CN108140784A - 改进的膜、隔板、电池和方法 - Google Patents

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赵万泰
方伟峰
长青·王·亚当斯
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俊·那达
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Abstract

根据至少选定的实施方案，公开了新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，公开了一种新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。

Description

改进的膜、隔板、电池和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月22日提交的序列号为No.62/195,452、2015年7月22日提交的序列号为No.62/195,457、2015年7月22日提交的序列号为No.62/195,464和2016年3月15日提交的序列号为No.62/308,492的美国临时专利申请的优先权和权益，其每一个都通过引用全部并入本文。
发明领域
根据至少选定的实施方案，本申请、公开或发明涉及新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，本申请涉及新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂沉积层，和/或一种用于锂电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂沉积层，其在电池中达到至少5.2或达到至少5.5伏下稳定。沉积层优选为薄的、非常薄的或超薄的沉积，并且可以是：金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料、或者传导金属或陶瓷层，通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到或嵌入聚合物微孔隔膜或隔板。通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。此外，所述沉积方法可优选沉积厚度小于0.5μm的均匀层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂覆技术实现。根据至少具体的实施方案，本文所述的电池隔膜或隔板涉及多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高，或5.5伏的高电压电池系统中稳定。根据至少其他选定的实施方案，本公开或发明涉及一种用于电池的隔膜或隔板，其具有在达到至少5.2伏或5.5伏或更高电压下在锂电池中稳定的传导沉积层。根据至少其他选定的实施方案，本发明或公开涉及一种用于电池的隔板，其具有在电池单元、电池、电池组或者系统中在达到至少5.2伏、至少5.5伏或达到7伏下稳定的具有防氧化和无粘合剂处理的沉积层，该沉积层优选是薄的、非常薄的或者超薄的金属或者金属氧化物沉积，通过例如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜上；一种电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧(面)或两侧(面)具有传导沉积层的传导微孔膜或基底；一种电池隔板，其具有在至少5.2伏或更高，例如高达5.5伏下在电池中稳定的传导、半传导或非传导沉积层；一种电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧具有非传导性沉积层的非传导性微孔膜或基底；一种具有非传导性沉积层(至少在电解质中)的电池隔板，所述非传导性沉积层在达到至少5.2伏或更高伏下在电池中稳定；一种增强型隔板，用于能量储存装置(例如二次锂离子电池)，其具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是以下中的至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜是以下中至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层，所述陶瓷增强的隔板提供了至少下列之一：提高的安全性、循环寿命或高温性能；氧化或还原反应界面、表面或边界，隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层在使用期间防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应，提高锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及在高温下的高尺寸稳定性或其组合。
发明背景
聚合物涂层和含陶瓷的聚合物涂层的应用是改善锂电池中微孔电池隔膜的热安全性能的已知方法。在各种电池系统中，例如锂离子可再充电电池系统中，为了提高高温稳定性，控制微孔电池隔膜的隔板-阴极界面处的氧化，并且改善微孔电池隔膜的安全性能，可以将这种涂层作为涂层或层施加到微孔电池隔膜的一侧或两侧上。
美国专利No.6,432,586(其通过引用整体并入本文)公开了各种陶瓷涂覆的隔板。另外，美国专利公开No.2014/0045033(其全部内容通过引用并入本文)公开了用于微孔电池隔膜的各种含陶瓷颗粒的聚合物涂层，其可提供安全性、电池循环寿命和高温性能方面的改进。这样的涂层可以包括一种或多种聚合物粘合剂，一种或多种类型的无机陶瓷颗粒和水基(水性)或非水性溶剂。这样的涂层可以使用各种技术施加，例如但不限于浸涂、刮刀、凹版印刷、幕涂、喷涂等。此外，各种已知的含陶瓷颗粒的聚合物涂层可以以不同的厚度施加，例如在微孔电池隔膜的一侧或两侧上的2至6微米(或者um)厚度。然而，已知的涂覆技术可能不能施加均匀的、受控厚度小于1微米 更优选小于并且最优选小于的层。
此外，美国专利No.8,455,132公开形成均匀且厚度低于1μm的抗氧化层可能是困难的。通过各种制造方法施加的至少某些已知的聚合物涂层和含陶瓷的聚合物涂层可能本质上是厚的，容易产生缺陷，和/或在涂层中容易不均匀，因此可能限制对隔板氧化保护的有效性。
因此，需要在聚合物微孔膜上施加超薄均匀的金属和/或金属氧化物沉积来专门解决上述问题。
另外，需要用于锂离子电池微孔隔膜的优异的抗氧化层，需要在面向阴极的隔膜侧面上的耐氧化层，所述层在隔板和阴极的界面处可以是超薄的，以及需要用于微孔隔膜的抗氧化层，其可以在高压电池系统中达到至少5.2伏或达到5.5伏的电压下稳定。
进一步地，需要一种超薄高抗氧化微孔隔板，其可防止在电池中达到至少5.2伏或达到5.5伏的高电压下的涓流充电。
发明内容
根据至少选定的实施方案、方面或目的，本申请或发明可以解决上述需要或问题，和/或可以提供薄的、非常薄的或超薄的沉积，并且可以是：金属或金属氧化物，一种或多种有机材料，或涂覆或嵌入聚合物微孔膜内的传导金属或陶瓷层，用于锂电池，例如可再充电锂离子电池的微孔隔膜的优异的抗氧化层，至少在隔膜的面向阴极的一侧的抗氧化层，该层在隔板和阴极的界面处可以是超薄的，并且还可以在高电压电池系统中高达至少5.2伏或高达5.5伏的电压下稳定，可以防止在高达至少5.2伏或高达5.5伏的高电压下在电池中的涓流充电的超薄高抗氧化性微孔隔板，金属和/或金属氧化物在聚合物微孔膜或基底上的超薄均匀沉积，和/或诸如此类。
根据至少选定的实施方案、方面或目的，本申请或发明可以解决上述疑难、需要或问题，和/或可以在多孔或微孔膜或基底上提供薄的、非常薄的或超薄的沉积，其为包含无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合中至少一种的一个或多个层，例如金属和/或金属氧化物在聚合物多孔或微孔膜或基底的至少一侧上，所述层采用诸如物理气相沉积的沉积方法或技术来施加，均匀的、受控厚度小于1微米更优选小于最优选小于的层，均匀并具有低于1μm的厚度的抗氧化层，金属和/或金属的超薄均匀沉积涂覆到聚合物微孔膜上，用于锂离子电池微孔隔膜的优异的抗氧化层，在面向阴极的隔膜侧面上的抗氧化层，该层在隔板和阴极的界面处可以是超薄的，用于微孔隔膜的抗氧化层，其可以在高压电池系统中达到至少5.2伏或达到5.5伏或更高的电压下稳定，超薄高度抗氧化微孔隔板，可以在达到至少5.2伏，或达到5.5伏的高电压下在电池中防止涓流充电，等等。
根据至少选定的实施方案，本申请、公开或发明涉及新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底，隔板、复合物、电化学装置和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，本申请涉及新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板，其具有用于电池的防氧化和无粘合剂的沉积层和/或用于锂电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂沉积层，该层在电池中达到至少5.2或达到至少5.5伏下稳定。沉积层优选是超薄沉积，并且可以是：金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料或传导金属或陶瓷层，通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到或嵌入聚合物微孔膜或隔板中。通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。此外，所述沉积方法可以优选沉积厚度小于0.5μm的均匀层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂覆技术来实现。根据至少特定的实施方案，本文所述的电池隔膜或隔板涉及多层或复合微孔膜电池隔板，其可以具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高，或5.5伏的高电压电池系统中稳定。根据至少其他选定的实施方案，本公开或发明涉及一种用于电池的隔膜或隔板，其具有在锂电池中达到至少5.2伏或5.5伏或更高电压下稳定的传导沉积层。根据至少其他选择的实施方案，本发明或公开内容涉及一种用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂处理或沉积层，其在电池单元、电池、电池组或系统中在达到至少5.2伏、至少5.5伏或至少7伏下稳定，所述沉积层优选通过无粘合剂和无溶剂的沉积方法，例如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等方法，施加到聚合物微孔膜上的金属或者金属氧化物的薄的、非常薄的或者超薄的沉积；使用传导微孔膜或基底的电化学装置，其在聚合物多孔膜的一面或两面上具有传导沉积层，用于电池的隔板，具有传导、半传导或非传导沉积层，其在至少5.2伏或更高，例如高达5.5伏的电池中是稳定的；使用非传导微孔膜或基底的电化学装置，其在聚合物多孔膜的一面或两面上具有非传导沉积层，具有非传导性沉积层(至少在电解质中)的电池隔板，所述非传导性沉积层在至少5.2伏或更高电压下在电池中稳定；用于能量储存装置(例如二次锂离子电池)的增强型隔板，其包括具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是以下中的至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜是以下中的至少一种：单层、多层、单片、和/或多片结构，以及位于所述微孔膜的两个表面之间的陶瓷层，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒层和聚合物粘合剂，所述陶瓷增强的隔板提供了至少以下一种：改进的安全性、循环寿命或高温性能；氧化或还原反应界面、表面或界面；隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，在使用期间防止或停止使用过程中发生进一步氧化或还原反应，提高锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及高温下的高尺寸稳定性或其组合。
根据某些实施方案，本文所述的隔膜涉及具有金属和/或金属氧化物沉积的非常薄或超薄沉积的微孔电池隔膜，所述沉积的厚度在至1微米。金属和/或金属氧化物在微孔膜上的非常薄或超薄沉积，厚度范围为至1μm可使得隔板与被涂覆较厚的涂层和/或用由先前已知的涂布方法产生的涂层的隔板具有相同或更好的目标性能。
这里使用的金属元素可以是惰性的或反应性的。如本文所述，金属和/或金属氧化物的优选超薄沉积对聚合物多孔或微孔膜或基底(例如，涂布或未涂布的微孔膜)的总厚度产生非常小的附加厚度，但可以提供与厚得多的抗氧化涂层，例如使用涂覆方法(例如浸涂、刮刀、幕涂、凹版等)施加的2至6μm厚(或更厚)涂层，等效的抗氧化性。本文所述的金属和/或金属氧化物的超薄沉积可以将一个或多个传导层添加到单层或多层聚合物微孔膜，并且可以形成具有一个或多个传导层和/或一个或多个非传导层的聚合物微孔膜，所述非传导层可以是聚合物涂层和/或至少一个微孔聚烯烃隔膜。
在至少某些实施方案中，本发明的金属和/或金属氧化物沉积可以是导电的，并且可以在横跨聚合物微孔膜的横向方向上提供均匀的电流分布，这可能是在电池(例如锂离子电池)中的热失控事件或潜在的热失控事件中将电流分布消散到一个更大的区域中的有效方法。包括具有在至1μm范围内的优选厚度的诸如金属和/或金属氧化物的导电材料的非常薄或超薄沉积的传导层可以提供一种在电池中消散电流的有效方法。
在至少某些实施方案中，如本文所述的反应性金属和/或反应性金属氧化物的超薄沉积可以与电解质(例如，含有锂盐如六氟磷酸锂(LiPF6)形成钝化层。在超薄沉积中使用铝(或铝的一些反应性形式)的情况下，铝可以与电解质(例如LiPF6电解质)反应，形成氟化铝(AlF3)钝化层。该钝化层可以耐氧化并且可以在反应性铝的表面上提供保护层，其可以防止聚合物隔板或隔膜例如聚烯烃隔板或隔膜的氧化。一旦形成了反应性铝层，钝化层就已经形成或两者都形成了，从而可以实现提高的隔板氧化稳定性水平，其等同于具有厚得多的抗氧化涂层的隔板，仅举例来说，使用一些已知的涂布方法(例如，浸渍、刮刀、幕、凹版等涂布方法中的一种或多种)施加的2至6μm厚(或更厚)的抗氧化涂层的隔板。
根据至少选定的实施方案，本发明的用于诸如锂离子电池的锂电池微孔膜上的优异抗氧化层可以至少在隔膜的面向阴极的一侧上，其中该层在隔膜和阴极的界面处可以是超薄的，并且可以在高电压电池系统中达到至少5.2伏或达到5.5伏或更高的电压下稳定，和/或可以提供超薄高抗氧化的微孔隔板，其可以防止在如高电压二次锂电池、锂离子电池、锂聚合物电池、锂凝胶电池、锂棱柱形电池等锂电池中达到至少5.2伏，或达到5.5伏或更高的高电压时的涓流充电。
根据至少选定的实施方案，本申请或发明涉及新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，本申请涉及新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板，能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜，隔板和/或电池的方法和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂的沉积层，其在达到5.2伏或高至5.5伏下在电池中稳定。沉积层优选是通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加于聚合物微孔膜的金属或金属氧化物的超薄沉积。通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。此外，沉积方法可以优选地沉积厚度小于0.5μm的均匀层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂覆技术来实现。根据至少具体的实施方案，本文所述的电池隔膜涉及多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在达5.2伏或达5.5伏的高电压电池系统中稳定。根据至少其他选定的实施方案，本发明涉及一种具有传导沉积层的电池隔板，该传导沉积层在达到至少5.2伏，或达到5.5伏下在电池中稳定。
根据至少某些实施方案，本申请涉及一种新型或改进的微孔电池隔膜、隔板、包括这种隔板的电池、制造这种膜、隔板和/或电池的方法、和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些实施例，本发明涉及一种用于一次或二次电池的电池隔板，其可以包括通过诸如气相沉积、真空的沉积、物理气相沉积、原子层沉积或化学气相沉积方法形成的金属和/或金属氧化物的超薄层，具有厚度小于一微米的非常薄或超薄的沉积。金属可以是惰性金属或反应性金属。惰性金属和/或金属氧化物沉积在电池中是抗氧化的。反应性金属或金属元素沉积可以与存在于电解质中的锂盐或添加剂反应，形成防止隔膜进一步氧化的稳定的保护或钝化层。根据至少某些实施方案，本发明涉及具有金属和/或金属氧化物沉积的聚合物微孔膜，其可以在达到至少5.2伏，例如，高达5.5伏的电池中具有优异的抗氧化性和高电压稳定性。
为了限制整个隔膜、膜或隔板的厚度，金属和/或金属氧化物的超薄沉积可能是理想的。超薄沉积优选指至50nm的沉积层、涂层或多个涂层。沉积层可以是金属或金属氧化物的超薄涂层。此外，金属和/或金属氧化物的超薄层可以是无粘合剂的。非常薄的沉积优选指小于1微米，优选小于0.75微米，更优选小于0.5微米，最优选小于0.1微米(和大于50纳米)的沉积层、涂层或多个涂层。薄的优选指沉积层、涂层或多个涂层小于10微米。
根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板、其具有薄的、非常薄的或超薄的沉积、层或涂层(优选小于200nm)，其提供氧化保护，保持的或改善的孔隙率，保持的或改善的机械强度，保持的或改善的关断行为，保持的或改善的水含量。优选使用物理气相沉积(PVD)、化学沉积(ALD)、脉冲激光沉积(PLD)、原子层沉积(ALD)或超短脉冲激光沉积将沉积、层或涂层施加到隔板。
根据至少某些实施方案，本发明涉及用于一次或二次锂电池的电池隔板，其可包括金属和/或金属氧化物的超薄沉积。金属元素可以是惰性金属或反应性金属。惰性金属元素和/或金属氧化物的沉积具有优异的抗氧化性。反应性金属元素的沉积可以与存在于各种电解质中的锂盐或添加剂反应，形成稳定的保护层或钝化层，其在电池隔膜中对氧化稳定。本文所述的一个这样的发明涉及具有金属和/或金属氧化物沉积的聚合物微孔膜，其具有优异的抗氧化性，并且在电池中可以具有达到至少5.2伏，例如达到5.5伏的高电压稳定性。此外，本文所述的另一发明涉及具有反应性金属元素沉积的微孔电池隔膜，其可以与包含锂盐如LiPF6的电解质反应以形成钝化层，该钝化层一旦形成就可以具有优异的抗氧化性并且可以达到至少5.2伏，例如高达5.5伏的高电压下在电池中稳定。
在图1所示的至少一个实施例中，由于聚合物微孔膜或薄膜在阴极/隔板界面容易受到氧化，可以将金属和/或金属氧化物沉积施加到面向电池阴极的非传导聚合物微孔膜或薄膜的一侧。在如图3所示的至少另一个实施例中，可以将金属和/或金属氧化物沉积施加到面向阳极的非传导聚合物微孔膜或薄膜的一侧。在图2所示的至少另一个实施例中，可以将金属和/或金属氧化物沉积施加到非传导聚合物微孔膜或薄膜的两侧。当金属是反应性金属时，在其与包含锂盐如LiPF6的电解质反应以形成钝化层之后，在聚合物微孔膜或薄膜上形成抗氧化层，其在达到5.2伏或更高的电压(例如，达到5.5伏)的电池中稳定。尽管图1-12、24-35、38和39提到聚合微孔薄膜或聚合物微孔隔板(其可能是优选的)，但应理解，所述膜、薄膜、基底或隔板可以是一层或多层或片的多孔(例如大孔、微孔、介孔或纳米多孔)或微孔聚合物材料。尽管图1-12提到了金属或金属氧化物沉积，但应理解，所述沉积、层、涂层或多个涂层可以是无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合等的一个或多个沉积、层或涂层，例如薄的、非常薄的或超薄的金属和/或金属氧化物沉积。尽管图24-35提到了有机材料沉积，但应理解，所述沉积、层、涂层或多个涂层可以是无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合等的一个或多个沉积、层或涂层，例如薄的、非常薄的或超薄的有机材料沉积。
根据某些实施方案，本发明涉及聚合物微孔膜、薄膜和/或基底，其具有使用气相沉积方法施加的金属和/或金属氧化物的超薄沉积，其厚度可以是小于一微米。这种气相沉积方法可以基于物理气相沉积工艺，例如但不限于溅射和蒸发、原子层沉积(ALD)工艺或化学气相沉积工艺。物理气相沉积方法可包括蒸发金属或金属氧化物，并在基底，例如聚合物微孔膜上形成极薄的层。由单层单独的原子或分子的金属和/或金属氧化物组成的气相沉积可以沉积在聚合物微孔膜上。此外，可以将由多个单独的原子或分子的金属和/或金属氧化物构成的气相沉积层沉积到聚合物微孔膜上。此外，可以以小于1微米的厚度，更优选地以小于0.5μm、更优选小于1,000埃、最优选小于500埃的厚度，在聚合物微孔膜上以各种顺序形成金属和/或金属氧化物的一层或多层可能的组合。
这种施加小于1μm厚度的薄或超薄沉积的可靠方法是使用例如浸渍、凹版印刷、刮刀、幕涂等涂布方法不能实现的。使用物理气相沉积方法、原子层沉积方法或化学气相沉积方法进行超薄沉积的施加提供了一种施加均匀抗氧化层的方法。考虑到用于锂离子电池的聚合物微孔膜通常可具有5至25μm的厚度，使用物理气相沉积方法、原子层沉积方法或化学气相沉积方法实现的沉积施加控制水平可以具有足够的精确度，从而在聚合物微孔膜上仅有微小的厚度增加。
此外，使用物理气相沉积方法的益处可能是不需要使用溶剂和/或聚合物粘合剂。物理气相沉积可以提供施加无粘合剂沉积的方法，其可以增加电池的电压稳定性。这种在抗氧化层中不使用粘合剂的方法可以消除有时被认为是某些已知陶瓷涂层的脆弱方面，即粘合剂组分的氧化。
根据某些实施方案，本文所述的聚合物微孔膜涉及一种施加有层厚度在至1微米范围内的金属和/或金属氧化物的薄或超薄沉积的聚合物微孔膜。
本文所述的金属元素和/或金属氧化物的超薄沉积对聚合物微孔膜的总厚度产生非常小的附加厚度，但是可以提供与使用其他涂布方法例如浸涂、刮刀、幕涂、凹版印刷等涂布方法施加的厚得多的(例如2至6μm或更大的厚度的)抗氧化涂层相当的抗氧化稳定性。
根据某些实施方案，本文所述的隔膜涉及具有薄或超薄有机材料沉积的微孔电池隔膜，其中沉积的厚度在20埃到1微米的范围内。在微孔膜上，薄或超薄沉积，厚度范围为至1μm的有机材料沉积层，可以导致隔板具有与使用较厚涂层和/或由先前已知的涂布方法产生的涂层涂覆的隔板相同或更好的目标性能。
如本文所述的有机材料沉积的超薄沉积对聚合物微孔膜或基底(例如，涂布的或未涂布的微孔膜)的总厚度产生非常小的附加厚度，但是可以提供等同于采用(例如，浸涂，刮刀，帷幕，凹版等)涂布方法施加的厚度为2至6μm(或更厚)的抗氧化涂层的抗氧化性。本文所述的有机材料沉积层的超薄沉积可以将一个或多个抗氧化和/或传导层添加到单层或多层聚合物微孔膜，并且可以形成具有一个或多个传导层和一个或多个非传导层的聚合物微孔膜，所述非传导层可以是至少一个微孔聚烯烃隔膜。
在至少某些实施方案中，本发明的有机材料沉积层可以是导电的，并且可以在横跨聚合物微孔膜的横向方向上提供均匀的电流分布，这可能是在电池(例如锂离子电池)中的热失控事件或潜在的热失控事件中将电流分布消散到一个更大的区域中的有效方法。包括厚度在至1μm范围内的有机材料的薄或超薄沉积的传导层可以提供发散电池中的电流的有效方法。包括厚度在至1μm范围内的有机材料的薄或超薄但更高密度的沉积的传导层可以提供在电池中消散电流的有效方法。
例如锂离子电池等的锂电池用微孔膜上的本发明的优异的基于有机材料的耐氧化层，可以至少设置在面向正极的隔膜侧，该层在隔板和阴极之间的界面处可以是超薄的，并且可以在高压电池系统中达至少5.2伏或达5.5伏的电压下稳定，和/或可以提供超薄高抗氧化微孔隔板以防止在锂电池中达至少5.2伏或达5.5伏的高电压下的涓流充电。
有机材料沉积的超薄沉积可能是需要的，以便限制整个隔膜的厚度。此外，有机材料沉积的超薄层可以是无粘合剂的。
在图1所示的至少一个实施例中，由于聚合物微孔膜或薄膜在阴极/隔板界面容易受到氧化，可以将有机材料施加到面向电池中的阴极的非传导聚合物微孔膜或薄膜的一侧。在图3所示的至少另一个实施例中，可以将有机材料沉积施加到面向阳极的非传导聚合物微孔膜或薄膜的一侧。在图2所示的至少另一个实施例中，可以将有机材料沉积施加到非传导聚合物微孔膜或薄膜的两侧。
根据某些实施方案，本发明涉及聚合物微孔膜、薄膜和/或基底，其具有使用气相沉积方法施加的有机材料沉积的薄或超薄沉积，其厚度可以是小于1微米，优选小于50nm。这种气相沉积方法可以基于化学气相沉积法、原子层沉积法或物理气相沉积法。
气相沉积方法可包括蒸发有机材料并在诸如聚合物微孔膜的基底上形成极薄的层。由单层有机材料单独原子或分子组成的气相沉积可以沉积在聚合物微孔膜上。此外，由多层有机材料单独原子或分子组成的气相沉积层可以沉积到聚合物微孔膜上。另外，有机材料沉积以各种顺序施加的一层或多层可能的组合可以在聚合物微孔膜上以小于1微米的厚度形成，优选厚度小于0.5μm，更优选厚度小于最优选地厚度小于
根据某些实施方案，本文所述的聚合物微孔膜涉及其上施加有具有在至1μm范围内的层厚度的有机材料超薄沉积的聚合物微孔膜。
此外，本文所述的反应性金属元素的超薄沉积可能对聚合物微孔膜的总厚度仅产生很小的附加厚度，然而，在通过与包含锂盐如LiPF6的电解质反应形成钝化层之后，可以提供与厚得多的抗氧化涂层(例如使用其他涂布方法如浸涂、刮刀、幕涂、凹版印刷等涂布方法施加的2至6μm或更大厚度的涂层)等效的抗氧化稳定性。
根据至少特定的实施方案，本公开或发明涉及具有至少一个传导层的新型或改进的电池隔板。根据至少一个实施例，用于锂二次电池的电池隔板包括传导层。所述传导层是导电的和/或导热的。所述传导层被嵌入在一个或多个热塑性层之内或之间。所述传导层可嵌入基于聚乙烯的层内。所述基于聚乙烯的层可以夹在聚丙烯层之间。所述传导层优选包括不锈钢材料。不锈钢材料可以是不锈钢颗粒、不锈钢纤维和/或不锈钢箔。不锈钢箔可以是多孔的。特定的锂二次电池包括具有所述传导层的前述隔板。
根据某些实施方式，传导层还可以充当增强层，其包括热机械稳定材料，例如金属氧化物陶瓷化合物、高熔点聚合物、金属氧化物和聚合物复合材料，通过逐步的制造工艺嵌入微孔隔膜。诸如物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积的单独的涂覆工艺可以用于沉积厚度范围在约至10微米之间，优选至少约10纳米且小于约1微米的增强层或多层。在隔板内部沉积薄的、非常薄的或超薄的增强层可以提供机械强度和改进的安全性。在选定的实施方式中，具有或不具有导电元件的增强层可以改善隔板卷曲、涂层粘附、减少电池组件中的静电辅助，并且改善热稳定性。根据至少特定的实施方案，所述传导层沉积层可以被施加到层压或附接到非织造膜的非织造单层或微孔膜。此外，在至少某些实施例中，嵌入式陶瓷传导层可以包含具有在≥250℃下>2％挥发性组分的陶瓷涂层。在至少某些实施例中，传导或嵌入式或增强型隔板可以包括具有离子性传导粘合剂的陶瓷层。在至少某些实施例中，传导层或嵌入层的厚度为约1-10μm(或um)或更大，优选约2-10μm厚，更优选约3-10μm厚，最优选约3-5μm厚。
附图简要说明
图1包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的一侧上具有金属和/或金属氧化物沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图2包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的两侧上具有金属和/或金属氧化物沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图3包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在面向阳极的微孔膜或薄膜的侧面上具有金属和/或金属氧化物沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图4包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有金属和/或金属氧化物沉积且在面向阳极的微孔膜或薄膜的另一侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图5包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的两侧上具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图6包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图7包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图8包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜两侧具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图9包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图10包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上具有陶瓷涂层以及在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图11包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极和阳极的两侧面上具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极和阳极的两侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图12包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上具有金属和/或金属氧化物沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的面向阳极的侧面上的金属和/或金属氧化物沉积层上具有陶瓷涂层以及在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图13包括2500微孔膜表面的扫描电子显微照片(SEM)图像，在放大倍数30,000x下。
图14包括根据本文一个实施例所述的具有铝沉积的2500微孔膜表面的扫描电子显微照片(SEM)图像，在放大倍数5,000x下。
图15包括如图14所示的具有铝沉积的2500微孔膜的表面的扫描电子显微照片(SEM)图像，在更高放大倍数30,000倍下。
图16包括根据本文所述的一个实施例的具有20nm氧化铝沉积的2500微孔膜的表面的扫描电子微图(SEM)图像，在放大倍数为3,000x下。
图17包括如图16所示的具有20nm氧化铝沉积的2500微孔膜表面的扫描电子微图(SEM)图像，在放大倍数20,000x下。
图18包括根据本文所述的一个实施例的具有10nm氧化铝沉积的2500微孔膜的表面的扫描电子微图(SEM)图像，在放大倍数20,000x下。
图19包括2500微孔膜在4.85伏时的涓流充电图。
图20包括根据本文所述的一个实施例的具有铝沉积的2500微孔膜在4.85伏特时的涓流充电图。
图21包括根据本文所述的一个实施例的未涂覆氧化铝沉积的2500微孔膜和涂覆氧化铝沉积的2500微孔膜的图像，其证明了改进的电解质润湿性。
图22包括显示穿刺强度、gurley和厚度之间关系的关系图。
图23包括卡尔-费休水分图。虚线表示行业可接受的水分阈值。
图24包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有有机材料沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图25包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的两侧上具有有机材料沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图26包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上具有有机材料沉积的聚合物微孔膜或薄膜。
图27包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的另一侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图28包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的两侧面上具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图29包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图30包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面具有有机材料沉积以及在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图31包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的两侧面上具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图32包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图33包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有有机材料沉积和在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上具有陶瓷涂层且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图34包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阴极和阳极的两侧面上具有有机材料沉积且在微孔膜或薄膜的面向阴极和阳极的两侧面上的两有机材料沉积层上都具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图35包括包含阳极、阴极和隔板系统的电池单元的示意图，其中隔板系统包括在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上具有有机材料沉积和在微孔膜或薄膜的面向阳极的侧面上的有机材料沉积层上具有陶瓷涂层且在微孔膜或薄膜的面向阴极的侧面上具有陶瓷涂层的聚合物微孔膜或薄膜。
图36是显示导体材料12分布在热塑性树脂14中形成传导层10的示意图。
图37是显示传导层10夹在微孔层22和24之间形成多层膜(或电池隔板)20的示意图。
图38是增强隔板的横截面图的示意图。
图39是具有增强隔板的锂离子电池的截面图。
图40包括具有传导铝层的2500隔板双层的图像。
图41包括具有传导铝层的2500隔板三层的图像。
图42包括具有传导铝层的2500隔板/非织造双层的图像。
发明详细说明
根据至少某些实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板，其可以在聚合物微孔膜或基底上具有一个或多个层，其包含通过无粘合剂和无溶剂沉积工艺施加的金属和/或金属氧化物和/或有机材料的薄的或超薄的沉积。金属和/或金属氧化物和/或有机材料的非常薄或超薄的沉积具有小于或等于1μm的优选厚度。通过采用这种非常薄或超薄的沉积层，可以增加诸如可再充电锂离子电池等的锂电池的能量密度。此外，无粘合剂且无溶剂的沉积方法可沉积具有小于1μm，优选小于最优选小于的厚度的均匀沉积层，所述均匀性和厚度的组合可能不能通过已知的涂覆技术来完成。根据至少某些实施方案，本文所述的各种实施方案涉及聚合物微孔电池隔膜，其可以具有优异的抗氧化性并且可以在达到至少5.2伏，例如高达7伏的高电压系统中稳定。惰性金属元素、反应性金属元素和/或金属氧化物和/或有机材料的非常薄或超薄的沉积可以通过物理气相沉积方法、原子层沉积方法或化学气相沉积法施加到聚合物微孔膜上。
物理气相沉积(PVD)可以包括多种蒸气和/或真空沉积方法，用于通过将气化形式的期望薄膜材料冷凝到各种基底表面上来沉积薄膜。PVD用于制造各种物品，仅举例来说，包括半导体装置，用于气球和快餐袋的镀铝PET薄膜以及用于金属加工的涂层切割工具。真空金属化是物理气相沉积的一种形式，即通过蒸发将金属与非金属基底结合的工艺。真空金属化中使用的最常见的金属是铝，其原因有多种，如成本、热力学和反射性能。
气相沉积工艺是根据本文所述的各种实施方案的惰性金属元素、反应性金属元素和/或金属氧化物的超薄沉积应用的一种优选方法，这是由于其对沉积层厚度，沉积层的超薄厚度以及超薄沉积层的无缺陷或基本无缺陷的质量的良好控制。在至少某些实施例中，沉积层可以是有机材料。在小于1μm范围内的非常薄的沉积层厚度是理想的，从而不会增加隔膜的总厚度。本文所述的非常薄的沉积层对隔膜的总厚度产生很小的附加厚度。惰性金属元素、金属氧化物和/或有机材料的超薄沉积可以提供具有与厚得多的隔板(例如具有使用浸涂、刮刀、幕涂等涂覆方法涂覆的具有2至6μm厚(或更厚)的涂层的隔板)相同的氧化稳定性水平的隔板。反应性金属元素(例如铝)的超薄沉积可以与电池电解质反应，电池电解质可以包含例如LiPF6等的锂盐，并形成AlF3钝化层。这种超薄钝化层耐氧化并且可以提供具有与更厚的隔板(例如具有使用浸涂、刮刀、幕涂等涂覆方法涂覆的具有2至6μm厚(或更厚)的涂层的隔板)相同的氧化稳定性水平的隔板。
非常薄的电池隔板或隔膜可能是理想的，因为它在电池中占据较小的体积并且可以使电池具有较高的体积和重量能量密度。
在形成本文所述的沉积层时，可采用气相沉积技术来以小于1μm的薄或超薄厚度沉积非常薄的金属和/或金属氧化物层作为沉积层。物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)是三种公知类型的气相沉积技术。物理气相沉积的非限制性例子是溅射和蒸发。物理气相沉积可包括蒸发金属元素、反应性金属元素、惰性金属元素或金属氧化物，并在诸如隔膜的基底上形成极薄的层。气相沉积层可以沉积在微孔隔膜上，该气相沉积层由单层独立原子或分子高度抗氧化材料组成，如金属和/或金属氧化物。此外，可以在微孔隔膜上沉积气相沉积层，该气相沉积层由多层独立原子或分子高度抗氧化材料组成，例如惰性金属元素、反应性金属元素或金属氧化物化合物和/或有机材料。另外，可以以小于1微米的厚度，更优选以小于0.5μm，更优选小于1,000埃，最优选小于500埃的厚度在微孔隔膜上形成以不同顺序施加的金属和/或金属氧化物和/或有机材料的一层或多层可能的组合。
原子层沉积(ALD)(其是将沉积沉积到层中的薄膜生长方法)也可用于以受控方式施加超薄沉积层。通常，薄膜前体的蒸汽在真空室中被吸收在基板上。然后将蒸气从腔室抽出，在基底上留下一薄层吸收的前体，通常基本上是单层。然后在热条件下将反应物引入室中，其促进与吸收的前体反应以形成所需材料的层。反应产物从室中泵出。随后的材料层可以通过再次将基板暴露于前体蒸气并重复沉积过程来形成。ALD可以极大密度的层生产和最少量的缺陷生产非常薄的薄膜。ALD适用于制造用于封装塑料基板上的敏感电子器件和元件的阻隔层。
化学气相沉积(CVD)技术也可用于以受控方式施加非常薄或超薄的沉积层。化学气相沉积是将固体薄膜应用于表面的另一种广泛使用的材料加工技术。它已被用来沉积非常广泛的材料。在其最简单的体现中，CVD包括使一种或多种前体气体流入含有一个或多个将要施加CVD层的被加热物体的腔室中。化学反应发生在热表面上和附近，导致在表面上沉积薄膜。这伴随着与未反应的前体气体一起排出室外的化学副产物的产生。可以在热壁反应器和冷壁反应器中，在小于总压到大于大气压的压力下，在有或没有载气的情况下，在典型的200-1600℃的温度下进行。还有各种增强的CVD工艺，其涉及使用等离子体、离子、光子、激光、热丝或燃烧反应来增加沉积速率和/或降低沉积温度。
使用PVD、CVD或ALD施加沉积层可以提供可靠的方法来控制惰性金属元素、反应性金属元素和/或金属氧化物化合物的沉积的附加厚度。沉积层或多个沉积层的厚度可以是超薄的并且在小于1μm的范围内，更优选地小于0.5μm，更优选地小于并且最优选地以小于的厚度。使用例如浸涂、凹版印刷、刮刀、幕布等其他涂布方法可能无法获得以小于1μm的厚度施加的薄、非常薄或超薄沉积的可靠方法。使用PVD、CVD或ALD沉积方法中的一种或多种的超薄沉积的应用可以提供施加均匀抗氧化层的可靠方法。当考虑到用于电池的聚合物微孔膜在一些情况下具有在5到25微米之间的厚度，在PVD、CVD或ALD沉积方法中实现的施加控制水平可以具有足够的准确度，从而在聚合物微孔膜不产生明显的厚度增加。
用于施加聚合物涂层或含陶瓷的聚合物涂层的替代涂覆方法是本领域技术人员已知的，并且一些可以通过改善安全性、电池循环寿命和高温性能等来提高电池中的微孔电池隔膜的性能。这样的涂层可以包括一种或多种聚合物粘合剂，一种或多种类型的颗粒(例如无机陶瓷颗粒)和水基溶剂或非水溶剂。这样的涂层可以作为涂层或层施加到微孔电池隔膜的一侧或两侧上，以促进高温稳定性，降低热收缩，控制电池的隔板-阴极界面处的氧化，提高电池，如锂离子充电电池系统中微孔电池隔膜的安全性能。这样的涂层可以使用已知的技术施加，例如但不限于浸涂、刮刀、凹版印刷、幕涂等。这些含聚合物和/或陶瓷颗粒的聚合物涂层通常以2-6微米或更高的厚度涂覆到微孔电池隔膜的一侧或两侧上。然而，这些已知的涂覆技术可能不能施加具有小于1微米，小于0.5微米，更优选小于并且最优选小于的具有受控厚度的均匀层。
根据某些实施方案，含聚合物和/或陶瓷颗粒的聚合物涂层可以被施加到金属和/或金属氧化物沉积层上或加入到金属和/或金属氧化物沉积层中，以进一步改善隔板的各种性能，例如隔膜在高温下的热稳定性。美国专利No.6,432,586(其全部内容通过引用并入本文)公开了多种陶瓷涂覆的隔板。另外，美国专利公开No.2014/0045033(其全部内容通过引用并入本文)公开了用于微孔电池隔膜的多种含陶瓷颗粒的聚合物涂层，其可提供安全性、电池循环寿命和高温性能方面的改进。这样的涂层可以包括一种或多种聚合物粘合剂，一种或多种类型的无机陶瓷颗粒和水基或非水溶剂。这样的涂层可以使用各种技术施加，例如但不限于浸涂、刮刀、凹版印刷、幕涂、喷涂等。此外，各种已知的含陶瓷颗粒的聚合物涂层可以以不同的厚度施加，例如在微孔电池隔膜的一侧或两侧上具有2至6微米的厚度。
根据某些实施方案，本文所述的电池隔膜涉及一种聚合物微孔膜(该膜的优选厚度在2至200μm的范围内，更优选小于50μm)，其被施加沉积层，该沉积层包含一种或多种有机材料的沉积，并且这种沉积层的厚度在20埃至1微米的范围内。在一些实施例中，有机材料可以包括一种或多种非传导和/或传导聚合物。在各种实施例中，有机材料沉积层可以包括以下一种或多种传导或传导形式的各种组合：聚吡咯(PPY)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚(3-噻吩乙酸)(PTAA)、聚(氟)、聚亚苯基、聚苯乙烯、聚天冬氨酸、聚萘、聚对苯乙炔(PPV)、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因和/或聚(对苯硫醚)(PPS)。
根据某些实施方案，本文描述的电池隔膜涉及聚合物微孔膜，其上施加包含高度抗氧化材料(例如惰性金属元素)的沉积层，其中沉积层厚度在到1μm。惰性金属元素的非限制性例子可以是金和铂。当具有沉积层的微孔聚合物膜的侧面与阴极接触时，将化学稳定的金属例如金或铂沉积到微孔聚合物膜或薄膜上可以产生抗氧化层。当电池是高压电池(例如，高达5.2伏特或更高的电池，例如高达7.0伏特或更高的电池)时，氧化可能更具侵蚀性，保护性抗氧化层适于限制微孔聚合物膜抵靠阴极的氧化降解。根据本文各实施方案的金属沉积层为传导层并且可以消散电池单元内的电流分布。
在至少某些实施方案中，本文所述的本发明的金属氧化物、有机和/或金属、传导沉积层可以被施加到聚合物的一个或多个非传导层，所述聚合物为例如聚烯烃，例如但不限于，聚丙烯、聚丙烯共混物、聚丙烯共聚物或其混合物以及聚乙烯、聚乙烯共混物，聚乙烯共聚物或其混合物。非传导层的非限制性实例可包括通过干法或湿法制造的单层、双层、三层或多层(共挤出或层压)多孔膜，这两者都是本领域技术人员公知的。
根据至少某些实施方案，反应性金属元素的实例可以包括铝(Al)、镍(Ni)和铜(Cu)。作为反应性金属元素的例子，当暴露于空气中的氧气时，铝将形成氧化铝(Al2O3)的超薄保护层。一层Al2O3可以稳定地防止空气中的进一步氧化。此外，当铝(Al)暴露于含有锂盐如LiPF6的电池电解质时，铝可以反应并形成对氧化稳定的氟化铝(AlF3)的超薄保护层。此外，铝、镍和铜是导电金属。氟化铝(AlF3)是不导电的。
图1-12中所示的示意图可以包括反应性金属、惰性金属、金属氧化物或它们的一些组合作为这些附图中描绘的金属或金属氧化物沉积层的一部分。仅举例来说，使用反应性金属如铝作为一个实例，图1可以示出电池单元的示意图，其中聚合物微孔膜或薄膜位于阴极和阳极之间，以及薄的、非常薄的或超薄的反应性金属铝的保护性沉积已经被施加到与阴极相邻或接触的聚合物微孔膜或薄膜的一侧。一个或多个铝沉积层的应用可以形成含有一个或多个传导层的聚合物微孔膜或薄膜。铝可以用于本文所述的本发明的沉积层中，并且可以使用物理气相沉积方法、原子层沉积方法或化学气相沉积方法将铝应用于非导电聚合物微孔膜或薄膜的一侧或两侧。例如但不限于聚乙烯(PE)的聚合物可能比聚丙烯更容易在电池中被氧化。施加到PE隔膜的铝沉积层可以保护隔板在阴极/隔膜界面处免受氧化，因为铝可以与电池中的电解质反应形成氟化铝钝化层(AlF3)，其中电解质可以包含锂盐如六氟磷酸锂(LiPF6)。AlF3钝化层对于进一步的氧化是稳定的。
Al沉积可以被描述为反应性“原位”层，因为它可以与含有LiPF6盐的电解质反应并形成氟化铝(AlF3)层。由于其惰性化学行为，可以将在铝沉积层的表面上形成的氟化铝层称为钝化层。在这样的系统中，新的、未反应的、刚暴露的铝等被认为是自我修复的，因为充足的电解质供给回流到新的、未反应的、刚暴露的铝等部位上以与Al反应来形成更多的AlF3。AlF3层可以提供保护层以防止各种材料的进一步反应，例如防止可能造成锂离子电池和/或电池单元的性能降低的电极材料与含LiPF6的电解质的反应。
金属氧化物化合物的非限制性实例可以是氧化铝(Al2O3)。Al2O3是在例如含LiPF6的锂盐的碳酸烷基酯电解质的典型混合物中不会发生氧化的抗氧化材料。可以使用物理气相沉积方法、原子层沉积方法或化学气相沉积方法将Al2O3抗氧化沉积层施加于电池隔膜的两侧以保护膜免于氧化，该氧化可能限制聚合物微孔膜在电池中的安全性能和/或可能对电池的寿命具有不利影响。在阴极/隔板界面的氧化过程可能更需注意；另外，由于聚合物微孔膜(例如但不限于聚乙烯)对氧化的敏感性，对于某些类型的膜，氧化过程可能更为需要注意。在与锂离子电池中的阴极接触的聚合物微孔膜的侧面上施加Al2O3抗氧化沉积层可保护聚合物微孔膜免于氧化。
气相沉积技术提供了以小于1μm，优选小于0.5μm，更优选小于并且最优选小于的非常薄的厚度来施加Al2O3抗氧化沉积的方法。此外，气相沉积可以施加均匀的抗氧化Al2O3沉积。其他涂布方法如浸涂、刮刀、幕涂等涂布方法可能不能达到使用气相沉积技术可实现的均匀性水平和无缺陷层质量。诸如物理气相沉积方法等的气相沉积方法的另一个优点是对于施加金属和/或金属氧化物沉积粘合剂组分可能是不需要的。这种通过在没有粘结剂的情况下沉积抗氧化沉积层来改善隔板的方法可以消除一些陶瓷涂层的脆弱方面，包括粘结剂组分的氧化。
在本文所述的一些实施方式中，可以将陶瓷涂层施加到本发明的隔板，并且这样的陶瓷涂层可以包括一种聚合物或诸如PVDF、PVDF:HFP、PEO、PTFE、SBR、PVA、丙烯酸和/或类似物等多种聚合物的组合，以及颗粒，例如金属氧化物陶瓷化合物，如氧化铝(Al2O3)。参见图4、9、10和12。这种陶瓷涂层可作为涂层施加在超薄金属和/或金属氧化物沉积层的之上，以进一步改善隔膜的各种特性，例如隔膜在高温下的热稳定性。图5、6、7、8、10、11和12示出了本发明的各种实施方案，其中将陶瓷涂层，例如含有氧化铝(Al2O3)的陶瓷涂层施加在气相沉积的优选超薄金属和/或金属氧化物沉积层之上。此外，图4、9、10和12示出了本发明的多种实施方案，其中将陶瓷涂层，例如含氧化铝的陶瓷涂层，施加在聚合物微孔膜或薄膜的一侧上。附加的陶瓷涂层可以使用多种涂布方法，如浸涂、凹版印刷、刮刀等涂布方法施加，作为厚度为1至10，有时为2至10μm的较厚层，以便在更高的温度，例如，达到或高于180℃的温度下进一步改善隔膜的热稳定性。
在本文所示和所述的各实施方案中，金属和/或金属氧化物的沉积层，仅举例而言，PVD施加的反应性金属层，可以是导电的并且可以在横跨电池隔膜的横向方向上提供均匀的电流分布，这可以是在电池中发生热失控事件或潜在的或可能的热失控事件的情况下将电流分布消散到更大区域的有效方法。
在各实施方案中，本申请或发明涉及与在锂离子电池中的微孔隔板上厚度大于50nm的金属和/或金属氧化物沉积有关的降低的性能参数和薄膜特性。相同或改进的薄膜特性包括但不限于水含量或保留性质和电解质润湿。锂离子电池行业标准建议水分含量低于500ppm为合格。表1显示了两种沉积涂层样品的含水量。两个样品用10nm的氧化铝涂覆，并分别显示401.3和212.6ppm的可接受水平的含水量。具有比50nm更厚的Al2O3层的薄膜使用卡尔-费休滴定法测定表现出高于标准的水分水平(图23)。
表1
样品号 重量(g) 水分(ppm) 水分(％)
PE EK1246 10nm AlOx 0.1916 401.3 0.040
PP 2500 10nm AlOx 0.1938 212.6 0.021
在本文所示和所述的各实施方案中，超薄沉积层可提供改善的润湿性。图21显示了与2500基膜相比改进的润湿性。
在本文所示和所述的各实施方案中，可以通过化学气相沉积法、原子层沉积法或物理气相沉积法将有机材料的超薄沉积施加于聚合物微孔膜。
图24-35所示的示意图包括一个或多个有机材料沉积层。使用有机材料沉积，图24示出了电池单元的示意图，其中聚合物微孔膜或薄膜位于阴极和阳极之间，并且一个或多个有机材料沉积层形成的薄的、非常薄的或超薄的保护性沉积被施加到与阴极相邻或接触的聚合物微孔膜或薄膜的一侧。一个或多个有机材料沉积层的施加可以形成含有一个或多个传导层的聚合物微孔膜或薄膜。有机材料沉积可以用于本文所述的本发明的沉积层中，并且可以使用化学气相沉积方法、原子层沉积方法或物理气相沉积方法将其施加到非导电聚合物微孔膜或薄膜的一侧或两侧。诸如但不限于聚乙烯(PE)的聚合物可能比聚丙烯更容易在电池中被氧化。施加于PE隔膜的有机材料沉积层可保护隔板在阴极/隔膜界面处不被氧化。
有机材料沉积层可以使用化学气相沉积法、原子层沉积法或物理气相沉积法施加到电池隔膜的两侧。有机材料沉积层可以以多种方式为隔板增加价值。它可能有助于消散能量。另外，它可以提供传导层。此外，它可以起到保护膜免受氧化的作用，氧化可能限制电池中聚合物微孔膜的安全性能和/或可能对电池寿命产生不利影响。在阴极/隔板界面氧化过程可能更需注意；另外，由于聚合物微孔膜(例如但不限于聚乙烯)对氧化的敏感性，对于某些类型的膜，氧化过程可能更加需要注意。在与锂离子电池中的阴极接触的聚合物微孔膜的一侧上施加有机材料沉积层可以保护聚合物微孔膜免于氧化，可以促进涂层的粘附，可以提供粘性隔板，可以提供不粘性隔板，可以提供更强的抗刺穿隔板，等等。
在本文所述的一些实施方案中，陶瓷涂层可以被施加到本发明的隔板，并且这样的陶瓷涂层可以包括聚合物或聚合物的组合以及颗粒，例如金属氧化物陶瓷化合物，如氧化铝(Al2O3)。这种陶瓷涂层可以作为涂层施加在薄的、非常薄的或超薄的有机材料沉积层上，以便进一步改善隔膜的各种特性，例如隔膜在高温下的热稳定性。图28、29、30、31、33、34和35描述了本发明的多种实施方案，其中将陶瓷涂层，例如含有氧化铝(Al2O3)的陶瓷涂层施加在气相沉积的超薄有机材料沉积层上。此外，图27、32、33和35示出了本发明的多种实施方案，其中将陶瓷涂层(例如含氧化铝的陶瓷涂层)施加在聚合物微孔膜或薄膜的一侧上。附加的陶瓷涂层可以使用如浸涂、凹版印刷、刮刀等各种涂布方法施加，作为厚度为1至10，有时为2至10μm的较厚层，以便在更高的温度，例如，高达或高于180℃的温度下进一步改善隔膜的热稳定性。
在本文所示和所述的各实施方案中，有机材料沉积层，仅作为示例，CVD施加的有机材料，可以是导电的，并且可以在横跨电池隔膜的横向方向上提供均匀的电流分布，其可以是在电池中的热失控事件或潜在或可能的热失控事件中将电流分布消散到更大区域的有效方法。
一种可用于传导层的导体材料是不锈钢。任何不锈钢都可以使用。不锈钢包括奥氏体不锈钢(200和300系列)、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。不锈钢可能包括超级铁素体不锈钢和超级奥氏体不锈钢。在一个实施例中，不锈钢可以是超级铁素体不锈钢。超级铁素体不锈钢的特征为含有大于重量25％的铬(Cr)和小于0.05重量％的碳(C)的铁(Fe)合金。超级铁素体不锈钢的实例包括：来自日本东京高周波钢业股份有限公司(Nippon Koshuha Steel Co.,Ltd)的302(重量30％-Cr；重量2％-Mo(钼))和R261(重量26％-Cr；重量1.3％-Mo)。在另一个实施方案中，不锈钢可以是超级奥氏体不锈钢。超级奥氏体不锈钢的特征通常是含有超过20重量％镍(Ni)的铁(Fe)合金。超级奥氏体不锈钢的实例包括：来自宾夕法尼亚州匹兹堡ATI的AL-6XN(重量20.5-21.8％Cr；重量24.0-25.3％Ni；重量6.2-6.7％Mo；重量0.40-0.30％Mn，重量0.40-0.35％Si)和254SMO(19.5-20.5重量％Cr；重量17.5-18.5％Ni；重量6.0-6.5％Mo；最大重量1.0％Mn，最大重量0.80％Si)。
导体材料可以是任何形式。这些形式包括颗粒、纤维和箔(例如多孔箔)。这些材料可以嵌入一个或多个热塑性层中。在一个实施例中，传导层可以是其中分散有导体材料的热塑性树脂层(下面更详细地讨论热塑性树脂)。在一个实施例中，导体材料可以分布在含有聚乙烯或聚乙烯的树脂中(以下均称为基于聚乙烯的)。当导体材料结合到热塑性树脂层中时，其应该具有足够的密度以确保良好的传导性。导体材料可以是在传导层重量0.1-99.9％的范围内。导体材料的重量范围可以为2-50％。导体材料的重量范围可以为3-30％。导体材料的重量范围可以为3-25％。在另一个实施方式中，当导体材料是箔时，可以将其插入隔板(封装在热塑性树脂中或树脂层之间)。在一个实施例中，例如参见图36和图37，导体材料12分布在热塑性树脂14中以形成传导层10。
传导层可以结合到微孔膜中。微孔膜是热塑性膜。热塑性树脂包括但不限于聚氯乙烯、尼龙、碳氟化合物、聚烯烃和聚酯。所述聚烯烃包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚甲基戊烯。最优选地，所述聚烯烃为聚乙烯或聚乙烯(包括超高分子量聚乙烯)的共聚物。在另一个实施例中，例如参见图37，传导层10夹在微孔层22和24之间形成多层膜(或电池隔膜)20。
实施例
实施例1.使用物理气相沉积(PVD)方法制备具有50埃厚度铝沉积层的2500微孔隔膜。
将运行长度的25微米厚微孔聚丙烯膜2500(可从Celgard，LLC商购获得)通过真空金属化器，在微孔隔膜的一个表面上以约50埃厚度沉积铝金属。将铝层以800米/分钟的网速施加到2500微孔膜上。保持高真空度，通过感应将反应室内的铝加热到一个使铝保持稳定蒸发速度的点。
实施例2.使用物理气相沉积(PVD)方法制备具有200埃厚度铝沉积层的2500微孔隔膜。
将运行长度的25微米厚微孔聚丙烯膜2500(可从Celgard，LLC公司商购获得)通过真空金属化器，在微孔隔膜的一个表面上以约200埃的厚度沉积铝金属。将铝层以800米/分钟的网速施加到2500微孔膜上。保持高真空度，通过感应将反应室内的铝加热到一个使铝保持稳定蒸发速度的点。
实施例3.使用物理气相沉积(PVD)方法制备具有100埃厚度氧化铝沉积层的2500微孔隔膜。
将运行长度的25微米厚微孔聚丙烯膜2500(可从Celgard，LLC公司商购获得)通过真空金属化器，在微孔隔膜的一个表面上以约100埃的厚度沉积铝金属。将氧化铝层以800米/分钟的网速施加到2500微孔膜上。保持高真空度，通过感应将反应室内的氧化铝加热到一个使铝保持稳定蒸发速度的点。
实施例4.使用物理气相沉积(PVD)方法制备具有200埃厚度铝沉积层的2340微孔隔膜。
将运行长度的38微米厚的微孔三层(PP/PE/PP)膜2340(可从Celgard，LLC商购获得)通过真空金属化器，在2340微孔膜的一个表面上以约200埃的厚度沉积铝金属。线速度设定为200米/分钟。保持高真空度，通过感应将反应室内的铝加热到一个使铝保持稳定蒸发速度的点。
实施例5.使用原子层沉积(ALD)方法制备具有100nm厚度的氧化铝(Al2O3)沉积层的2500微孔隔膜。
使用原子层沉积(ALD)在2500膜上沉积Al2O3沉积。用三甲基铝作为铝的前体，臭氧(O3)作为氧化剂。在沉积期间，2500微孔膜基底温度为150℃。在ALD工艺中，将2500微孔膜基底置于配备有机械泵的真空室中。将所述室抽真空。三甲基铝前体在500毫托的压力下进入所述室大约2秒钟。然后所述室用氩气吹约2秒钟。然后氧化剂臭氧在大约500毫托的压力下进入所述室大约2秒钟。最后，氧化剂用氩气吹约2秒钟。重复该沉积过程约50次以获得约100纳米(等于约1000埃)厚度的Al2O3沉积。
实施例6.制备2500微孔隔膜，在其一侧使用物理气相沉积(PVD)方法进行铝沉积，并在另一侧上用陶瓷涂覆方法涂覆。
如实施例1中所述，2500微孔膜的一侧使用PVD用铝沉积处理。将2500微孔膜未处理的侧面用陶瓷涂层涂覆，所述陶瓷涂层包含陶瓷颗粒和由丙烯酸酯、丙烯酰胺及丙烯腈的共聚物构成的水基聚合物粘合剂的混合物。将该陶瓷涂层凹版涂布在2500膜未处理的侧面上，总涂层厚度为4μm。最终的隔膜厚度为29μm。
实施例7.制备2500微孔隔膜，其一侧使用PVD进行铝沉积，随后使用陶瓷涂覆工艺在两侧面上都涂覆。
如实施例1中所述，在2500微孔膜的一面上使用PVD进行铝沉积处理。在使用凹版涂布方法的附加步骤中，实施例1中所述的经铝沉积层处理的2500膜的两面都被涂覆，陶瓷涂层包括陶瓷颗粒和由丙烯酸酯、丙烯酰胺及丙烯腈的共聚物构成的水基聚合物粘合剂的混合物。通过首先施加混合物然后在加热室中干燥来施加水基聚合物粘合剂-陶瓷涂层。总涂层厚度为8μm(每侧4μm)。最终的膜厚度是33μm。
实施例8.使用物理气相沉积(PVD)工艺制备具有50埃厚的铝沉积层的EK1246微孔隔膜。
将运行长度的12微米厚微孔聚乙烯膜EK1246(可从Celgard，LLC商购获得)通过真空金属化器，在微孔隔膜的一个表面上以约50埃的厚度沉积铝金属。EK1246微孔膜以500米/分钟的网速进行PVD处理。保持高真空度，通过感应将反应室内的铝加热到一个使铝保持稳定蒸发速度的点。
电池单元的构造和测试。
电化学循环和涓流充电测试在全电池单元布置中进行。在全电池布置中，本发明的隔板是以工作阴极/本发明的金属和/或金属氧化物沉积层/隔膜(具有或不具有陶瓷涂层)/工作阳极的夹层结构来测量的。使用的工作阴极(正电极)的电极材料包括重量90％的来自Aldrich的市售LiCoO2粉末(99.8％纯度)以及来自瑞士特密高有限公司(TIMCAL,SA)的重量5％的聚偏二氟乙烯(PVdF)粘合剂和重量5％的Super-T石墨。使用的工作阳极(负极)的电极材料包括重量90％的来自日本大阪燃气化学(Osaka Gas Chemicals)的市售OMAC-R粉末以及来自瑞士特密高有限公司的重量8％的聚偏二氟乙烯(PVdF)粘合剂和重量8％的Super-P石墨。
将制造的工作电极切成15cm2的片，使用层压袋式单元塑料包装薄膜制造袋式电池单元。商业电解质如EC/DEC/DMC(1:1:1)中的1M LiPF6和高电压电解质被用于生产燃料电池单元。然后使用石墨作为阳极和Li钴氧化物作为阴极，本发明的隔板用作隔板来构建电池单元。隔板机械地将电极彼此分开。电池单元构建完成后，充满电解液。循环速率以C率表示，以将制造的电池充电或放电至4.55V和3V。充电和放电可以在达到电压极限时将电流降低到对应于C/20的值以下。然后将电池单元在前两个循环中充电(形成)和放电超过20小时，然后涓流充电至4.85V。涓流充电是为了将电池单元电压始终保持在目标电压而用小电流连续供给电池单元的过程。当电池内部内部，特别是隔板表面发生电化学氧化时，会产生电阻界面，所述界面会引起供电电流上升。
图16和17分别显示了未经处理的2500微孔膜以及具有使用由实施例1的PVD形成的铝沉积层的2500微孔膜的涓流充电测试结果。未经处理的2500微孔膜在4.85V涓流充电20小时后开始失效。另一方面，具有铝沉积层的2500微孔膜在100小时后保持完整。对于这些电池单元，电极和电解质是相同的，这些电池单元之间的唯一区别是铝沉积层。在被LiPF6电解质钝化后，铝沉积层保护2500微孔膜表面免受高价氧化钴化合物或其它阴极附近的氧化物质的电化学氧化。表2显示了未涂覆和PVD涂覆膜的涓流充电测试结果；未涂覆的湿PE微孔膜，2500微孔膜，具有铝沉积层的2500微孔膜(实施例1和2)以及具有氧化铝沉积层的2500微孔膜(实施例3)。只有本文所述的具有本发明的铝沉积层的2500微孔膜在4.85V的高电压下维持超过100小时。
表2--纽扣电池的涓流充电测试。
表3示出了湿法PE隔板和用本发明所述的沉积层处理的干法三层PP/PE/PP隔板EH2013的涓流充电测试结果，其中除了电池单元被制造成CR2025纽扣电池单元，使用了与上述相同的电极材料和电解质进行测试。将各组分组合成阴极/隔板/阳极的层状结构，液体电解质填充隔板和阴极的空隙区域，形成直径为2cm的盘状CR2025纽扣电池单元。这些电池的放电-充电循环在C/20的前两个循环完成，然后在45℃在不同电压下充电，如表3所示。纽扣电池单元的平均容量为约2毫安培小时(毫安时)。在纽扣电池单元形式中，具有惰性金属沉积层的隔板显示出优异的性能。该隔板包括由PVD施加的50埃厚的Au沉积层，其保护隔板。为了比较，对另一个包括4μm厚陶瓷涂层的隔板进行测试。
薄膜 4.35V 4.45V 4.55V 4.65V
湿法工艺PE隔板 没有
EH2013 通过 没有
2500 通过 通过 没有
Al涂覆在2500上 通过 通过 没有
Au涂覆在EH2013上 通过
陶瓷涂覆在PE0940上 通过 通过
表3
Gurley(格利)数的确定
测试实施例1、实施例2和实施例3中所述的隔板的透气性(ASTM Gurley数)。Gurley(格利)数是通过使用Gurley密度计(型号4120)、ASTM-D726(B)-Gurley测量的。通过确定在31厘米水头(hydrohead)气压下100毫升气体体积通过6.45平方厘米面积的时间t来确定Gurley数。时间t为Gurley数。上述样本的Gurley数据低于300秒。
实施例A-在2500膜上沉积氟碳聚合物薄膜
通过将约25sccm纯度99％的未稀释六氟环氧丙烷(HFPO)流入平行板真空沉积室中，在2500隔板上生成氟碳聚合物薄膜。上供电电极和下接地电极之间的体积约为261cm3。将反应器抽到约1Torr的压力，通过背面水冷冷却下接地电极使其保持在约295K的温度。在接地电极上使用铝支持板以支撑若干片厚度约为25μm的2500膜。通过施加脉冲等离子体激发HFPO进料气体，将薄膜沉积在2500膜上。RF功率密度约为3W/cm2，射频频率约为14MHz。脉冲等离子体激励占空比包括约10ms的等离子体激发开启时间和约400ms的等离子体激发关闭时间。连续的等离子体工艺采用约0.5W/cm2的功率密度，因为已知在较高的功率密度下，将发生蚀刻而不是沉积。
实施例B-在2500膜上沉积PEDOT薄膜
聚(亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)在2500上的沉积在CVD真空室中进行。聚酯薄膜支撑的2500膜作为基底。将膜基底固定在用冷却水调节并保持在34℃的平台上。室压力保持在约300毫托(mTorr)。将氧化剂Fe(III)Cl3(97％，Aldrich)装入标称孔径为7μm的多孔坩埚中，并置于该台上方。坩埚被加热到约240℃的温度。其中氧化剂的升华开始发生。作为Fe(III)Cl3蒸气的载气，氩气以2sccm的速率流入坩埚。一旦在膜基底上观察到Fe(III)Cl3的黄色膜，降低坩埚温度以结束升华。加热到100℃后，EDOT单体(3,4-亚乙基二氧噻吩，Aldrich)通过加热管线并使用设定在95℃的质量流量控制器引入反应器中。EDOT流量约为10sccm。所有的薄膜都使用30分钟的沉积时间。沉积后，在加热到80℃的真空烘箱中，在-15英寸Hg的表压下干燥薄膜至少2小时。
实施例C-在2500膜上沉积聚吡咯薄膜
2500膜首先通过旋涂重量比3％的以6:2:2的甲醇、2-丁醇和乙基溶纤剂的混合物作为溶剂的溶液来负载氧化剂Cu(ClO4)26H2O。混合物处理后的2500在60℃下干燥。载有Cu(ClO4)2的膜基底在设计用于产生饱和状态吡咯单体的CVD室中反应约20-30秒，然后用甲醇溶剂清洗以除去未反应的物质。所得约1微米厚的传导聚吡咯薄膜颜色为透明棕色，渗透性约为75％，表面电阻约为100Ω/cm2。
测试方法
厚度
根据测试程序ASTM D374，使用Emveco Microgage 210-A精密千分尺厚度测试仪测量厚度。厚度值以微米(μm)为单位读取。
Gurley(格利)
Gurley(格利)数是通过使用Gurley密度计(型号4120)，ASTM-D726(B)-Gurley测量的。通过确定在31厘米水头气压下100毫升气体体积通过6.45平方厘米面积的时间t来确定Gurley数。时间t为Gurley数。
Karl Fisher(卡尔-费休)滴定
样品的含水量通过配有干燥烘箱附件单元的卡尔-费休滴定仪进行测量。测试温度在干燥的氮气吹扫状态中保持恒定在150℃。样品尺寸也在0.2g涂覆的隔板上保持恒定。该测试包括三个定时步骤：200秒漂移稳定时间，500秒混合时间和930秒滴定时间。滴定使用Mettler Toledo Hydranal AG(梅特勒-托利多的库仑法阳极液)作为阳极溶剂，Hydranal CG(库仑法阴极液)作为阴极溶剂进行。
根据至少选定的实施方案、方面或目的，本申请、公开或发明涉及或提供新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板复合材料、电化学装置和/或电池的方法；包括这种隔板的新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法；用于电池具有防氧化和无粘合剂沉积层的隔膜和/或用于锂电池具有防氧化和无粘合剂沉积层的隔板和/或一种隔板，其在电池中达到至少5.2或达到至少5.5伏下稳定。所述沉积层优选超薄的沉积，并且可以是：金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料，或传导金属或陶瓷层，通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到或嵌入聚合物微孔隔膜或隔板；通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度；所述沉积方法可以优选地沉积厚度小于0.5μm的均匀层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂覆技术来实现；电池隔膜或隔板，或多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在高达5.2伏或更高，或高达5.5伏特的高电压电池系统中稳定；用于电池的隔膜或隔板，其具有在锂电池中达到至少5.2伏或5.5伏或更高电压下稳定的传导沉积层；用于电池的隔板，其具有在电池单元、电池、电池组或者系统中在至少5.2伏、至少5.5伏或达到7伏下的稳定的具有防氧化和无粘合剂处理的沉积层，所述沉积层优选为薄的、非常薄的或者超薄的金属或者金属氧化物沉积，通过例如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜上，使用在聚合物多孔膜的一面或两面具有传导沉积层的传导性微孔膜或基底的电化学装置，具有在电池中达到至少5.2伏或更高(例如高达5.5伏)下稳定的传导、半传导或非传导沉积层的电池隔板，使用在聚合物多孔膜的一面或两面具有传导沉积层的传导性微孔膜或基底的电化学装置，具有在电池中达到至少5.2伏或更高(例如高达5.5伏)下稳定的传导、半传导或非传导沉积层的电池隔板，用于能量储存装置(例如二次锂离子电池)的增强型隔板，包括具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，其中所述微孔膜是以下中的至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，其中所述微孔膜是以下中至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层，其中所述陶瓷增强的隔板提供了至少下列之一：提高的安全性、循环寿命或高温性能，氧化或还原反应界面、表面或边界，使用期间隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应，提高锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及在高温下的高尺寸稳定性或其组合；和/或诸如此类。
根据至少选定的实施方案，本申请、公开内容或发明涉及新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池、制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底，隔板、复合物、电化学装置和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，本申请涉及新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种具有防氧化和无粘合剂沉积层的电池隔板和/或具有防氧化和无粘合剂沉积层的锂电池隔板，所述沉积层在电池中达到至少5.2或达到至少5.5伏下稳定。所述沉积层优选为超薄的沉积，并且可以是：金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料或传导金属或陶瓷层，通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到或嵌入聚合物微孔隔膜或隔板。通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。此外，沉积方法可以优选地沉积厚度小于0.5μm的均匀层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂覆技术实现。根据至少特定的实施方案，本文所述的电池隔膜或隔板涉及多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在高达5.2伏或更高，或5.5伏的高电压电池系统中稳定。根据至少其他选定的实施方案，本公开或发明涉及用于电池的隔膜或隔板，其具有在锂电池中达到至少5.2伏或5.5伏或更高电压下稳定的传导沉积层。根据至少另外其他选定的实施方案，本发明或公开涉及用于电池的隔板，其具有在电池单元、电池、电池组或者系统中至少5.2伏、至少5.5伏或达到7伏下稳定的防氧化和无粘合剂的处理或沉积层，所述沉积层优选为非常薄或者超薄的金属或者金属氧化物沉积，通过例如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧具有传导沉积层的传导微孔膜或基底；电池隔板，其具有在电池中至少5.2伏或更高，例如高达5.5伏下稳定的传导、半传导或非传导沉积层；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一面或两面上具有非传导性沉积层的非传导性微孔膜或基底；电池隔板，其具有非传导性沉积层(至少在电解质中)，所述非传导性沉积层在电池中至少5.2伏或更高电压下稳定；用于能量储存装置(例如二次锂离子电池)的增强型隔板，包括具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是以下中至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜是以下中至少一种：单层、多层、单片和/或多片结构，以及陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层，所述陶瓷增强的隔板提供了至少下列之一：改进的安全性、循环寿命或高温性能，氧化或还原反应界面、表面或边界，使用期间隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应，提高锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及在高温下的高尺寸稳定性或其组合。
根据至少选定的实施方式、方面或目的，本申请、公开或发明包括、涉及或提供在聚合物多孔膜的至少一侧面具有薄的、非常薄的或超薄的金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用沉积方法或技术例如气相沉积施加；在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用真空沉积法施加；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是电化学装置的组件；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是电化学装置的组件电容器；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是电化学装置的组件超级电容器或双层电容器；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是电池隔板；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂电池隔板；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是一次或二次电池隔板；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于4.9伏、5.0伏，5.2伏、5.5伏或更高电压下在锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正电极和负电极)之间电位差的量度；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，所述隔板在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高电压下在锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正电极和负电极)之间电位差的量度；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用选自物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积，溅射和激光等离子体的沉积方法施加；具有惰性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述惰性金属元素的非限制性实例包括金、铂等及其混合物；具有反应性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物；具有金属氧化物沉积的微孔膜或基底，所述金属氧化物的非限制性实例包括氧化铝(Al2O3)、勃姆石AlO(OH)、氧化硅、氧化钛以及过渡金属的氧化物等或其混合物；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用诸如气相沉积的沉积方法施加，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃(其中聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物及其组合物)和/或其中所述膜或基底包含聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用沉积方法施加，并且所述膜或基底为单层或多层膜或基底，其使用干法、湿法、颗粒拉伸法、双轴定向聚丙烯(BOPP)法、β成核双轴定向聚丙烯(BN-BOPP)法、无纺膜法或其组合制成；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧；在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板的面向所述阳极，负极的一侧；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阴极，正极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极的一侧施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在隔板面向阴极，正极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板面向阴极，正极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在聚合物微孔膜或隔板面向阴极，正极的另一侧面上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在聚合物微孔膜或隔板面向阴极，正极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物微孔膜或隔板面向阳极，负极的另一侧面上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在聚合物微孔膜两个侧面的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板或聚合物多孔膜面向阳极，负极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极，正极的另一侧面上施加陶瓷涂层；具有反应性金属元素沉积层的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素部分或完全被转化为惰性材料；具有反应性金属元素沉积层的膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素在包含溶剂、锂盐以及任选一种或多种添加剂的锂电池电解质中部分或完全被转化为惰性材料；或者具有反应性金属元素沉积层的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素如铝在包含溶剂、锂盐和任选一种或多种添加剂的锂电池电解液中部分或完全被转化为惰性材料，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)；包含根据前面列出的微孔膜中任何一个的微孔膜或基底的一次或二次电池；将一层或多层金属和/或金属氧化物沉积到膜或基底上的方法，包括：使用选自由真空沉积、物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积及其组合组成的集合中的沉积方法，以及将至少一层金属和/或金属氧化物沉积到膜或基底上；在微孔膜上沉积总厚度小于3微米的一层或多层金属和/或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于2μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于1微米的一层或多层金属或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于0.1μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法，或在微孔膜上沉积厚度小于0.05μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法；在聚合多孔膜上具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其相对于Li/Li+参比电极在正极电位达到7.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其相对于Li/Li+参比电极在正极电位达到5.4伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；传导微孔膜或基底，在聚合多孔膜的至少一侧施加传导性无机材料层的传导微孔膜或基底，在聚合物多孔膜的至少一侧使用真空和/或气相沉积工艺施加传导性无机材料层的传导微孔膜或基底，在聚合物多孔膜的至少一侧施加传导性无机材料层的传导微孔膜或基底，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃，所述聚烯烃可包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物及其组合物，和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维、非织造纤维或其混合物；新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法；新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量存储装置、包括这种隔板的电池，制造这种隔膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种隔膜、隔板和/或电池的方法；具有防氧化和无粘合剂沉积层的电池隔膜，所述沉积层在电池中达到至少5.2伏，例如达到7伏下稳定，所述沉积层优选为超薄沉积或沉积层，通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜上，通过使用超薄沉积层可增加电池的能量密度，所述沉积方法优选地沉积厚度小于0.5μm的均匀沉积层，该均匀性和厚度的组合可能不能通过已知的涂覆技术实现；多层或复合微孔膜电池隔膜，其具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高(例如，高达7伏)的高电压电池系统中稳定；使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧具有传导沉积层的传导微孔膜或基底的电化学装置；用于电池的隔板，其具有传导沉积层，所述传导沉积层在电池中达到至少5.2伏，例如达到7伏下稳定；使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧具有非传导沉积层的非传导微孔膜或基底的电化学装置；具有非传导沉积层(至少在电解质中)的电池隔板，所述非传导沉积层在电池中达到至少5.2伏，例如达到7伏下稳定；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述层使用如气相沉积的沉积方法或技术施加；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述层使用真空沉积法施加；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是电化学装置的组件，在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是电化学装置的组件，其是电容器；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜电化学装置的组件，其是超级电容器或双层电容器；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是电池隔板；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂电池隔板；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是一级或二级电池隔板；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于7.0伏的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正极和电极)之间电位差的量度，在聚合物多孔膜上具有有机材料层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，所述隔板在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正极和负极)之间电位差的量度；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述层使用选自化学气相沉积方法、原子层沉积方法，或者物理气相沉积方法包括溅射和激光等离子体的沉积方法施加；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述层使用沉积方法施加，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃(其中所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物及其组合物)和/或其中所述膜或基底包含聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述层使用沉积方法施加，并且所述膜或基底是单层或多层膜或基底，其使用干法、湿法、颗粒拉伸法、双轴取向聚丙烯(BOPP)法、β成核双轴取向聚丙烯(BN-BOPP)法、非织造膜法或其组合制成；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阴极，正极的一侧；在聚合物多孔膜的两侧都具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板的面向阳极，负极的一侧；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔膜的面向阳极，负极的一侧；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阴极，正极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极的一侧施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的两个侧面都具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向所述阳极，负极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极一侧的有机材料沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板面向阳极，负极一侧的有机材料沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在隔板的面向阴极，正极的一侧的有机材料沉积上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的两个侧面都具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向所述阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板的面向所述阳极，负电极的一侧，并且在隔板面向阴极，正极一侧的有机材料沉积层上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在聚合物微孔膜或隔板的面向阴极，正极的另一侧面上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板的面向阴极，正电极一侧的有机材料沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔膜面向阳极，负电极的另一侧面上施加陶瓷涂层；在聚合物多孔膜的两个侧面都具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向所述阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向所述阳极，负极的一侧，并且在聚合物微孔膜两个侧面的有机材料沉积层上施加陶瓷涂层；或者在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板或聚合物多孔膜的面向阳极，负极一侧的有机材料沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极，正极的另一侧面上施加陶瓷涂层；包含根据前面列出的微孔膜或基底中任何一种的微孔膜或基底的一级或二级电池；将一层或多层有机材料沉积到膜或基底上的方法，包括：使用选自由化学气相沉积法、原子层沉积法或物理气相沉积法及其组合构成的集合中的方法，以及在膜或基板上沉积至少一层有机材料沉积，在微孔膜上以小于3微米的厚度沉积一层或多层有机材料沉积的方法，在微孔膜上以小于2微米的厚度沉积一层或多层有机材料沉积的方法，在微孔膜上以小于1微米的厚度沉积一层或多层有机材料沉积的方法，在微孔膜上以小于0.1微米的厚度沉积一层或多层有机材料沉积的方法，在微孔膜上以小于0.05微米的厚度沉积一层或多层有机材料沉积的方法；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，其相对Li/Li+参比电极在正极电位达到7.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其相对于Li/Li+参比电极在正极电位达到5.4伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；在聚合物多孔膜的至少一侧面具有传导有机材料的传导微孔膜或基底，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有传导有机材料的传导微孔膜或基底，所述层使用气相沉积工艺施加，或者在聚合物多孔膜的至少一侧面具有传导有机材料的传导微孔膜或基底，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃，所述聚烯烃可包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和其组合物，和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维、非织造纤维或其混合物；新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法；新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量存储装置、包括这种隔板的电池，制造这种隔膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种隔膜、隔板和/或电池的方法；用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂沉积层，其在电池中在至少5.2伏，例如高达7伏下稳定，和/或沉积层优选为聚合微孔膜上的超薄沉积或沉积层；用于锂二次电池的电池隔板包括：传导层，电池隔板所述传导层是导电和/或导热的，电池隔板所述传导层嵌入一层或多层热塑性层内，电池隔板所述传导层嵌入聚乙烯基层内，电池隔板所述聚乙烯基层夹在聚丙烯层之间，电池隔板所述传导层包括不锈钢材料，电池隔板所述不锈钢材料为不锈钢颗粒、不锈钢纤维和/或不锈钢箔，或者电池隔板所述不锈钢箔为多孔；锂二次电池包含具有传导层的隔板，电池所述传导层是导电和/或导热的，电池所述传导层嵌入一个或多个热塑性层内，电池所述传导层嵌入聚乙烯基层内，电池所述聚乙烯基层夹在聚丙烯层之间，电池隔板所述传导层包括不锈钢材料，电池隔膜所述不锈钢材料为不锈钢颗粒、不锈钢纤维和/或不锈钢箔，或者电池隔板所述不锈钢箔为多孔；新型或改进的电池隔板、包括这种隔板的电池，和/或其生产和/或使用方法，用于锂二次电池的新型或改进的电池隔板，或具有至少一个传导层的新型或改进的电池隔板；在聚合物多孔膜或基底的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物、无机材料和/或有机材料层的微孔膜或基底，所述层使用例如气相沉积的沉积方法或技术施加，所述层使用真空沉积方法施加，所述膜或基底是电化学装置的组件，所述膜或基底是电化学装置的组件电容器，所述膜或基底是电化学装置的组件超级电容器或双层电容器，所述膜或基底是电池隔板，所述膜或基底是锂电池隔板，所述膜或基底是一次或二次电池隔板，所述膜或基底是锂一次或二次电池隔板，所述膜或隔板是铝锂二次电池隔板，其在电池电压达到或等于7.0伏的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中两个电极(正极和负极)之间电位差的量度，所述膜或基底是锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中两个电极(正电极和负电极)之间电位差的量度，或者所述金属和/或金属氧化物、无机材料和/或有机材料层使用选自以下的沉积方法施加：物理气相沉积、原子能层沉积、化学气相沉积、溅射和激光等离子体；具有惰性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述惰性金属元素的非限制性例子包括金、铂等及其混合物，具有反应性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物；具有金属氧化物沉积的微孔膜或基底，所述金属氧化物的非限制性实例包括氧化铝(Al2O3)、勃姆石AlO(OH)、氧化硅、氧化钛和过渡金属氧化物等或其混合物，在聚合物微孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用诸如气相沉积的沉积方法施加，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃(所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物及其组合物)和/或所述膜或基底包含聚偏二乙烯氟化物(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用沉积方法施加，所述膜或基底是使用干法、湿法、粒子拉伸法、双轴定向聚丙烯(BOPP)法、β成核双轴取向聚丙烯(BN-BOPP)工艺、无纺膜工艺或其组合制成的单层或多层膜或基底，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板的面向阳极，负极的一侧，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极，正极的一侧，并且在所述隔板面向阳极，负极的一侧施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板的面向阳极，负电极一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板的面向阳极，负极一侧上的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜或基底的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在隔板面向阴极，正电极一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在隔板的面向阴极，正极一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负电极的一侧，并且在隔板的面向阴极，正电极的一侧上的金属和/或金属氧化物沉积的上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极，正极一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阳极，负极的另一侧面上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极，正极的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板两侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极，负极的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阳极，负极一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极，正极的另一侧面上施加陶瓷涂层，具有反应性金属元素沉积层的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素部分或完全被转化成惰性材料，具有反应性金属元素沉积层的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素在包含溶剂、锂盐和任选一种或多种添加剂的锂电池电解液中部分或完全被转化为惰性材料，或者具有反应性金属元素沉积层的微孔膜或基底，所述反应性金属的非限制性实例元素包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素，如铝，在包含溶剂、锂盐和任选一种或多种添加剂的锂电池电解液中部分或全部被转化为惰性材料，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)；包含根据前面列出的微孔膜或基底中任何一个的微孔膜或基底的一次或二次电池；将一层或多层金属和/或金属氧化物沉积到膜或基底上的方法，包括：使用选自由真空沉积、物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积及其组合组成的集合中的沉积方法，以及将至少一层金属和/或金属氧化物沉积到膜或基底上，在微孔膜上沉积总厚度小于3微米的一层或多层金属和/或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于2μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于1微米的一层或多层金属或金属氧化物的方法，在微孔膜上沉积厚度小于0.1μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法，或在微孔膜上沉积厚度小于0.05μm的一层或多层金属或金属氧化物的方法；在聚合多孔膜上具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其相对于Li/Li+参比电极在正极电位达到7.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂二次电池隔板，其相对于Li/Li+参比电极在正极电位达到5.4伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定；在聚合多孔膜的至少一侧施加一层传导无机材料的传导微孔膜或基底，在聚合物多孔膜的至少一侧使用真空和/或气相沉积工艺施加一层传导无机材料的传导微孔膜或基底，或在聚合物多孔膜的至少一侧施加一层传导无机材料，所述聚合物微孔膜包含聚烯烃，所述聚烯烃可包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和其组合物，和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维、非织造纤维或其混合物；新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池、合/或电池单元，制造这种膜或基底、隔板、电池单元和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板、电池单元和/或电池的方法；新型或改进或改性的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔膜的电池、制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法；具有防氧化和无粘合剂处理或沉积层的电池用隔板，其在电池中在至少5.2伏特或高达7伏特稳定；沉积层优选为通过无粘合剂且无溶剂的沉积方法(诸如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等)施加至聚合物微孔膜的超薄金属或金属氧化物沉积；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧上具有导电性沉积层的导电性微孔膜或基底；用于电池的隔板，其包括在达到至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定的传导沉积层；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧上具有非导电性沉积层的非导电性微孔膜或基底；和/或用于电池的隔板，其具有在达到至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定的非传导沉积层(至少在电解质中)；用于能量存储装置(例如二次锂离子电池)的增强隔板，包括：
具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层；所述陶瓷增强的隔板提供了至少下面之一：改进的安全性、循环寿命或高温性能，氧化或还原反应界面、表面或边界，使用期间隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应，提高了锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及在高温下的高尺寸稳定性；所述顶部微孔膜为干法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述底部微孔膜为干法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜，所述顶部微孔膜为湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜，所述底部微孔膜为湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述顶部微孔膜的厚度为约5μm至30μm(或um)，所述底部微孔膜的厚度为约5μm至30μm；所述陶瓷层的聚合物粘合剂包含聚偏二氟乙烯(PVDF)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVOH)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯腈)共聚物、及其共聚物、混合物、共混物或组合物中的至少一种粘合剂；所述陶瓷层的所述陶瓷颗粒包括无机颗粒，离子导电材料(LISICON，其为锂超级离子导电材料，化学式为Li2+2xZn1-xGeO4)，铝，硅(SiO2)、铝(Al2O3)、锆、钛(TiO2)或其混合物的氧化物，或者硅、铝、锆、钙或其混合物的氮化物，和/或其混合物、共混物和/或组合物中的至少一种；所述陶瓷颗粒包括具有平均粒径为0.01μm至5μm，更优选直径为0.05μm至2μm，最优选直径为0.01μm至1μm的颗粒；所述陶瓷颗粒包括平均粒径范围为0.01μm至5μm，更优选直径为0.05μm至4μm，最优选直径为0.05μm至2μm的Al2O3；所述微孔膜之间的陶瓷层的厚度为约0.5μm至10μm，所述陶瓷层具有约0.5μm至10μm的厚度，并且所述增强隔板在≤110℃，优选≤130℃，更优选≤140℃，甚至更优选≤160℃，最优选≤175℃下具有-2％或更多的TMA MD尺寸变化，所述增强隔板在≤130℃优选≤140℃，更优选≤150℃，最优选≤160℃下具有约0.5％或更小的TMA TD收缩，所述增强隔板在135℃下1小时具有15％或更低的TMA MD收缩，优选在150℃下1小时的MD收缩率为28％或更低；所述陶瓷层为多孔层；在二次锂离子电池中，改进包括上述增强隔膜；在电子设备中，改进包括上述二次锂离子电池；在电动车辆驱动系统中，改进包括上述二次锂离子电池；在能量存储设备中，改进包括上述二次锂离子电池；用于电池的增强隔板，包括：
具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层；一种电池，包括：
负极；
正极；以及
设置在所述负极和正极之间的增强隔板，所述增强隔板包括：
a.具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层，多层，单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
b.具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层，多层，单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
c.陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包含陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层，
其中，所述增强隔板在≥250摄氏度时产生>0.5％挥发性组分，优选在≥摄氏度时挥发性组分>1.0％，更优选在≥250摄氏度时挥发性组分>1.5％，最优选在≥250摄氏度时挥发性组分>2.0％或更多；所述陶瓷层是多孔的并且所述聚合物粘合剂是溶剂基的；所述陶瓷层是多孔的并且所述聚合物粘合剂是水基的；和/或所述增强隔板在130-160摄氏度的温度范围内具有关断行为；一种用于二次锂离子电池的陶瓷层增强隔板，包括：
具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层，多层，单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层，多层，单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层；所述聚合物粘合剂为溶剂基或水基聚合物粘合剂中的至少一种；新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法；新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法；用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂的沉积层和/或具有防氧化和无粘合剂沉积层的锂电池隔板，所述沉积层在电池中在至少5.2或达到5.5伏特下稳定；沉积层优选为超薄沉积，并且可以是：通过无粘合剂且无溶剂的沉积方法施加或嵌入聚合物微孔膜或隔板中的金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料、或导电金属或陶瓷层；通过使用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度；沉积方法可以优选沉积厚度小于0.5μm的均匀层，该均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂布技术来实现；电池隔膜或隔板是多层或复合微孔膜电池隔板，其可具有优异的抗氧化性并且可在高达5.2伏或更高，或5.5伏的高电压电池系统中稳定；用于电池的隔膜或隔板，其具有在锂电池中至少在5.2伏或在5.5V或更高的电压下稳定的传导沉积层；用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂处理或沉积层，其在电池单元、电池、电池组或系统中在至少5.2伏、至少5.5伏或高达7伏时稳定，沉积层优选为经由例如PVD、激光PVD、脉冲激光PVD等的无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜上的金属或金属氧化物的薄、非常薄或超薄沉积；使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧上具有传导沉积层的传导微孔膜或基底的电化学装置；具有导电、半导电或非导电沉积层的电池隔板，所述沉积层在达到至少5.2伏或更高，例如5.5伏下在电池中稳定；使用非导电性微孔膜或基底的电化学装置，所述非导电性微孔膜或基底在聚合多孔膜的一侧或两侧具有非导电性沉积层；用于电池的隔板，其在电池中具有在5.2伏或更高电压下稳定的非传导沉积层(至少在电解质中)；用于例如二次锂离子电池的能量存储装置的增强型隔板，其包括具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种，以及具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种，以及陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层；所述陶瓷增强隔板提供以下至少其中之一：改善的安全性、循环寿命或高温性能，氧化或还原反应界面、表面或边界，在使用期间在隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，防止或停止在使用期间发生进一步的氧化或还原反应，提高锂离子电池安全性、循环寿命或高温性能，和高温下的高尺寸稳定性，或其组合；新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板、复合材料、电化学装置和/或电池的方法；新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法；具有防氧化和无粘合剂沉积层的电池用隔板和/或具有防氧化和无粘合剂沉积层的用于锂电池的隔板，所述防氧化和无粘合剂沉积层在至少5.2或5.5伏的电池中稳定；沉积层优选是超薄沉积并且可以是：通过无粘合剂且无溶剂的沉积方法施加到或嵌入聚合物微孔膜或隔板中的金属或金属氧化物、一种或多种有机材料、一种或多种无机材料、或传导金属或陶瓷层；通过使用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度；沉积方法可以优选沉积厚度小于0.5μm的均匀层，该均匀性和厚度的组合可能不能通过其他涂布技术来实现；多层或复合微孔膜电池隔板或隔膜或基板，其可以具有优异的抗氧化性并且可以在高达5.2伏特或更高，或5.5伏特的高电压电池系统中稳定；具有传导沉积层的电池用隔膜或隔板，所述传导沉积层在高达至少5.2伏，或5.5伏或更高电压的锂电池中稳定；具有金属沉积的膜消散表面静电，使隔板的粘性减小，并且更容易在堆叠或Z折叠电池制造工艺中精确校准；具有金属沉积的膜是X射线可检测的，允许电池制造者进行X射线检测用于隔板校准；具有金属或金属氧化物沉积的膜，其保留基膜的“离子转移电阻率”；具有金属或金属氧化物沉积的膜，其保留基膜的低电荷转移电阻和快速充电能力；具有金属或金属氧化物沉积的膜，其具有低电荷转移阻力和快速充电能力；具有金属或金属氧化物沉积的膜，其适用于医学应用，例如薄皮肤贴片，薄透皮药物递送装置或贴片或绷带；一个或多个表面改性的膜，其通过气相沉积在至少一个表面沉积如薄金属或金属氧化物，用于医疗、水处理、水净化或脱盐用途或应用；和/或如本文所示或所述的类似物。
根据至少选定的实施方案、方面或目的，本申请或发明涉及或提供新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，本申请涉及新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及一种用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂的沉积层，其在电池中在5.2伏或更高，例如高达7伏时稳定。沉积层优选通过无粘合剂和无溶剂沉积方法施加到聚合物微孔膜上的超薄沉积。通过采用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。此外，沉积方法可以优选沉积厚度小于1微米、优选小于0.5微米的均匀沉积层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过已知的涂布技术来实现。根据至少具体的实施方式，本文描述的电池隔膜涉及多层或复合微孔膜电池隔膜，其可以具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高的高电压，例如，高达7伏的电池系统中稳定。根据至少其他某些选定的实施例，本发明涉及一种用于电池的隔板，其具有传导沉积层，该传导沉积层在至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定。
根据至少选定的实施方案，公开了新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板和/或电池的方法。根据至少某些实施方案，公开了一种新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量储存装置、包括这种隔板的电池，制造这种膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜、隔板和/或电池的方法。根据至少某些选定的实施方案，公开了一种用于电池的隔板，其具有在达到5.2伏或更高，例如高达7伏下在电池中稳定的防氧化和无粘合剂沉积层。沉积层优选为通过无结合剂和无溶剂沉积方法施加在聚合物微孔膜上的薄的、非常薄的或超薄的沉积。通过采用这种超薄沉积层，可以增加电池的能量密度。根据至少具体的实施方案，本文所述的电池隔膜涉及多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高的高压电池系统中稳定。根据至少其他某些选定的实施方案，本发明涉及一种具有传导沉积层的电池隔板，该传导沉积层在达到至少5.2伏或更高电压下在电池中稳定。
在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，本发明可以以其它形式实施，因此，应当参考所附权利要求书而不是前面的说明书来指示本发明的范围。例如，图案化或改性的膜表面可以改善沉积层的粘附性，更大的粘附性可以改善导电性。在至少某些涵盖的实施方案中，沉积层可以是用光滑或图案化的辊压延或压花。在至少某些特定的这样的实施方案中，图案化、压花或凸起的表面可以有助于增加沉积涂层的粘合力。图案化、压花或凸起的表面可以有助于增加电流或电解质流的传导性。图案化、压花或凸起的表面可被配置成阻挡或禁止枝晶的生长。图案化、压花或凸起的表面可以有助于层压过程并且可以降低对高压层压系统的需要。另外，本文示例性公开的本发明可以适当地在缺少本文未具体公开的任何元素的情况下实施。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电化学装置的组件，包括：
多孔膜，其具有两个侧面；以及
沉积在一个所述侧面的层，所述层包括无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合物。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述层是金属和/或金属氧化物沉积层。
3.如权利要求2所述的组件，其中，所述金属是惰性金属或活性金属。
4.如权利要求1所述的组件，其中，所述层在锂离子电池的电位至少7.2伏或更高时对氧化稳定。
5.如权利要求1所述的组件，其中，所述层具有小于3微米或者小于0.05μm的总厚度。
6.如权利要求1所述的组件，其中，所述电化学装置为电容器、隔板、或锂电池。
7.如权利要求1所述的组件，其中，所述多孔膜是聚合物膜、聚烯烃膜、织造纤维膜、非织造纤维膜、单层膜、多层膜、或其组合。
8.如权利要求1所述的组件，其中，所述多孔膜是微孔膜。
9.如权利要求1所述的组件，进一步包括在所述层的顶层上的陶瓷层。
10.一种锂电池，其包括如权利要求1-9其中之一所述的组件。
11.如权利要求10所述的锂电池，是一次或二次锂电池。
12.如权利要求10所述的锂电池，是二次锂电池。
13.一种如权利要求1所述的组件的制备方法，包括如下步骤：
通过没有粘接剂和没有溶剂的沉积法将所述层沉积到所述多孔膜的一个侧面或两个侧面。
14.如权利要求1所述的方法，其中，所述没有粘接剂和没有溶剂的沉积法选自：化学气相沉积法、原子层沉积法、或物理气相沉积法、及其组合。
15.如权利要求1所述的组件，其中，
所述组件具有带金属沉积层的膜，其消散表面静电，结果是，具有这种膜的隔板粘性减小，并且更容易在堆叠或Z折叠电池的制造工艺中精确校准；
所述组件具有带金属沉积层的膜，其是X射线可检测的，允许电池制造者进行X射线检测进行隔板校准；
所述组件具有带金属或金属氧化物沉积层的膜，其保留膜的“离子转移电阻率”；
所述组件具有带金属或金属氧化物沉积层的膜，其保留膜的低电荷转移电阻和/或快速充电能力；
所述组件具有带金属或金属氧化物沉积层的膜，其提供具有低电荷转移阻力和快速充电能力的隔板；
所述组件具有带金属或金属氧化物沉积层的膜，其提供适用于医学应用，例如薄皮肤贴片，薄透皮药物递送装置或贴片或绷带的膜；和/或
所述组件具有通过气相沉积的一个或多个表面改性的膜，例如在至少一个表面的薄金属或金属氧化物沉积层，其提供用于医疗、水处理、水净化或脱盐用途或应用的膜或官能化膜。
16.一种用于能量存储装置的陶瓷增强隔板，包括：
具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，其中，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，其中，所述微孔膜为单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
陶瓷层，其位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂；其中，所述陶瓷层增强的隔板提供了以下至少其中之一：改进的安全性、循环寿命或高温性能；氧化或还原反应界面、表面或边界，使用期间隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层；防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应；或者，提高锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，或在升高温度下的高尺寸稳定性；
其中，所述顶部微孔膜为干法或湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；
其中，所述底部微孔膜为干法或湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；
其中，所述顶部微孔膜的厚度为约5μm至30μm；
其中，所述底部微孔膜的厚度为约5μm至30μm；
其中，所述陶瓷层的聚合物粘合剂包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVOH)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯腈)共聚物、以及共聚物、混合物、共混物、或其组合物中的至少一种聚合物粘合剂；
其中，所述陶瓷层的所述陶瓷颗粒包含无机物颗粒、离子导体材料(LISICON，其为锂超级离子导电材料，化学式为Li2+2xZn1-xGeO4)、铝、硅(SiO2)、铝(Al2O3)、锆、钛(TiO2)或其混合物，或者硅、铝、锆、钙或其混合物的氮化物，和/或它们的混合物、共混物和/或组合物中的至少一种；
其中，所述陶瓷颗粒包含具有平均粒径为0.01μm至5μm，更优选直径为0.05μm至2μm，最优选直径为0.01μm至1μm的颗粒；
其中，所述陶瓷颗粒的平均粒径范围为0.01μm至5μm，更优选直径为0.05μm至4μm，最优选直径为0.05μm至2μm；
其中，所述微孔膜之间的所述陶瓷层的厚度为约0.5μm至10μm；所述陶瓷层具有约0.5μm至10μm的厚度；
其中，所述增强隔板在≤110℃，优选≤130℃，更优选≤140℃，甚至更优选≤160℃，最优选≤175℃下具有-2％或更多的TMA MD尺寸变化；以及
其中，所述增强隔板在≤130℃，优选≤140℃，更优选≤150℃，最优选≤160℃下具有约0.5％或更小的TMA TD收缩；或者，所述增强隔板在135℃下1小时具有15％或更小的TMAMD收缩，并且优选在150℃下1小时的MD收缩率为28％或更小；所述陶瓷层为多孔层。
17.一种二次锂离子电池，改进包括如权利要求16所述的增强隔板。
18.一种电子设备，改进包括如权利要求17所述的二次锂离子电池。
19.一种电动车辆驱动系统，改进包括如权利要求17所述的二次锂离子电池。
20.一种储能装置，改进包括如权利要求17所述的二次锂离子电池。
21.一种电池，包括：
负电极；
正电极；
电解质；以及
设置在所述负电极和正电极之间的增强隔板，其中，所述增强隔板包括：
a.具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，其中，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及
b.具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，其中，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及
c.位于所述微孔膜的两个表面之间的陶瓷层，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂，
其中，所述增强隔板在≥250摄氏度时产生>0.5％挥发性组分，优选在≥250摄氏度时挥发性组分>1.0％，更优选在≥250摄氏度时挥发性组分>1.5％，最优选在≥250摄氏度时挥发性组分>2.0％或更多；
其中，所述陶瓷层为多孔并且所述聚合物粘合剂为溶剂基；
其中，所述陶瓷层为多孔并且所述聚合物粘合剂为水基；和/或
其中，所述增强隔板在130-160摄氏度的温度范围内具有关断行为。

Claims (30)

1.一种多孔膜或基底，其在聚合物多孔或微孔膜或基底的至少一侧面具有由无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合物中的至少一种，例如金属和/或金属氧化物，构成的薄、非常薄或超薄的层，其中，所述层使用沉积方法或技术如物理气相沉积施加。
2.如权利要求1所述的多孔膜或基底，其在聚合物多孔或微孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层；其具有使用气相沉积方法或技术施加的层；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述层使用真空沉积方法施加；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为电化学装置的组件；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为电容器；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为超级电容器或双层电容器；其在聚合物多孔或微孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为一次或二次电池隔板，其在聚合物多孔膜的至少一侧具金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于4.9伏、5.0伏、5.2伏、5.5伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压可以是电化学电池单元中的两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述层使用选自以下的沉积方法施加：物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积、溅射和激光等离子体沉积；其具有惰性金属元素沉积，其中，所述惰性金属元素的非限制性实例包括金、铂等及其混合物；其具有反应性金属元素沉积，其中，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物；其具有金属氧化物沉积，其中，所述金属氧化物的非限制性实例包括氧化铝(Al2O3)、勃姆石AlO(OH)、氧化硅、氧化钛和过渡金属等的氧化物或其混合物；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述层使用诸如气相沉积的沉积方法施加，其中，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃(所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和组合物)和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述层使用沉积方法施加，并且所述膜或基底是使用干法、湿法、颗粒拉伸法、双轴取向聚丙烯(BOPP)法、β成核双轴取向聚丙烯(BN-BOPP)法、非织造膜工艺或其组合制备的单层或多层膜或基底；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧；其在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向阳极(负极)的一侧；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧；其在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述隔膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)的一侧施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物的沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物的沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加金属和/或金属氧化物沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在隔板面向阴极(正极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜两侧都施加金属和/或金属氧化物的沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在位于隔板面向阴极(正极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加金属和/或金属氧化物沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加金属和/或金属氧化物沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阳极(负极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的两侧都施加金属和/或金属氧化物沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在聚合物多孔膜的两个金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上都施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加金属和/或金属氧化物沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板或聚合物多孔膜面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层的顶层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其具有反应性金属元素的沉积层，其中，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等以及它们的混合物，并且所述反应性金属元素部分或全部转化成惰性材料；其具有反应性金属元素沉积层，其中，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等以及它们的混合物，并且所述反应性金属元素在包含溶剂、锂盐和任选的一种或多种添加剂的锂电池电解质中部分或全部转化为惰性材料；其具有反应性金属元素沉积层，其中，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物，并且所述反应性金属元素例如铝，在包含溶剂、锂盐和任选的一种或多种添加剂的锂电池电解质中部分或完全转化为惰性材料，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)；在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，所述膜在相对于Li/Li+参比电极具有达到7.2伏或更高的正极电位的锂离子电池中对氧化稳定；其在聚合物多孔膜上具有金属和/或金属氧化物层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，所述膜在相对于Li/Li+参比电极具有达到5.4伏或更高的正极电位的锂离子电池中对氧化稳定；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述层使用如气相沉积方法或技术的沉积方法或技术施加；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述层使用真空沉积方法施加；其在聚合物多孔膜上的有机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为电容器；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为超级电容器或双层电容器；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有有机材料层沉积层，其中，所述膜为一次或二次电池隔板；其在聚合物多孔膜的至少一侧上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于7.0伏的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压可以是电化学电池单元中的两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述层使用选自由化学气相沉积法、原子层沉积法、或物理气相沉积方法包括溅射和激光等离子体组成的集合中的沉积方法施加；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述层使用沉积方法施加，所述聚合物多孔膜包括聚烯烃(其中所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其混合物、它们的混合物及其共聚物和组合物)和/或所述膜或基底包括聚偏二乙烯氟化物(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述层使用沉积方法施加，并且所述膜或基底是使用干法、湿法、颗粒拉伸工艺、双轴取向聚丙烯(BOPP)工艺、β成核双轴取向聚丙烯(BN-BOPP)工艺、非织造膜工艺或其组合制备的单层或多层膜或基底；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极(正极)的一侧；其在聚合物多孔膜的两侧都具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向阳极(负极)的一侧；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)的一侧施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的两侧都施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)的一侧的有机材料沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)的一侧的有机材料沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在隔板面向阴极(正极)一侧的有机材料沉积层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的两侧都施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向所述阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阴极(正极)一侧的有机材料沉积层的顶层上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)一侧的有机材料沉积顶层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阳极(负极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜两侧都施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在聚合物多孔膜两侧的有机材料沉积层的顶层上都施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加有机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板的面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板或聚合物多孔膜面向阳极(负极)一侧的有机材料沉积层的顶层上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)的另一侧面上施加陶瓷涂层；其在聚合物多孔膜上具有机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，所述膜在相对于Li/Li+参比电极具有达到7.2伏或更高的正极电位的锂离子电池中对氧化稳定；其在聚合物多孔膜上具有有机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，所述膜在相对于Li/Li+参比电极具有达到5.4伏或更高的正极电位的锂离子电池中对氧化稳定；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加传导有机材料层；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加传导有机材料层，其中，所述层使用气相沉积工艺施加；其在聚合物多孔膜的至少一侧施加传导有机材料层，其中，所述聚合物多孔膜包括聚烯烃，所述聚烯烃可以包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和组合物，和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维、非织造纤维或其混合物；其具有反应性金属元素的沉积，其中，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物；其具有金属氧化物的沉积，其中，所述金属氧化物的非限制性实例包括氧化铝(Al2O3)、勃姆石AlO(OH)、氧化硅、氧化钛和过渡金属的氧化物等；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有无机材料沉积层，其中，所述层使用诸如气相沉积的沉积方法或技术施加；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有无机材料沉积层，其中，所述层使用真空沉积方法施加；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为电容器；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为电化学装置的组件，所述电化学装置的组件为超级电容器或双层电容器；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为锂电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为一次电池或二次电池隔板；其在聚合物多孔膜的至少一侧上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为锂一次或二次电池隔板；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于7.0伏的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜上具有无机材料沉积层，其中，所述膜为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中两个电极(正极和负极)之间的电位差的量度；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有无机材料沉积层，其中，所述层使用选自由化学气相沉积方法、原子层沉积方法、或物理气相沉积方法包括溅射和激光等离子体组成的集合中的沉积方法施加；其在聚合物多孔膜的至少一侧面具有无机材料沉积层，其中，所述层使用所述沉积方法施加，并且所述聚合物多孔膜包含聚烯烃；或者，在聚合物多孔膜或基底的至少一侧面具有包括无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料，非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合物中至少一种的薄、非常薄或超薄的沉积层。
3.一种一次或二次锂电池，包括如权利要求2所述的多孔或微孔膜或基底。
4.一种传导多孔膜或基底，包括如权利要求2所述的多孔或微孔膜或基底。
5.一种一次或二次锂电池，包括如权利要求4所述的传导多孔或微孔膜或基底。
6.一种传导陶瓷涂覆的微孔膜或基底，包括如权利要求2所述的微孔膜或基底。
7.一种在膜或基底上沉积一层或多层金属和/或金属氧化物的方法，包括：使用一种选自由真空沉积、物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积及其组合组成的集合中的沉积方法，以及将至少一层金属和/或金属氧化物沉积到多孔或微孔膜或基底上。
8.如权利要求7的沉积一层或多层金属和/或金属氧化物的方法，其中，所述方法用于将金属和/或金属氧化物以小于3微米的总厚度沉积到微孔膜上；以小于2μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于1μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于0.1μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于0.05μm的厚度沉积到微孔膜上。
9.一种传导多孔膜或基底，其具有至少一层导体材料层，并且所述传导无机和/或有机材料层被施加到聚合物多孔膜的至少一侧上；所述传导无机材料层被施加在聚合物多孔膜的至少一侧上，所述层使用真空和/或气相沉积工艺来施加；所述传导无机材料层被施加到聚合物多孔膜的至少一侧上，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃，所述聚烯烃可包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和组合物，和/或所述膜或基底包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、机织纤维、非织造纤维或其混合物。
10.新型或改进的多孔膜或基底、隔膜、隔板、复合材料、电化学装置、电池，制造这种膜或基底、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种膜或基底、隔板、和/或电池的方法；新型或改进的微孔膜、电池隔膜、隔板、能量存储装置、包括所述隔膜的电池，制造这种隔膜、隔板和/或电池的方法，和/或使用这种隔膜、隔板和/或电池的方法；用于电池的隔板，其具有防氧化和无粘合剂的沉积层，所述沉积层在达到至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定，所述沉积层优选为聚合物微孔膜上的超薄沉积或沉积层，其通过无粘合剂和无溶剂沉积方法涂覆到所述聚合物微孔膜上，通过使用超薄沉积层，可以增加电池的能量密度，所述沉积方法可以优选沉积厚度小于0.5μm的均匀沉积层，这种均匀性和厚度的组合可能不能通过已知的涂覆技术完成；多层或复合微孔膜电池隔板，其具有优异的抗氧化性并且可以在达到5.2伏或更高(例如，达到7伏)的高电压电池系统中稳定；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧上具有传导沉积层的传导微孔膜或基底；用于电池的隔板，其具有传导沉积层，所述传导沉积层可在达到至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定；电化学装置，其使用在聚合物多孔膜的一侧或两侧上具有非传导沉积层的非传导微孔膜或基底；用于电池的隔板，其具有非传导沉积层(至少在电解质中)，可在达到至少5.2伏，例如达到7伏下在电池中稳定。
11.一种在膜或基底上沉积一层或多层有机材料沉积的方法，包括：使用一种选自由化学气相沉积法、原子层沉积法或物理气相沉积法及其组合组成的集合中的沉积方法，以及将至少一层有机材料沉积沉积到多孔或微孔膜或基底上。
12.如权利要求11所述的沉积一层或多层有机材料沉积的方法，其中，所述方法用于将所述有机材料沉积以小于3微米的厚度沉积到微孔膜上；以小于2μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于1μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于0.1μm的厚度沉积到微孔膜上；以小于0.05μm的厚度沉积到微孔膜上。
13.一种用于高电压锂电池的隔板，包括：在聚合物多孔膜或基底上的防氧化和无粘合剂沉积层，其中，所述隔板在达到至少5.2伏下在电池单元、电池、电池组或系统中稳定；所述沉积层优选为在聚合物微孔膜上具有小于50μm的优选厚度的超薄沉积。
14.一种用于锂二次电池的传导电池隔板，包括：传导层，所述传导层是导电和/或导热的；所述传导层被嵌入一个或多个热塑性层内；所述传导层被嵌入夹在聚丙烯层之间的基于聚乙烯的层内；所述传导层包括不锈钢材料；所述传导层包括由不锈钢颗粒、不锈钢纤维和/或不锈钢箔构成的不锈钢材料；或者传导层包括多孔不锈钢箔。
15.一种锂二次电池，包括权利要求14所述的隔板。
16.新型或改进的电池隔板、包括这种隔板的电池，和/或其生产和/或使用方法，一种新型或改进的锂二次电池隔板，或者一种具有至少一个传导层的新型或改进的电池隔板；一种微孔膜或基底，在聚合物多孔膜或基底的至少一侧面具有金属和/或金属氧化物、无机材料和/或有机材料层，所述层采用如蒸汽沉积的沉积方法或技术施加，所述层是采用真空沉积方法施加，所述膜或基底为电化学装置的组件，所述膜或基底为电化学装置的组件电容器，所述膜或基底为电化学设备的组件超级电容器或双层电容器，所述膜或基底为电池隔板，所述膜或基底为锂电池隔板，所述膜或基底为一次或二次电池隔板，所述膜或基底为锂一次或二次电池隔板，所述膜或基底为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于7.0伏的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正电极和负电极)之间的电位差的量度，所述膜或基底为锂二次电池隔板，其在电池单元电压达到或等于5.2伏或更高的锂离子电池中对氧化稳定，所述电池单元电压是电化学电池单元中的两个电极(正电极和负电极)之间的电位差的量度，或者所述金属和/或金属氧化物、无机材料和/或有机材料层是使用选自以下的沉积方法施加的：物理气相沉积、原子能层沉积、化学气相沉积、溅射和激光等离子体；具有惰性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述惰性金属元素的非限制性实例包括金、铂等及其混合物，具有反应性金属元素沉积的微孔膜或基底，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等及其混合物；具有金属氧化物沉积的微孔膜或基底，所述金属氧化物的非限制性实例包括氧化铝(Al2O3)、勃姆石AlO(OH)、氧化硅、氧化钛和过渡金属氧化物等或其混合物，在聚合物微孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用诸如气相沉积的沉积方法施加，所述聚合物多孔膜包含聚烯烃(所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯和/或其共混物、混合物以及它们的共聚物和组合物)和/或所述膜或基底包含聚偏二乙烯氟化物(PVdF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织造纤维和/或非织造纤维，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述层使用所述沉积方法施加，并且所述膜或基底是使用干法、湿法、粒子拉伸法、双轴定向聚丙烯(BOPP)法、β成核双轴取向聚丙烯(BN-BOPP)工艺、无纺膜工艺或其组合制备的单层或多层膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极(正极)的一侧，所述沉积层被施加到所述隔板面向阳极(负极)的一侧，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜是锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到所述隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在所述隔板面向阳极(负极)的一侧施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到所述隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积层上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜或基底的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在隔板面向阴极(正极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阴极(正极)的一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板面向阴极，正电极的另一侧面上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阳极(负极)的另一侧面上施加陶瓷涂层，在聚合物多孔膜的两侧都具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次电池或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阴极(正极)的一侧，并且所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在聚合物多孔膜两侧的金属和/或金属氧化物沉积层上都施加陶瓷涂层，和/或在聚合物多孔膜的至少一侧上具有金属和/或金属氧化物的沉积层的微孔膜或基底，所述膜为锂一次或二次电池隔板，所述沉积层被施加到隔板面向阳极(负极)的一侧，并且在隔板或聚合物多孔膜面向阳极(负极)一侧的金属和/或金属氧化物沉积上施加陶瓷涂层，以及在聚合物多孔膜或隔板面向阴极(正极)的另一侧面上施加陶瓷涂层。
17.一种反应性金属元素多孔膜或基底，具有反应性金属元素层，所述反应性性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等，以及它们的混合物，所述反应性金属元素部分或完全转换为惰性材料；在微孔膜或基底的至少一侧面具有反应性金属元素，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等，以及它们的混合物，所述反应性金属元素在包含溶剂、锂盐和任选一种或多种添加剂的锂电池电解液中部分或全部转化为惰性材料；或者在微孔膜或基底的至少一侧面具有反应性金属元素，所述反应性金属元素的非限制性实例包括铝、镍、铜等，以及它们的混合物，所述反应性金属元素在包含溶剂、锂盐和任选的一种或多种添加剂的锂电池电解液中部分或全部转化为惰性材料，所述锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)。
18.一种一次或二次锂电池，包括如权利要求17所述的反应性金属元素多孔膜或基底。
19.一种在膜或基底上沉积一层或多层反应性金属元素的方法，包括：使用一种选自由真空沉积、物理气相沉积、原子层沉积、化学气相沉积及其组合组成的集合中的沉积方法，以及将至少一层反应性金属元素沉积到所述膜或基底上。
20.一种用于能量存储装置(例如二次锂离子电池)的增强隔板，包括：
具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，所述微孔膜为单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；以及，
陶瓷层，位于所述微孔膜的两个表面之间，所述陶瓷层包括陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层；其中，所述陶瓷增强隔板提供了以下至少其中之一：改进的安全性、循环寿命或高温性能，氧化或还原反应界面、表面或边界，使用期间隔板和电池电极之间的氧化或还原界面层，所述陶瓷增强隔板防止或停止使用过程中发生的进一步氧化或还原反应，提高了锂离子电池的安全性、循环寿命或高温性能，以及在升高温度下的高尺寸稳定性；所述顶部微孔膜为干法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述底部微孔膜为干法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述顶部微孔膜为湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述底部微孔膜为湿法聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜；所述顶部微孔膜的厚度为约5μm至30μm；所述底部微孔膜的厚度为约5μm至30μm；所述陶瓷层的聚合物粘合剂包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVOH)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯腈)共聚物、以及共聚物、混合物、共混物、或其组合物中的至少一种聚合物粘合剂，所述陶瓷层的所述陶瓷颗粒包含无机物颗粒、离子导体材料(LISICON，其为锂超级离子导电材料，化学式为Li2+2xZn1-xGeO4)、铝、硅(SiO2)、铝(Al2O3)、锆、钛(TiO2)或其混合物，或者硅、铝、锆、钙或其混合物的氮化物，和/或它们的混合物、共混物和/或组合物中的至少一种；所述陶瓷颗粒包含具有平均粒径为0.01μm至5μm，更优选直径为0.05μm至2μm，最优选直径为0.01μm至1μm的颗粒；所述陶瓷颗粒包含平均粒径范围为0.01μm至5μm的Al2O3，更优选直径为0.05μm至4μm，最优选直径为0.05μm至2μm；所述微孔膜之间的所述陶瓷层的厚度为约0.5μm至10μm；所述陶瓷层具有约0.5μm至10μm的厚度；所述增强隔板在≤110℃，优选≤130℃，更优选≤140℃，甚至更优选≤160℃，最优选≤175℃下具有-2％或更多的TMA MD尺寸变化；所述增强隔板在≤130℃，优选≤140℃，更优选≤150℃，最优选≤160℃下具有约0.5％或更小的TMA TD收缩；所述增强隔板在135℃下1小时具有15％或更小的TMA MD收缩，并且优选在150℃下1小时的MD收缩率为28％或更小；所述陶瓷层为多孔层。
21.在一种二次锂离子电池中，改进包括如权利要求20所述的增强隔板。
22.在一种电子设备中，改进包括如权利要求21所述的二次锂离子电池。
23.在一种电动车辆驱动系统中，改进包括如权利要求21所述的二次锂离子电池。
24.在一种储能装置中，改进包括如权利要求21所述的二次锂离子电池。
25.一种电池，包括：
负电极；
正电极；
电解质；以及
设置在所述负电极和正电极之间的增强隔板，其中，所述增强隔板包括：
a.具有第一表面和第二表面的顶部微孔膜，其中，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；和，
b.具有第一表面和第二表面的底部微孔膜，其中，所述微孔膜是单层、多层、单片和/或多片结构中的至少一种；和，
c.位于所述微孔膜的两个表面之间的陶瓷层，所述陶瓷层包括一陶瓷颗粒和聚合物粘合剂层，
其中，所述增强隔板在≥250摄氏度时产生>0.5％挥发性组分，优选在≥250摄氏度时挥发性组分>1.0％，更优选在≥250摄氏度时挥发性组分>1.5％，最优选在≥250摄氏度时挥发性组分>2.0％或更多；所述陶瓷层为多孔并且所述聚合物粘合剂为溶剂基；所述陶瓷层为多孔并且所述聚合物粘合剂为水基；和/或所述增强隔板在130-160摄氏度的温度范围内具有关断行为。
26.如权利要求1所述的多孔膜或基底，其中，包括具有金属沉积层的膜，其消散表面静电，使包含所述膜的隔板粘性减小，并且更容易在堆叠或Z折叠电池制造工艺中精确校准；包括具有金属沉积层的膜，其是X射线可检测的，允许电池制造者进行X射线检测进行隔板校准；包括具有金属或金属氧化物沉积层的膜，其保留基膜的“离子转移电阻率”；包括具有金属或金属氧化物沉积层的膜，其保留基膜的低电荷转移电阻和/或快速充电能力；包括具有金属或金属氧化物沉积层的膜，其具有低电荷转移阻力和快速充电能力；包括具有金属或金属氧化物沉积层的膜，其提供适用于医学应用，例如薄皮肤贴片，薄透皮药物递送装置或贴片或绷带的膜或基底；和/或包括具有通过气相沉积的一个或多个表面改性的膜，例如在至少一个表面的薄金属或金属氧化物沉积层，其提供用于医疗、水处理、水净化或脱盐用途或应用的膜或官能化膜。
27.如权利要求1所述的多孔膜或基底，在聚合物多孔或微孔膜或基底的至少一侧上具有无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合物的超薄层(50nm或更薄)，其中，所述层使用沉积方法或技术如物理气相沉积施加。
28.如权利要求1所述的多孔膜或基底，在聚合物多孔或微孔膜或基底的至少一侧上具有无机材料、有机材料、导体材料、半导体材料、非导体材料、反应性材料或其混合物、共混物或组合物的超薄层(1um或更薄)，其中，所述层使用沉积方法或技术如物理气相沉积施加。
29.如权利要求1所述的多孔膜或基底，所述多孔膜或基底具有5um或更小的孔径，优选2um或更小，更优选1um或更小，以及最优选0.5um或更小。
30.如权利要求27所述的多孔膜或基底，其具有至少一个超薄沉积层，所述超薄沉积层涂覆聚合物多孔膜或基底的侧表面和至少一部分聚合物多孔膜或基底的孔。
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