TW202341567A

TW202341567A - 具有氫氟酸清除特性的鹼處理電池隔膜

Info

Publication number: TW202341567A
Application number: TW111112984A
Authority: TW
Inventors: 布萊恩·Ｇ莫林; 卡爾·Ｈ胡
Original assignee: 布萊恩·Ｇ莫林; 卡爾·Ｈ胡
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-10-16

Abstract

本發明屬於用於鋰離子電池的隔膜，其在用某些類型和量的苛性鹼製劑處理後表現出氫氟酸清除特性。這種鹼處理提供了抗衡離子的表面錯合物，該抗衡離子與HF反應以捕獲離解的氟離子，從而減少目標電池內在其使用期間潛在破壞性酸的量。隔膜上的這種表面抗衡離子-氟錯合物隨後表現出較低的解離傾向，從而減少了氧化性/酸性氟離子的存在，並通過提高充電水準延長了電池壽命。

Description

具有氫氟酸清除特性的鹼處理電池隔膜

本發明屬於用於鋰離子電池的隔膜，其在用某些類型和量的苛性鹼製劑處理後表現出氫氟酸清除特性。這種鹼性處理產生具有抗衡離子的表面錯合物，抗衡離子與HF反應以捕獲離解的氟離子，從而在其使用期間減少目標電池內潛在破壞性酸的量。隔膜上的這種表面抗衡離子-氟錯合物隨後表現出較低的解離傾向，從而減少了氧化性/酸性氟離子的存在，並通過提高充電水準延長了電池壽命。

成本有效地開發先進鋰離子電池（LIB）的主要障礙是容量衰減/循環壽命縮短的問題。傳統鋰離子電池的電解質通常由直鏈和環狀有機碳酸酯和六氟磷酸鋰（LiPF ₆）的混合物組成。即使是最純級別的電池電解質通常也含有約25ppm的水，這不受機理限制可能是由於LiPF ₆的吸濕性。水和濕氣的存在會導致分解和隨後的HF的形成，HF會侵蝕和溶解許多不同陰極組合物中的過渡金屬。液體電解質中氫氟酸（HF）的存在已被確定為這種分解和縮短電池壽命的主要原因。溶解的金屬離子遷移到鋰/石墨陽極並沉積在鋰/石墨陽極上，導致鋰/石墨陽極失效。HF還可以侵蝕和浸出沉積在陰極表面上的無機物質（例如，LiF）。如果發生這種情況，LiF曾經沉積在其上的陰極表面現在暴露於電解質溶液，並且在新暴露的表面上發生額外的電解質分解。已經使用了幾種方法來提高在HF存在下陰極的結構穩定性，包括保護塗層，以及在電解液中使用化學清除HF的鹼性添加劑。保護性/反應性塗層已沉積在隔膜上。所有這些方法的一個缺點是它們增加了LIB的品質和體積，但沒有貢獻於其容量和/或功率密度。此外，在電池失效點之前不易檢測到電池分解。因此，在目標鋰離子電池單元（液體電解質類型）中可靠地清除氟離子的能力將在該領域具有顯著效益。

本發明的顯著優點是能夠通過提供適當處理的隔膜元件來減少電池內的有害游離HF。另一個顯著優點是促進了對引入電池裝置中的預成型隔膜進行鹼處理的工藝，以減少這種HF。因此，本發明的另一個顯著優點是能夠對具有這種處理過的隔膜的典型可再充電電池進行改進。

因此，本發明內容包括用於鋰離子電池單元的電池隔膜，所述電池隔膜在其表面上表現出抗衡離子，其中所述抗衡離子選自由具有至多6.0，優選至多4.0的pK _b水準的鹼提供的離子組成的組，並且其中所述電池隔膜表現出氫氟酸清除性能。此外，本發明包括上述電池隔膜，其中所述抗衡離子選自由鈉離子、鎂離子、鉀離子、鋇離子和鈣離子組成的組。包括上述電池隔膜的電池（和其他能量存儲裝置）也包含在本發明中。

如上所述，氟化氫、HF和含水形式的氟化氫（氫氟酸）是高腐蝕性化合物。HF腐蝕是一個特別與包含鋰、六氟磷酸鋰或其他含氟鋰鹽的電池相關的問題。本申請提供了一種或多種HF清除隔膜，其表現出存在pK _b至多6.0（優選地，如上所述，至多4.0）的鹼的抗衡離子。術語“HF清除隔膜”旨在關於清除、結合、捕獲、連接、反應、固定或限制HF的隔膜。HF清除隔膜中的HF對組件的破壞能力低於游離HF。在一些實施方式中，HF清除隔膜增加電池壽命。如上所述，這樣的隔膜還可以表現出吸濕性以允許在目標電池單元內以及在其使用時吸濕。

提供了一種鋰離子電池，其表現出提高的HF清除（和可能的吸濕性）性能，包括預成型和隨後經過鹼處理的電池隔膜。所提供的電池可能會降低HF損壞。術語“降低HF損壞”旨在關於與沒有這種經過特殊鹼處理的預成型隔膜的電池相比，減少、降低和/或改善對一個或多個電池組件的HF相關損壞，在一段時間內減少或降低HF相關損壞，或延長中等到高容量時間。具有提高的HF清除性能的鋰離子電池可包括內襯有或由這種預先形成的鹼處理過的隔膜的元件。內襯元件可以選自包括陽極、陰極、封裝材料（甚至可能是集電器）和不同類型的電解質離子傳導材料的組件組。術語“封裝材料”旨在關於圍繞陽極、陰極和電解質的任何結構或裝置，例如但不限於壁、蓋子、頂部、地板、罐或罐。鹼處理過的隔膜製品因此可以被引入鋰結構製造過程中，將這種處理過的隔膜放置在陽極和陰極之間，包括至少一個集電器（具有允許從電池外部進行電傳輸的連接），放置電池外殼內的最終結構，將液體電解質引入其中，並將其密封。然後可以對所得鋰離子電池進行充電和再充電，並與外部機械/電氣設備一起使用以向其供電。

用低pK _b配方處理的預成型隔膜製品的這種HF清除能力，以及在其表面上存在的某些抗衡離子，可以提供非常有效的結果，以減少使用過程中電池內部的退化和損壞，同時提高電池充電壽命和循環次數。因此，本發明提供了一種可能的實施方式，提供了一種清除氟化氫（HF）的隔膜製品（無紡布或薄膜），並且可能更具體地提供了一種吸濕隔膜，其中除了HF，膜還能夠吸收目標電池單元內的濕氣。這種電位隔膜可以最初形成或製造，隨後經受鹼性處理以導致基於表面的羥基與來自其的抗衡離子的錯合形成。在各個方面，這種鹼選自pK _b至多為6.0（優選至多4.0）的鹼，包括但不限於氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鋇、氫氧化鈣和氫氧化鎂。這種吸濕膜還可包含至少一種添加劑，例如但不限於Al ₂O ₃。為了在目標電池（或其他類似的能量存儲裝置）內提供足夠的物理性能，這樣的隔膜優選表現出至少35 MPa的拉伸強度和大於65 Gurley s的透氣率。此外，這種用於隔膜的潛在實施方式表現出高離子電導率和小於或等於d _dendr的平均孔徑。

本發明進一步提供了一種具有提高的除濕性能的電池（或其他類型的能量存儲裝置，例如電容器），其中該電池包括具有在苛性鹼處理之後存在於其上的表面錯合抗衡離子的吸濕隔膜。以這種方式，本發明的電池由於這種處理過的隔膜表現出降低的HF損壞傾向。這種隔膜（或多個隔膜）被引入陽極和陰極之間，並且與這種目標電池（或能量存儲裝置）內的至少一個集電器相鄰。這種電池的實施方式在250次循環後也表現出至少90%的容量。

因此，本發明提供了降低電池內濕氣的方法，包括將本申請的吸濕膜結合到電池中，同時具有降低其中游離HF的方法的潛力。

除非另有定義，本文使用的所有技術和科學術語均具有本發明所屬領域的技術人員通常理解的含義。

如本文所用，“一種”、“一種”和“這”可以包括複數指示物，除非清楚且明確地限於一個指示物。

術語“隔膜”旨在包括薄膜、非織造結構、片材、層壓材料、薄紙或平面柔性固體。隔膜特性包括但不限於厚度、強度、柔韌性、抗拉強度、孔隙率和其他特性。應認識到，不同的隔膜或其不同類型可能表現出不同或相似的特性。

術語“離子傳導隔膜”旨在涉及兩個電極之間的隔膜，即陽極和陰極，或正電極和負電極。離子傳導隔膜允許離子在兩個區域之間流動，同時劃分、分離或分隔兩個區域。

術語“吸濕隔膜”旨在包括能夠吸收、吸取（taking in）、保持、浸泡、內化或捕獲液體的隔膜。感興趣的液體包括但不限於有機溶液、水溶液、電解質溶液、氫氟酸、HF和碳酸鹽基電解質溶液。優選地，這種經過苛性鹼處理的HF清除劑（以及由於表面上可能存在的吸濕基團而吸收濕氣）通常可以在吸收濕氣時保持其原始尺寸，或者通常可以最小地改變尺寸以最好地確保電極之間的分離介面的完全覆蓋。

用本文所述的合適的低pK _b鹼處理的一種或多種隔膜（在電池中可以使用一種以上的隔膜）可以包括但不限於i）膜，例如但不限於聚烯烴（如聚丙烯、聚乙烯、雙層聚丙烯和聚乙烯）以及這些聚烯烴膜的組合，如帶有陶瓷塗層的聚烯烴（這可能有助於提高與鹼基抗衡離子本身的錯合能力），ii）單獨的陶瓷隔膜或與非織造增強材料一起，iii）具有陶瓷塗層的非織造織物結構，iv）具有微纖維、奈米纖維、它們的組合、均勻尺寸的微纖維、均勻尺寸的奈米纖維、網狀微纖維和奈米纖維的非織造織物結構，這種類型的單層非織造布，單個微纖維的雙層或多層非織造布層、單獨的奈米纖維層、交織和/或組合的微纖維和奈米纖維的單獨層及其任何組合，和v）具有獨立表面基團和可與鹼抗衡離子錯合的部分的聚合物結構，包括但不限於聚乙烯醇膜、聚碳酸酯膜（兩者在其表面上均具有游離羥基，作為非限制性實例）、它們的組合等。用隔膜表面上存在的捕獲氟的抗衡離子進行這種鹼處理的能力提供了所需的效果，因此任何類型的隔膜以這種方式處理和/或在其上具有自由錯合基團但沒有這種錯合電位（羥基基團，再次作為非限制性實例）可以這種方式使用和實施。鋰離子電池結構中隔膜的公認和充分理解的目的使其本身具有這種整體能力，因為電解質在此類電池中流過此類隔膜，並且已證明在目標電池中產生並因此存在HF是可能的且難以解決。如上所述，認為氟化氫（並因此最終是氫氟酸）是鋰離子電池中電解質和水分的反應產物。這種酸性物質被認為會隨著時間的推移導致目標電池內的降解，因為這種氧化離子化合物（本質上是游離氟離子）可能會在內部與脆弱的金屬部件結合，從而降低其有效性，並再次最終導致電池關閉。此外，在這方面，該過程可能會隨著時間的推移緩慢而穩定，從而產生與電池充電有關的退化結果（特別是對於此類可充電鋰離子類型），從而導致充電週期急劇減少，需要使用者更頻繁地尋求充電。最終，充電循環保持較低的充電水準，導致電池失效和更換。同樣，這種電池退化也可能導致電解質在電池內形成不希望的和潛在危險的枝晶和類似結構，至少這會導致短路。因此，降低這種破壞性可能結果的可能性對於這種鋰離子電池技術可能具有重要意義。

如上所述，這種鹼處理隔膜可以是在電極之間的目標電池內（例如，通過存在孔，例如，至少為了這種目的，具有合適尺寸的孔）提供所需電解質轉移的任何類型。這種隔膜可以由不同的材料形成，在一個非限制性實例中，包括由各種類型的纖維製成的非織造織物結構（如上文所提及的）。這種纖維可以具有任何直徑，從具有均勻尺寸的纖維和相同纖維組成材料的結構到由不同材料製成的不同尺寸的纖維。因此，材料可以選自合成和天然纖維、微米直徑、奈米直徑、微纖維和奈米纖維的組合、網狀微纖維和奈米纖維等。就材料而言，這類纖維本質上可以是聚合的，包括但不限於纖維素、聚丙烯腈、聚烯烴、聚烯烴共聚物、聚醯胺、聚乙烯醇、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碸、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚乙醯、聚氨酯、芳族聚醯胺、半芳族聚醯胺、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、合成纖維素聚合物，以及它們的共混物、混合物和共聚物。這類纖維可以以微纖維和奈米纖維的形式提供以形成單層結構（非織造材料），其中也存在必需的芳族聚醯胺纖維。例如，可以根據美國專利號8,936,878、9,637,861和9,666,848中公開的材料和方法形成這種結構。

如上所述，這種隔膜也可以是膜結構。這樣的膜包括其中具有用於有效電解質轉移的孔結構的那些膜（同樣，如上所述）。實例包括但不限於CELGARD和POLYPORE隔膜產品（聚烯烴類型，例如具有電解質轉移能力的聚丙烯膜，同樣，如上所述）。如前所述，作為製造結構提供的其他可能的隔膜製品用於隨後的基礎處理，包括但不限於陶瓷隔膜、具有陶瓷塗層的無紡布類型、具有陶瓷塗層的聚烯烴膜類型、聚碳酸酯膜、聚乙烯醇膜以及它們的組合。

在為最終實施和引入目標鋰離子電池單元中提供此類隔膜結構之後，用鹼處理隔膜以實現在隔膜表面上錯合的抗衡離子（例如鈉離子、鎂離子、鈣離子、鉀離子、鋇離子，並且，如果使用氫氧化鋰作為苛性鹼（鋰離子），在較小程度上是可能的）的存在。形成這種錯合的能力可以隨著具有游離羥基（或類似）基團的某些材料作為隔膜成分的存在而增加。如果要求和/或需要，也可以進行預鹼施用處理，至少假設性地允許發生這種錯合。因此，這種苛性鹼處理可以包括但不限於任何應用步驟，例如浸漬、噴灑、噴塗、刷塗（或類似）以及任何類似的步驟。這種鹼製劑可以是任何合適的摩爾濃度，以確保在目標隔膜表面上錯合，其水準本身不會證明對潛在的薄而脆弱的隔膜製品的使用有害。因此，這種處理製劑中鹼的濃度可以為約0.1至10摩爾濃度（在水溶液中，或者可選地，在非質子溶劑中，作為一種可能性，包括但不限於例如DMSO）。就摩爾濃度而言，更集中在0.2到5之間的可能水準，最優選的可以是0.5到5。同樣，這樣的水準允許在施加到目標隔膜表面時有足夠的抗衡離子負載；太低的摩爾濃度將無法產生氟離子清除（捕獲）所需的水準；太高會導致目標隔膜製品本身的不良降解。因此，引入的鹼處理應實現這種所需的複雜水準，而不會實際損壞、收縮等目標隔膜。因此，該方法可以進一步包括乾燥步驟，以在此後引入至目標鋰離子電池單元之前從隔膜表面除去任何過量的水分（由於苛性製劑的含水性質）。這種乾燥步驟可以包括烘箱乾燥、真空乾燥或風乾，或者甚至是強制風乾的可能性，特別是在足夠低的溫度水準下以確保在這種電池單元實施之前處理的隔膜製品的尺寸穩定性。

用於隔膜形成/製造後苛性鹼處理的鹼（如上所述）包括但不限於氫氧化鈉、氫氧化鉀（KOH）、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氫氧化鋇和氫氧化鎂（所有表現出至多6.0，更特別是至多4.0的pK _b）。在一些方法中，優選的鹼是氫氧化鈉（NaOH）或KOH。在其他方法中，優選的鹼是氫氧化鈣或氫氧化鋇。通過這種隨後的苛性鹼處理常式（在製造和/或形成之後，如本文所述）在目標隔膜上產生表面抗衡離子錯合物的能力為這種處理過的隔膜提供了明顯的HF清除能力（以及可能的吸濕特性）。因此，在其表面上表現出任何鹼pK _b至多6.0、優選至多4.0的抗衡離子的隔膜將被認為包含在本發明中。

目標隔膜表面上的抗衡離子錯合可以以足以實現這種期望的氟清除水準（並且還可能允許吸濕）的量的方式轉移。這種抗衡離子水準可以在上述錯合和乾燥步驟之後利用X射線光電掃描程式（XPS）測量。基於隔膜總重量的0.01至1（優選0.1至1，更優選約0.1至約0.75）的抗衡離子百分含量可針對此目的。

為利貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

如上所述，用於可再充電系統（鋰離子、鈉離子等）的苛性鹼處理的電池隔膜提供氫氟酸（或氫氟酸）清除的發現符合該領域的改進，從而允許更好的整體安全性和性能。在這方面，提供隔膜並用某些苛性鹼溶液處理，然後單獨測試與此類HF濃度和pH水準相關的許多特性。

為此，進行了一項研究，以評估一種示例電池隔膜類型（Dreamweaver Gold 20）的HF清除性能以及對同一隔膜進行鹼處理後的性能。

隔膜製備

將不同數量的乾燥隔膜暴露於一定數量的模擬電解液（不含會以循環方式反應的LiPF ₆鹽的電解液組分）。模擬電解液含有初始HF含量，以測試其僅與苛性鹼處理有關的清除。一些隔膜樣品預先加入過量的鹼溶液和適當的排水，然後徹底乾燥以去除殘留的鹼溶液，而其他樣品則未經處理。為了比較，隔膜（如下所述）用3N氫氧化鈉和3N氫氧化鋇處理，而其他樣品相對於鹼性溶液未經處理。測量所得溶液的pH水準，從而研究隔膜量和鹼處理對隔膜HF清除能力的影響。

因此使用Dreamweaver Gold 20隔膜的A4手抄紙，使用13mm直徑的沖模或Silhouette Cameo 4切割器從該手抄紙上取下圓片。對於Cameo 4，A4紙張被粘貼到低粘性背襯上並送入設備中。使用手動刀片，其深度設置為7。Cameo 4的程式設置包括深度設置為2、力設置為15和10次。編入Cameo 4軟體的是一組13mm圓片。切割/沖孔後，將圓片放入20mL PTFE小瓶中。該PTFE小瓶用於避免傳統玻璃小瓶中與HF存在相關的蝕刻。鹼處理的和未處理的隔膜因此以這種方式生產，其中小瓶中引入了如上所述的氫氧化鈉和氫氧化鋇（3N溶液）。

然後將這些帶有隔膜的小瓶放入真空烘箱中至少48小時，以確保在125℃的溫度下徹底乾燥。

為了更好地瞭解處理過的隔膜元件的HF清除能力，在該實驗分析中生產並使用了“模擬”電解質。在真正的電解質中，主要鹽LiPF ₆會導致發生循環反應，從而使結果複雜化。取而代之的是，使用了傳統電解質的主要成分，即碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸乙烯酯（EC）（均購自Sigma Aldrich）。為了製造類比電解質，將EC加熱至其熔點，然後將其添加到玻璃燒瓶中。將EMC添加到燒瓶中，使兩種化學品的體積比為1:1並充分混合。從類比電解質的母料中，分成幾部分並放入較小的燒瓶中。這些部分用HF溶液“定量”到每個實驗所需的初始HF濃度，並充分混合。

然後從烘箱中取出含有隔膜的小瓶，立即加入模擬電解液並密封，以減輕實驗室空間內環境濕度對樣品的污染。對於所有樣品，使用7mL模擬電解液以徹底潤濕隔膜，並在測試結束時測量pH值時有足夠的額外溶液進行採樣。小瓶用PTFE蓋密封。小瓶將保持密封並儲存在Bel-Art Dry Keeper乾燥櫃中，以保持預定的暴露時間。

在暴露時間結束時，一次取出一個樣品進行分析。為避免損壞探頭並確保在合理的pH範圍內進行測量，樣品中加入10mL水並充分混合。在本研究中，使用了Mettler Toledo SevenCompact S220 pH/離子計。為了進行分析，混合樣品不加蓋，預校準探頭浸入樣品中。

結果和討論

初步分析涉及測量樣品隔膜的pH值。原始資料示於圖1的圖形表示中，未處理的隔膜呈現出pH增加的趨勢，但與氫氧化物處理的隔膜相比，其水準要低得多。因此，隨著隔膜表面積的增加，pH值有明顯增加的趨勢。可以使用以下方程式將pH值轉換為氫離子濃度[H ⁺]：

因此，圖2示出了處理過的隔膜與清除的[H ⁺]濃度相關的類似向上圖形趨勢。方程式

基本上顯示了與樣品隔膜的測量結果相關的這種結果（並且處理過的隔膜在清除酸方面明顯增加）。

圖3提供了利用來自測量的進一步資料和上述方程的與空白（未處理的樣品）和鹼處理隔膜的濃度差異有關的圖表。同樣，該明顯的趨勢示出了所公開的隔膜實例的優勢，儘管在一定程度上很明顯，未經處理的隔膜自身可能表現出輕微的酸清除能力（但比所公開的鹼處理隔膜的水準要低得多）。

圖4示出了實際清除的HF摩爾數與隔膜表面積（處理和未處理）有關的圖表。同樣，如關於上述酸清除測量所預期的，這種清除的HF摩爾結果顯示本發明的經鹼處理的隔膜遠遠超過任何未處理的隔膜清除能力。此外，與氫氧化鋇處理隔膜相比，氫氧化鈉處理似乎具有更高的清除水準。

為了繪製此圖，假設由於模擬電解質僅加入了HF（以已知的數量和濃度），因此：使用模擬電解質和水的總量轉換為摩爾：並且，此外，這種基於目標隔膜重量的HF清除能力可以使用以下方程式計算以轉換為隔膜的品質：由於HF的摩爾品質已知：生成圖5中結果的能力是可能的，其中提供了處理過的隔膜的克數和清除的HF的克數之間的關係。

總之，隨著隔膜表面積（或品質）的增加，HF清除能力的量也會增加。未經處理的隔膜清除的HF量顯著低於鹼處理的隔膜的量，這提供了隔膜的鹼處理影響清除能力的證據。兩種鹼處理都是通過向隔膜（具有適當的排水）投加過量的3N鹼來進行的。也就是說，每種鹼中存在的（-OH）基團是相同的。為什麼NaOH處理的隔膜優於Ba(OH) ₂，有兩種可能的解釋。首先是鋇表現出更高的電荷，這會導致難以釋放其第二個（-OH）基團。第二個是較小的NaOH組更容易滲透隔膜。Ba和Na組均顯示出相似的斜率，這表明與未處理的隔膜相比，隔膜量增加時清除率更高。這表明隔膜表面的均勻功能化。

因此，當隔膜用鹼處理時，HF清除能力增強。標準化隔膜處理（3N與3M解決方案）提供了將相同數量的（-OH）基團引入隔膜環境的信心。事實上，所公開的鹼處理隔膜表現出HF清除能力和迄今為止在可再充電能量存儲裝置領域內尚未開發的容量。利用這種處理過的隔膜部件的這種改進因此也允許更安全和性能更好的電池。

以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。

無

圖1是測試隔膜（處理和未處理）的pH值與表面積的關係圖；圖2是測試隔膜上HF濃度與表面積的關係圖；圖3是測試隔膜上HF的濃度差異與表面積的關係圖；圖4是測試隔膜上清除的HF摩爾數與表面積的關係圖；圖5是測試隔膜上清除的HF克數與隔膜克數的關係圖。

Claims

一種用於鋰離子電池單元的電池隔膜，所述電池隔膜在其表面上具有抗衡離子，其中所述抗衡離子選自由具有至多6.0的pK _b水準的鹼提供的離子組成的組，並且其中所述電池隔膜具有氫氟酸清除性能。
如請求項1所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述抗衡離子選自鈉離子、鎂離子、鉀離子、鋇離子和鈣離子。
一種包括如請求項1所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述電池隔膜位於其中的陰極和陽極之間。
一種包括如請求項2所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述電池隔膜位於其中的陰極和陽極之間。
如請求項1所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述抗衡離子在所述電池隔膜的製造期間或之後施加。
如請求項3所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述抗衡離子是鈉離子。
如請求項1所述之用於鋰離子電池單元的電池隔膜，其中所述抗衡離子選自由具有至多4.0的pK _b水準的鹼提供的離子組成的組。