CN106960931A - 高熔温微孔锂离子可充电电池的隔板及其制备与使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开或提供了高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、闭合高熔融温度电池隔板、电池隔板、膜片、复合物等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，制造、测试和/或使用这种隔板、膜片、复合物等的方法，和/或包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的电池、锂离子可充电电池等。

Description

高熔温微孔锂离子可充电电池的隔板及其制备与使用方法
该申请是分案申请，原申请的国际申请号是PCT/US2011/045811，国际申请日是2011年7月29日， 进入中国国家阶段的日期是2013年1月31日；原中国申请号是201180037929.6；原申请的发明名称是 《高熔温微孔锂离子可充电电池的隔板及其制备与使用方法》。
技术领域
本发明涉及高熔融温度微孔电池隔板、高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、闭合电池隔板、电 池隔板、膜片、复合物、部件等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间 接触，涉及制造、测试和/或使用这种隔板、膜片、复合物、部件等的方法，和/或包括一个或多个这种隔 板、膜片、复合物等的锂离子电池、锂离子可充电电池、电池等。至少选定的实施方案涉及高熔融温度 涂布的微孔锂离子可充电电池隔板，涉及高熔融温度微孔锂离子充电电纺丝涂布的电池隔板、电纺丝隔 板膜片等，涉及制造和/或使用这种涂布的隔板、电纺丝涂布的隔板、电纺丝隔板膜片等的方法，和/或涉 及包括一个或多个这种涂布的隔板、电纺丝涂布的隔板、隔板膜片等的锂离子可充电电池。
背景技术
锂离子电池的制造商致力于生产在某些极端条件和在高温下闭合的锂离子可充电电池。
虽然电池隔板是为人熟知的，如由北卡罗莱纳州夏洛特的Celgard,LLC制造和销售的高品质聚烯烃 锂离子可充电电池隔板，但需要用于至少某些极端条件、高温的改进型或新型电池隔板、高熔融温度微 孔电池隔板、高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片、复合物、部件等，其优选在将电池于升高 的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，需要制造、测试和/或使用这种隔板、膜片、复合物、 部件等的方法，和/或需要包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的锂离子电池、锂离子可充电电池、 电池等。
此外，需要用于至少某些高温应用的改进型或新型电池隔板，高熔融温度涂布的微孔锂离子可充电 电池隔板、高熔融温度微孔锂离子充电电纺丝涂布的电池隔板、电纺丝隔板膜片等，制造和/或使用这种 涂布的隔板、电纺丝涂布的隔板、电纺丝隔板膜片等的方法，和/或包括一个或多个这种涂布的隔板、电 纺丝涂布的隔板、电纺丝隔板膜片等的锂离子可充电电池。
CN1983676A(＝US2007178376A1)公开了具有耐氧化层和聚烯烃层的隔板，仅仅强调氧化问题，没 有公开任何关于防止阳极和阴极相接触的措施，没有教导纳米纤维，更没有公开形成涂层的纳米纤维， 没有公开关于消除聚烯烃层的问题。US2007178376A1第36自然段仅仅提及通过溶液的溶剂蒸发制成的 膜涂层，但没有建议由纳米纤维制成的涂层。CN1983676A不建议、不允许把“耐氧化”改成“涂层”或“薄 膜”。
CN1983676A涉及耐“氧化”的隔板。氧化不是高温的情况。US2007178376A1的第[0018]自然段记载， 锂电池的充电和放电系统导致氢离子从-CHR-基团(R＝H或CH3)中释放出来，并且容易氧化。 US2007178376A1的第[0025]自然段记载，氧化导致用于制备隔板的聚合物降解。CN1983676A通过采用 耐氧化层(可能包含PBI涂层)克服了这个问题。
CN1942983A(＝US8,252,449B2)公开了由三种不同的必需成分纤维制成的无纺布：1)原纤维化耐热 纤维；2)原纤维化纤维素(纤维)；3)非原纤维化纤维。无纺布纤维(或无纺布)是由连续纤维形成的结构。 因此，CN1942983A公开的是由至少三种不同的连续的、相互锁定的纤维制成的纤维结构，即无纺布纤 维。CN1942983A没有提及“涂层”，没有公开任何把耐热纤维转化成涂层，在薄膜上分散开耐热聚合物 纤维的涂层。
CN1942983A涉及耐热隔板，但必须采用无纺布，该无纺布具有三种不同的纤维(原纤维化纤维素、 非原纤维化纤维、原纤维化耐热纤维)。
CN101228303A(＝US9,023,534B2)公开了聚酰胺酰亚胺纳米纤维和由该纳米纤维构成的无纺布，纳 米纤维无纺布和有机聚合物纤维都可以用于电池隔板。但没有公开纳米无纺布和微孔膜的组合。 US9,023,534B2的第13页第13行至第16页倒数第6行记载，由电纺丝耐热无纺布制成隔板。但 CN101228303A没有公开将无纺布变成微孔膜。事实上。CN101228303A从制造和安全的角度排除了微 孔膜的使用(见US9,023,534B2背景技术最后一段)，即不使用薄膜，远离聚烯烃层。
发明内容
本发明的至少某些实施方案可解决如下需求：用于至少某些极端条件、高温的改进型或新型电池隔 板、高熔融温度微孔电池隔板、高熔融温度微孔锂离子(Li-离子)可充电电池隔板、电池隔板、膜片、膜、 复合物等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，制造、测试和/ 或使用这种隔板、膜片、复合物、部件等的方法，和/或包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的锂 离子电池、锂离子可充电电池、其它电池等(包括电池、电池单元、电池组、蓄电池、电容器等)。这种 锂离子电池、或其它电池、电池单元、电池组等可具有任意的形状、尺寸和/或构造，如圆筒形、扁平形、 矩形、大尺度(如大尺度电动汽车(EV))、棱柱形、钮扣形、封套形、箱形等。
本发明至少选定的实施方案涉及高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片、膜、复合物、部件 等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，涉及制造、测试和/或使 用这种隔板、膜片、复合物、部件等的方法，和/或涉及包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的锂 离子可充电电池。
至少某些实施方案涉及用于至少某些高温应用的改进型或新型电池隔板，涉及高熔融温度涂布的微 孔锂离子可充电电池隔板，涉及高熔融温度微孔锂离子充电电纺丝涂布的电池隔板，涉及电纺丝隔板膜 片，涉及制造和/或使用这种涂布的隔板、电纺丝隔板、电纺丝膜片的方法，和/或涉及包括一个或多个这 种涂布的隔板、电纺丝涂布的隔板、电纺丝隔板膜片等的锂离子可充电电池。
锂离子电池的制造商致力于获得能够在高温(例如，在约160℃、优选在约180℃、更优选在约200℃， 最优选在约220℃或更高)下至少部分地正常工作至少一个短时间段的锂离子可充电电池。这种部分地正 常工作优选包括在高温下至少保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少一个短时间段，并且还可包括闭合 或关断、全闭合、部分闭合，允许或提供电极之间至少部分的离子流动，或者甚至是完全的离子流动。 例如，隔板的一个层可在约130℃闭合，但隔板的另一层优选地在约160℃、优选在约180℃、更优选在 约200℃、最优选在约220℃或以上保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选15分钟且更优选60分钟，这就是在高温下部分地正常工作。在另一实施方案中，可能优选的隔板保持电极(阳极和阴极)物 理上分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟，并且在约160℃下提供电极之间的全闭合(无 离子流动)(例如在130℃闭合)。在另一实施方案中，可能优选的隔板在约180℃下保持电极(阳极和阴极) 物理上分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟。在另一实施方案中，可能优选的隔板在 约200℃下保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟。在另 一实施方案中，可能最优选的隔板在约250℃或以上保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选 至少15分钟，且更优选至少60分钟。
可能优选的高温隔板具有至少一个具有优选>160℃、更优选>180℃、还更优选>200℃且最优选>220 ℃的高熔融温度的层或部件，并且具有在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接 触所需的高水平尺寸或结构完整性，所述一段时间优选为至少5分钟、更优选为至少15分钟，还更优选为 至少60分钟，并且可任选地优选在130℃下闭合。
可能更优选的高温隔板具有优选>180℃且更优选>200℃的高熔融温度，并且具有在将电池于升高的 温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平尺寸或结构完整性。
可能最优选的高温隔板具有至少一个包括玻璃化转变温度(Tg)为约250℃或以上(高Tg聚合物)且在 电解质中的Tg抑制为约50℃或以下(在电解质中的有效Tg为约200℃或以上)的聚合物的层，并且具有至 少一个具有足以在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触的高水平尺寸或结构 完整性的层。高Tg聚合物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，并且优选高Tg聚合物可溶于至 少一种中等挥发性的溶剂，如DMAc。
按至少某些实施方案，非常可取的是具有高熔融温度隔板，所述高熔融温度隔板带有至少一个具有 足以在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触的高水平的尺寸或结构完整性(优选兼而有之)的层，所述高温优选>160℃，更优选>180℃，还更优选>200℃，且最优选>220℃，所述 一段时间优选为至少5分钟，更优选为至少15分钟，且还更优选为至少60分钟，并且可任选地优选在约120 ℃、更优选在125℃、最优选在130℃下提供闭合。这种隔板可被称为带闭合的高温熔融完整性(HTMI) 隔板。
按至少选定的实施方案，可能优选的发明性隔板要么是包括多孔膜片的高熔融温度电池隔板，所述 多孔膜片在其至少一面上涂有高玻璃化转变温度(Tg)聚合物或共混物(在配合填料或颗粒使用时也称为 粘结剂)，要么是独立式(单或多层片)多孔膜片，其具有至少一个用高Tg聚合物或共混物制成的层。可能 优选的是非热固性高Tg聚合物或共混物。高Tg聚合物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，且 优选高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶剂，如DMAc。
可能最优选的高温隔板具有至少一个包括玻璃化转变温度(Tg)为约250℃或以上且在电解质中的Tg 抑制为约50℃或以下(在电解质中的有效Tg为约200℃或以上)的高Tg聚合物的层，并且具有在将电池于升 高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平尺寸或结构完整性。优选的高Tg聚合 物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，并且优选高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶 剂。
按选定的实施方案，本发明的至少一个目的是提供高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片、 膜或复合物，其具有至少一个层、部件或涂层，所述层、部件或涂层能够在锂离子可充电电池(电池、电 池单元、电池组、蓄电池、电容器等)中直到200℃、优选直到250℃保持其物理结构达至少一个短时间段。 此特别可能优选的隔板、膜片或复合物包括至少一个层，所述层优选由一种或多种聚合物组成或包括一 种或多种聚合物，所述聚合物在电解质中具有大于160℃、更优选大于180℃且最优选为至少200℃的有效 玻璃化转变温度(Tg)。优选地，隔板、膜片或复合物包括具有至少250℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物、共混物或聚合物的组合，如但不限于聚咪唑、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、 聚砜、芳族聚酯、聚酮和/或它们的共混物、混合物及组合。可能优选的隔板、膜片或复合物可包括施加 至微孔基底膜片或膜的单面或双面高Tg聚合物微孔涂层(有或没有高温填料或颗粒)或由所述微孔涂层组 成。或者，可能优选的隔板或膜片可以是自持式高Tg聚合物微孔隔板或膜片(有或没有高温填料或颗粒)。 又一可能优选的隔板、膜片或复合物可包括至少一个高Tg聚合物微孔层(有或没有高温填料或颗粒)。
再一优选的隔板可包括施加至微孔基底膜片或膜的电纺丝涂布的单面或双面高Tg聚合物微孔涂层 或由所述微孔涂层组成。按至少选定的实施方案，可能优选的发明性隔板是由多孔膜片构成的高熔融温 度电池隔板，所述多孔膜片在其至少一面上具有高玻璃化转变温度(Tg)聚合物的电纺丝纳米纤维涂层， 并且优选在两面上有涂层，所述高玻璃化转变温度(Tg)聚合物优选为聚苯并咪唑(PBI)或PBI与其它聚合 物或多种聚合物的共混物。虽然PBI可能是优选的，但也可以使用PBI与另一种聚合物或多种聚合物的共 混物，所述另一种聚合物或多种聚合物如聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚偏二 氟乙烯的共聚物以及它们的共混物、混合物、和/或组合物。
按选定的实施方案，本发明的至少一个目的是提供高熔融温度涂布或电纺丝涂布的微孔锂离子可充 电电池隔板或膜片，其能够在锂离子可充电电池(电池单元、电池组、电池、蓄电池、电容器等)中直到 250℃保持其物理结构达至少一个短时间段。此特别可能优选的隔板或膜片优选具有施加至其至少一面上 的聚苯并咪唑(PBI)或PBI与另一种聚合物或多种聚合物的共混物的电纺丝纳米纤维涂层，并且优选在微 孔基底膜片的两面上有涂层。优选的电纺丝纳米纤维涂层由直径范围在10至2,000纳米、优选直径范围在 20至1,000纳米、更优选直径范围在25至800纳米且最优选直径范围在30至600纳米的纳米级PBI纤维构成。 高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板膜片的纳米级PBI电纺丝涂层的优选目标基重为1.0至8.0g/m2或 以上、优选为2.0至6.0g/m2、更优选为2.2至5.0g/m2且最优选为2.5至5.0g/m2。优选的纤维在通过SEM以 5,000x放大率观察时是平整的，并且是非多孔性的。电纺丝过程可以在基底微孔膜片的表面上以随机的 方式沉积纳米级PBI纤维，类似于分散在表面上的意大利细面条。
电纺丝涂布方法可以将高Tg聚合物涂布到微孔多孔膜片上，而对多孔基底膜片的孔结构或孔隙度没 有不利的影响，所述高Tg聚合物如PBI或PBI与另一种聚合物或多种聚合物的共混物，所述另一种聚合物 或多种聚合物如聚芳酰胺、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺以及它们的共混物、混合物和/或组合，也就是说， 纳米级电纺丝纤维不阻塞基底膜片的孔。电纺丝过程提供将纳米级纤维形式的高Tg聚合物施加到微孔基 底膜片上的方法，而纳米级纤维本身不需要是多孔的。纤维之间的空间提供所需的开口或孔隙度。并不 需要在电纺丝纳米级高Tg聚合物纤维中形成孔的工序。在电纺丝过程中，将高Tg聚合物或聚合物溶解在 溶剂或多种溶剂中。溶剂在电纺丝纤维形成期间蒸发。通常情况下，将聚合物施加到微孔基底膜片上的 浸涂或凹涂方法可能需要将涂布膜浸在设计用于除去聚合物溶剂的浴中。从制造的观点来看，将高Tg聚 合物施加到微孔膜片上或用于形成独立式膜片的本电纺丝方法可以比其它过程更简单，因为不需要为了 在涂层中形成多孔结构而进行浸渍步骤或萃取步骤以除去溶剂。电纺丝可以是将纳米级高Tg聚合物纤维 施加到微孔膜片上以制作高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板或膜片的成本较低的制造方法。
在至少选定的隔板或膜片实施方案中，可以将高Tg聚合物涂布到用热塑性聚合物制成的微孔基底膜 片上，条件是该高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶剂。热塑性聚合物包括但不限于聚烯烃，如 聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯和/或它们的共混物、混合物或组合。这种聚烯烃微孔基底膜片可得自北卡 罗莱纳州夏洛特的Celgard,LLC。可例如通过北卡罗莱纳州夏洛特的Celgard,LLC的干拉伸工艺(称为 干拉伸工艺)或者通过韩国的Celgard Korea Inc、日本的Asahi和日本的Tonen的湿法工艺(也称 为相分离或萃取工艺)制造微孔基底膜片。基底膜片可以是单层(一个或多个层片)聚丙烯或聚乙烯，或者 是多层膜片，如三层膜片，例如聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)或聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯(PE/PP/PE)， 双层膜片(PP/PE或PE/PP)，等等。
诸如聚丙烯的一些基底膜片或膜可能需要预处理，以便改变膜片的表面特性并提高高Tg聚合物涂层 或纳米级电纺丝纤维对基底膜片的一面或两面的粘附性。预处理可包括但不限于涂底料、拉伸、电晕处 理、等离子体处理和/或涂层，如在其一面或两面上的表面活性剂涂层。
本发明的材料在高温下不溶解，由此防止阳极与阴极之间接触。CN1983676A没有公开本发明强调 和克服的高温状态。
本发明的涂层是胶凝或沉淀涂层；而US2007178376A1第36-37段、第74、82、85、89、92、95段都 明确是溶剂蒸发形成的干燥涂层。两者的涂层的物理结构是不同的。
本发明的第一涂层和第二涂层是相互独立的；而US9,023,534B2的摘要、第2栏第9-12行都记载其无 纺布由掺合的纤维制成。两者膜的结构也是不同的。
本发明的涂层中，纳米纤维的直径在30-600纳米范围内；涂层的基重在2.0-6.0g/m2范围内；并且隔板 的持续电阻高达200℃；而CN1983676A中是溶剂蒸发形成的干燥涂层，与纳米纤维和持续电阻都没有关 系。
本发明涉及电阻隔板；而CN1983676A和CN101228303A都涉及的是热阻隔板，与本发明的电阻隔板 具有明显区别。
本发明涉及微孔膜，为具有分布微孔的固体聚合物片材；而CN101228303A涉及纳米无纺布，是交 织的纤维结构。微孔膜隔板与无纺布隔板是完全不同的两种隔板。
附图说明
为对本发明的各种实施方案或各方面进行说明，在附图中显示目前为示例性的形式；然而要理解的 是，本发明不限于所示的实施方案、精确布置或工具手段。
图1是本涂布过程和膜路径的一个实施方案的示意侧视图。
图2是典型热ER(电阻)热谱示意图。
图3是热尖端孔传播测试装置的示意侧视图。
图4是13μm对照(未涂布)基底膜片和包括在本实施例1-5中的五个涂布实施方案的膨胀热力学分析 (e-TMA)热谱图。
图5是13μm对照和本实施例1-4的热电阻(热ER)热谱图。
图6显示对13μm对照(未涂布)基底膜片和包括在本实施例1-5中的五个涂布实施方案进行的热尖端孔 传播测试结果的六个相应的顶视数字图像，其中指示了孔直径。
图7是本实施例4的5,000x放大率的表面SEM显微图。
图8是本实施例4的10,000x放大率的截面SEM显微图。
图9是本实施例3的5,000x放大率的表面SEM显微图。
图10是本实施例3的5,000x放大率的截面SEM显微图。
图11是本实施例5中涂层的5,200x放大率的截面SEM显微图。
图12是16μm对照物及本实施例6和2的膨胀热机械分析(e-TMA)热谱图。
图13是对16μm对照样品及本实施例6和2的热电阻(热ER)测试的热谱图。
图14是16μm对照样品及本实施例6和2的相应热尖端孔传播数字图像。
图15是本实施例6的20,000x放大率的表面SEM显微图。
图16是本实施例6的830x放大率(左图)和2,440x放大率(右图)的相应截面SEM显微图。
图17是本实施例2的20,000x放大率的表面SEM显微图。
图18是本实施例2的2,980x放大率(左图)和13,300x放大率(右图)的相应截面SEM显微图。
图19是本实施例2的4,380放大率(左图)和12,100x放大率(右图)的另外相应的截面SEM显微图。
图20是显示聚合物溶液被纺成电喷射纤维形成的电纺丝装置的示意图。
图21是显示5,000x放大率的PBI电纺丝涂层的表面视图的SEM显微图。
图22是显示20,000x放大率的PBI电纺丝涂层的表面视图的SEM显微图。
图23是热尖端孔传播对照样品图像，孔直径＝2.96mm。
图24是热尖端孔传播1面涂布PBI的样品图像，孔直径＝0.68mm。
图25是热尖端孔传播2面涂布PBI的样品图像，孔直径＝0.595mm。
图26是未涂布的对照样品、1面涂布PBI和2面涂布PBI的Celgard膜片的热ER热谱图，是1面和2面 电纺丝涂布的M824的热ER热谱图。
图27是未涂布的对照样品、1面涂布PBI和2面涂布PBI的Celgard膜片的膨胀-TMA热谱图，是1面和 2面电纺丝涂布PBI的M824的e-TMA。
图28是涂布表面活性剂的3401对照样品和2面涂布PBI的3401膜片的热ER热谱图， 是.1面和2面电纺丝涂布的3401的热ER热谱图。
图29是涂布表面活性剂的3401对照样品和2面涂布PBI的3401膜片的膨胀-TMA热 谱图，是.1面和2面电纺丝涂布PBI的3401的e-TMA。
图30是热尖端孔传播3401表面活性剂涂布样品图像，孔直径＝3.7mm。
图31是热尖端孔传播PBI电纺丝涂布样品图像，孔直径＝0.596mm，热尖端孔传播2面涂布PBI的 3401。
具体实施方式
本发明的至少某些实施方案可解决如下需求：用于至少某些极端条件、高温的改进型或新型电池隔 板、高熔融温度微孔电池隔板、高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、电池隔板、膜片、膜、复合物 等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，制造、测试和/或使用这 种隔板、膜片、复合物、部件等的方法，和/或包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的锂离子电池、 锂离子可充电电池、其它电池等(包括电池、电池单元、电池组、蓄电池、电容器等)。这种锂离子电池 或其它电池、电池单元、电池组等可具有任意的形状、尺寸和/或构造，如圆筒形、扁平形、矩形、大尺 度(如大尺度电动汽车(EV))、棱柱形、钮扣形、封套形、箱形等。
本发明至少选定的实施方案涉及高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片、复合物、部件等， 其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，涉及制造、测试和/或使用这 种隔板、膜片、复合物、部件等的方法，和/或涉及包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的锂离子 可充电电池。
锂离子电池的制造商致力于获得能够在高温(例如，在约160度℃、优选在约180℃、更优选在约200 ℃、最优选在约220℃或更高)下至少部分地正常工作至少一个短时间段的锂离子可充电电池。这种部分 地正常工作优选包括在高温下至少保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少一个短时间段，并且还可包括 闭合、全闭合、部分闭合，允许或提供电极之间至少部分的离子流动，或者甚至完全的离子流动。例如， 隔板的一个层可在约130℃闭合，但隔板的另一层优选地在约160℃、优选在约180℃、更优选在约200℃、 最优选在约220℃或以上保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选15分钟且更优选60分钟，这 就是在高温下部分地正常工作。在另一实施方案中，可能优选的隔板保持电极(阳极和阴极)物理上分开 至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟，并且在约160℃下提供电极之间的全闭合(无离子流 动)(例如在130℃闭合)。在另一实施方案中，可能优选的隔板在约180℃下保持电极(阳极和阴极)物理上 分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟。在另一实施方案中，可能优选的隔板在约200 ℃下保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟。在另一实施 方案中，可能最优选的隔板在约250℃或以上保持电极(阳极和阴极)物理上分开至少5分钟、优选至少15分钟，且更优选至少60分钟。
可能优选的高温隔板具有至少一个具有优选>160℃、更优选>180℃、还更优选>200℃且最优选>220 ℃的高熔融温度的层、涂层或部件，并且具有在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极 之间接触所需的高水平的尺寸或结构完整性，所述一段时间优选为至少5分钟、优选为至少15分钟，且更 优选为至少60分钟，并且可任选地优选在130℃下闭合。
可能更优选的高温隔板具有优选>180℃且更优选>200℃的高熔融温度，并且具有在将电池于升高的 温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平的尺寸或结构完整性。
可能最优选的高温隔板具有至少一个包括玻璃化转变温度(Tg)为约250℃或以上(高Tg聚合物)且在 电解质中的Tg抑制为约50℃或以下(在电解质中的有效Tg为约200℃或以上)的聚合物的层，并且具有至少 一个具有足以在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触的高水平尺尺寸或结构 完整性的层。高Tg聚合物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，且优选高Tg聚合物可溶于至少 一种中等挥发性的溶剂，如DMAc。
按至少某些实施方案，非常可取的是具有高熔融温度隔板，所述高熔融温度隔板带有至少一个具有 足以在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触的高水平尺寸或结构完整性(优 选兼而有之)的层或涂层，所述高温优选>160℃、更优选>180℃、还更优选>200℃，且最优选>220℃， 所述一段时间优选为至少5分钟、优选为至少15分钟，且更优选为至少60分钟，并且可任选地优选在约120 ℃、更优选在125℃、最优选在130℃下提供闭合。这种隔板可被称为高温熔融完整性(HTMI)隔板。
按至少选定的实施方案，可能优选的发明性隔板要么是包括多孔膜片的高熔融温度电池隔板，所述 多孔膜片在其至少一面上涂有高玻璃化转变温度(Tg)聚合物或共混物(在配合填料或颗粒使用时也称为 粘结剂)，要么是独立式(单或多层片)多孔膜片，其具有至少一个用高Tg聚合物或共混物制成的层。可能 优选的是非热固性高Tg聚合物或共混物。高Tg聚合物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，且 优选高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶剂，如DMAc。
可能最优选的高温隔板具有至少一个包括玻璃化转变温度(Tg)为约250℃或以上且在电解质中的Tg 抑制为约50℃或以下(在电解质中的有效Tg为约200℃或以上)的高Tg聚合物的层或涂层，并且具有在将电 池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平的尺寸或结构完整性。优选的 高Tg聚合物也应该可溶解在至少一种溶剂或溶剂混合物中，并且优选高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥 发性的溶剂。
按选定的实施方案，本发明的至少一个目的是提供高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片或 复合物，其具有至少一个层或涂层，所述层或涂层能够在锂离子可充电电池(电池、电池单元、电池组、 蓄电池、电容器等)中直到250℃保持其物理结构达至少一个短时间段。此特别可能优选的隔板、膜片或 复合物包括至少一个层或涂层，所述层或涂层优选由一种或多种聚合物组成或包括一种或多种聚合物， 所述聚合物在电解质中具有大于160℃、更优选大于180℃且最优选为至少200℃的有效玻璃化转变温度 (Tg)。优选地，隔板、膜片或复合物包括具有至少250℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物、共混物或聚合物的组合，如但不限于聚咪唑、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚砜、芳族聚 酯、聚酮和/或它们的共混物、混合物及组合。可能优选的隔板、膜片或复合物可包括施加至微孔基底膜 片或膜的单面或双面高Tg聚合物微孔涂层(有或没有高温填料或颗粒)或由所述微孔涂层组成。或者，可 能优选的隔板或膜片可以是自持式高Tg聚合物微孔隔板或膜片(有或没有高温填料或颗粒)。又一可能优 选的隔板、膜片或复合物可包括至少一个高Tg聚合物微孔层(有或没有高温填料或颗粒)。
在至少选定的隔板或膜片实施方案中，可以将高Tg聚合物涂布到用热塑性聚合物制成的微孔基底膜 片上，条件是该高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶剂。热塑性聚合物包括但不限于聚烯烃，如 聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯和/或它们的共混物、混合物或组合。这种聚烯烃微孔基底膜片可得自北 卡罗莱纳州夏洛特的Celgard,LLC。可例如通过北卡罗莱纳州夏洛特的Celgard,LLC的干拉伸工艺(称为 干拉伸工艺)或者通过韩国的Celgard Korea Inc、日本的Asahi和日本的Tonen的湿法工艺(也称 为相分离或萃取工艺)制造微孔基底膜片。基底膜片可以是单层(一个或多个层片)聚丙烯或聚乙烯，或者是多层膜片，如三层膜片，例如聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)或聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯(PE/PP/PE)， 双层膜片(PP/PE或PE/PP)，等等。
诸如聚丙烯的一些基底膜片或膜可能需要预处理，以便改变膜片的表面特性并提高高Tg聚合物涂层 对基底膜片的一面或两面的粘附性。预处理可包括但不限于涂底料、拉伸、电晕处理、等离子体处理、 和/或涂层，如在其一面或两面上的表面活性剂涂层。
本发明的至少某些目的涉及用于至少某些极端条件、高温的电池隔板、高熔融温度微孔电池隔板、 高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、电池隔板、隔板膜片等，其优选在将电池于升高的温度下保持 一段时间时防止阳极与阴极之间接触，制造、测试和/或使用这种隔板、膜片等的方法，和/或包括一个或 多个这种隔板、膜片等的锂离子电池、锂离子可充电电池、电池、电池单元、电池组、蓄电池、电容器 等。这种电池、电池单元、电池组等可具有任意的形状、尺寸和/或构造，如圆筒形、扁平形、矩形、大 尺度、大尺度电动汽车(EV)、棱柱形、钮扣形、封套形、箱形、卷绕形、折叠形、z-折叠等。
本发明的至少某些目的涉及高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片等，其优选在将电池于升 高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，涉及制造、测试和/或使用这种隔板、膜片等的方 法，和/或涉及包括一个或多个这种隔板、膜片等的锂离子可充电电池。
本发明至少选定的实施方案涉及高熔融温度微孔锂离子电池隔板，其优选在将电池于升高的温度下 保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，涉及制造和/或使用这种隔板的方法，和/或涉及包括一个或多 个这种隔板的锂离子可充电电池。
按选定的实施方案，本发明的至少一个目的是提供高熔融温度微孔电池隔板或膜片，其能够在电池、 电池单元、电池组、蓄电池、电容器等中直到250℃保持其物理结构。此特别可能优选的隔板或膜片优选 由一种或多种具有大于165℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物组成，包括更优选具有大于180℃的玻璃化 转变温度(Tg)、最优选具有大于250℃的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物、共混物或组合，如但不限于聚咪 唑、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚砜、芳族聚酯、聚酮和/或它们的共混 物、混合物及组合。可能优选的隔板或膜片可由施加至微孔基底膜片的单面或双面高Tg聚合物涂层组成，或者可以是自持式高Tg聚合物微孔隔板或膜片。高Tg聚合物可以是充满或未充满的。可以将高Tg聚合物 涂布到由热塑性聚合物制成的微孔基底膜片上，并且优选高Tg聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶 剂。热塑性聚合物包括但不限于聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯以及它们的共混物、混合物或 组合。基底膜片可以是单层(一个或多个层片)或多层膜片，如三层膜片，例如聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯 (PP/PE/PP)或聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯(PE/PP/PE)，双层膜片(PP/PE或PE/PP)，等等。
诸如聚丙烯的一些基底膜片或膜可能需要预处理，以便改变膜片的表面特性并提高高Tg聚合物涂层 对基底膜片的粘附性。预处理可包括但不限于涂底料、拉伸、电晕处理、等离子体处理、和/或涂层，如 在其一面或两面上的表面活性剂涂层。
按至少一个实施方案，本发明的目的是提供能够在高温电池中直到250℃保持其物理结构的高熔融温 度微孔隔板。
按至少选定的实施方案，可以在涂布溶液中通过涂布槽模(见图1)、刮片、迈耶棒或者直接或反向凹 版型辊施加高Tg聚合物。可通过将高Tg聚合物溶解在合适的溶剂中来制备涂布溶液，所述合适的溶剂例 如为二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮、1,4-二噁烷、丙酮等。涂布溶液可进一步含有1)对于高Tg 聚合物的非溶剂；2)交联剂，如二卤化物、二醛或酰二氯(acid dichloride)；3)用以提高涂层均匀性的表 面活性剂；4)无机颗粒，如A12O3、TiO2、CaCO3、BaSO4、碳化硅、氮化硼；或5)有机聚合物，如粉 状PTFE或其它化学惰性的、小的(优选小于2微米、更优选小于1微米)、干燥、和高熔融温度。
施加高Tg聚合物之后，可以将膜片浸在胶凝浴中(见图1)。胶凝浴可由单一浴构成，所述单一浴由非 溶剂或非溶剂的混合物组成，或者胶凝浴可由一系列包括溶剂和一种或多种非溶剂的混合物的浴构成。 在涂布操作由一系列浴构成的情况下，最后的浴应由非溶剂或非溶剂的混合物构成。应该指出的是，应 该使涂布模与胶凝浴之间的距离最小化，以便防止涂料混合物与空气接触。浴可处于室温、低于室温或 处于高温。
胶凝浴步骤用来将高Tg聚合物沉淀到基底膜片上、除去聚合物溶剂(或多种溶剂)并在高Tg聚合物涂 层或层中产生多孔结构。浴组成的选择和浴的温度控制聚合物的沉淀速率以及形成在基底膜片、膜或载 体上的多孔涂层或层的孔隙度和孔结构。
然后，可以将涂布的膜片、膜或载体在烘箱中干燥，并且可以在拉幅机上干燥以防止膜的收缩或卷 曲。最终高Tg聚合物涂层或层厚度可优选为1-20μm，且涂布的微孔膜片或隔板总厚度优选为5-40μm。 在至少某些可能优选的实施方案中，可能优选的是在聚烯烃微孔膜片的至少一面、优选两面上具有至少 约4μm、优选至少约6μm、更优选至少约8μm的涂层以形成HTMI隔板。
另一可能优选的发明性隔板是电纺丝涂布的微孔电池隔板，其在至少一面上具有高玻璃化转变温度 (Tg)聚合物的电纺丝纳米纤维涂层，所述高玻璃化转变温度(Tg)聚合物优选为聚苯并咪唑(PBI)，并且优 选在两面上(在多孔基底膜两面上)有涂层。虽然PBI可能是优选的，但也可以使用PBI与其它聚合物或多 种聚合物的共混物，所述其它聚合物或多种聚合物如聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙 烯和聚偏二氟乙烯的共聚物以及它们的共混物、混合物、和/或组合物。
电纺丝过程可用于产生40-2,000nm范围内的聚合物纳米纤维。电纺丝过程利用电场将聚合物溶液从 毛细管尖端拉至收集器。图20中所示为电纺丝喷嘴型装置的示意图。将电压施加于聚合物溶液，这使得 聚合物溶液的细流被拉向接地的收集器。细流干燥形成聚合性纤维，所述聚合性纤维在收集器上积造成 三维纤维性网结构。电纺丝可用于将纳米纤维聚合物涂层施加到诸如微孔膜片的基材上。
按选定的实施方案，本发明的至少一个目的是提供高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可充电电池 隔板或膜片，其能够在锂离子可充电电池(电池单元、电池组、电池、蓄电池、电容器等)中直到250℃保 持其物理结构达至少一个短时间段。此特别可能优选的隔板或膜片优选具有施加至其至少一面上的聚苯 并咪唑(PBI)或PBI与另一种聚合物或多种聚合物的共混物的电纺丝纳米纤维涂层，并且优选在微孔基底 膜片的两面上有涂层。电纺丝纳米纤维涂层优选由纳米级PBI纤维构成，所述纳米级PBI纤维直径在10 至2,000纳米范围内、优选直径在20至1000纳米范围内、更优选直径在25至800纳米范围内且最优选直径在30至600纳米范围内，如图21和22中的扫描电子显微镜(SEM)显微图所示。高熔融温度微孔锂离子可充 电电池隔板膜片的纳米级PBI电纺丝涂层的目标基重为1.0至8.0g/m2或以上，优选为2.0至6.0g/m2、更优选 为2.2至5.0g/m2，且最优选为2.5至5.0g/m2。
热电(热ER)阻测试、膨胀-热重分析(e-TMA)测试和热尖端孔传播测试的结果用于确定发明性电纺丝 涂布的微孔锂离子可充电电池隔板膜片的高熔融温度完整性(HTMI)性能。
图2示出了典型的热ER热谱图，其显示了由电阻剧增所表示的测试样品的初始闭合，并且示出了作 为热谱图平坦部分的闭合完整性窗口，电阻在该部分保持于高水平。图26示出发明性的一面涂布PBI的 隔板的热ER测试结果和两面涂布PBI的隔板膜片的测试结果。在大约135℃的温度下，M824 PP/PE/PP多层基底膜片的PE层中的孔熔化并关闭，基底膜片发生热闭合。热ER测试表明在基底膜片中 随电阻的剧增已发生热闭合。随着热ER测试中温度的提高，一面和两面涂布PBI的M824膜片在直到200 ℃的温度下具有持续增加的电阻，显示出发明性隔板膜片的高熔融温度完整性。高水平持续增加的电阻 表明隔板膜片可防止超过200℃的电池中的电极短路。
图27示出对发明性电纺丝涂布的隔板膜片进行膨胀-热重分析(e-TMA)测试的结果，其中由于多层 PP/PE/PP基底膜片M824中的PP层的熔化，基底膜片大约在160-170℃区间破裂，且随着温度的 升高，膜片样品的尺寸直到250℃保持在100％。测试样品的尺寸保持在100％表示PBI层直到250℃是热 稳定的。此e-TMA性能表示发明性隔板直到250℃具有高温熔融完整性(HTMI)。
热尖端孔传播测试的测试结果表明，一面电纺丝涂布PBI和两面涂布PBI的样品在与450℃温度的热 尖端探针接触后的孔尺寸的直径为0.6-0.7mm的尺寸，而未涂布的对照样品的孔尺寸的直径为2.96 mm。 热尖端孔传播结果表示，PBI电纺丝涂布的隔板膜片在X、Y和Z方向上具有高温稳定性。响应于与热尖 端探针接触的最小孔传播模拟了隔板膜片对Li离子电池单元中的内部短路期间可能出现的局部热点的所 需反应。
电纺丝过程可以随机方式将纳米级PBI纤维沉积到基底微孔膜片、膜、或复合物上，在基底微孔膜 片上建立三维纳米级纤维性网结构。当通过SEM以5,000x放大率观察时，纤维具有光滑的表面外观并且 是非多孔的，也就是说，纤维不具有任何孔或洞。
电纺丝涂布方法可以将高Tg聚合物涂布到微孔多孔膜片上，所述高Tg聚合物如PBI或PBI与另一种 聚合物或多种聚合物的共混物，所述另一种聚合物或多种聚合物如聚芳酰胺、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺 以及它们的共混物、混合物和/或组合，而且对多孔基底膜片的孔结构或孔隙度没有不利的影响，也就是 说，纳米级电纺丝纤维不堵塞基底膜片的孔。电纺丝过程提供了将纳米级纤维形式的高Tg聚合物施加到 微孔基底膜片上的方法，而纳米级纤维本身无需是多孔的。纤维之间的空间可提供所需的孔隙度。因此， 并不需要在电纺丝纳米级高Tg聚合物纤维中形成孔的另外工序。在电纺丝过程中，将高Tg聚合物或聚合 物溶解在溶剂或多种溶剂中。溶剂在电纺丝纤维的形成期间蒸发。通常情况下，将聚合物施加到微孔基 底膜片上的浸涂或凹涂方法可能需要将涂布膜浸在设计用于除去或萃取聚合物溶剂的浴中。此浸渍步骤 在涂层中形成多孔结构。从制造的观点来看，将高Tg聚合物施加到微孔膜片上的本电纺丝方法可以更为 简单，因为事实上不需要萃取或浸渍步骤以除去溶剂和在涂层中形成孔。电纺丝可以是将纳米级高Tg聚 合物纤维施加到微孔膜片、膜、复合物或载体上以制作高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、膜片、 复合物等的成本较低的制造方法。
实施例1
将13μmEK1321 PE微孔膜片涂以4μm涂布层，所述涂布层由聚苯并咪唑(可得自Rock Hill, SC的PBI Performance Products，在DMAc中的26％涂料)和Degussa气相氧化铝20nm直径颗粒构成。涂 布溶液制备方式是，首先将氧化铝颗粒在180℃烘箱中干燥过夜以去除水分。然后制备干氧化铝颗粒在 DMAc中的25重量％浆料。最终涂料组成为7％聚苯并咪唑(PBI)、28％氧化铝和65％DMAc。用槽模将 涂料施加成单面涂层，并将涂布的膜片在80-100℃烘箱中干燥不到15分钟的一段时间。
实施例2
将13μmEK1321 PE微孔膜片涂以7μm涂布层，所述涂布层由聚苯并咪唑(可得自Rock Hill, SC的PBI Performance Products)和Degussa气相氧化铝20nm直径颗粒构成。涂布溶液制备方式是，首 先将氧化铝颗粒在180℃烘箱中干燥过夜以去除水分。然后制备干氧化铝颗粒在DMAc中的25重量％浆 料。最终涂料组成为7％聚苯并咪唑(PBI)、28％氧化铝和65％DMAc。用槽模将涂料施加成单面涂层， 并将涂布的膜片在80-100℃烘箱中干燥不到15分钟的一段时间。
实施例3
用DMAc将13.3％PBI涂料稀释到7％。采用反向凹涂方法将此涂布溶液施加至13μm EK1321 PE微孔膜片，接着将涂布的膜片浸入室温水浴里。将膜片在80-100℃烘箱中干燥6-10分钟。水 浴被设计成循环浴以便使DMAc的浓度最低。设计膜片涂布路径以使得膜片的涂布面在浴中时不与辊发 生接触。在浴中的浸渍时间为至少1分钟。
实施例4
用DMAc将13.3％PBI涂料稀释到7％。采用反向凹涂方法将此涂布溶液施加至13μm EK1321 PE微孔膜片，接着将涂布的膜片浸入在水中33％丙二醇的室温浴里。将膜片在80-100℃烘箱中 干燥6-10分钟。设计膜片涂布路径以使得膜片的涂布面在浴中时不与辊发生接触。在浴中的浸渍时间为 至少1分钟。
实施例5
在DMAc中将26％PBI涂料稀释到10％。使用刮片将此涂布溶液施加至13μmEK1321 PE 微孔膜片，接着将涂布的膜片浸入室温丙酮浴里面3-5分钟。将膜片在100℃烘箱中干燥5分钟。
实施例6
用由聚芳酰胺溶解在DMAc中混以Degussa气相氧化铝20nm颗粒构成的浆料涂布16μm聚乙烯 隔板膜片。采用凹涂方法施加涂层。
表1. 13μm对照样品和本实施例1–5的隔板膜片性能
性能 PE对照(16μm) 实施例6 实施例2 PE对照(13μm)
厚度(μm) 16 24 17(13μm基底膜) 13
介质击穿(V) 2057 2893 2141 1178
刺穿强度(g) 516 581 502 329
拉伸强度-MD kgf/cm2 1355 1023 1262 1824
拉伸强度-TD kgf/cm2 1145 1056 809 996
表2. 16μm和13μm对照样品以及本实施例6和2的隔板膜片性能
实施例7
以二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，用聚苯并咪唑(PBI)的15％溶液(可得自RockHill,SC的PBI Performance products，26％涂料)对M824三层微孔膜片在一面上进行电纺丝涂布。涂布过程使 用喷嘴型电纺丝装置，其中所施加的电压为15kV，流速为0.5ml/h，针的规格为7"ID、.025"OD且针尖 端与收集器之间的距离为25cm。施加至M824基底膜片的一面的涂层厚度为7-8μm。涂布样品的总厚度为 20μm。
实施例8
以二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，用聚苯并咪唑(PBI)的15％溶液(可得自RockHill,SC的PBI Performance products，26％涂料)对M824三层微孔膜片在两面上进行电纺丝涂布。涂布过程使 用喷嘴型电纺丝装置，其中所施加的电压为15kV，流速为0.5ml/h，针的规格为7"ID、.025"OD且针尖 端与收集器之间的距离为25cm。涂布样品的基重为0.94mg/cm2。对M824基底膜片的每一面施加3-4μm 厚的涂层。涂布样品的总厚度为20μm。
实施例9
以二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，用聚苯并咪唑(PBI)的15％溶液(可得自RockHill,SC的PBI Performance products，26％涂料)对3401表面活性剂涂布的单层聚丙烯微孔膜片在两面上进行 电纺丝涂布。涂布过程使用喷嘴型电纺丝装置，其中所施加的电压为15kV，流速为0.5ml/h，针的规格 为7"ID、.025"OD且针尖端与收集器之间的距离为25cm。涂布样品的总厚度为55μm。
表3.对照三层M824样品以及1面涂布PBI和2面涂布PBI的 Celgard三层基底膜片的HTMI测试数据
表4.对照三层3401样品和2面涂布PBI的3401的HTMI测试数据
测试程序
厚度：根据ASTM D374，使用Emveco Microgage 210-A精密千分尺测量厚度。以微米(μm)为单位记 录厚度值。
Gurley值：Gurley值定义为日本工业标准(JIS Gurley)，并且使用OHKEN透气性测试仪测量。JIS Gurley值定义为100cc空气在4.9英寸水柱的恒定压力下穿过一平方英寸膜所需要的时间秒数。
拉伸性能：根据ASTM-882程序，使用Instron Model 4201测量纵向(MD)和横向(TD)拉伸强度。
刺穿强度：基于ASTM D3763，使用Instron Model 4442测量刺穿强度。在微孔拉伸产品的整个宽度 上进行测量，并且将平均刺穿强度定义为刺穿测试样品所需的力。
收缩：在两个温度下测量收缩，方式是将一样品在120℃烘箱中放置1小时，并将第二个样品在130 ℃烘箱中放置1小时。在纵向(MD)和横向(TD)上测量收缩。
基重：利用ASTM D3776测定基重，单位是mg/cm2。
热尖端孔传播测试：在热尖端孔传播测试中，使尖端直径为0.5mm的处于450℃的热尖端探针碰触 隔板膜片的表面。热尖端探针以10mm/分钟的速度接近膜片，并使之接触隔板膜片的表面达10秒的时间。 以用光学显微镜拍摄的数字图像给出热尖端测试的结果，其显示出由于隔板膜片对450℃热尖端探针做出 反应而形成的孔的形状，以及移除热尖端探针后在隔板膜片中的孔的直径。孔在隔板膜片中从与热尖端 探针接触的最小传播模拟了隔板膜片对Li离子电池单元内部短路期间可能出现的局部热点的所需反应。
ER(电阻)：电阻的单位是欧姆-cm2。通过从成品材料上切下小片隔板，然后将其置于两个阻挡电极 之间，由此表征隔板电阻。用电池电解质饱和隔板，所述电解质在3:7体积比的EC/EMC溶剂中具有1.0M LiPF6盐。通过4探针AC阻抗技术测量隔板的电阻R，以欧姆(Ω)表示。为了减少电极/隔板界面上的测量 误差，需要通过增加更多的层进行多次测量。基于多层测量，然后由式Rs＝psl/A计算用电解质饱和的隔 板的电(离子)阻Rs(Ω)，其中ps是以Ω-cm表示的隔板的离子电阻率，A是以cm2表示的电极面积，而l是以 cm表示的隔板厚度。比值ps/A＝对隔板电阻(AR)随多层(Δδ)变化计算的斜率，由斜率＝ps/A＝ΔR/Δδ给出。
e-TMA：膨胀-热机械分析方法测量隔板膜片在X(纵向)和Y(横向)方向上的负荷条件下的尺寸变化与 温度的关系。将长5-10mm且宽5cm大小的样品固持在微型Instron型夹具中，样品处于恒定的1克张力负 荷下。使温度以5℃/分钟攀升，直至膜达到其熔融破裂温度。通常情况下，经温度升高，张力固持下的 隔板显示出收缩，然后开始伸长并最终破裂。曲线中向下的急剧下降表明隔板的收缩。尺寸增大指示软 化温度，并且隔板裂开的温度为破裂温度。
热ER：热电阻为温度线性增加时的隔板膜电阻的量度。以阻抗测量的电阻上升对应于由隔板膜片熔 融或“闭合”所致的孔结构坍塌。电阻的下降对应于由聚合物的聚结所致的隔板开放；这种现象被称为“熔 融完整性”的损失。当隔板膜片在超过200℃情况下具有持续高水平的电阻时，这表明隔板膜片可在超过 200℃的电池中防止电极短路。
按本发明至少选定的实施方案，可利用上述表1和表2中的测试和/或性能来测量或测试潜在的高温隔 板或复合物，以了解其是否可以是或可能成为高温熔融完整性(HTMI)隔板。如果其通过了上述测试，如 果其通过了上述测试，则可以在电池、电池单元或电池组中测试隔板，以确定其为高温熔融完整性(HTMI) 隔板，并且其优选在至少约160℃、优选至少180℃、更优选至少200℃、还更优选至少220℃且最优选至 少250℃的温度下至少保持电极分开。
按本发明至少选定的实施方案，如果高温隔板通过了上述表1和表2中的测试，则这很好地表明隔板 可以是或可能成为高温熔融完整性(HTMI)隔板。
按本发明至少选定的实施方案，用以了解隔板是否可用作或可能成为高温熔融完整性(HTMI)电池隔 板的良好指标或初始测试程序包括以下步骤：
1)对隔板进行上述隔板厚度、Gurley值、拉伸、穿刺、收缩、热尖端、ER、e-TMA和热ER测试， 如果其通过的话，则
2)对隔板进行电池单元或电池测试以确定。
按本发明至少选定的实施方案，可以通过以下方法测量或测试高温聚合物、填料、涂层、层或隔板， 以了解其是否可以是或可能用于或作为高温隔板或作为高温熔融完整性(HTMI)涂层、层或隔板：
1)检查高温涂层、层或独立式隔板的聚合物(或多种聚合物)和填料(或多种填料，如果有的话)以确认 它们各具有至少约160℃、优选至少180℃、更优选至少200℃、还更优选220℃且最优选至少250℃的熔融 温度或降解温度；
2)检查高温涂层、层或独立式隔板的聚合物(或多种聚合物)和填料(如果有的话)以确认它们各自不溶 于对所述隔板预期的电池的电解质；
3)测量独立式或完整隔板(包括高温涂层或层)的收缩，以确保其在150℃小于约15％、优选在150℃ 小于10％、更优选在150℃小于7.5％，且最优选在150℃小于5％；以及
4)如果高温涂层、层、独立式隔板和完整隔板通过上述三项测试，则在电池、电池单元或电池组中 测试独立式或完整隔板，以确定其为高熔融温度隔板或高温熔融完整性(HTMI)隔板，并且其将在至少约 160℃、优选至少180℃、更优选至少200℃、还更优选至少220℃且最优选至少250℃的温度下至少保持电 极分开。
如果高温涂层、层、独立式隔板和完整隔板通过上述三项测试，则这良好地表明独立式或完整隔板(包 括高温涂层或层)可以是或可能成为高熔融温度隔板或高温熔融完整性(HTMI)隔板，但为求确定，应该 在电池、电池单元或电池组中测试独立式或完整隔板。
按本发明至少选定的实施方案，用以了解高温涂层、层或独立式高温隔板是否可用作、可用于或可 能成为高熔融温度隔板或高温熔融完整性(HTMI)涂层、层或隔板的良好指标或初始测试包括以下步骤：
1)检查高温涂层、层或独立式隔板的聚合物(或多种聚合物)和填料(如果有的话)以确认它们各具有至 少约180℃、优选至少200℃、更优选至少220℃且最优选至少250℃的熔融温度、降解温度、熔点、分解 温度或Tg；
2)检查高温涂层、层或独立式隔板的聚合物(或多种聚合物)和填料(如果有的话)以确认它们各自不溶 于对所述隔板预期的电池的电解质；以及
3)测量独立式或完整隔板(包括高温涂层或层)的收缩，以确保收缩在150℃小于约15％、优选在150 ℃小于10％、更优选在150℃小于7.5％，且最优选在150℃小于5％。
如果高温涂层、层、独立式隔板和完整隔板通过上述三项测试，则这是一个良好的指标或初始测试， 表明高温涂层、层、独立式隔板或完整隔板可用作、可用于或可能成为高熔融温度隔板或高温熔融完整 性(HTMI)涂层、层或隔板，并且隔板可在至少约160℃、优选至少180℃、更优选至少200℃、还更优选 至少220℃且最优选至少250℃的温度下至少保持电极分开。为求确定，应该在电池、电池单元或电池组 中测试独立式或完整隔板。
对高温聚合物涂层或层加填料或颗粒可使之更容易形成孔，因为填料或颗粒之间的空间或空隙有助 于形成孔，可降低成本，等等。然而，对高温聚合物涂布材料或批料加填料或颗粒会使得聚合物较难处 理。因此可能优选的是不加填料或颗粒以保持处理较为简单，并使用浴(见图1)以形成孔。
因HTMI隔板只需要保持电极分开很短的时间，按本发明至少某些实施方案，可以使用高Tg聚合物、 不熔化的聚合物或材料、熔化或流动缓慢的聚合物或材料、交联的聚合物或材料或其它材料、共混物或 混合物，它们将保持电极分开足够长的时间以允许电池控制电路关闭电池。
在至少一个实施方案中，提供了具有优选>160℃且更优选>180℃的高熔融温度的隔板，其具有在将 电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平的尺寸和/或结构完整性。在 此实施方案中，非常可取的是具有这种具备高水平尺寸和结构完整性的隔板。这种隔板被称为高温熔融 完整性(HTMI)隔板。此隔板为包括涂有高玻璃化转变温度(Tg)聚合物(也称为粘结剂)的多孔膜片、膜或 基底的高熔融温度电池隔板。在至少另一实施方案中，提供了用高Tg聚合物制成的独立式多孔膜片。此 高温隔板具有优选>160℃且更优选>180℃的高熔融温度，具有在将电池于升高的温度下保持一段时间时 防止阳极与阴极之间接触所需的高水平尺寸和/或结构完整性，并且在将电池于升高的温度下保持一段时 间时可关断或可允许阳极与阴极之间的离子流动。在此实施方案中，非常可取的是具有这种具备高水平 尺寸和结构完整性的隔板。这种隔板被称为带或不带闭合的高温熔融完整性(HTMI)隔板。此隔板优选不 熔化或熔掉，并且在高温下继续部分或完全地正常工作。
至少选定的实施方案涉及：
一种高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等，其优选在将电池于升高的温度下保持一 段时间时防止阳极与阴极之间接触。
一种制造或使用一个或多个高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等的方法，所述高熔 融温度微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极 与阴极之间接触。
一种锂离子可充电电池，包括一个或多个高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等(带或 不带闭合)，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触。
一种闭合锂离子可充电电池隔板，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极 之间接触。
一种锂离子可充电电池、电池单元、电池组、蓄电池、电容器等，包括一个或多个高熔融温度隔板、 隔板膜片等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，并且其中所述 电池、电池单元、电池组等可具有任意的形状、尺寸和/或构造，如圆筒形、扁平形、矩形、大尺度电动 汽车(EV)、棱柱形、钮扣形、封套形、箱形等。
一种用于锂离子可充电电池的隔板、隔板膜片等，其能够在高温(例如，在约160℃或以上、在约180 ℃或以上，或更高)下至少部分地正常工作至少一个短时间段，其中部分地正常工作包括保持电极(阳极 和阴极)物理上分开。
一种高熔融温度隔板，其在约130℃下闭合，但在约160℃下保持电极(阳极和阴极)物理上分开。
一种微孔电池隔板，其包括至少一个具有高熔融温度的层或部件。
一种高温隔板，其具有优选>160℃且更优选>180℃的高熔融温度，并且具有在将电池于升高的温度 下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平的尺寸或结构完整性。
一种具有高水平尺寸或结构完整性的高温熔融完整性(HTMI)隔板。
一种高熔融温度电池隔板，包括在其至少一面上涂有高玻璃化转变温度(Tg)聚合物或共混物(也称为 粘结剂)的多孔膜片。
一种用高Tg聚合物或共混物制成的独立式(单或多层片)多孔膜片。
一种高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板或膜片，其能够在锂离子可充电电池(电池单元、电池组、 电池、蓄电池、电容器等)中直到250℃保持其物理结构。
上述的隔板或膜片，由一种或多种聚合物组成，所述聚合物的玻璃化转变温度(Tg)大于165℃、优选 大于180℃、更优选为至少250℃，并且可溶于至少一种中等挥发性的溶剂。
上述的隔板或膜片，由施加至微孔基底膜片的单面或双面高Tg聚合物涂层组成或由自持式高Tg聚合 物微孔隔板或膜片组成。
上述的隔板或膜片，具有涂布到用热塑性聚合物制成的微孔基底膜片上的高Tg聚合物，所述热塑性 聚合物包括但不限于聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯以及它们的共混物、混合物或组合。
上述的隔板或膜片，其中，这种微孔基底膜片是通过干拉伸工艺(称之为干拉伸工艺)、通 过也称为相分离或萃取工艺的湿法工艺、通过颗粒拉伸工艺等制造的。
上述的隔板或膜片，其中基底膜片可以是单层(一个或多个层片)或多层膜片，如三层膜片，例如聚 丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)或聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯(PE/PP/PE)，双层膜片(PP/PE或PE/PP)，等等。
上述的隔板或膜片，其中诸如聚丙烯之类的基底膜片或膜可任选经预处理，以便改变膜片的表面特 性并提高高Tg聚合物涂层对基底膜片的粘附性。
上述的隔板或膜片，其中所述预处理可包括但不限于涂底料、拉伸、电晕处理、等离子体处理、和/ 或涂层，如在其一面或两面上的表面活性剂涂层。
上述的隔板或膜片，其中可通过涂布步骤接着是浸渍步骤施加高Tg聚合物，并且其中将高Tg涂布膜 片浸入胶凝浴以沉淀高Tg聚合物并移除用于高Tg聚合物的溶剂，以便形成高Tg多孔涂层或层。
上述的隔板或膜片，其中可通过涂布步骤接着是浸渍步骤施加高Tg聚合物，其中将高Tg涂布膜片浸 入浴里以沉淀高Tg聚合物。
上述的隔板或膜片，其中高Tg聚合物是聚苯并咪唑(PBI)。
上述的隔板或膜片，其中高温涂层或层包含聚苯并咪唑(PBI)和气相氧化铝。
上述的隔板或膜片，其中以PBI、氧化铝颗粒、和DMAc的涂布溶液或浆料施加涂层。
一种高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等，其优选在将电池于升高的 温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触。
一种制造或使用一个或多个高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等的方 法，所述高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可充电电池隔板、隔板膜片等优选在将电池于升高的温度 下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触。
一种锂离子可充电电池，包括一个或多个高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可充电电池隔板、隔 板膜片等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触。
一种能够在高温下正常工作的锂离子可充电电池，优选包括诸如电纺丝涂布的微孔电池隔板或隔板 膜片的部件，所述电纺丝涂布的微孔电池隔板或隔板膜片优选在高温下正常工作。
一种改进型电纺丝电池隔板，用于至少某些高温应用，用于高熔融温度电纺丝涂布的微孔锂离子可 充电电池隔板、隔板膜片等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触， 用于制造和/或使用这种隔板、隔板膜片等的方法，和/或用于包括一个或多个这种隔板、隔板膜片等的锂 离子可充电电池。
一种锂离子可充电电池、电池单元、电池组、蓄电池、电容器等，包括一个或多个高温电纺丝涂布 的隔板、隔板膜片等，其中锂离子可充电电池、电池单元、电池组等可具有任意的形状、尺寸和/或构造， 如圆筒形、扁平形、矩形、大尺度电动汽车(EV)、棱柱形、钮扣形、封套形、箱形等。
一种用于锂离子可充电电池的电纺丝涂布的隔板、隔板膜片等，其能够在高温(例如，在约160℃或 以上、在约180℃或以上，或更高)下正常工作至少一个短时间段，其中“正常工作”可包括保持电极(阳极 和阴极)物理上分开、允许电极之间的离子流动，或兼而有之。
一种电纺丝涂布的高温隔板，其在约130℃下闭合，但在约160℃下保持电极(阳极和阴极)物理上分 开，其在约160℃下允许电极之间的离子流动(在130℃下不闭合)，或兼具上述特性。
一种电纺丝涂布的微孔电池隔板，其在高温下正常工作，在高温下不熔化，具有高熔融温度，包括 至少一个具有高熔融温度的层或部件，等等。
一种电纺丝涂布的高温隔板，具有优选>160℃且更优选>180℃的高熔融温度，并且具有在将电池于 升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触所需的高水平的尺寸或结构完整性。
一种具有高水平或高度尺寸或结构完整性的电纺丝涂布的高温熔融完整性(HTMI)隔板。
一种高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板或膜片，在其至少一面上是用PBI电纺丝涂布的。
上述电纺丝涂布的隔板或膜片，由施加至微孔基底膜片的单面或双面PBI电纺丝涂层组成。
上述的电纺丝涂层，其由PBI或PBI与一种或多种聚合物的共混物构成，所述一种或多种聚合物包括 聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯的共聚物以及它们的共混 物、混合物和/或组合。
上述的电纺丝涂层，其由PBI组成，所述PBI厚度为至少4μm，优选厚度为至少5μm，更优选厚度为 至少6μm，且最优选厚度为至少7μm。
上述的电纺丝涂层，其由PBI或PBI与一种或多种聚合物的共混物组成，所述一种或多种聚合物包括 聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯的共聚物以及它们的共混 物、混合物和/或组合，其厚度为至少4μm，优选厚度为至少5μm，更优选厚度为至少6μm，且最优选厚 度为至少7μm。
上述的电纺丝涂层，其由PBI或PBI与一种或多种聚合物的共混物组成，所述一种或多种聚合物包括 聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯的共聚物以及它们的共混 物、混合物和/或组合，其具有至少2.0至6.0g/m2、更优选2.2至5.0g/m2且最优选2.5至5.0g/m2的增加量 (Add-on)。
上述的隔板或膜片，PBI电纺丝涂布到用热塑性聚合物制成的微孔基底膜片上，所述热塑性聚合物 包括但不限于聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯以及它们的共混物、混合物、或组合物。
上述的隔板或膜片，具有通过干拉伸工艺(称为干拉伸工艺)、通过也称为相分离或萃取工 艺的湿法工艺、通过颗粒拉伸工艺等制造的这种微孔基底膜片。
上述的隔板或膜片，其中基底膜片可以是单层聚丙烯或聚乙烯(一个或多个层片)或者是多层膜片， 如三层膜片，例如聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)或聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯(PE/PP/PE)，双层膜片 (PP/PE或PE/PP)，等等。
上述的隔板或膜片，其中诸如聚丙烯的基底膜片或膜可任选经预处理，以便改变膜片的表面特性并 提高电纺丝PBI涂层对基底膜片的粘附性。
上述的隔板或膜片，其中预处理可包括但不限于涂底料、拉伸、电晕处理、等离子体处理和/或涂层， 如在其一面或两面上的(多个)表面活性剂涂层。
公开或提供了：高熔融温度微孔锂离子可充电电池隔板、闭合高熔融温度电池隔板、电池隔板、膜 片、复合物等，其优选在将电池于升高的温度下保持一段时间时防止阳极与阴极之间接触，制造、测试 和/或使用这种隔板、膜片、复合物等的方法，和/或包括一个或多个这种隔板、膜片、复合物等的电池、 锂离子可充电电池等。
本发明不限于上述说明书或实施例。

Claims (24)

1.一种用于锂电池的高熔融温度微孔电池隔板，其包括：
微孔膜片，其是隔板的第一层；和
在所述微孔膜片的至少一侧的胶凝或沉淀涂层，所述涂层含高玻璃化转变温度(Tg)聚合物，该涂层是隔板的第二层，
所述隔板具有足够程度的尺寸或结构完整性，以在将电池于>160℃的温度下保持至少5分钟时，防止阳极与阴极之间接触，并且允许电池在该温度下至少部分地正常工作，并且得到第一层和第二层相互独立地成型。
2.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物具有大于165℃的玻璃化转变温度(Tg)。
3.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物具有大于180℃的玻璃化转变温度(Tg)。
4.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物具有至少250℃的玻璃化转变温度(Tg)。
5.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物可溶于至少一种中等挥发性的溶剂。
6.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物选自：聚咪唑、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚砜、芳族聚酯、聚酮、和它们的组合物。
7.根据权利要求6所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物是聚苯并咪唑(PBI)。
8.根据权利要求7所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述涂层进一步包含气相氧化铝。
9.根据权利要求7所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述涂层以PBI、氧化铝颗粒、和DMAc的涂布溶液或浆料进行涂布。
10.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片是热塑性聚合物，所述热塑性聚合物是聚烯烃，该聚烯烃选自：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯，以及它们的组合物。
11.根据权利要求10所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片是以下至少其中之一：聚烯烃膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、三层隔板。
12.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片通过干拉伸工艺或者湿法工艺进行制造。
13.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片是单层膜片、双层膜片、三层膜片、或多层膜片。
14.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片具有适于改变所述膜片的表面特性并提高所述高Tg聚合物涂层对所述基底膜片的粘附性的预处理；
其中，所述预处理在所述微孔膜片的一面或两面上，包括涂底料、拉伸、电晕处理、等离子体处理、如表面活性剂的涂层、和它们的组合。
15.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述高Tg聚合物涂层通过以下方式之一涂布至所述微孔膜片：
涂布步骤接着浸渍步骤，其中，将高Tg涂布膜片浸入胶凝浴，以既沉淀高Tg聚合物又移除用于高Tg聚合物的溶剂，以便形成高Tg多孔涂层或层；或
涂布步骤接着浸渍步骤，其中，将高Tg涂布膜片浸入浴里，以沉淀高Tg聚合物。
16.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述电池隔板具有>160℃的高熔融温度。
17.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述电池隔板具有>250℃的高熔融温度。
18.根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，以多层/多种高玻璃化转变温度(Tg)聚合物的电纺丝纳米纤维涂层涂布至所述微孔膜片的至少一面上。
19.一种锂离子可再充电电池，包括：
至少一个根据权利要求1所述的高熔融温度微孔电池隔板。
20.根据权利要求19所述的锂离子可再充电电池，其中，所述高熔融温度微孔电池隔板在约130℃闭合，但在约160℃保持所述电极(阳极和阴极)在实体上分开，并且允许电池在该温度下至少部分地正常工作。
21.一种高熔融温度微孔电池隔板，其具有防止阳极与阴极之间接触所需的高度的尺寸或结构完整性，在将电池于升高的温度下保持至少一段时间时防止阳极与阴极之间接触，包括：
微孔膜片；和
在所述微孔膜片上含多层/种高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物纳米纤维的所述微孔膜片的至少一侧的涂层，纳米纤维的直径在30-600纳米范围内；涂层的基重在2.0-6.0g/m2范围内；并且隔板的持续电阻高达200℃。
22.根据权利要求21所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述多层/种高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物的纳米纤维电纺丝涂布至所述微孔膜片的至少一面上。
23.一种高熔融温度微孔电池隔板，其具有防止阳极与阴极之间接触所需的高度的尺寸或结构完整性，在将电池于升高的温度下保持至少一段时间时防止阳极与阴极之间接触，并且允许电池在该温度下至少部分地正常工作，包括：
微孔膜片，其包括高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物或包含高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物的共混物；
由此，在锂离子可再充电电池、电池单元、电池组、电池、蓄电池、或电容器中，所述微孔膜片能够在高达250℃时保持其物理结构。
24.根据权利要求23所述的高熔融温度微孔电池隔板，其中，所述微孔膜片是自持式高玻璃化转变温度(Tg)的聚合物膜片隔板。
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