-苯酚、4-氯-苯酚、2-氯-苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、4-甲氧基-苯酚、儿茶酚、苯 醌、2, 3-二甲苯酚、2, 6-二甲苯酚或间苯二酚、或它们的组合。
10. -种用于制备溶剂耐受性聚合物膜的方法，所述方法包括： 提供包含处于溶剂中的聚合物的可倾注的聚合物溶液，其中，所述聚合物对所述电解 质溶液具有化学耐受性，所述聚合物具有等于或高于90%的归一化干重；并且其中，所述 溶剂在NFPA火焰棱形上具有2或更低的健康等级；以及 由所述聚合物溶液形成所述膜。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述溶剂包括包含以下的一种或多种的吡咯 烷酮类溶剂：2_吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-环己基-2-吡咯烷酮、1-(2-羟基乙 基）-2-吡咯烷酮、1-辛基-2-吡咯烷酮、I-N-乙氧羰基-3-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷 酮、以及1-乙烯基-2-吡咯烷酮。
12. 根据权利要求10-11中任一项所述的方法，其中，提供可倾注的聚合物溶液包括在 升高的温度下，在开放系统或封闭系统之一中，将所述聚苯醚或聚醚酰亚胺溶解在N-甲基 吡咯烷酮（NMP)中。
13. 根据权利要求6-12中任一项所述的方法，其中，所述聚合物包括聚醚酰亚胺或聚 苯醚、或它们的组合。
14. 根据权利要求6-13中任一项所述的方法，其中，所述聚合物包括包含由选自以下 的至少一种二胺衍生的结构单元的聚醚酰亚胺：1，3-二氨基苯、1，4-二氨基苯、4, 4'-二 氨基二苯基砜、氧双苯胺、1，3-双（4-氨基苯氧基）苯、或它们的组合。
15. 根据权利要求6-14中任一项所述的方法，其中，所述聚合物溶液包含无机颗粒。
16. 根据权利要求6-15中任一项所述的方法，其中，由所述聚合物溶液形成包括以下 中的一种或多种：由所述聚合物溶液浇铸湿的薄膜；以及将所述湿的成形的聚合物溶液浸 渍在包括所述聚合物的非溶剂的凝结浴中，以提供凝结的聚合物膜，随后从所述凝结的聚 合物膜中除去所述溶剂；或将所述湿的成形的聚合物溶液暴露于所述聚合物的非溶剂的蒸 汽，随后从所述凝结的聚合物膜中除去所述溶剂。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述非溶剂包括水、吡咯烷酮类溶剂、酚类溶 齐U、丙酮、甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲苯、己烷、 环己烷、戊烷、环戊烷、苯、氯仿、二乙醚、乙酸二甲酯、二氯化乙烯、二甲亚砜、乙腈、碳酸亚 丙酯、茴香醚、1，2-二氯苯、二甲苯、六氟异丙醇、二氯甲烷、四氟乙酸酯、四氯乙烷、1，3-二 甲基-2-咪唑啉酮、或它们的组合。
18. -种形成结构的方法，包括形成多层结构，其中，根据权利要求6-9中任一项所述 的多孔膜是所述多层结构的基底。
【专利摘要】公开了基于对电解质溶液具有耐受性但与其高度相容的无定形热塑性聚合物的耐热材料。在一个方面，所述耐热材料用于形成电池单元和/或电解电容器单元的分隔件。
【IPC分类】H01G9-022, H01M10-0564, H01M10-0525, H01M2-14, H01G11-54, H01G11-56, H01M2-16
【公开号】CN104769742
【申请号】CN201380040714
【发明人】罗伊·马蒂纳斯·阿德里安乌斯·拉比, 吴惠箐, 高洁, 黄群健
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年7月30日
【公告号】EP2880701A1, WO2014020545A1