CN108832061B - 隔离膜和电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本申请的实施例涉及一种隔离膜和电化学装置。具体地，该电化学装置包括正极、负极和隔离膜，该隔离膜设置在正极与负极之间，隔离膜包括多孔基材以及多孔层，多孔层设置在多孔基材的表面，并且包括无机颗粒和粘结剂，其中，该多孔基材的穿刺延伸量与多孔基材的穿刺力的比值为约1.5～25mm/N。本申请提供的一种包括隔离膜的锂离子电池提高了锂离子电池的安全性能。

Description

隔离膜和电化学装置
技术领域
本申请的实施例涉及一种电化学装置，且更具体来说涉及一种隔离膜以及包括该隔离膜的锂离子电池。
背景技术
目前，锂离子电池广泛用作各种电子产品以及电动汽车等领域的能量来源，已经引起大量的研究和开发。在该领域中，锂离子电池除了需要具备了较高的体积或重量能量密度，还需要在较为恶劣条件(如撞击、穿钉以及热箱)下具有较高的安全可靠性。因此，业内对锂离子电池安全性能的要求越来越高，亟需对现有的锂离子电池进行改进。
发明内容
本申请实施例通过提供一种包括隔离膜的锂离子电池以试图提高锂离子电池的安全性能。
本申请一些实施例提供一种隔离膜，该隔离膜包括多孔基材以及多孔层，多孔层设置在多孔基材的表面，并且包括无机颗粒与粘结剂，其中，该多孔基材的穿刺延伸量与多孔基材的穿刺力的比值为约1.5～25mm/N。
根据本申请的一些实施例，该多孔基材的穿刺力为约0.1～10N。
根据本申请的一些实施例，该多孔基材的纵向(MD)的拉伸强度与多孔基材的横向(TD)的拉伸强度之间的差的绝对值为约20000N/cm2以下。
根据本申请一实施例，可用于本申请隔离膜的该粘结剂包括，但不限于，以下聚合物中的至少一种：偏二氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、偏二氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚酰亚胺、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基乙基支链淀粉、氰基乙基聚乙烯醇、氰基乙基纤维素、氰基乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、苯乙烯-丁二烯的共聚物和聚偏二氟乙烯。
根据本申请一实施例，可用于本申请隔离膜的该无机颗粒包括，但不限于，以下无机颗粒中的至少一种：三氧化二铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化钙(CaO)、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、碳化硅(SiC)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡。
根据本申请一实施例，可用于本申请隔离膜的该多孔基材为由选自以下任一种聚合物或两种以上的混合物形成的聚合物膜、多层聚合物膜、或无纺布：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯二甲酰苯二胺、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚、环烯烃共聚物、聚苯硫醚和聚乙烯萘。
根据本申请一实施例，可用于本申请隔离膜的该多孔基材的分子量为约20万～250万，厚度为约1～40μm，孔隙率为约15％～60％，且透气度为约800s/100cc以下。
本申请另一实施例提供一种电化学装置，该电化学装置包括正极、负极以及根据本申请的隔离膜。
根据本申请一实施例，该电化学装置为锂离子电池。
本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。
附图说明
图1所示是本申请实施例的穿刺试验的示意图。
具体实施方式
本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请实施例的限制。
整个说明书中对“实施例”、“部分实施例”、“一个实施例”、“另一举例”、“举例”、“具体举例”或“部分举例”的引用，其所代表的意思是在本申请实施例中的至少一个实施例或举例包含了该实施例或举例中所描述的特定特征、结构、材料或特性。因此，在整个说明书中的各处所出现的描述，例如：“在一些实施例中”、“在实施例中”、“在一个实施例中”、“在另一个举例中”，“在一个举例中”、“在特定举例中”或“举例“，其不必然是引用本申请实施例中的相同的实施例或示例。此外，本文中的特定特征、结构、材料或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施例或举例中结合。
如本文中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
本申请实施例的特征在于提供一种新的隔离膜，与目前的隔离膜相比，本申请的隔离膜表现出的弹性较高，在锂离子电池滥用(如撞击、穿钉)的物理破坏过程中，可以有效防止隔离膜在外界应力条件下的撕裂，有效包裹在应力作用下产生的短路点，减少短路发生的概率，进一步降低短路电流，有效降低了锂离子电池热失控的风险，从而提高了锂离子电池的安全性能。
本申请实施例中采用的隔离膜具备如下特性：所述多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值范围为约1.5～25mm/N，根据一些实施例，该比值范围为约1.5～20mm/N，根据另一些实施例，该比值范围为约1.8～12mm/N。
如果多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值较小，多孔基材显示较强的脆性，在外界异物的应力条件下容易被刺穿并发生撕裂，产生短路点导致锂离子电池失效；而如果多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值过大，隔离膜则显示较强的柔性，在涂布或卷绕过程中容易发生拉伸变形导致工序问题，而且在工序中被坚硬的颗粒(particle)刺穿的风险也大大增加。
该多孔基材在穿刺实验中的穿刺力约0.1～10N，根据一些实施例，该穿刺力为约1～7N，穿刺延伸量为约4～20mm，使用这种隔离膜的锂离子电池在外界异物刺穿的过程中可以随外力发生较大的变形，并包裹异物，防止短路点的发生或扩展，有效抑制短路的发生。
该多孔基材的纵向(MD)的拉伸强度和横向(TD)的拉伸强度之间的差的绝对值为约20000N/cm2以下，根据一些实施例，该绝对值为约10000N/cm2以下，根据另一些实施例，该绝对值为约5000N/cm2以下。如果MD的拉伸强度和TD的拉伸强度差异较大，在穿钉的过程中，容易在强度较为薄弱的方向上撕裂形成条状裂纹，导致无法有效包裹短路点，最终导致锂离子电池热失控而失效。
本申请实施例中的隔离膜包括多孔基材以及多孔层，该多孔层设置在多孔基材的表面，且包括无机颗粒与粘结剂，例如，多孔层可以设置在多孔基材的一个表面，或设置在多孔基材的两个表面，或设置在多孔基材其中一个表面的一部分。
根据本申请一实施例，用于隔离膜中的多孔基材为由选自以下任一种聚合物或两种以上的混合物形成的聚合物膜、多层聚合物膜、或无纺布：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯二甲酰苯二胺、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚、环烯烃共聚物、聚苯硫醚和聚乙烯萘。多孔基材的分子量为约20万～250万，厚度为约1～40μm，孔隙率为15％～60％，透气度约800s/100cc以下。
根据本申请一实施例，构成多孔层的无机颗粒包括，但不限于，以下无机颗粒中的至少一种：三氧化二铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化钙(CaO)、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、碳化硅(SiC)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡。
根据本申请又一实施例，构成多孔层的粘结剂包括，但不限于，以下聚合物中的至少一种：偏二氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、偏二氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚酰亚胺、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基乙基支链淀粉、氰基乙基聚乙烯醇、氰基乙基纤维素、氰基乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、苯乙烯-丁二烯的共聚物和聚偏二氟乙烯。
本申请的实施例还提供了包括上述隔离膜的锂离子电池。锂离子电池还包括含有正极材料的正极极片、含有负极材料的负极极片以及电解质，其中，本申请的隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。正极集流体可以为铝箔或镍箔，负极集流体可为铜箔或镍箔。
在上述锂离子电池中，正极极片包括能够吸收和释放锂(Li)的正极材料(下文中，有时称为“能够吸收/释放锂Li的正极材料”)。能够吸收/释放锂(Li)的正极材料的实例可以包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒氧锂、磷酸铁锂、钛酸锂和富锂锰基材料中的一种或多种。
在上述正极材料中，钴酸锂的化学式可以为LixCoaM1bO2-c，其中，M1表示选自镍(Ni)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)、钇(Y)、镧(La)、锆(Zr)和硅(Si)中的至少一种，x、a、b和c值分别在以下范围内：0.8≤x≤1.2、0.8≤a≤1、0≤b≤0.2、-0.1≤c≤0.2；
在上述正极材料中，镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂的化学式可以为LiyNidM2eO2-f，其中，M2表示选自钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)、锆(Zr)和硅(Si)中的至少一种，y、d、e和f值分别在以下范围内：0.8≤y≤1.2、0.3≤d≤0.98、0.02≤e≤0.7、-0.1≤f≤0.2；
在上述正极材料中，锰酸锂的化学式为LizMn2-gM3gO4-h，其中M3表示选自钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)和钨(W)中的至少一种，z、g和h值分别在以下范围内：0.8≤z≤1.2、0≤g<1.0和-0.2≤h≤0.2。
负极极片包括能够吸收和释放锂(Li)的负极材料(下文中，有时称为“能够吸收/释放锂Li的负极材料”)。能够吸收/释放锂(Li)的负极材料的例子可以包括碳材料、金属化合物、氧化物、硫化物、锂的氮化物例如LiN3、锂金属、与锂一起形成合金的金属和聚合物材料。
碳材料的例子可以包括低石墨化的碳、易石墨化的碳、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、热解碳、焦炭、玻璃碳、有机聚合物化合物烧结体、碳纤维和活性碳。其中，焦炭可以包括沥青焦炭、针状焦炭和石油焦炭。有机聚合物化合物烧结体指的是通过在适当的温度下煅烧聚合物材料例如苯酚塑料或者呋喃树脂以使之碳化获得的材料，将这些材料中的一些分成低石墨化碳或者易石墨化的碳。聚合物材料的例子可以包括聚乙炔和聚吡咯。
在能够吸收/释放锂(Li)的这些负极材料中，选择充电和放电电压接近于锂金属的充电和放电电压的材料。这是因为负极材料的充电和放电电压越低，锂离子电池越容易具有更高的能量密度。其中，负极材料可以选择碳材料，因为在充电和放电时它们的晶体结构只有小的变化，因此，可以获得良好的循环特性以及大的充电和放电容量。尤其可以选择石墨，因为它可以给出大的电化学当量和高的能量密度。
此外，能够吸收/释放锂(Li)的负极材料可以包括单质锂金属、能够和锂(Li)一起形成合金的金属元素和半金属元素，包括这样的元素的合金和化合物等等。例如，将它们和碳材料一起使用，因为在这种情况中，可以获得良好的循环特性以及高能量密度。除了包括两种或者多种金属元素的合金之外，这里使用的合金还包括包含一种或者多种金属元素和一种或者多种半金属元素的合金。该合金可以处于以下状态固溶体、共晶晶体(共晶混合物)、金属间化合物及其混合物。
金属元素和半金属元素的例子可以包括锡(Sn)、铅(Pb)、铝(Al)、铟(In)、硅(Si)、锌(Zn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镉(Cd)、镁(Mg)、硼(B)、镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、银(Ag)、锆(Zr)、钇(Y)和铪(Hf)。上述合金和化合物的例子可以包括具有化学式：MasMbtLiu的材料和具有化学式：MapMcqMdr的材料。在这些化学式中，Ma表示能够与锂一起形成合金的金属元素和半金属元素中的至少一种元素；Mb表示除锂和Ma之外的金属元素和半金属元素中的至少一种元素；Mc表示非金属元素中的至少一种元素；Md表示除Ma之外的金属元素和半金属元素中的至少一种元素；并且s、t、u、p、q和r满足s＞0、t≥0、u≥0、p＞0、q＞0和r≥0。
此外，可以在负极中使用不包括锂(Li)的无机化合物，例如MnO2、V2O5、V6O13、NiS和MoS。
上述锂离子电池还包括电解质，电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，电解液包括锂盐和非水溶剂。
锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiSiF6、LiBOB和二氟硼酸锂中的一种或多种。例如，锂盐选用LiPF6，因为它可以给出高的离子导电率并改善循环特性。
非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。所述环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)及其组合。所述氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯及其组合。
羧酸酯化合物的实例为乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯及其组合。
醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃及其组合。
其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯及其组合。
虽然上面以锂离子电池进行了举例说明，但是本领域技术人员在阅读本申请之后，能够想到本申请的隔离膜可以用于其他合适的电化学装置。这样的电化学装置包括发生电化学反应的任何装置，它的具体实例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容。特别地，该电化学装置是锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
该电化学装置可以用本领域技术人员知道的传统方法制造。在制造电化学装置的方法的一个实施方案中，该电化学装置用插入在正极和负极之间的隔离膜形成电极组件，然后将电解质注入到该组件中，由此提供电化学装置。根据最终产品的制造方法和所需要的性能，在电化学装置的制造过程期间，可以在合适的步骤注入电解质。换句话说，可以在组装电化学装置之前或在组装电化学装置期间的最后步骤注入电解质。
可以用来将本申请的隔离膜应用于电化学装置的方法不仅包括传统的卷绕方法，而且包括隔离膜和正/负极极片的层压(堆积)和折叠方法。
下面以锂离子电池为例并且结合具体的实施例说明锂离子电池的制备，本领域的技术人员将理解，本申请中描述的制备方法仅是实例，其他任何合适的制备方法均在本申请的范围内。
一、制备方法和测试方法
对隔离膜和锂离子电池的制备方法以及锂离子电池的测试过程进行如下说明。
1.隔离膜的制备
依据如下实施例1-24及对比例1-3中所描述的具体方式分别制备隔离膜E1至E24及C1至C3。
2.锂离子电池的制备方法
将活性物质钴酸锂、导电剂导电炭黑(Super P)、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按重量比94：3：3在N-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀制成正极浆料，然后将正极浆料均匀涂布在正极集流体铝箔的正反两个表面上，之后在85℃下烘干，得到正极活性材料层，之后经过冷压、分条、裁片、焊接正极极耳，得到正极极片。
将活性物质人造石墨、导电剂导电炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂碳甲基纤维素钠(CMC)按照重量比97：1：1.5：0.5在去离子水溶剂体系中充分搅拌混合均匀制成负极浆料，之后将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的正反两面上，然后在85℃下烘干，形成负极活性材料层，然后进行冷压、分条、裁片、焊接负极极耳，得到负极极片。
将锂盐LiPF6与非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二乙酯(DEC):碳酸甲乙酯(EMC)：碳酸亚乙烯酯(VC)＝8:85:5:2，质量比)按质量比8：92配制而成的溶液作为锂离子电池的电解液。
将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使依据如下实施例所制得的隔离膜处于正负极中间起到隔离的作用，在某些实施方式中，隔离膜也可以涂覆在正极或负极表面。进一步卷绕得到电极组件。将电极组件置于包装壳中，注入电解液并封装，进行化成之后制成最终的锂离子电池。
3.隔离膜的测试方法
3.1隔离膜厚度测试
先采用“LITEMATIC”VL-50型号，测试压力为0.01N，如果测试隔离膜的多孔基材的厚度，则均匀测试10～15个点并记录，取平均值作为多孔基材的厚度；如果需要测试多孔层的厚度，则先测试多孔基材的厚度，然后再测试涂布之后的厚度，减去多孔基材的厚度即为多孔层的厚度，如果多孔层有两层，还需除以2。
3.2多孔基材透气度测试
采用Gurley4110N透气度测试仪，测量100cc气体通过多孔基材需要的时间记为多孔基材的透气值s/100cc，在多孔基材样品上均匀取5个样本测试透气度，取平均值作为多孔基材的透气度，样本尺寸50mm*100mm。
3.3多孔基材孔隙率测试
取多孔基材样品，尺寸为50mm*100mm，将10片多孔基材放置于真孔隙率测试仪中(型号为AccuPycⅡ1340)，测试多孔基材的孔隙率，测试出多孔基材样品的真实体积V，然后使用万分测厚仪测试10片多孔基材的厚度T，计算多孔基材的表观体积V0＝50*100*T，则多孔基材的孔隙率计算值为(V0-V)/V0*100％。
3.4多孔基材的穿刺测试
采用高铁拉力机，将多孔基材固定在中间有圆形孔的夹具中，圆形孔的直径为30mm，采用穿刺试验机，将固定的多孔基材1以针头直径2为1mm的圆形穿刺针3进行穿刺，其中穿刺速度V为50mm/min，随后记录多孔基材被刺破时的穿刺延伸量L及穿刺力F，如图1所示，并计算多孔基材穿刺延伸量与穿刺力的比值L/F。
3.5多孔基材拉伸测试
沿MD和TD方向分别制备宽度20mm长度为100mm的多孔基材样条，将多孔基材夹持到高铁拉力机上下夹具的两端，拉伸速度为50mm/min，间距为40mm，将多孔基材拉断的力值记为拉伸力F，然后除以多孔基材的宽度d和厚度t，得到多孔基材的拉伸强度S＝F/(d*t)。
3.6锂离子电池穿钉测试
将对比例和实施例中的锂离子电池各取100支，在常温下以0.5C倍率恒定电流充电至电压4.4V，进一步在4.4V恒定电压下充电至电流0.05C，使其处于4.4V满充状态。采用直径4mm钉子，以50mm/s速度穿钉，观察锂离子电池是否产烟、起火或爆炸。若没有则认为锂离子电池通过穿钉(Nail)测试。
以下实施例中所出现的测试数据均是利用上述测试方法测得。
二、具体实施例
以下将详细描述本申请所提供的隔离膜的具体实施方式。
1.实施例1和对比例1-3
实施例1(隔离膜E1)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.6倍，横向的拉伸比为5.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E1，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
对比例1-3
对比例1(隔离膜C1)
采用分子量为100万的高分子量PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为3:7，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为7倍，横向的拉伸比为6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型后得到仅包括多孔基材的隔离膜C1。
对比例2(隔离膜C2)
采用分子量为100万的高分子量PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为3:7，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为7倍，横向的拉伸比为6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型后得到多孔基材(PE)。进一步地，将质量比为70:30的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜C2，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
对比例3(隔离膜C3)
采用分子量为100万的高分子量PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为3:7，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为7倍，横向的拉伸比为7倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为70:30的无机颗粒氧化铝以及粘结剂PVDF，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜C3，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
分别对实施例1和对比例1-3进行性能测试，测试结果请见表1如下：
Figure BDA0001686950160000101
表1中的数据表明，和对比例C1-C3相比，实施例1的隔离膜E1的穿钉测试通过率最高，达到80％，而对比例C1-C3的穿钉测试通过率仅为0％。隔离膜E1优异的穿钉测试通过率主要归因于多孔基材合适的穿刺延伸量与穿刺力的比值的选择。
E1是本申请的一个实施例所示的隔离膜，通过调整多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值、穿刺力、MD的拉伸强度与横向(TD)的拉伸强度之间的差的绝对值、多孔层中粘结剂和无机颗粒的种类等因素，本申请还提供了实施例2-25，并对所得样品的性能进行了相应的性能测试，具体如下。
2.实施例2-6(改变多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值)
实施例2(隔离膜E2)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6.5倍，横向的拉伸比为6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E2，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例3(隔离膜E3)
采用分子量为70万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:5，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.5倍，横向的拉伸比为4.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E3，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例4(隔离膜E4)
采用分子量为80万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:5，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.2倍，横向的拉伸比为4.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E4，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例5(隔离膜E5)
采用分子量为80万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:5，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为4.5倍，横向的拉伸比为4倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E5，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例6(隔离膜E6)
采用分子量为60万的采用辛烯单体与乙烯共聚的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:5，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5倍，横向的拉伸比为4.5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E6，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
表2列出了E2-E6的性能测试结果。
表2
Figure BDA0001686950160000121
基于上述测试数据可知，多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值对穿钉测试通过率有显著影响。具体地，在一定范围内，多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值越高，穿钉测试通过率越高。但是，隔离膜的加工性能会随着多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值的提高而变差，因此，多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值需要控制在合理范围内，以保证较高的穿钉测试通过率和良好的加工性能。
3.实施例7-11(改变多孔基材的穿刺力)
实施例7(隔离膜E7)
采用分子量为20万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为3:7，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为3.9倍，横向的拉伸比为3倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E7，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例8(隔离膜E8)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6倍，横向的拉伸比为5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E8，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例9(隔离膜E9)
采用分子量为200万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为7.7倍，横向的拉伸比为7倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E9，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例10(隔离膜E10)
采用分子量为250万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为8.3倍，横向的拉伸比为7.3倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E10，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例11(隔离膜E11)
采用分子量为250万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为9倍，横向的拉伸比为8.5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E11，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
表3列出了E7-E11的性能测试结果。
表3
Figure BDA0001686950160000141
基于上述测试数据可知，在多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值相同的情况下，穿刺力的改变对于穿钉测试通过率有轻微的影响。
4.实施例12-19(改变MD的拉伸强度与TD的拉伸强度之间的差的绝对值)
实施例12(隔离膜E12)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.5倍，横向的拉伸比为5.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E12，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例13(隔离膜E13)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.4倍，横向的拉伸比为5.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E13，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例14(隔离膜E14)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.9倍，横向的拉伸比为5.5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E14，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例15(隔离膜E15)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6倍，横向的拉伸比为5.4倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E15，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例16(隔离膜E16)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6倍，横向的拉伸比为5.3倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E16，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例17(隔离膜E17)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6倍，横向的拉伸比为5.1倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E17，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例18(隔离膜E18)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6.5倍，横向的拉伸比为4.2倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E18，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例19(隔离膜E19)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为6.7倍，横向的拉伸比为3.1倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E19，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
表4列出了E12-E19的性能测试结果。
表4
Figure BDA0001686950160000161
基于上述测试数据可知，在多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值相同的情况下，多孔基材MD的拉伸强度与TD的拉伸强度之间的差的绝对值对穿钉测试通过率有一定影响，差的绝对值越大，穿钉测试通过率越低。也就是说，和对比例1-3相比，多孔基材MD的拉伸强度与TD的拉伸强度之间的差的绝对值设置得越小，对穿钉测试通过率越有利。
5.实施例20-24(改变多孔层中粘结剂和无机颗粒的种类)
实施例20(隔离膜E20)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.6倍，横向的拉伸比为5.4倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂PVDF，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E20，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例21(隔离膜E21)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.8倍，横向的拉伸比为5.5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氧化铝以及粘结剂聚丙烯酸酯，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E21，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例22(隔离膜E22)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.9倍，横向的拉伸比为5.5倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为85:15的无机颗粒勃姆石以及粘结剂PVDF，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E22，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例23(隔离膜E23)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.5倍，横向的拉伸比为5.7倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为91:9的无机颗粒氢氧化镁以及粘结剂PVDF，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E23，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
实施例24(隔离膜E24)
采用分子量为110万的PE粉末与石蜡油混合，PE粉末与石蜡油的比例为1:4，经过高温挤出并流延成膜，经过纵向和横向的拉伸，其中纵向的拉伸比为5.5倍，横向的拉伸比为5.6倍，然后采用二氯甲烷萃取多孔基材中的石蜡油，干燥热定型。进一步地，将质量比为70:30的无机颗粒氧化铝以及粘结剂PVDF，加入溶剂去离子水中混合均匀制成浆料，浆料的固含量为45％，然后利用微凹涂布法将浆料均匀涂布到7μm厚的多孔基材(PE)的其中一面上，经烘箱干燥后，得到复合多孔隔离膜E24，其中多孔层干燥后的厚度为3μm。
表5列出了E20-E24的性能测试结果。
表5
Figure BDA0001686950160000181
基于上述测试数据可知，在多孔基材的穿刺延伸量与穿刺力的比值相同、MD的拉伸强度与TD的拉伸强度之间的差异不大时，采用不同类型的粘结剂和无机颗粒对穿钉测试通过率和加工性能基本无影响。
上文说明摘要整理出数个实施例的特征，这使得所属技术领域中具有通常知识者能够更加理解本申请的多种方面。所属技术领域中具有通常知识者可轻易地使用本申请作为基础，以设计或修改其他组合物，以便实现与此处申请的实施例相同的目的及/或达到相同的优点。所属技术领域中具有通常知识者亦可理解，这些均等的实例并未悖离本申请的精神与范畴，且其可对本申请进行各种改变、替换与修改，而不会悖离本申请的精神与范畴。虽然本文中所揭示的方法已参考以具体次序执行的具体操作加以描述，但应理解，可在不脱离本申请的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序及分组不是对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电化学装置，包括：
正极；
负极；以及
隔离膜，所述隔离膜设置于所述正极及所述负极之间，所述隔离膜包括多孔基材及多孔层，其中所述多孔层设置在所述多孔基材的表面，所述多孔层包括无机颗粒与粘结剂，且所述多孔基材的穿刺延伸量与所述多孔基材的穿刺力的比值为1.5mm/N至25mm/N，所述多孔基材的穿刺力为0.1～10N，其中所述穿刺力为所述多孔基材被刺穿时垂直于所述多孔基材刺穿前的表面的力，所述穿刺延伸量为所述多孔基材被刺穿时所述多孔基材在垂直于所述多孔基材的刺穿前的表面方向上的延伸长度。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材的纵向的拉伸强度与所述多孔基材的横向的拉伸强度之间的差的绝对值为20000N/cm2以下。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述粘结剂包括以下聚合物中的至少一种：偏二氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、偏二氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚酰亚胺、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基乙基支链淀粉、氰基乙基聚乙烯醇、氰基乙基纤维素、氰基乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、苯乙烯-丁二烯的共聚物和聚偏二氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述无机颗粒包括以下无机颗粒中的至少一种：三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材为由选自以下任一种聚合物或两种以上的混合物形成的聚合物膜、多层聚合物膜、或无纺布：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯二甲酰苯二胺、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚、环烯烃共聚物、聚苯硫醚和聚乙烯萘。
6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材的分子量为20万～250万。
7.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材的厚度为1～40μm。
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材的孔隙率为15％～60％。
9.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述多孔基材的透气度为800s/100cc以下。
10.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电化学装置为锂离子电池。
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