МИКРОПОРИСТЫЕ МЕМБРАНЫ С ПОКРЫТИЕМ И СОДЕРЖАЩИЕ ИХ АККУМУЛЯТОРНЫЕ СЕПАРАТОРЫ, АККУМУЛЯТОРЫ, ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВА

1. Аккумуляторный сепаратор, содержащий покрытие на одной или обеих сторонах микропористой мембраны, причем покрытие на по меньшей мере одной стороне содержит:
неорганический компонент; и
по меньшей мере один из полимера влажной адгезии и полимера сухой адгезии.
2. Аккумуляторный сепаратор по п. 1, в котором покрытие содержит неорганический компонент и полимер влажной адгезии.
3. Аккумуляторный сепаратор по п. 2, в котором покрытие содержит между 10 и 80% неорганического компонента.
4. Аккумуляторный сепаратор по п. 3, в котором смачиваемость покрытия электролитом соответствует краевому углу <35°, предпочтительно меньше 30°.
5. Аккумуляторный сепаратор по п. 2, в котором размер частиц неорганического компонента превышает размер частиц полимера влажной адгезии, когда покрытие находится в сухом состоянии, и размер частиц полимера влажной адгезии превышает размер частиц неорганического компонента в состоянии, при котором покрытие смачивается электролитом.
6. Аккумуляторный сепаратор по п. 5, в котором покрытие имеет толщину в одну молекулу, причем молекула представляет собой одну молекулу неорганического компонента или полимера влажной адгезии.
7. Аккумуляторный сепаратор по любому из пп. 1-6, в котором полимер влажной адгезии представляет собой фторполимер.
8. Аккумуляторный сепаратор по п. 1, в котором покрытие содержит неорганический компонент и полимер сухой адгезии.
9. Аккумуляторный сепаратор по п. 8, в котором полимер сухой адгезии имеет температуру стеклования меньше 100°C или меньше 70°C.
10. Аккумуляторный сепаратор по п. 1, в котором покрытие содержит неорганический компонент, полимер влажной адгезии и полимер сухой адгезии.
11. Аккумуляторный сепаратор по пп. 1, 2, 8 или 10, в котором покрытие имеет толщину 1 микрон или менее.
12. Аккумуляторный сепаратор по п. 11, в котором по меньшей мере один из неорганического компонента, полимера влажной адгезии и полимера сухой адгезии имеет средний размер частиц в 500 нм или меньше.
13. Аккумуляторный сепаратор по п. 1, в котором покрытие имеет влажную адгезию > 30 Н/м.
14. Аккумуляторный сепаратор по п. 13, в котором покрытие имеет сухую адгезию > 16 Н/м.
15. Аккумуляторный сепаратор по п. 1, в котором покрытие имеет абсорбцию электролита ≥ 2г/образец после 60 мин.
16. Литий-ионный аккумулятор, содержащий аккумуляторный сепаратор по любому из пп. 1-15, при этом литий-ионный аккумулятор представляет собой цилиндрический, призматический или пакетный аккумулятор.
17. Транспортное средство или устройство, содержащее литий-ионный аккумулятор по п. 16.
18. Аккумуляторный сепаратор, содержащий покрытие на одной или обеих сторонах микропористой мембраны, причем покрытие содержит полимер, который выполняет по меньшей мере одно из следующего: понижает коэффициент поверхностного трения микропористой мембраны и понижает температуру начала отключения микропористой мембраны.
19. Аккумуляторный сепаратор по п. 18, в котором покрытие также содержит неорганический компонент.
20. Аккумуляторный сепаратор по п. 18 или 19, в котором покрытие содержит полимер, который понижает коэффициент поверхностного трения микропористой мембраны, и аккумуляторный сепаратор имеет силу удаления штифта меньше 350 Н, меньше 300 Н, меньше 200 Н или меньше 100 Н.
21. Аккумуляторный сепаратор по п. 18 или 19, в котором покрытие содержит полимер, который понижает температуру начала отключения микропористой мембраны, и аккумуляторный сепаратор имеет температуру начала отключения ≤ 160°C, ≤ 150°C, ≤ 140°C, ≤ 130°C, ≤ 120°C, или ≤ 110°C, ≤ 100°C, ≤ 90°C, ≤ 80°C.
22. Аккумуляторный сепаратор по п. 18, причем полимер представляет собой полиэтилен.
23. Литий-ионный аккумулятор, содержащий по меньшей мере один аккумуляторный сепаратор по любому из пп. 18-22, при этом литий-ионный аккумулятор представляет собой цилиндрический, призматический или пакетный аккумулятор.
24. Аккумуляторный сепаратор, содержащий покрытие на одной или обеих сторонах микропористой мембраны, причем покрытие содержит, состоит из или состоит по существу из сшитого или сшиваемого полимера, и необязательно покрытие представляет собой термостойкое полимерное покрытие, которое обеспечивает улучшенные механические и тепловые свойства сепаратора без заметного увеличения толщины мембраны (предпочтительно меньше 500 нм).
25. Аккумуляторный сепаратор по п. 24, в котором сшитый или сшиваемый полимер представляет собой дифункциональный, трифункциональный или многофункциональный акрилат.
26. Аккумуляторный сепаратор по п. 24, в котором сшитый или сшиваемый полимер представляет собой термореактивный полимер; или сшитый или сшиваемый полимер является сшитым по меньшей мере по реакции нуклеофила и эпоксида, где нуклеофил необязательно содержит S, N или O.
27. Аккумуляторный сепаратор по п. 24, в котором покрытие дополнительно содержит неорганический компонент.
28. Аккумуляторный сепаратор по п. 24, причем полимер является сшитым, и при этом:
аккумуляторный сепаратор проявляет уменьшенную раскалываемость по сравнению с незащищенной микропористой мембраной без покрытия при подвергании испытанию на раскалываемость при прокалывании;
аккумуляторный сепаратор проявляет уменьшенное среднеквадратическое отклонение TD-удлинения по сравнению с микропористой мембраной;
аккумуляторный сепаратор проявляет уменьшенную MD-усадку (%), которая измерена при 130°C в течение 1 часа, по сравнению с микропористой мембраной;
аккумуляторный сепаратор проявляет более длительное отключение по сравнению с микропористой мембраной;
аккумуляторный сепаратор проявляет увеличенное TD-растяжение по сравнению с незащищенной микропористой мембраной без покрытия;
аккумуляторный сепаратор проявляет увеличенную нагрузку по сравнению с незащищенной микропористой мембраной без покрытия;
аккумуляторный сепаратор проявляет уменьшенные потери электролита (предпочтительно, по меньшей мере на 1% меньшие потери) по сравнению с незащищенной микропористой мембраной без покрытия; или
толщина сепаратора не более чем на 50 нм, не более чем на 100 нм, не более чем на 200 нм, не более чем на 300 нм, несущественно больше, чем толщина самой микропористой пленки, либо при этом покрытие не прибавляет заметную толщину микропористой пленке.
29. Аккумулятор, содержащий аккумуляторный сепаратор по любому из пп. 24-28, при этом аккумулятор представляет собой пакетный, цилиндрический или призматический аккумулятор.
30. Сепаратор, содержащий:
пористую подложку, имеющую первую поверхность и противоположную ей вторую поверхность; и
покрытие, расположенное на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, причем покрытие содержит:
первый слой, имеющий первую плотность, и
второй слой, имеющий вторую плотность, причем вторая плотность отличается от первой плотности.
31. Сепаратор по п. 30, причем:
3
первый слой имеет плотность вплоть до 1,3 г/см;
3
3
первый слой имеет плотность от 0,1 г/см до 1,3 г/см;
3
второй слой имеет плотность по меньшей мере 1,3 г/см;
3
3
второй слой имеет плотность от 1,3 г/см до 3 г/см;
первый слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки;
первый слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом второй слой покрытия расположен поверх первого слоя покрытия;
второй слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки;
второй слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом первый слой покрытия расположен поверх второго слоя покрытия;
3
3
второй слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом первый слой покрытия расположен поверх второго слоя покрытия, при этом первый слой имеет плотность вплоть до 1,3 г/см, а второй слой имеет плотность по меньшей мере 1,3 г/см; или
3
3
второй слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом первый слой покрытия расположен поверх второго слоя покрытия, при этом первый слой имеет плотность 0,3-1,2 г/см, а второй слой имеет плотность 1,3-2,5 г/см.
32. Сепаратор по п. 31, в котором первый слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом второй слой покрытия расположен поверх первого слоя покрытия, и второй слой покрывает по меньшей мере 80% первого слоя или образует непрерывный слой поверх первого слоя с по меньшей мере 90%-ой степенью покрытия.
33. Сепаратор по п. 32, причем:
второй слой содержит неорганический и органический компоненты; или
второй слой имеет толщину 0,1-0,9 микрона, предпочтительно толщину 0,1-0,7 микрона, а наиболее предпочтительно толщину 0,1-0,5 микрона.
34. Сепаратор по п. 31, в котором второй слой покрытия расположен на первой поверхности, на второй поверхности или на первой и второй поверхностях пористой подложки, при этом первый слой покрытия расположен поверх второго слоя покрытия, и первый слой покрывает по меньшей мере 80% второго слоя или первый слой образует непрерывный слой поверх второго слоя с по меньшей мере 90%-ой степенью покрытия.
35. Сепаратор по п. 34, в котором первый слой содержит неорганический и органический компоненты; или первый слой имеет толщину 0,1-0,9 микрона, предпочтительно толщину 0,1-0,7 микрона, а наиболее предпочтительно толщину 0,1-0,5 микрона.
36. Сепаратор по п. 30, причем:
первый слой содержит по меньшей мере 50 мас.% органического компонента;
первый слой содержит по меньшей мере 50 мас.% органического компонента, при этом первый слой дополнительно содержит неорганический компонент, составляющий меньше 50 массовых % от общей массы первого слоя;
второй слой содержит по меньшей мере 50 мас.% неорганического компонента;
второй слой содержит по меньшей мере 50 мас.% неорганического компонента, при этом второй слой дополнительно содержит органический компонент, составляющий меньше 50 массовых % от общей массы второго слоя.
37. Сепаратор по п. 36, причем:
органический компонент содержит: метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, т-бутил(мет)акрилат, втор-бутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, 2-этилбутил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, н-октил(мет)акрилат, изооктил(мет)акрилат, изононил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, тетрадецил(мет)акрилат, поливинилидендифторид (ПВДФ), поли(винилиденфторид-со-гексафторпропилен) (ПВДФ:ГФП), политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэтиленоксид (ПЭО), поли(виниловый спирт) (ПВС), полиакрилонитрил (ПАН), полиакриламид, поливинилацетат, поливинилпирролидон, политетраэтиленгликольдиакрилат, полипропилен (ПП), включая изотактический ПП, высокоплотный ПП, сверхвысокомолекулярный ПП, низкоплотный ПП, полиэтилен (ПЭ), включая высокоплотный ПЭ, сверхвысокомолекулярный ПЭ, низкоплотный ПЭ, поливинилацетат, поливинилхлорид, бисфенол-А-поликарбонат (БФА-ПК), циклоолефиновый сополимер (COC), полисульфон (ПСФ), полиэфиримид (ПЭИ), полиуретан, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС), полиимид, полиамид, сополимеры любого из вышеуказанных или любую их комбинацию;
неорганический компонент содержит керамику, оксид металла, гидроксид металла, карбонат металла, силикат, каолин, тальк, минерал, стекло или любую их комбинацию; или
2
3
2
2
2
2
4
3
2
неорганический компонент содержит оксид алюминия (AlO), бемит (Al(O)(OH)), оксид титана (TiO), оксид кремния (SiO), оксид цинка (ZnO), диоксид циркония (ZrO), сульфат бария (BaSO), оксид титана-бария (BaTiO), нитрид алюминия, нитрид кремния, фторид кальция, фторид бария, цеолит, апатит, каолин, муллит, шпинель, оливин, слюду, диоксид олова (SnO), оксид индия-олова, оксид переходного металла или любую их комбинацию.