用于鋰二次電池的隔板、鋰二次電池和制造方法與流程

本發明公開了一種用于鋰二次電池的隔板。

背景技術：
非水性鋰二次電池通常包括由多孔絕緣膜制成并放置于正、負極之間的隔板。所述膜的孔內浸泡包括溶解于其中的鋰鹽的電解液。非水性鋰二次電池具有優異的初始高容量和高能量密度特性。然而，當其中的正、負極在充電和放電循環中反復收縮膨脹時，它們與隔板或電解液反應，因此，非水性鋰二次電池會容易受損，發生內部和外部短路，并會迅速變熱。如前所述，當電池迅速變熱時，隔板熔化，然后迅速收縮或損壞，并因此再次短路。為了防止該問題，隔板由具有優異關閉特性、易于處理且成本低的多孔聚乙烯膜形成。此處，當電池由于過充電、內部或外部短路等而升溫時，關閉引起隔板部分熔化，從而封閉了孔并切斷了電流。此外，已經進行了通過改善電極材料、隔板等的耐熱性以改善非水性鋰二次電池的安全性的嘗試，具體地，即使當隔板急劇收縮或損壞時，也能確保安全性。

技術實現要素：
本發明實施方式的方面涉及能夠改善鋰二次電池循環壽命特性、強度和高溫穩定性的隔板。根據本發明的一個實施方式，用于鋰二次電池的隔板包括含具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物和無機化合物的涂料層，所述反應性官能團選自由氨基、異氰酸酯基、環氧基、巰基及它們的組合組成的組。此處，所述有機和無機可連接硅烷化合物是指不僅能夠連接有機化合物還能夠連接無機化合物的硅烷化合物。所述涂料層可以包含由所述有機和無機可連接硅烷化合物在所述無機化合物表面上形成的表面涂層。所述表面涂層可以為連續的或非連續的。所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物可以選自由環氧烷基烷氧基硅烷、氨基烷基烷氧基硅烷、異氰酸酯基烷基烷氧基硅烷、巰基烷基烷氧基硅烷及它們的組合組成的組。在一個實施方式中，所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物選自由乙烯基烷基烷氧基硅烷、鹵代烷基烷氧基硅烷、乙烯基鹵代硅烷、烷基酰氧基硅烷及它們的組合組成的組，所述乙烯基烷基烷氧基硅烷、鹵代烷基烷氧基硅烷、乙烯基鹵代硅烷、烷基酰氧基硅烷及它們的組合包含選自由氨基、異氰酸酯基、環氧基、巰基及它們的組合組成的組中的所述反應性官能團。所述無機化合物可以選自由SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、Al2O3、TiO2、BaTiO3、SiO2及它們的組合組成的組。所述涂料層可以進一步包括選自由聚偏氟乙烯(PVDF)、聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）(PVDF-HFP)、COOH改性的PVDF、聚環氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酸(PAA)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、芳綸、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醚(PVE)及它們的組合組成的組中的粘合劑。所述隔板可以進一步包括選自由玻璃纖維、聚酯、四氟乙烯（例如TEFLON；TEFLON為杜邦公司的注冊商標）、聚烯烴、聚四氟乙烯(PTEF)及它們的組合組成的組中的多孔基板。所述涂料層可以形成于所述多孔基板的一面或兩面上。基于100重量份的所述無機化合物，所述隔板的涂料層可以包含約1重量份至約20重量份的所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物。所述隔板的涂料層可以包含重量比在約1:0.5至約1:5范圍內的所述無機化合物和所述粘合劑。所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物可以選自由3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、(3-三甲氧基硅烷丙基)二乙烯三胺、(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、異氰酸3-(三乙氧基硅烷)丙酯、異氰酸3-(三甲氧基硅烷)丙酯、3-巰丙基三甲氧基硅烷、雙(3-(三乙氧基硅烷)丙基)-四硫化物、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷及它們的組合組成的組。在本發明的一個實施方式中，可再充電電池包括正極；負極；和所述正極和所述負極之間的上述任意隔板。根據本發明的另一個實施方式，形成可再充電電池的方法包括：使上述任意隔板、正極和負極形成電極組件；并向所述電極組件提供電解液。根據本發明實施方式的方面，包括上述任意隔板的鋰二次電池可以具有優異的循環壽命特性、強度和高溫穩定性。附圖說明附圖與說明書一起說明了本發明的示例性實施方式，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。此處，圖1為顯示了包含根據本發明一個實施方式的隔板的鋰二次電池的示意圖。圖2為顯示了對包含實施例1的隔板的鋰二次電池和包含對比例的隔板的鋰二次電池進行充電/放電循環測試時單電池容量變化和單電池厚度的曲線圖。圖3為顯示了對包含實施例1的隔板的鋰二次電池和包含對比例的隔板的鋰二次電池進行充電/放電循環測試時ACIR變化的曲線圖。圖4為顯示了對包含對比例的隔板的電池進行穿透測試的結果的曲線圖。圖5為包含對比例的隔板的電池在穿透測試后的一系列照片圖像。圖6為顯示了對包含實施例1的隔板的電池進行穿透測試的結果的曲線圖。圖7為包含實施例1隔板的電池在穿透測試后的一系列照片圖像。符號說明100：鋰二次電池112：負極113：隔板114：正極120：電池殼體140：密封膜具體實施方式在以下的詳細說明中，通過說明，僅顯示和描述了本發明的某些示例性實施方式。正如本領域技術人員會認識到，本發明可以以多種不同形式實施，并且不應認為受到此處列舉的實施方式的限制。并且，在本申請的上下文中，當提到第一個元件在第二個元件“之上”時，它可以直接在第二個元件之上，或者間接在第二個元件之上同時一個或多個中間元件位于第一和第二元件之間。同樣的附圖標記指明了整個說明書中同樣的元件。根據本發明的一個實施方式，用于鋰二次電池的隔板包括含具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物和無機化合物的涂料層，所述反應性官能團選自由氨基、異氰酸酯基、環氧基、巰基及它們的組合組成的組。例如，所述有機和無機可連接硅烷化合物可以為具有反應性官能團的有機官能硅烷化合物。所述隔板可以通過包含無機化合物而改善耐熱性，同樣地（例如，同時地）通過包含具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物提高了耐熱性。所述有機和無機可連接硅烷化合物可以向與隔板接觸的電極提供更強的粘結性。根據一個實施方式，所述無機化合物可以被具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物涂覆。所述有機和無機可連接硅烷化合物和所述無機化合物可以反應形成化學鍵，因此所述有機和無機可連接硅烷化合物可以涂覆于所述無機化合物的表面以形成無機化合物上的表面涂層。由有機和無機可連接硅烷化合物形成的無機化合物上的表面涂層可以為連續的或非連續的（例如，連續層或非連續層）。因為用有機材料（例如，所述有機和無機可連接硅烷化合物）處理了無機材料的表面，因此在制備漿體時，如上所述的表面用有機和無機可連接硅烷化合物處理過的無機化合物很好地分散于有機溶劑中，從而避免了所述無機化合物結塊（或減少了無機化合物的結塊）。為了形成隔板的涂料層，可以例如通過將所述有機和無機可連接硅烷化合物和所述無機化合物與粘合劑和有機溶劑混合以形成涂料組合物。通過將所述涂料組合物涂布在基板上而形成所述涂料層。此處，由于用涂料組合物中的有機和無機可連接硅烷化合物處理了無機化合物的表面，因此可以極大地改善涂料組合物的涂覆加工性，如溶液制備穩定性和涂覆速度。并且，由于涂料組合物形成的涂料層具有均勻的涂覆表面，且無機化合物沒有結塊，因此當將涂料層應用于電池制造時，可以避免或減少鋰沉淀和/或隔板或電極的變形。并且，包含其表面用有機和無機可連接硅烷化合物處理的無機化合物的涂料層增加了無機化合物之間的粘合力，因此改善了熱穩定性。并且，由于在涂料組合物的制備中所述涂料層可以進一步包含如上所述的粘合劑，且表面用有機和無機可連接硅烷化合物處理的無機化合物可以與所述粘合劑形成化學鍵，因此可以提高粘合力。所述無機化合物可以選自由SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、Al2O3、TiO2、BaTiO3、SiO2及它們的組合組成的組。有機和無機可連接硅烷化合物的反應性官能團可以選自由氨基、異氰酸酯基、環氧基、巰基及它們的組合組成的組，但不限于此。所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物可以選自由：例如環氧烷基烷氧基硅烷，如3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷等；氨基烷基烷氧基硅烷，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(3-三甲氧基硅烷丙基)二乙烯三胺、(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷等；異氰酸烷基烷氧基硅烷酯，如異氰酸3-(三乙氧基硅烷)丙酯、異氰酸3-(三甲氧基硅烷)丙酯等；巰基烷基烷氧基硅烷，如3-巰丙基三甲氧基硅烷、雙(3-(三乙氧基硅烷)丙基)-四硫化物等；及它們的組合組成的組，但不限于此。所述具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物還可以為選自由乙烯基烷基烷氧基硅烷，如乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等；鹵代烷基烷氧基硅烷，如3-氯丙基三甲氧基硅烷等；乙烯基鹵代硅烷，如乙烯基三氯硅烷等；烷基酰氧基硅烷，如甲基三乙酰氧基硅烷等；及它們的組合組成的組中的有機和無機可連接硅烷化合物。所述乙烯基烷基烷氧基硅烷、鹵代烷基烷氧基硅烷、乙烯基鹵代硅烷、烷基酰氧基硅烷及它們的組合包括選自由氨基、異氰酸酯基、環氧基、巰基及它們的組合組成的組中的反應性官能團。所述無機化合物可以為顆粒的形式，且所述無機化合物可以與粘合劑混合以形成涂料層。所述涂料層可以通過常規方法形成，例如，制備包含所述無機化合物和粘合劑的樹脂組合物溶液并用所述樹脂組合物溶液涂覆所述隔板基板的至少一面。所述無機化合物可以具有例如約0.05至約2μm范圍內的平均粒徑。所述粘合劑可以增強與包含粘合劑的隔板接觸的電極的粘結性。所述粘合劑可以包括，例如，聚偏氟乙烯(PVDF)、聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）(PVDF-HFP)、COOH改性的PVDF、聚環氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酸(PAA)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、芳綸、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醚(PVE)及它們的組合，但不限于此。隔板的涂料層可以包含重量比在約1:0.5至約1:5范圍內的無機化合物和粘合劑。隔板的涂料層包含該比例范圍內的無機化合物和粘合劑，因此，涂料層由于無機化合物而提高了隔板的耐熱性且更加均勻，從而實現了改善的電池安全性。基于100重量份的無機化合物，隔板的涂料層可以包含約1至約20重量份的具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物。在一個實施方式中，當隔板的涂料層包含該組合物比例范圍內的具有反應性官能團的有機和無機可連接硅烷化合物時，減少了由過多添加硅烷化合物引起的副反應或未反應的反應物，同時增強了通過用有機和無機可連接硅烷化合物涂覆無機化合物表面得到的涂料層內部的粘結性。涂料層的厚度影響隔板的厚度，因此可以根據隔板所需的厚度調節涂料層的厚度。較薄的隔板可以減少單電池電阻并提高容量但會損害安全性。因此，涂料層可以具有根據所需目的適當調節的厚度，例如，約0.5μm至約5μm范圍內的厚度。隔板可以具有根據電池所需容量而確定的厚度。例如，所述隔板可以具有約10至約30μm范圍內的厚度。隔板可以包括選自由玻璃纖維、聚酯、四氟乙烯（例如TEFLON；TEFLON為杜邦公司的注冊商標）、聚烯烴、聚四氟乙烯(PTEF)及它們的組合組成的組中的多孔基板。例如，所述基板可以包含如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴且可以由多于兩層形成，例如，如聚乙烯/聚丙烯隔板、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯隔板、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔板等的多層。即使在使用可減少電池容量的單層而不是相對厚的多層基板時，所述隔板也可以提供優異的耐熱性。隔板的涂料層可以在多孔基板的一面或兩面上。例如，當隔板的涂料層在多孔基板的一面之上時，所述涂料層可以與正極或負極相接觸。在通過向正極和負極之間提供（例如，插入）包括涂料層的隔板而制造鋰二次電池后，通過提供（例如，注入）電解液并進行熱處理以引起反應性官能團之間的反應，可以形成無機化合物的網絡。所述熱處理例如可以通過熱壓進行。可以在約80°C至約110°C范圍內的溫度下，約30秒至約150秒范圍內的時間段內，用約100Kgf至約300Kgf范圍內的力進行所述熱處理。在熱處理時，通過施加壓力可以改善隔板和電極之間的粘結性。根據隔板的存在以及電池中所用電解液的種類，所述鋰二次電池可以分為鋰離子電池、鋰離子聚合物電池或鋰聚合物電池。所述鋰二次電池可以具有多種形狀和尺寸，因此包括圓柱形的、棱柱形的或幣形電池，也可以為薄膜電池或尺寸相當大的電池。鋰二次電池的結構和制造方法是本領域公知的。圖1為顯示了包括根據實施方式的隔板113的鋰二次電池100的分解透視圖。參見圖1，鋰二次電池100為圓柱形電池，其包括負極112、正極114位于正極114和負極112之間的隔板113、浸有負極112、正極114和隔板113的電解液、電池殼體120和密封電池殼體120的密封膜140。通過順序堆疊負極112、正極114和隔板113，將它們螺旋狀卷繞并將卷繞產物裝入電池殼體120中，而制造鋰二次電池100。在一個實施方式中，負極包括集流體和位于集流體上的負極活性物質層，且該負極活性物質層包括負極活性物質和粘合劑。負極活性物質包括可逆地嵌入/解嵌鋰離子的材料、鋰金屬、鋰金屬合金、能夠摻雜鋰的材料或過渡金屬氧化物。可逆地嵌入/解嵌鋰離子的材料包括，例如，碳材料。碳材料可以為任何常用于鋰離子二次電池中的碳類負極活性物質。碳材料的實例包括結晶碳、無定形碳及它們的組合。結晶碳可以為無定形的、或層狀、片狀、球狀或纖維狀的天然石墨或人造石墨。無定形碳可以為軟碳（通過低溫燒結得到的碳）、硬碳（通過高溫燒結得到的碳）、中間相瀝青碳化產物、焦炭等。鋰金屬合金的實例包括鋰和選自Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al和Sn的金屬。能夠摻雜和去摻雜鋰的材料的實例包括Si、SiOx(0<x<2)、Si-C復合物、Si-Q合金(其中Q為堿金屬、堿土金屬、13族至16族的元素、過渡元素、稀土元素或它們的組合，但不是Si)、Sn、SnO2、Sn-C復合物、Sn-R合金(其中R為堿金屬、堿土金屬、13族至16族的元素、過渡元素、稀土元素或它們的組合，但不是Sn)等。例如，Q和R可以各自為Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po或它們的組合。過渡金屬氧化物的實例包括氧化釩、鋰釩氧化物等。負極活性物質層可以包括粘合劑和可選的導電材料。粘合劑改善了負極活性物質顆粒彼此間及其與集流體間的粘合性能，且可以包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚氯乙烯、羧酸化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸化的苯乙烯-丁二烯橡膠、環氧樹脂、尼龍等，但不限于此。導電材料改善了負極的導電性。除非引起化學變化，否則可以將任何電傳導材料用作導電劑。導電材料的實例包括碳類材料，如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔碳黑、科琴黑(ketjenblack)、碳纖維等；金屬粉末或金屬纖維的金屬類材料，包括銅、鎳、鋁、銀等；導電聚合物，如聚亞苯類衍生物；或其混合物。集流體可以為銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳泡沫、銅泡沫、涂覆有導電金屬的聚合物基板或它們的組合。正極包括集流體和位于集流體之上的正極活性物質層。正極活性物質可以包括可逆地嵌入并解嵌鋰離子的化合物(嵌鋰化合物)。正極活性物質可以包括含有選自由鈷、錳和鎳組成的組中的至少一種以及鋰的復合氧化物。具體地，可以使用以下化合物：LiaA1-bRbD2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8且0≤b≤0.5)；LiaE1-bRbO2-cDc(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiE2-bRbO4-cDc(其中，在上式中，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobRcDα(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α≤2)；LiaNi1-b-cCobRcO2-αZα(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cCobRcO2-αZ2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbRcDα(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbRcO2-αZα(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbRcO2-αZ2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNibEcGdO2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中，在上式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiTO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；和LiFePO4。在以上化學式中，A為Ni、Co、Mn或它們的組合；R為Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或它們的組合；D為O、F、S、P或它們的組合；E為Co、Mn或它們的組合；Z為F、S、P或它們的組合；G為Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或它們的組合；Q為Ti、Mo、Mn或它們的組合；T為Cr、V、Fe、Sc、Y或它們的組合；且J為V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它們的組合。該化合物可以在表面具有涂料層，或者可以與具有涂料層的化合物混合。涂料層可以包括選自由涂覆元素的氧化物、涂覆元素的氫氧化物、涂覆元素的氫氧化合物、涂覆元素的碳酸氧化物和涂覆元素的水合碳酸鹽組成的組中的至少一種涂覆元素化合物。用于涂料層的化合物可以為無定形的或結晶的。用于涂料層的涂覆元素可以包括Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或其混合物。通過將這些元素包含在所述化合物中，可以用對于正極活性物質的性能有很小或沒有負面影響的方法形成該涂料層。例如，該方法可以包括任何適合的涂覆方法，如噴涂、浸涂等，但是由于其為本領域技術人員所熟知，因此沒有更詳細地敘述。正極活性物質層可以包括粘合劑和導電材料。粘合劑改善了正極活性物質顆粒彼此間及其與集流體間的粘合性能。粘合劑的實例可以包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、雙乙酰纖維素、聚氯乙烯、羧酸化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸化的苯乙烯-丁二烯橡膠、環氧樹脂、尼龍等，但不限于此。導電材料改善了正極的導電性。除非引起化學變化，否則可以將任何電傳導材料用作導電劑。例如，導電材料可以包括：天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔碳黑、科琴黑、碳纖維、如銅、鎳、鋁、銀等的金屬粉末、金屬纖維等、一種或至少一種如聚亞苯衍生物的導電材料的混合物等。集流體可以為鋁(Al)，但不限于此。正、負極可以用以下方法制備，包括：將活性物質、導電材料和粘合劑混合成活性物質組合物，并分別將該組合物涂覆于集流體之上。由于電極制備的方法是公知的，因此不會在本說明書中詳細描述。溶劑可以包括N-甲基吡咯烷酮等，但不限于此。電解液包括非水性有機溶劑和鋰鹽。非水性有機溶劑起到了用于傳輸參與電池的電化學反應的離子的介質的作用。非水性有機溶劑可以包括碳酸酯類的、酯類的、醚類的、酮類的、醇類的或非質子溶劑。碳酸酯類溶劑的實例可以包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸丁二酯(BC)等。酯類溶劑的實例可以包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸-1,1-二甲基乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯、癸內酯、戊內酯、甲瓦龍酸內酯、己內酯等。醚類溶劑的實例包括二丁醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氫呋喃、四氫呋喃等，而酮類溶劑的實例可以包括環己酮等，且醇類溶劑的實例包括乙醇、異丙醇等，而非質子溶劑的實例包括，如R-CN（其中R為包括雙鍵、芳環或醚鍵的C2至C20的直鏈、支鏈或環狀烴基）的腈，如二甲基甲酰胺的酰胺，如1,3-二氧戊烷的二氧戊烷，環丁砜等。非水性有機溶劑可以單獨使用或在混合物中使用。當將有機溶劑用于混合物中時，可以根據電池所需的性能控制混合比例，這可以被相關領域的技術人員理解。在一個實施方式中，通過混合環狀碳酸酯和直鏈碳酸酯而制備碳酸酯類溶劑。將環狀碳酸酯和直鏈碳酸酯按約1:1至1:9的體積比混合。在該范圍內，可以改善電解液的性能。通過將碳酸酯類溶劑與芳族烴類溶劑混合，可以進一步制備非水性有機電解液。碳酸酯類和芳族烴類溶劑可以按約1:1至約30:1范圍內的體積比混合。芳族烴類有機溶劑可以由以下化學式1表示。化學式1在化學式1中，R1至R6各自獨立地為氫、鹵素、C1至C10的烷基、C1至C10的鹵代烷基或它們的組合。芳族烴類有機溶劑可以包括苯、氟苯、1,2-二氟苯、1,3-二氟苯、1,4-二氟苯、1,2,3-三氟苯、1,2,4-三氟苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、碘苯、1,2-二碘苯、1,3-二碘苯、1,4-二碘苯、1,2,3-三碘苯、1,2,4-三碘苯、甲苯、氟代甲苯、1,2-二氟代甲苯、1,3-二氟代甲苯、1,4-二氟代甲苯、1,2,3-三氟代甲苯、1,2,4-三氟代甲苯、氯代甲苯、1,2-二氯代甲苯、1,3-二氯代甲苯、1,4-二氯代甲苯、1,2,3-三氯代甲苯、1,2,4-三氯代甲苯、碘代甲苯、1,2-二碘代甲苯、1,3-二碘代甲苯、1,4-二碘代甲苯、1,2,3-三碘代甲苯、1,2,4-三碘代甲苯、二甲苯或它們的組合。為了改善循環壽命，非水性電解液可以進一步包括由以下化學式2表示的碳酸亞乙烯酯或碳酸乙二酯類的化合物：化學式2在化學式2中，R7和R8各自獨立地選自氫、鹵素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1至C5的氟代烷基，前提是R7和R8中至少一個選自鹵素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1至C5的氟代烷基。碳酸乙二酯類化合物的實例包括二氟代碳酸乙二酯、氯代碳酸乙二酯、二氯代碳酸乙二酯、溴代碳酸乙二酯、二溴代碳酸乙二酯、硝基碳酸乙二酯、氰基碳酸乙二酯、氟代碳酸乙二酯等。可以將用于改善循環壽命的碳酸亞乙烯酯或碳酸乙二酯類的化合物的用量控制在合適的范圍內。溶解于有機溶劑中的鋰鹽向電池提供了鋰離子，操控了鋰二次電池的基本運作，并改善了其中正、負極之間的鋰離子傳輸。鋰鹽的實例包括其被用作輔助電解鹽（supportingelectrolyticsalt）的LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)（其中x和y是自然數）、LiCl、LiI、LiB(C2O4)2（二草酸硼酸鋰、LiBOB）或它們的組合。鋰鹽可以在約0.1M至約2.0M范圍內的濃度下使用。當鋰鹽的含量在以上濃度范圍內時，由于增強的電解液的導電性和粘度，電解液可以具有優異的性能和鋰離子的流動性。隔板113將負極112和正極114隔開，并為鋰離子提供了通道（例如，傳輸通道）。以下實施例將更詳細地說明本發明。然而，這些實施例不應該解釋為限制了本發明的范圍。實施例（包括涂料層的隔板的制造）實施例1至6將25g氧化鋁加入75g丙酮中，接著進行攪拌。然后，將下表1提供的2.5g添加劑加入75g丙酮和25g氧化鋁的混合物中。攪拌所得混合物（溶液1）。在攪拌過程中，添加劑與氧化鋁反應并涂覆于氧化鋁的表面上。通過將下表1所列的5g粘合劑加入45g丙酮中，并攪拌它們而制備出聚合物溶液（溶液2）。將溶液1和2混合并攪拌（溶液3）。將溶液3涂覆于9μm厚的聚乙烯(PE)隔板的兩面。涂料層分別為2μm厚。[表1]電極的制備（正極）將作為正極活性物質的LiCoO2、PVDF類的粘合劑和作為導電材料的Super-P按94/3/3的質量比混合于作為溶劑的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中以制備漿體，把漿體涂覆在12μm厚的鋁集流體之上。干燥并壓縮涂覆產物，制得正極。通過混合僅包含PVDF成分（粘合劑）的粘合劑與包含COOH成分的PVDF類的粘合劑制備PVDF類的粘合劑。（負極）將作為負極活性物質的石墨、作為粘合劑的苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)和CMC(羧甲基纖維素)按98/1/1的質量比混合于作為溶劑的水中以制備漿體，把漿體涂覆在12μm厚的銅集流體之上。干燥并壓縮涂覆產物，制得類似于正極的負極。將正極、負極和根據實施例1至3的隔板分別用于制備袋狀單電池423380。此處，通過將EC(碳酸乙二酯)/EMC(碳酸乙甲酯)/DEC(碳酸二乙酯)按3/5/2的體積比混合并溶解1.3M的LiPF6制備電解液。將電解液注入單電池中，在100°C用200Kgf的力壓制單電池100秒。對比例除了不包含添加劑以外，按照與實施例1所列相同的方法制備隔板。實驗例1：45℃下的高溫壽命循環測試的過程中，單電池容量和厚度隨著循環次數的增加的變化的測量使用實施例1的隔板和以上制備的正、負極制造電池，并將電池標記為耦合NEO（CouplingNEO）。為了對比，使用對比例的隔板和以上制備的正、負極制造電池，并將電池標記為NEOV2。在以下條件下，使這兩個電池經歷充電/放電循環測試以測量單電池容量的變化和厚度的變化。充電：0.7C，4.3V放電：0.5C，3.0V切斷停止時間：5分鐘結果示于圖2中。由圖2可見，使用實施例1的包含氨基丙基三乙氧基硅烷作為添加劑的隔板的電池耦合NEO顯示出比使用對比例的隔板的電池NEOV2更小的厚度增長和更高的容量保持比例。對于本發明的電池，包含于隔板中的有機和無機可連接硅烷化合物可以與電極的粘合劑反應，從而有助于電極和隔板之間粘結性的提高。此外，當有機和無機可連接硅烷化合物與用于隔板中的粘合劑反應時，其可以有助于增加粘合劑聚合物的分子量，從而提高粘合劑自身的粘結性。因此，可減小電極和隔板間的間距并且這可以減少在該間距中發生副反應的機會并從而延長電池壽命。實驗例2：電池循環測試中ACIR變化的測量當對電池進行上述充電/放電循環測試時，測量了電池內部電阻的增長率。結果示于圖3中。圖3證實了隨著充電/放電循環次數的增加，電池耦合NEO具有比對比例的電池NEOV2更低的電池內部電阻增長率值。實驗例3：穿透測試對包含實施例1的隔板的電池和包含對比例的隔板的電池分別進行了穿透測試。穿透測試的條件如下：電池在0.7C和4.3V下完全充電，并單獨放置30分鐘。然后，將具有2.5mm直徑的鐵桿以100mm/s的速度多次穿透電池中，觀察電池的電壓、溫度和點火情況。對比例的電池的測試結果示于圖4和圖5中，顯示出鐵桿的穿透可以引起電池溫度明顯和突然的升高，導致對比例的電池點火。與此對比，實施例1的電池的測試結果示于圖6和圖7中，顯示出電池經過穿透測試并沒有發生點火。盡管結合了目前認為是實際的示例性實施方式而敘述了本發明，但應理解本發明不限于所公開的實施方式，相反，旨在覆蓋包含在所附權利要求書的精神和范圍內的各種修改和等效方案。