. ΟΙμL?-約Ιμπκ且例如約0. 02μL?-約0. ΙμL?的平均尺寸。 所述孔的平均尺寸可通過使用氣孔計測量。另外,所述基材可具有約30體積% -約60體 積%、且例如約35體積% -約50體積%的孔隙率。當所述基材具有在任意前述范圍內的 孔尺寸和孔隙率時,所述基材可具有與無紡物不同的規則的多孔形狀,所述無紡物具有其 中孔尺寸和孔隙率大于前述范圍的不規則的多孔形狀。另外,當所述孔尺寸和孔隙率在任 意前述范圍內時,通過防止由于鋰枝晶的形成導致的內部短路(或者減少這樣的短路的可 能性)和使鋰離子的移動阻力最小化或減小,可保證可再充電鋰電池的性能和安全性。
[0042] 所述基材可具有約6 μπι-約25 μπκ且例如約7 μπι-約20 μπι的厚度。當所述基材 具有在任意前述范圍內的厚度時,可保證由于優異的物理特性導致的可再充電鋰電池的優 異的安全性以及電池容量。
[0043] 形成所述有機層的所述有機材料可包括兩種或更多種類型的具有彼此不同的熔 點的有機顆粒。所述有機材料可具有比所述基材的熔點低的熔點。在一些實施方式中,具 有最高熔點的有機材料的有機顆粒的熔點可低于所述基材的熔點。例如,所述基材可具有 約135°C -約140°C的熔點,而所述有機材料可具有約100°C -約130°C的熔點。因此,所述 有機材料在比所述基材熔融的溫度低的溫度(例如,約l〇〇°C -約130°C )下熔融,且因此, 所述有機材料關斷電池并可在較低溫度下抑制或減少電化學反應性,且結果,更早地(例 如,比不包括所述有機材料的隔板早地或在比不包括所述有機材料的隔板低的溫度下)抑 制電池的放熱性。
[0044] 例如,所述有機材料可包括第一有機顆粒和具有與所述第一有機顆粒的熔點不同 的熔點的第二有機顆粒。所述第一有機顆粒和所述第二有機顆粒之間的熔點差可范圍為約 KTC -約20°C、例如約13°C -約20°C。當所述兩種有機顆粒具有在任意前述范圍內的熔點 差時,可良好地執行多階段關斷功能。例如,具有較低熔點的所述第一有機顆粒執行關斷功 能,然后具有較高熔點的所述第二有機顆粒執行進一步的關斷功能,且從而可適宜地或容 易地控制熱失控現象,且與不包括包含所述有機材料的隔板的電池相比,可更早地(例如, 在更低的溫度下)抑制或減少所述電池的放熱性,同時確保電池的安全性。
[0045] 所述第一有機顆粒和所述第二有機顆粒可混合為約10:90-約90:10、且例如約 20:80-約80:20的重量比。當所述第一有機顆粒和所述第二有機顆粒在任意前述重量比范 圍內混合時,可良好地執行多階段關斷功能,且與不包括包含所述有機材料的隔板的電池 相比,可更早地(例如,在更低的溫度下)抑制或減少所述電池的放熱性,同時確保電池的 安全性。
[0046] 所述有機材料可包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、基于丙烯酰基的化合物、 或其組合。所述聚烯烴可為例如聚乙烯、聚丙烯、或其組合。例如,可使用聚乙烯。
[0047] 所述有機材料可具有約300g/mol-約10,000g/mol、且例如約2,000g/mol-約 6, 000g/m〇l的重均分子量。當所述有機材料具有在任意前述范圍內的重均分子量時,通過 使鋰離子的移動阻力最小化或減小,可保證電池性能,且通過增強所述隔板的關斷功能,與 不包括包含所述有機材料的隔板的電池相比,可更早地(例如,在更低的溫度下)抑制或減 少所述電池的放熱性。
[0048] 所述有機材料可具有約0. 1 μ m-約5 μ m、且例如約0. 2 μ m_約3 μ m的粒度。當所 述有機材料具有在任意前述范圍內的粒度時,可進一步增強所述隔板的關斷功能,且因此, 與不包括包含所述有機材料的隔板的電池相比,可更早地(例如,在更低的溫度下)抑制或 減少電池的放熱性。當所述有機材料具有球形的或基本上球形的形狀時,粒度指的是顆粒 的直徑,和當所述有機材料具有片形狀或非成形形狀(non-shape)(例如,無定形形狀)時, 粒度指的是顆粒的最長的長度。
[0049] 所述有機材料的所述有機顆粒可具有片形狀、球形的或基本上球形的形狀、非成 形形狀(例如,無定形形狀)、或其組合。
[0050] 所述有機層可具有約1 μπι-約10 μπκ例如約2 μπι-約9 μπκ或約2 μπι-約8 μπι的 厚度。當所述有機層具有在任意前述范圍內的厚度時,可進一步增強隔板的關斷功能,且因 此,與不包括包含所述有機材料的隔板的電池相比,可更早地(例如,在更低的溫度下)抑 制或減少電池的放熱性。
[0051 ] 除所述有機材料之外,所述有機層可進一步包括粘合劑。
[0052] 所述粘合劑可為不同于所述有機材料的材料,且可為例如丁苯橡膠(SBR)、羧甲基 纖維素(CMC)、聚偏氟乙稀(PVdF)、聚偏氟乙稀-六氟丙稀(PVdF-HFP)共聚物、乙稀乙酸乙 烯酯(EVA)共聚物、羥乙基纖維素(HEC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-丙 烯酸共聚物、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、基于丙烯酰基的橡膠、或其組合。
[0053] 基于所述有機層的總量、例如所述有機材料和所述粘合劑的總量,可在所述有機 層中以約70重量% -約99重量%、且例如約80重量% -約98重量%的量包括所述有機 材料。當在任意前述范圍內包括所述有機材料時,可進一步增強所述隔板的關斷功能,且因 此,與不包括包含所述有機材料的隔板的電池相比,可更早地(例如,在更低的溫度下)抑 制或減少電池的放熱性。
[0054] 所述無機層的所述無機材料可為包括如下的無機顆粒:Si02、A120 3、A1(0H)3、 AlO(OH)、Ti02、BaTi03、Zn02、Mg (OH) 2、MgO、Ti (OH) 4、氮化鋁(AIN)、碳化硅(SiC)、氮化硼 (BN)、或其組合。
[0055] 所述無機材料可具有約0. 1 μπι-約5 μπκ且例如約0. 3 μπι-約1 μπι的粒度。當所 述無機材料具有在任意前述范圍內的粒度時,所述無機材料可被均勻地或基本上均勻地覆 蓋在所述基材上,通過進一步防止或減少隔板的熱收縮,可抑制正極和負極之間的短路,而 且,通過使鋰離子的移動阻力最小化或減小,可保證可再充電鋰電池的性能。在這里,當所 述無機材料具有球形的或基本上球形的形狀時,粒度指的是直徑,和當所述無機材料具有 片形狀或非成形形狀(例如,無定形形狀)時,粒度指的是最長的長度。
[0056] 所述無機材料可具有片形狀、球形的或基本上球形的形狀、非成形形狀(例如,無 定形形狀)、或其組合。例如,所述無機材料可具有非成形形狀(例如,無定形形狀)。當使 用非成形的顆粒(例如,無定形形狀的顆粒)時,由于相對于片形狀的顆粒的曲率的短的曲 率,通過使鋰離子的移動阻力最小化或減小,可保證可再充電鋰電池的性能。
[0057] 所述無機層可具有約1 μπι-約10 μπκ且例如約2 μπι-約7 μπι的厚度。當所述無 機層具有在任意前述范圍內的厚度時,可進一步防止或減少所述隔板的熱收縮,且因此,可 抑制或減少正極和負極之間的短路。
[0058] 除所述無機材料之外,所述無機層可進一步包括粘合劑。所述粘合劑與所述有機 層的粘合劑相同或基本上相同。
[0059] 基于所述無機層的總量、例如所述無機材料和所述粘合劑的總量,可在所述無機 層中以約70重量% -約99重量%、且例如約80重量% -約98重量%的量包括所述無機 材料。當在任意前述范圍內包括所述無機材料時,通過進一步防止或減少隔板的熱收縮,可 抑制或減少正極和負極之間的短路。另外,可防止由于鋰枝晶或雜質(外來,foreign)顆 粒導致的內部短路(或者可減少這樣的短路的可能性),或者可通過形成電絕緣層保證電 池安全性。
[0060] 在下文中,將參照圖3描述包括以上隔板的可再充電鋰電池。
[0061] 圖3為根據本發明的一種實施方式的可再充電鋰電池的示意圖。
[0062] 參考圖3,根據一種實施方式的可再充電鋰電池100包括電極組件110、容納電極 組件110的電池殼120、以及將從電極組件110產生的電流電引導至外部的電極極耳130。 電池殼120通過如下密封:將彼此面對的兩側重疊。另外,電解質溶液被注入容納電極組件 110的電池殼120內部。
[0063] 電極組件110包括正極、面對所述正極的負極、介于所述正極和所述負極之間的 隔板。
[0064] 所述隔板與以上描述的相同或基本上相同。
[0065] 所述正極可包括集流體和在所述集流體上的正極活性物質層。
[0066] 所述集流體可為鋁,但不限于此。
[0067] 所述正極活性物質層包括正極活性物質。
[0068] 所述正極活性物質包括能夠嵌入和脫嵌鋰的化合物(例如,鋰化插層化合物),例 如鋰金屬化合物。
[0069] 所述鋰金屬化合物可包括包含例如鋰和選自鈷、錳、鎳和鋁的至少一種金屬的一 種氧化物、多種氧化物、或磷酸鹽。例如,可使用由下列化學式之一表示的化合物。
[0070] LiaA1 bXbD2(0. 90 < a < I. 8,0 < b < 0· 5) !LiaA1 bXb02 CDC(0. 90 < a < 1. 8, 0 彡 b 彡 0·5,0 彡 c 彡 0.05) ;LiaElbXb02cDc(0.90 彡 a 彡 1·8,0 彡 b 彡 0.5, 0 ^ c ^ 0.05) ;LiaE2 bXb〇4 〇〇〇(〇· 90 ^ a ^ I. 8,0 ^ b ^ 0. 5,0 ^ c ^ 0. 05); LiaNilbcCobXcDa (0.90 彡 a 彡 1·8,0 彡 b 彡 0·5,0 彡 c 彡 0·05,0〈α 彡 2) ;LiaNilbcCo bXc02