CN103688399B - 用于制备隔板的组合物、制备隔板的方法以及具有由其制备的隔板的电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制备电化学装置的隔板的组合物，制备电化学装置的隔板的方法，以及含有通过上述方法制备的隔板。更具体地，本发明涉及一种用于制备电化学装置的隔板的组合物，其包括聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂，其中，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3，并且涉及使用上述组合物制备电化学装置的隔板的方法，以及一种具有通过上述方法制备的隔板的电化学装置。根据本发明，聚烯烃隔板的孔径能够适当控制为使用者所需的尺寸，隔板的高温稳定性和机械性能显著地改善，从而提高了具有上述隔板的电化学装置的使用期限和稳定性。

Description

用于制备隔板的组合物、制备隔板的方法以及具有由其制备的隔板的电化学装置
技术领域
本发明涉及一种用于制备电化学装置的隔板的组合物，制备电化学装置的隔板的方法，以及具有由其制备的隔板的电化学装置。更具体地，本发明涉及一种用于制备电化学装置中的、具有改善的高温稳定性和机械性能的隔板的组合物，一种使用上述组合物制备隔板的方法，以及一种具有由其制备的隔板的电化学装置。
本申请要求于2011年7月4日在韩国提交的韩国专利申请第10-2011-0066025号和于2012年5月7日在韩国提交的韩国专利申请第10-2012-0048257号的优先权，上述专利申请所公开的内容通过引用并入本申请中。
背景技术
近来，能量储存技术获得越来越多的关注。电化学装置作为能源广泛地用于移动电话、摄像机、笔记本电脑、PC以及电动汽车领域，引起对其深入密集的研究和开发。
在这方面，电化学设备是最受关注的主题之一。特别是，可充电的蓄电池的发展已经成为关注的焦点。近来，该类电池的主要研究和开发集中在新电极和电池的设计上来提高能量密度和比能。
许多蓄电池是目前可用的。在这些电池中，在二十世纪九十年代早期开发的锂蓄电池，由于其比常规的基于水性电解质的电池（例如Ni-MH、Ni-Cd和H2SO4-Pb电池）的更高的工作电压和高得多的能量密度，引起了特别的注意。
锂蓄电池由负极、正极、非水电解质溶液和隔板组成。在上述组件中，隔板应当满足如下要求，使得在电绝缘体将负极与正极分隔开时，基于高的空隙率，锂离子的渗透性增加，将最终提高离子导电率。由于易于成孔性、优良的耐化学性、机械性能、热稳定性和廉价，由基于聚烯烃的聚合物（例如聚乙烯）制成的基板通常被用作这样的隔板。
已经广泛地通过湿法来进行由聚乙烯制备微孔隔板，所述湿法包括：混合聚乙烯与作为成孔剂的稀释剂，挤压混合物，拉伸经挤压的生成物，并且萃取出稀释剂来制备微孔隔板。然而，上述湿法不易适当控制多孔膜的孔径，且仅限于充分地改善聚合物隔板的高温稳定性和优良的机械性能。
发明内容
技术问题
设计本发明以解决现有技术中存在的问题，因此，本发明的目的是提供一种在电化学装置中使用的组合物，使用该组合物制备隔板的方法，以及具有由其制备的隔板的电化学装置，所述组合物用于制备具有改善的高温稳定性、机械性能和适当控制的孔径的隔板。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于电化学装置的隔板的组合物，所述组合物包括聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂，其中，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
在本发明中，所述聚烯烃可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯及其混合物。
除此之外，第一稀释剂可以选自脂肪烃溶剂、植物油、基于脂肪酸酯的溶剂、邻苯二甲酸二烷基酯及其混合物。
第二稀释剂可以为聚（四亚甲基醚）二醇或聚丙二醇。
在用于制备电化学装置的隔板的组合物中，聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂的含量分别可以为20-50wt%、38-79wt%及1-12wt%。
另外，第二稀释剂可以具有650-2,000的重均分子量。
除此之外，根据本发明的另一方面，提供一种制备电化学装置的隔板的方法，其包括：混合聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂以得到混合物，在超过聚烯烃的结晶温度的温度下加热上述混合物，得到单相液体形式的用于制备隔板的组合物；将所得的单相液体形式的用于制备隔板的组合物冷却至小于或等于混合物的液-液相分离温度，来实现组合物的相分离；以及在小于或等于聚烯烃的结晶温度的温度下，使用萃取溶剂从相分离的用于制备隔板的组合物中萃取出第一稀释剂和第二稀释剂，得到在其上形成有孔的隔板，其中，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
在本发明中，所述混合物的加热可以在115-260℃的温度下进行，所述用于制备隔板的组合物的冷却可以在115℃以下的温度下进行。
进一步地，根据本发明的另一方面，提供一种通过上述方法制备的隔板。
此外，根据本发明的另一方面，提供一种电化学装置，包括负极、正极、非水电解质溶液，以及通过上述方法制备的隔板。
有益效果
根据本发明，聚烯烃隔板的孔径可以适当控制在使用者要求的尺寸，隔板的高温稳定性和机械性能显著地改善，从而提高了具有上述隔板的电化学装置的使用期限和稳定性。
附图说明
附图阐明本发明的优选实施方式，与前述公开内容一起用于提供对本发明技术实质的进一步理解。然而，不能将本发明解释为限于附图。
图1显示聚乙烯（PE）/石蜡油混合物根据其组分的固-液相分离温度的测量值。
图2显示聚乙烯/邻苯二甲酸二辛酯混合物根据其组分的液-液相分离和固-液相分离温度的测量值。
图3显示在固-液分离之前和之后，观察到的聚乙烯/石蜡油混合物形态变化的图像分析结果。
图4显示在固-液分离之前和之后，观察到的聚乙烯/邻苯二甲酸二辛酯混合物形态变化的图像分析结果。
图5显示根据PTMG的含量，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）混合物的相分离温度的测量值。
图6显示石蜡油与聚（四亚甲基醚）二醇之间的相互作用能根据聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）的重均分子量的变化。
图7显示根据其混合比例，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1000））混合物的相分离温度的测量值。
图8显示通过改变聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）的重均分子量得到的聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）（1,000））混合物的相分离温度的测量值。
图9显示根据PTMG的含量，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG））=30//70混合物的相分离温度的测量值。
图10显示根据混合物的冷却温度，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)=90/10)=30//70混合物的液滴的尺寸和形态。
图11显示以下每种混合物的液滴的尺寸和形态：(a)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=97.5/2.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=95/5)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=85/15)=30//70混合物。
图12显示以下各混合物在被冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔的结构：(a)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=97.5/2.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=95/5)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=85/15)=30//70混合物。
图13显示以下各混合物在被冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)=30//70混合物；聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)=90/10)=30//70混合物；以及聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)=90/10)=30//70混合物。
图14显示根据聚乙烯含量，各聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)混合物的液滴的尺寸和形态。
图15显示根据聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）的含量，聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）/大豆油混合物的相分离温度的测量值。
图16显示室温下进行的以下各混合物的混合过程：(a)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=90/10，(b)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=70/30，(c)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=50/50，(d)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=30/70，以及(e)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=10/90。
图17显示根据聚乙烯的含量，聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇=95/5）混合物的相分离温度测量值。
图18显示当在单相下冷却各混合物时，在聚乙烯结晶温度下观察的以下各混合物的液滴结构：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物。
图19显示以下各混合物被冷却至小于或等聚乙烯结晶温度的温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物。
图20显示以下各混合物的液滴的尺寸和形态：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=20//80混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650/大豆油=5/95)=40//60混合物，以及(d)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=60//40混合物。
图21显示将以下各混合物分别冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=20//80混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=40//60混合物。
图22显示根据聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）含量，聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）(650)=30/70)混合物的相分离温度的测量值。
图23显示当在单相下冷却各混合物，在聚乙烯的结晶温度下观察的以下各混合物的液滴结构：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=2.5/97.5)=30//70混合物，和(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物。
图24显示将以下各混合物分别冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=2.5/97.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=10/90)=30//70混合物。
图25显示如下溶液的照片：溶液（a），用不同分子量的聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG），通过将聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）与邻苯二甲酸二辛酯以50/50的混合比例在25℃混合得到，和溶液（b），用不同分子量的聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG），通过将聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）与邻苯二甲酸二辛酯以50/50的混合比例在0℃混合获得。
图26显示根据聚乙烯的含量，聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇（650）=95/5）混合物的相分离温度测量值。
图27显示以下各混合物的液滴的尺寸和形态：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=20//80混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=40//60混合物，以及（d）聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=60//40混合物。
图28显示将以下各混合物分别冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=20//80混合物，和聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=40//60混合物。
图29显示根据聚（四亚甲基醚）二醇（PTMG）的含量，聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇（650）=30/70）混合物的相分离温度测量值。
图30显示显示以下各混合物的液滴的尺寸和形态：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=2.5/97.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=10/90)=30//70混合物，以及（d）聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=15/85)=30//70混合物。
图31显示将以下各混合物分别冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：(a)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=2.5/97.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=10/90)=30//70混合物，以及（d）聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇(650)/邻苯二甲酸二辛酯=15/85)=30//70混合物。
具体实施方式
在下文中，将对本发明作详细描述。在描述之前，应当理解的是，在说明书和所附权利要求书中所用的术语不应当解释为限于通常的和词典的含义，而是根据发明人为了最佳解释而允许适当地限定术语的原则，基于对应于与本发明的技术实施方式的含义和概念解释。
此外，阐述实施方式的结构和在本文中提出的附图仅仅是为了阐述的目的的优选实施例，并不试图限制本发明公开的范围，因此，应当理解，在不偏离本发明公开的实质和范围的情况下，可对本发明作出其他等同替代和修改。
本发明提供用于制备电化学装置的隔板的组合物，包括聚烯烃，第一稀释剂和第二稀释剂，其中第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
在用于阐述本发明的实施方式中，重均分子量分别为650、1,000、1,400和2,000的聚（四亚甲基醚）二醇与石蜡油一起用于形成单相。单相的形成意味着所述聚（四亚甲基醚）二醇可以用作稀释剂。
图6显示石蜡油与聚（四亚甲基醚）二醇之间的相互作用能根据PTMG的重均分子量的变化，其中，当PTMG的重均分子量为650时，相互作用能为3.37cal/cm3，当PTMG的重均分子量为2,000时，相互作用能为2.06cal/cm3。由此，可以看到当第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3，优选为2.06-3.37cal/cm3时，形成单相，然而，本发明并不限于此，满足上述相互作用能的稀释剂可以用于稀释聚烯烃。
用于制备电化学装置的隔板的组合物，能够适当控制由其制备的基于聚烯烃的隔板的孔径，从而为隔板提供显著增强的高温稳定性和机械性能。
可用于本发明的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯等等，但并不限于此。
在本发明中，第一稀释剂可以是已知的、在制备基于聚烯烃隔板的过程中常规使用的任何一种稀释剂。这样的稀释剂的具体的实例包括：增塑剂，例如，诸如石蜡油、矿物油的脂肪烃溶剂；植物油，例如大豆油、葵花籽油、棕榈油、橄榄油、玉米油、棉籽油、芝麻籽油及紫苏子油；邻苯二甲酸二烷基酯，例如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二乙基己酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二戊酯和邻苯二甲酸二丙酯；以及其混合物。
此外，第二稀释剂可以是聚（四亚甲基醚）二醇或聚丙二醇，但并不限于此。
在用于制备电化学装置的隔板的组合物中，聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂的含量分别可以为20-50wt%、38-79wt%及1-12wt%，但并不限于此。这样的数值范围可以适当地改变，使得所制备的隔板根据其使用条件具有所需的孔径。
另外，第二稀释剂具有650-2,000或1,000-2,000的重均分子量。当第二稀释剂符合上述重均分子量范围时，其具有与第一稀释剂优良的混溶性，从而允许得到增大尺寸的孔。
此外，本发明提供一种制备用于电化学装置的隔板的如下方法：
首先，将聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂混合得到混合物，在超过聚烯烃的结晶温度的温度下加热上述混合物得到单相液体形式的用于制备隔板的组合物。此时，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
从聚烯烃混合物中形成晶体的温度称为聚烯烃的结晶温度，其取决于包括聚烯烃的含量、第一稀释剂的种类、第二稀释剂的分子量和含量的条件，但通常的范围为115-135℃。如果在超过上述聚烯烃的结晶温度范围的温度下加热所述混合物，可以得到以单相液体形式的用于制备隔板的组合物。此外，加热温度不应超过第一稀释剂和第二稀释剂的蒸发温度，其中，蒸发温度可以根据条件和混合物的组分而变化，但通常的范围在270-290℃。
因此，混合物的加热可以在115-290℃或115-260℃的温度下进行。当符合上述加热温度条件时，可以保证制备的隔板的加热温度稳定性，随着液-液相分离时间增加，得到具有增大孔径的孔。
接着，使所得的单相液体的用于制备隔板的组合物冷却至小于或等于混合物的液-液相分离温度的温度，来实现所述组合物的相分离。
液-液相分离温度可以根据聚烯烃的含量和混合物中含有的第一稀释剂和第二稀释剂的含量和分子量而发生变化，范围从聚烯烃的结晶温度（115-135℃）到第一稀释剂和第二稀释剂的蒸发温度（270-290℃）。通过相分离步骤，从第一稀释剂和第二稀释剂的混合相中分离出聚烯烃的液相。
因此，用于制备隔板的组合物的冷却可以在115℃以下、115-120℃或115-135℃温度下进行。当符合上述冷却温度条件时，发生固-液相分离，同时，通过聚合物的结晶作用，以连续相分离出分离的液-液相稀释剂。
然后，在小于或等于聚烯烃结晶温度的温度下，使用萃取溶剂从相分离的用于制备隔板的组合物中萃取出第一稀释剂和第二稀释剂，得到在其上形成有孔的隔板。
本发明可以使用的萃取溶剂包括二乙醚、二甲醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲基乙基酮及己烷。
另外，根据本发明的另一方面，提供了通过上述方法制备的隔板。
此外，根据本发明的另一方面，提供一种电化学装置，包括负极、正极、非水电解质溶液及通过上述方法制备的隔板。
根据本发明的一种实施方式的电化学装置可以包括在其中可以发生电化学反应的任何装置，电化学装置的具体实例包括所有种类的原电池、蓄电池、燃料电池、太阳能电池或电容器，例如超级电容器。特别地，在蓄电池中，优选锂蓄电池，包括金属锂蓄电池、锂离子蓄电池、锂聚合物蓄电池或锂离子聚合物蓄电池。
在根据本发明的一个实施方式的电化学装置中，其中使用的电极没有特别地限定，可以根据本领域已知的常规方法将电极活性材料结合到集电器上而制成。在可用的电极活性材料中，负极电极活性材料可以是通常用于常规电化学装置的负极的任意一种。负极导电材料的非限制性实例包括锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁氧化物及其锂复合氧化物。正极电极活性材料可以是通常用于常规电化学装置的正极的任意一种。正极电极活性材料的非限制性实例包括锂、锂合金及嵌入锂的材料，例如碳、石油焦、活性炭、石墨和其他含碳的材料。负极集电器的非限制性实例包括铝箔、镍箔及其组合。正极集电器的非限制性实例包括铜箔、金箔、镍箔、铜合金箔及其组合。
在根据本发明的一个具体实施方式的电化学装置中使用的非水电解质溶液包括锂盐作为电解质盐。锂盐可以包括常规地用于锂蓄电池的电解质溶液中的任意一种。组成锂盐的阴离子的实例可以选自F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-中的任意一种。
非水电解质溶液包括常规用于锂蓄电池的电解质溶液中有机溶剂，例如，醚、酯、酰胺、直链碳酸酯、环状碳酸酯或其混合物。
其中，有代表性地使用直链碳酸酯、环状碳酸酯或其混合物。
环状碳酸酯化合物可以是选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸异丙烯酯（PC）、碳酸1,2-丁烯酯、碳酸2,3-丁烯酯、碳酸1,2-亚戊基酯、碳酸2,3-亚戊基酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和上述各种组分的卤代物及其混合物中的任意一种。上述卤代物可以是氟代碳酸亚酯（FEC），但并不限于此。
此外，直链碳酸酯化合物可以是选自碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯及其混合物中的任意一种，但其并不限于此。
特别地，在上述基于碳酸酯的有机溶剂中，环状碳酸酯，例如碳酸亚乙酯和碳酸异丙烯酯，具有高粘性和高介电常数，更易于解离电解液中的锂盐。可以将这样的环状碳酸酯与诸如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的具有低粘性和低介电常数的直链碳酸酯以适当的比例相混合，来获得高导电率的电解质溶液。
此外，可以用作有机溶剂的醚为选自二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲基乙基醚、甲基丙基醚、乙基丙基醚及其混合物中的任意一种，但并不限于此。
另外，可以用作有机溶剂的酯为选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、σ-戊内酯、ε-己内酯及其混合物中的任意一种，但并不限于此。
根据制作工艺和所需的最终产品的物理性能，在制造电化学装置的过程中，在任意的、适当的步骤中可以引入非水电解质溶液。也就是说，在电化学装置装配前，或者在电化学装置装配的最后一步中可以引入非水电解质溶液。
本发明的电化学装置可以通过隔板和电极的层压（或层叠）和折叠，以及通用的缠绕工序来制造。本发明的电化学装置不限制其形状，可以是用灌装的圆柱形、棱柱形、袋状形或硬币形。
上述的说明仅是以阐述的方式给出，对于本领域的技术人员来说，在本发明的实质和范围内的各种变化和修改是显而易见的。因此，此处提出的实施方式，用于解释本发明的实质和范围，并不试图限制，因而其不应解释为限制本发明的范围。本发明的保护范围通过所附的权利要求书限定，应当认为所有的等同替代落入权利要求书限定的本发明的保护范围。
为了更好地理解，在下文中，将对本发明各种优选的实施例进行详细说明。然而，本发明的实施例可以以各种方式作出改变，并不能解释为限制本发明的范围。为了使本领域中具有普通技术知识的技术人员更好地理解本发明而提供本发明的实施例。
参考实施例：聚烯烃/稀释剂混合物的相态特性实验
（1）实验方法
一般来说，用于制备蓄电池的隔板的过程中使用的聚烯烃/稀释剂混合物通过上限临界溶解温度（UCST）性质来表示，其具有高温下形成具有单相的混合物，而在低温下相分离成两相。
为了观察根据所用的稀释剂的种类表现出的相态特性，将聚烯烃/稀释剂混合物加热至形成单相的温度或更高来形成单相混合物，接着以5℃/min速率冷却。同时，当聚烯烃/稀释剂混合物开始转变为液-液分离时，大致测量分离温度。此时，首先形成聚乙烯/稀释剂混合物的液滴的温度被视为大致的分离温度。为了测定准确的平衡相分离温度，应用退火技术。特别地，将聚烯烃/稀释剂混合物加热至形成单相的温度或更高，在接近之前大致的分离温度下冷却，接着，在特定的退火温度下维持5分钟，观察其相分离。如果混合物未发生相分离，则降低退火温度来重复上述步骤。如果混合物发生相分离，则提高退火温度来重复上述步骤。这样，通过重复退火步骤来测定观察到相分离的最高温度，作为准确的平衡相分离温度。在这一实验中，使用与中央处理器(Linkam,THMS600)连接的热台(Linkam,THMS600)和与光学显微镜连接的图像分析器。
（2）结果
以制备聚乙烯隔板的三种稀释剂，即石蜡油(KukdongOil&ChemicalsCo.,Ltd.,LP350,Mw=500～510)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP,Mw=390)和大豆油(Tm=282℃)，优先确定聚烯烃/稀释剂混合物的相态特性。
高密度聚乙烯(HDPE)粉末与各稀释剂以不同的组成混合，并将所得混合物加热至230℃。结果形成透明的单相液体混合物，与所用的稀释剂的种类和聚乙烯/稀释剂混合物的组成无关。正如已知的，在所有的组合物中，当聚烯烃为液态时，所得的聚乙烯/石蜡油混合物不发生相分离，但是，在当聚乙烯开始变为结晶形态时的温度下，固液相分离形成所用稀释剂的液滴。与此同时，在邻苯二甲酸辛二酯或大豆油作为稀释剂的情况下，当聚烯烃为液态时，所得的聚乙烯/稀释剂混合物液-液相分离，接着，在大约聚乙烯的结晶温度下，通过少量的剩余稀释剂固-液相分离。
图1和图2分别显示根据组分，聚乙烯（PE）/石蜡油混合物的固-液相分离温度的测量值，聚乙烯/邻苯二甲酸二辛酯混合物的液-液相分离和固-液相分离温度的测量值。
此外，图3显示在固-液分离之前和之后，观察到的聚乙烯/石蜡油混合物形态变化的图像分析结果，图4显示在固-液分离之前和之后，观察到的聚乙烯/邻苯二甲酸二辛酯混合物形态变化的图像分析结果。
在上述三种稀释剂之间，含有大豆油的混合物具有最高的液-液相分离温度，从而允许制备具有最大孔的隔板，含有邻苯二甲酸二辛酯的混合物允许制备具有第二大孔的隔板，含有石蜡油的混合物通过固-液相分离形成孔，允许制备具有最小孔的隔板。
制备实施例：二醇作为新稀释剂的可用性的评价
（1）实验方法
为了开发能够自由控制聚乙烯隔板的孔尺寸的新稀释剂，除了常规用于制备聚乙烯隔板的已知稀释剂（石蜡油、大豆油、邻苯二甲酸二辛酯等等）之外，各种二醇，即具有不同分子量(Mw=200,400,600)的聚乙烯二醇（PEG），聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA、TEGDMA、PEGDMA，Mw=550)和聚（四亚甲基醚）二醇(Mw=1,000,2,000)被确认与聚乙烯和已知稀释剂共用来形成单相。
（2）结果
进行该实验以确认二醇是否具有作为替代已知稀释剂或者与其混合的新稀释剂的可用性。
为了使新物质单独或以混合物形式用作稀释剂，必须与聚乙烯和其他稀释剂形成单相。就这点来说，制备聚乙烯/新稀释剂（95/5）的混合物和已知稀释剂/新稀释剂（95/5）的混合物，观察其单相的形成，结果示于表1中。
表1
聚乙烯隔板上形成的孔的尺寸随着聚乙烯/稀释剂混合物液-液相分离温度升高及所用稀释剂分子量增大而增大。在具有不同分子量的聚乙二醇和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA、TEGDMA、PEGDMA）作为稀释剂与聚乙烯或已知稀释剂（例如石蜡油、邻苯二甲酸二辛酯和大豆油）共用的情况下，在全部温度范围内得到具有两相的混合物。
上述结果表明具有不同分子量的聚乙二醇和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA、TEGDMA、PEGDMA）不能单独作为聚乙烯的稀释剂，也不能与已知稀释剂共用。
相反，聚（四亚甲基醚）二醇与聚乙烯共用，在全温度范围内不形成单相混合物，然而，当与石蜡油、邻苯二甲酸二辛酯和大豆油共用时，根据温度和组分的变化，得到具有单相或两相的混合物。
因而，既然聚（四亚甲基醚）二醇与几种已知稀释剂共用形成单相混合物，可以认为已知稀释剂/聚（四亚甲基醚）二醇混合物可以用作对聚乙烯的稀释剂。
此外，当尝试使用在全温度范围内以所有的组成与聚乙烯共用不形成单相混合物的稀释剂时，可以认为这样的稀释剂与少量的聚（四亚甲基醚）二醇以混合物形式混合，从而允许增加相分离温度。
相应地，在下文中，通过以下的实施例来观察聚（四亚甲基醚）二醇/石蜡油、聚（四亚甲基醚）二醇/邻苯二甲酸二辛酯和聚（四亚甲基醚）二醇/大豆油混合物的相态特性，评价其作为聚乙烯的稀释剂的可用性。
实施例：用于制备电化学装置的隔板的组合物的制备与评价
实施例1：聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物
（1）石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相态特性
在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中，形成两个分离相，与聚（四亚甲基醚）二醇的分子量无关。然而，如图5所示，在显示石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相转变相对于聚（四亚甲基醚）二醇分子量的图表中，对于所使用的全部分子量的聚（四亚甲基醚）二醇，石蜡油和聚（四亚甲基醚）二醇显示出上限临界溶解温度（UCST）性质。此外，在石蜡油和聚（四亚甲基醚）二醇的混合比例恒定的情况下，随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量的增加，在更低的温度下形成单相混合物。
一般来说，在UCST性质中，随着分子量增大，二元混合物在更高的温度下形成单相。然而，在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中，观察到相反的相态特性。
为了理解观察到的石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相态特性，根据弗洛里-哈金斯理论（Flory-Hugginstheory）计算石蜡油与聚（四亚甲基醚）二醇之间的相互作用能。根据上述理论，假定观察到相分离温度为双峰点，计算的结果显示在图6中。
如图6所示，相互作用能具有正值，且随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量的增加而减小。相互作用能具有正值意味着石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物在室温下不形成单相。此外，随着相互作用能增加，难以形成单相。为了使石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物形成单相，其有利地作用于单相形成的混合熵应当具有大于其相互作用能的值。随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量的减小，混合物的混合熵增加。从相互作用能方面来说，聚（四亚甲基醚）二醇分子量的减小阻碍了单相的形成，然而，从混合熵方面来说，有利于单相的形成。也就是说，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的单相取决于上述两个值。
相互作用能根据分子量的减小而增加被认为是由存在于聚（四亚甲基醚）二醇两末端的羟基引起。聚（四亚甲基醚）二醇通过存在于聚（四亚甲基醚）二醇两末端的羟基形成氢键，从而显示出自联性质。为了使石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物形成单相，应当断开聚（四亚甲基醚）二醇的自联，并且混合物的混合熵值应当大于其相互作用能值。当聚（四亚甲基醚）二醇的分子量减小，聚（四亚甲基醚）二醇的自联强度增加时，难以与石蜡油共同形成单相。也就是说，在聚（四亚甲基醚）二醇中，随着分子量的减小，在每个分子中，羟基与四亚甲基氧基团的比例增加。相应地，随着分子量的减小，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物被认为在更高的温度下形成单相。
（2）聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相态特性
聚乙烯/石蜡油混合物在室温下发生相分离变得不透明，但在聚乙烯的结晶温度以上形成透明的单相混合物。在聚乙烯/石蜡油混合物中，没有观察到液-液相分离，但是，在大约聚乙烯的结晶温度下观察到固-液相分离。与此同时，聚乙烯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物在全部的温度范围内形成具有两相的混合物。因此，聚（四亚甲基醚）二醇混合物难以单独作为稀释剂。但是，在聚乙烯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中添加石蜡油导致在高温下形成单相。
图7显示根据其混合比例，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1,000）混合物的相分离特性。
聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1,000）混合物的相分离温度，随着聚乙烯的含量增加而增加，其后，当聚乙烯的含量达到约60%时下降。
在聚乙烯在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1,000）混合物中的含量是固定的情况下，随着聚（四亚甲基醚）二醇在混合物中含量的增加，混合物的相分离温度增加。随着聚乙烯在聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1,000））混合物中的含量增加，其结晶温度缓慢增加，然而，在相同的聚乙烯含量下，其几乎是不变的，与石蜡油和聚（四亚甲基醚）二醇的含量无关。在使用具有不同分子量的聚（四亚甲基醚）二醇时也得到这样的结果。
图8显示通过改变聚（四亚甲基醚）二醇的重均分子量得到的聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇（1,000）混合物的相分离温度的测量值。当石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇的混合比例恒定时，混合物的相分离温度随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量的增大而增加。
为了确定石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇的混合比例和聚（四亚甲基醚）二醇分子量变化对于聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物相分离温度的影响，制备并检测用于常规制备聚乙烯隔板的聚乙烯/稀释剂（30/70）混合物，结果示于图9中。
如图9所示，由于石蜡油在约270℃时蒸发，观察到相分离温度直到约270℃。
在聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650))=30//70的混合物中，当聚（四亚甲基醚）二醇(650)在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)混合物中的含量为30wt%以下时，形成单相，而当其超过这样的含量时，形成两相。所用的聚（四亚甲基醚）二醇的分子量越大，在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中含有的聚（四亚甲基醚）二醇量越少。因此，当聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)和聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)各自用量为10wt%以下，聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)用量为5wt%以下时，形成单相。
因而，随着聚（四亚甲基醚）二醇含量增加或者聚（四亚甲基醚）二醇的分子量增加，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度增大。当石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇的混合比例恒定时，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相分离温度总是低于聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度。由于聚乙烯与石蜡油具有相同的重复单元，将假定聚乙烯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物与石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇具有相同的相互作用能。也就是说，可以认为石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物和聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物具有相同的相互作用能。然而，由于与石蜡油相比，聚乙烯的分子量极大，有利于单相形成的混合熵显著减小。这可以认为是石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇的相分离温度总是低于聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度的原因。
此外，随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量减小，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物相分离温度增大，而观察到聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度具有相反的结果。这可以通过聚（四亚甲基醚）二醇的自联作用来解释。由于石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相分离温度总是低于聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度，石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物总是在聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度附近形成单相。这意味着聚（四亚甲基醚）二醇的自联作用在聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度附近不存在。也就是说，在聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度附近，聚（四亚甲基醚）二醇的自联作用不影响聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相态特性，通过聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物中含有的各组分的分子量确定相分离温度。相应地，在具有相同组分的聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物中，各组分的分子量越低，形成单相的温度越低。
因此，可以通过调节石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中聚（四亚甲基醚）二醇的含量或分子量，控制聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度。
（3）关于聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物形态变化的评价
一般来说，在聚乙烯/稀释剂的混合物中，相分离温度越高，通过相分离形成的液滴越大。为了证实这一点，聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物发生相分离形成液滴，根据相分离温度观察液滴的尺寸变化。
此外，为了观察相分离形成的液滴的形态变化，将聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物加热至其相分离温度或更高来得到单相混合物，以10℃/min的速率冷却。当温度达到140℃时，观察混合物的形态变化。另外，用FE-SEM观察聚乙烯基体上形成的孔的结构。特别地，为了观察孔的结构，以10℃/min的速率冷却聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物至聚乙烯的结晶温度，固定在液氮中，用FE-SEM观察其横截面结构。
图10显示以10℃/min的速率冷却聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)=90/10)=30//70混合物形成的液滴，根据冷却温度的形态变化。
如图10所示，当聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)=90/10)=30//70混合物冷却至其相分离温度时(227℃)时，液-液相分离形成液滴。随着通过冷却温度逐渐降低，液滴经历生长。当温度达到聚乙烯的结晶温度时（117℃）时，形成聚乙烯晶体，观察到相对较小的液滴通过固-液相分离而形成。
因此，通过两种不同的相分离机制，从聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物形成不同的液滴。也就是说，观察到大液滴通过液-液相分离形成，而小液滴通过固-液相分离形成。
图11显示根据聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)）=30//70混合物中的混合比例，液滴尺寸的变化。在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)中，由于聚（四亚甲基醚）二醇越多，导致相分离温度越高，在140℃形成更大的液滴。
图12显示在以下各混合物被冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度的温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔的结构：(a)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=97.5/2.5)=30//70混合物，(b)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=95/5)=30//70混合物，(c)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=85/15)=30//70混合物。
从FE-SEM图像可以看出，其周围存在大孔和小孔，图像中的大孔对应于液-液相分离形成的液滴的位置，而小孔是由聚乙烯结晶过程引起的活化能差异，随着石蜡油排出而产生的。随着聚（四亚甲基醚）二醇在石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)中的含量增加，通过液-液相分离形成的液滴的尺寸增大。
图13显示在以下各混合物被冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)=30//70混合物；聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)=90/10)=30//70混合物；以及聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)=90/10)=30//70混合物。
观察到存在于个聚乙烯基体上的孔尺寸随着聚（四亚甲基醚）二醇分子量的增加而增大。相应地，当聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物具有增大的相分离温度，也就是说，其中的聚（四亚甲基醚）二醇的含量和分子量增加时，可以由这样的聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物得到具有大孔的隔板。
图14显示根据聚乙烯含量，各聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=90/10)混合物的液滴的尺寸和形态。
如图14所示，当石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物含量增加时，形成大液滴。这是因为在相分离期间，每单位体积形成的液滴越多，所用的稀释剂的含量越多，接着通过长大过程，例如奥斯特瓦尔德熟化过程（Oswaldripeningprocess）和聚结过程，形成的液滴快速生长。
因而，通过调整石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇的含量或聚（四亚甲基醚）二醇的分子量，可以将聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相分离温度控制在从聚乙烯的结晶温度到石蜡油的蒸发温度（约为270℃），从而将隔板上形成的孔的尺寸控制在约0.2到25μm。
实施例2：聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物
（1）大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相态特性
图15显示根据聚（四亚甲基醚）二醇的含量，聚（四亚甲基醚）二醇/大豆油混合物的相分离温度的测量值。
如图15所示，大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物表现出与石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物相似的上限临界溶解温度性质，与具有低分子量的聚（四亚甲基醚）二醇相比，具有高分子量的聚（四亚甲基醚）二醇导致在较低温度下相分离。
图16显示室温下进行的以下各组分的混合过程：(a)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=90/10，(b)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=70/30，(c)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=50/50，(d)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=30/70以及(e)聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=10/90。
如图16所示，在室温下，分子量为1,400和2,000的聚（四亚甲基醚）二醇分别显示形成单相混合物。
因此，在大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的情况下，当聚（四亚甲基醚）二醇的分子量变得更低时，难以形成单相混合物。这种现象被认为是由聚（四亚甲基醚）二醇的自联作用造成的。
此外，当特定分子量的聚（四亚甲基醚）二醇与石蜡油或大豆油混合时，与石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物相比，大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物在更低的温度下形成单相。这被认为是由于由非极性重复单元组成的石蜡油不会受到极性的聚（四亚甲基醚）二醇的特定的相互作用，相反，含有极性基团的大豆油受到与聚（四亚甲基醚）二醇的特定的相互作用。
（2）聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相态特性
图17显示根据聚乙烯的含量，聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇=95/5）混合物的相分离温度测量值。
与聚乙烯/大豆油混合物不同，在聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇=95/5）混合物的情况下，总是在高的温度下形成单相，与聚（四亚甲基醚）二醇的分子量无关。此外，当聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇=95/5）混合物的组成固定时，聚（四亚甲基醚）二醇的分子量越高，观察到的相分离温度越高。在聚（四亚甲基醚）二醇的分子量为650和聚（四亚甲基醚）二醇的分子量为1000的情况下，聚乙烯越多导致相分离温度越小，相反，聚（四亚甲基醚）二醇的分子量为1,400的情况下，随着聚乙烯含量的增加，其相分离温度增大，其后当聚乙烯含量达到40%时降低。
为了理解这种相态特性，需要基于热力学的定量分析。与此同时，可以认为，随着聚乙烯含量增加，聚乙烯结晶温度增大，但是聚（四亚甲基醚）二醇分子量对其基本没有影响。
（3）关于聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物形态变化的评价
图18显示当以单相冷却至各混合物时，在聚乙烯结晶温度下观察到的以下各混合物的液滴结构：(a)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(b)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物，图19显示在以下各混合物被冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度之后，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像：(a)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(650)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(b)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(1,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物，(c)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(1,400)/大豆油=5/95)=30//70混合物，以及(d)聚乙烯//聚（四亚甲基醚）二醇(2,000)/大豆油=5/95)=30//70混合物。
如图18和19所示，聚（四亚甲基醚）二醇分子量越大，导致相分离温度越高，由此，液滴生长形成大液滴的时间增长。
图20、21分别显示根据聚乙烯含量，由聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=95/5)混合物得到的液滴的尺寸和形态，以及将各混合物进行冷却至小于或等于聚乙烯结晶温度之后时，存在于各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像。
由图20和21可知，随着大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的含量降低，孔尺寸减小。
图22显示根据聚（四亚甲基醚）二醇含量，聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)=30/70)混合物的相分离温度的测量值。
在大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇(650)混合物的情况下，聚（四亚甲基醚）二醇越多，导致相分离温度越高。此外，当聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物中的聚乙烯含量不变时，即使大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的组成变化，聚乙烯的结晶温度几乎不变。
此外，图23和24显示，随着聚（四亚甲基醚）二醇在大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇（650）混合物中的含量增加，孔或液滴的尺寸增大。
因此，与聚乙烯//（石蜡油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物类似，通过调节聚（四亚甲基醚）二醇的含量或分子量，也可以控制聚乙烯//（大豆油/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相分离温度，由此，可以控制聚乙烯隔板上形成的孔的尺寸。
实施例3：聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物
（1）邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相态特性
图25显示照片：溶液（a），用不同分子量的聚（四亚甲基醚）二醇，通过将聚（四亚甲基醚）二醇与邻苯二甲酸二辛酯以50/50的混合比例在25℃混合得到，和溶液（b），用不同分子量的聚（四亚甲基醚）二醇，通过将聚（四亚甲基醚）二醇与邻苯二甲酸二辛酯以50/50的混合比例在0℃混合获得。
如图25所示，邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物在室温下形成单相，与聚（四亚甲基醚）二醇的分子量和混合比例无关，但当冷却到0℃时，发生相分离。
从上述的实验结果中比较稀释剂相互之间的混溶性，混溶性最好的表现在聚（四亚甲基醚）二醇/邻苯二甲酸二辛酯，其次是聚（四亚甲基醚）二醇/大豆油，接着是聚（四亚甲基醚）二醇/石蜡油。此外，稀释剂与聚乙烯之间的混溶性顺序为聚乙烯/石蜡油（最佳），聚乙烯/邻苯二甲酸二辛酯，聚乙烯/大豆油以及聚乙烯/聚（四亚甲基醚）二醇。
就是说，可以确定，当与具有弱极性的稀释剂混合时，具有非极性重复单元的聚乙烯或石蜡油表现出优良的混溶性。
（2）聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇）混合物的相态特性及其评价
图26显示根据聚乙烯的含量，聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇（650）=95/5）混合物的相分离温度测量值，图27显示存在于维持在140℃的混合物的液滴的尺寸和形态，图28显示存在于从混合物中得到的各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像。
由图26-28，可以确定，聚乙烯越多，导致相分离温度越低，在相同的温度下（140℃）液滴和孔的尺寸减小。此外，可以确定，残留在大孔之间的聚乙烯区域的邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇混合物，由于聚乙烯的结晶作用被洗脱，在洗脱位置上形成小孔。
图29显示根据聚（四亚甲基醚）二醇的含量，聚乙烯//（邻苯二甲酸二辛酯/聚（四亚甲基醚）二醇（650）=30/70）混合物的相分离温度测量值。
如图29所示，与使用石蜡油或大豆油相似，聚（四亚甲基醚）二醇分子量越大导致相分离温度越高。
图30和31分别显示用图像分析仪在140℃观察到的聚乙烯//（聚（四亚甲基醚）二醇/邻苯二甲酸二辛酯=30//70）混合物的液滴的尺寸和形态，和从混合物中得到的，各聚乙烯基体中的孔结构的SEM图像。
如图30所示，随着聚（四亚甲基醚）二醇的含量增加，各混合物的相分离温度增大，并且隔板上形成的液滴的尺寸和孔的尺寸也增大。
由上述结果可以确定，聚（四亚甲基醚）二醇可以用作与常规用于聚乙烯隔板制备的石蜡油、邻苯二甲酸二辛酯或大豆油共用的新稀释剂，由于上限临界溶解温度特性，从而控制聚乙烯//稀释剂/聚（四亚甲基醚）二醇混合物的相分离温度为从聚乙烯的结晶温度至所用稀释剂的蒸发温度。
此外，相分离温度增大导致制备的聚乙烯隔板上形成的孔尺寸增大。由此，聚（四亚甲基醚）二醇可以与其他稀释剂以混合形式共用，从而控制聚乙烯隔板上形成的孔的尺寸在0.2-30μm。
以上仅以阐述方式给出说明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的实质和范围内的各种变化和修改均是显而易见的。因此，此处给出的具体实施方式用于解释本发明的精神和范围，并不试图限制本发明，因而不应该解释为对本发明保护范围的限制。通过所附的权利要求书来限定本发明的保护范围，应当认为所有等同替代落入本发明所附的权利要求限定的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于制备电化学装置的隔板的组合物，其包括聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂，其中，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
2.根据权利要求1所述的用于制备电化学装置的隔板的组合物，其中，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯及其混合物。
3.根据权利要求1所述的用于制备电化学装置的隔板的组合物，其中，第一稀释剂选自脂肪烃溶剂、植物油、基于脂肪酸酯的溶剂、邻苯二甲酸二烷基酯及其混合物。
4.根据权利要求1所述的用于制备电化学装置的隔板的组合物，其中，第二稀释剂为聚四亚甲基醚二醇或聚丙二醇。
5.根据权利要求1所述的用于制备电化学装置的隔板的组合物，其中，所述聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂的含量分别为20-50wt％、38-79wt％及1-12wt％。
6.根据权利要求1所述的用于制备电化学装置的隔板的组合物，其中，第二稀释剂具有650-2,000的重均分子量。
7.一种制备电化学装置的隔板的方法，其包括如下步骤：
混合聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂以得到混合物，在超过所述聚烯烃的结晶温度的温度下加热所述混合物以得到单相液体形式的用于制备隔板的组合物；
将所得的单相液体的用于制备隔板的组合物冷却至小于或等于混合物的液-液相分离温度，来实现所述组合物的相分离；和
在小于或等于聚烯烃的结晶温度的温度下，使用萃取溶剂从相分离的用于制备隔板的组合物中萃取出第一稀释剂和第二稀释剂，得到在其上形成有孔的隔板，
其中，第一稀释剂和第二稀释剂之间的相互作用能为2-3.5cal/cm3。
8.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯及其混合物。
9.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，第一稀释剂选自脂肪烃溶剂、植物油、基于脂肪酸酯的溶剂、邻苯二甲酸二烷基酯及其混合物。
10.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，第二稀释剂为聚四亚甲基醚二醇或聚丙二醇。
11.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，在用于制备电化学装置的隔板的组合物中，所述聚烯烃、第一稀释剂和第二稀释剂的含量分别为20-50wt％、38-79wt％及1-12wt％。
12.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，所述混合物的加热在115-260℃的温度下进行。
13.根据权利要求7所述的制备电化学装置的隔板的方法，其中，用于制备隔板的组合物的冷却在115℃以下的温度下进行。
14.一种隔板，其根据权利要求7-13中任意一项所述的方法制备。
15.一种电化学装置，其包括负极、正极、非水电解质溶液和隔板，其中，所述隔板为根据权利要求14所述的隔板。
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