CN102629676A - 电池隔膜、制造其的方法、电池、电池组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池隔膜、制造其的方法、电池、电池组及电子设备。所述电池隔膜包括多孔基材和耐热层。所述多孔基材包括第一表面、与第一表面相对的第二表面、和孔。所述孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。所述耐热层被构造成至少覆盖第一表面和孔的表面。所述耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。

Description

电池隔膜、制造其的方法、电池、电池组及电子设备
技术领域
本发明涉及***到正极与负极之间的电池隔膜、制造电池隔膜的方法、包括电池隔膜的电池、电池组、以及电子设备。
背景技术
例如，通常使用的锂离子二次电池包括包含锂复合氧化物的正极、包含能够吸收和释放锂离子的材料的负极、***到正极与负极之间的的隔膜、以及非水电解质溶液。经由隔膜彼此层压或在层压后卷绕正极和负极，从而形成柱状卷绕电极。隔膜在使正极和负极彼此电隔离以及在容纳非水电解质溶液中起作用。作为这样的锂离子二次电池的隔膜，通常使用微孔聚烯烃膜。
微孔聚烯烃膜呈现极好的电绝缘性能和离子渗透性，因而它已广泛用作上述锂离子二次电池、电容器等的隔膜。锂离子二次电池具有高功率密度和高容量密度。然而，因为锂离子二次电池使用有机溶剂用于非水电解质溶液，所以由于在诸如短路和过充电的异常情况下产生的热，非水电解质溶液可能被分解，其在最坏的情况下可能导致着火。为了防止这样的情况，将一些安全功能并入(结合)到锂离子二次电池中，其中之一是隔膜的关闭功能(遮断功能，切断功能，shutdown function)。
当电池产生异常热时，隔膜的关闭功能是下述功能：通过树脂材料的热融合等来堵塞隔膜的微孔并抑制在非水电解质溶液中的离子传导，从而停止电化学反应的进展。通常，更低的关闭温度(切断温度，遮断温度，shutdown temperature)提供更高的安全性，并且为何聚乙烯用作隔膜的成分的原因之一在于聚乙烯具有适当的关闭温度。在这样的隔膜中，例如，使用单轴或双轴拉伸的树脂膜，以获得多孔性能并改善强度。
然而，在关闭(切断，遮断)的情况下，隔膜会收缩，从而正极和负极彼此接触，其可以引起二次故障如内部短路。因此，已要求通过改善隔膜的耐热性来减小热收缩，因而改善安全性。
例如，日本专利申请公开号2009-16279披露了包括覆盖层的隔膜，其中用玻璃层覆盖聚烯烃树脂的精细骨架。另外，日本专利号3797729披露了一种电池隔膜，其中通过溶胶-凝胶法在聚烯烃多孔膜的表面上形成无机薄膜而没有堵塞孔。
发明内容
鉴于如上面描述的情况，期望提供在耐热性方面优异的电池隔膜、制造电池隔膜的方法、包括电池隔膜的电池、电池组、以及电子设备。
根据本发明的一种实施方式，提供了包括多孔基材(多孔基体材料，porous base material)和耐热层(heat-resistant layer)的电池隔膜。
多孔基材包括第一表面、与第一表面相对的第二表面、和孔，所述孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。
耐热层被构造成至少覆盖第一表面和孔的表面。耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
在该电池隔膜中，由于通过原子层沉积法来形成耐热层，所以耐热层不仅可以形成在基材的表面上而且还可以形成在基材内的孔的表面上。因此，与仅在基材的表面上形成耐热层的情况相比，可以改善隔膜的耐热性。
应该指出，“覆盖表面”是指但不限于覆盖整个表面、仅需要覆盖的表面的一部分，只要获得期望的耐热性即可。
耐热层可以覆盖第一表面、第二表面、以及孔的表面。
因此，可以另外改善隔膜的耐热性。
应该指出，除使第一表面和第二表面彼此连通的孔以外，隔膜还可以包括这样的孔，其被提供至第一表面和第二表面中的至少一个并且不引起第一表面和第二表面彼此连通。另外，还可以为耐热层提供不引起第一表面和第二表面彼此连通的孔。
并不特别限制耐热层的厚度，并且例如为2nm以上至10nm以下。在耐热层的厚度小于2nm的情况下，可以出现这样的情况，其中取决于基材，耐热性没有被改善。另外，接触角变得更大，因而电解质难以渗透到隔膜的孔中。另一方面，在耐热层的厚度超过10nm的情况下，取决于基材，难以稳定获得隔膜的主要的关闭功能((遮断功能，切断功能，shutdown function))。然而，在孔的内径较大的情况下，例如，100nm以上，耐热层的厚度可以超过10nm(例如，20nm)。只要可以确保隔膜的关闭功能，可以按照孔的内径适当地设定耐热层的厚度。
第一表面的厚度、第二表面的厚度、以及覆盖孔的表面的耐热层的厚度可以是几乎均一(一致)的或彼此不同。在第一表面、第二表面、以及耐热层的厚度彼此不同的情况下，例如，覆盖第一表面(或第二表面)的耐热层的厚度可以大于覆盖孔的表面的耐热层的厚度。
另外，覆盖孔表面的耐热层可以以几乎均一(一致)的厚度形成或者可以具有厚度分布。例如，随着在孔中离第一表面和第二表面的距离增加，可以逐步减小耐热层的厚度。可替换地，在覆盖孔的表面的耐热层中，形成在隔膜的厚度方向的中央处的耐热层的厚度可以小于其它部分的厚度。利用这种结构，在隔膜的孔中产生间隙(空间)，其结果是，可以降低空气阻力(air resistance)(增加电解质溶液的渗透度)，同时确保耐热性
形成耐热层的无机材料的实例包括氧化铝、氧化硅(二氧化硅)、以及氧化钛。这些材料能增强基材的耐热性并且允许通过原子层沉积法来形成膜。
根据本发明的一种实施方式，提供了制造电池隔膜的方法，该方法包括制备多孔基材，该多孔基材包括第一表面、与第一表面相对的第二表面、以及孔，所述孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。
通过原子层沉积法来形成耐热层，该耐热层被构造成至少覆盖第一表面和孔的表面并且由无机材料形成。
在制造电池隔膜的方法中，因为通过原子层沉积法来形成耐热层，所以耐热层不仅可以形成在基材的表面上而且还可以形成在基材内的孔的表面上。因此，与耐热层仅形成在基材的表面上的情况相比，可以改善隔膜的耐热性。
根据本发明的一种实施方式，提供了包括正极、负极、电解质层、以及隔膜的电池。
电解质层被布置在正极与负极之间。
隔膜包括多孔基材和耐热层。
多孔基材包括与正极相对的第一表面、与负极相对的第二表面、以及孔，该孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。耐热层至少覆盖第一表面和孔的表面。耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
根据本发明的一种实施方式，提供了包括电池、控制单元、以及封装体(package body)的电池组(battery pack)。
电池包括正极、负极、电解质层、以及隔膜。电解质层被布置在正极和负极之间。隔膜包括多孔基材和耐热层。多孔基材包括与正极相对的第一表面、与负极相对的第二表面、以及孔，该孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。耐热层至少覆盖第一表面和孔的表面。耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
控制单元被构造成控制电池的充电和放电。
封装体被构造成支撑电池和控制单元。
根据本发明的一种实施方式，提供了包括电池和电力接收电路(powerreceiving circuit)的电子设备。
电池包括正极、负极、电解质层、以及隔膜。电解质层被布置在正极和负极之间。隔膜包括多孔基材和耐热层。多孔基材包括与正极相对的第一表面、与负极相对的第二表面、以及孔，该孔形成在多孔基材中并使第一表面和第二表面彼此连通。耐热层至少覆盖第一表面和孔的表面。耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
电力接收电路被构造成接收来自电池的电力供应。
根据本发明，可以改善隔膜的耐热性。
按照如在附图中说明的本发明的最佳实施方式的以下详细描述，本发明的这些和其它目的、特征以及优点将变得更显而易见。
附图说明
图1是示出了包括根据本发明的一种实施方式的电池隔膜的电池的内部结构的部分破断的透视图；
图2是沿着图1的线I-I截取的示意性剖视图；
图3是示出了电池隔膜的结构的一个实例的示意性剖视图；
图4是示出了电池隔膜的结构的另一个实例的示意性剖视图；
图5是用于描述图4所示的电池隔膜的内部结构的示意性剖视图；
图6是实验结果的表格，其示出了相对于碳酸二甲酯(DMC)，耐热层的厚度、空气阻力、以及接触角之间的关系；
图7是用于描述接触角的示图；
图8是示出了通过评价图6所示的样品的耐热特性所获得的实验结果的曲线图；
图9是示出了在耐热性评价以后样品的形式的示图；
图10A至图10D是用于描述形成耐热层的方法的示意性工艺图；
图11是示出了用于耐热层的沉积设备的结构的一个实例的示意图；
图12是示出了用于耐热层的沉积设备的结构的另一个实例的示意图；以及
图13是示出了根据本发明的一种实施方式的电池组的结构的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本发明的实施方式。
<第一实施方式>
[非水电解质电池的结构]
图1是示出了包括根据本发明的一种实施方式的电池隔膜的非水电解质电池的结构的一个实例的透视图。图2是沿着图1的线I-I截取的剖视图，其示意性地示出了非水电解质电池的电极层状结构。
根据该实施方式的非水电解质电池20包括其上连接有正极引线15和负极引线16的卷绕电极体10以及容纳卷绕电极体10的膜状外部构件19。非水电解质电池20整体上形成为扁平形状。正极引线15和负极引线16各自具有带状并且各自例如在同一方向从外部构件19的内侧引出到其外侧。正极引线15由金属材料如铝(Al)或不锈钢(SUS)形成，并且负极引线16由金属材料如镍(Ni)形成。
[外部构件]
外部构件19是例如具有这样的结构的层压膜，其中以规定的顺序层压热融合层、金属层、和外部树脂层，并通过层压等彼此粘合。在外部构件19中，例如，其中热融合层在内部，通过融合或借助于粘合剂，层的外缘部分彼此紧密接触。
热融合层由例如聚烯烃树脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、或它们的共聚物形成。这种树脂材料具有低透湿性和极好的气密性。金属层由箔状或板状铝、不锈钢、镍、铁(Fe)等形成。外部树脂层可以由例如用于热融合层的相同树脂形成，或者可以由聚酰胺等形成。因此，可以增强抵抗破裂、渗透等的强度。外部构件19可以包括不同于热融合层、金属层、以及外部树脂层的不同层。
在外部构件19与正极引线15和负极引线16之间，***用于增加正极引线15和负极引线16与外部构件19内侧之间的粘附性并防止外部空气的进入的接触膜17。接触膜17由对正极引线15和负极引线16具有粘附性的材料形成。在正极引线15和负极引线16由上述金属材料形成的情况下，接触膜17由例如聚烯烃树脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、或改性聚丙烯形成。
如图2所示，通过经由隔膜13以及作为非液体和非水电解质的电解质层14层压正极11和负极12并且卷绕层压体来形成卷绕电极体10。将保护带18连接至卷绕电极体10的最外周部分，以便保持卷绕状态。
[正极]
正极11包括正极集电体11A以及包含正极活性物质的正极活性物质层11B。在正极集电体11A的两个表面上形成正极活性物质层11B。作为正极集电体11A，可以使用例如金属箔如铝箔、镍箔、和不锈钢箔。
正极活性物质层11B包含，例如，正极活性物质、导电剂、和粘结剂。作为正极活性物质，根据目标电池的类型，可以使用金属氧化物、金属硫化物、或特定的聚合物。例如，在形成锂离子电池的情况下，使用由锂(Li)和过渡金属形成的复合氧化物。复合氧化物主要包含LiXMO2(其中M表示一种或多种过渡金属，并且X随电池的充电或放电状态而变化并且通常具有0.05以上至1.10以下的值)。作为形成锂复合氧化物的过渡金属，使用了钴(Co)、镍、锰(Mn)等。
这样的锂复合氧化物的具体实例包括LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、以及LiNiyCo1-yO2(0＜y＜1)。另外，还可以使用其中一部分过渡金属元素被另一种元素取代的固溶体。固溶体的实例包括LiNi0.5Co0.5O2和LiNi0.8Co0.2O2。这些锂复合氧化物可以产生高电压并具有极好的能量密度。
此外，作为正极活性物质，可以使用并不包含锂的金属硫化物、金属氧化物等，如TiS2、MoS2、NbSe2、以及V2O5。可以单独或以它们的不同种类的组合来使用这些正极活性物质。
导电剂的实例包括碳材料如石墨、炭黑、乙炔黑、以及科琴黑(ketjenblack)。可以单独或以它们的不同种类的组合来使用那些材料。应该指出，导电剂可以是金属材料或导电聚合物，只要它由具有导电性的材料形成即可。
粘结剂的实例包括合成橡胶如丁苯橡胶、氟橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(三元乙丙橡胶)、以及高分子材料如聚偏氟乙烯。可以单独或以它们的不同种类的组合来使用那些材料。
正极11包括正极引线15，该正极引线15通过点焊接或超声波焊接而连接至正极集电体11A的端部。期望金属箔和网目状材料用于正极引线15，但是可以使用电化学和化学稳定的并且可以建立传导的材料来代替金属而不会引起问题。
[负极]
负极12包括负极集电体12A和包含负极活性物质的负极活性物质层12B。在负极集电体12A的两个表面上形成负极活性物质层12B。作为负极集电体12A，可以使用例如金属箔如铜(Cu)箔、镍箔、和不锈钢箔。
负极活性物质层12B包含，例如，负极活性物质以及如果有必要导电剂和粘结剂。作为负极活性物质，可以使用锂金属、锂合金、能够掺杂/未掺杂有锂的碳材料、或金属材料和碳材料的复合材料。具体地，能够掺杂/未掺杂有锂的碳材料的实例包括石墨化碳、在(002)面中点阵间距(晶格间距)为0.37nm以上的非石墨化碳、以及在(002)面中点阵间距为0.34nm以下的石墨。更具体地，包括热解碳、焦炭、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物的烧结体、活性炭、炭黑等。其中，焦炭包括沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等。有机高分子化合物的烧结体是指通过在适当的温度下烧结酚醛树脂、呋喃树脂等以碳化所获得的烧结体。因为在碳材料中伴随锂的储存和释放的晶体结构的变化非常小，所以可以获得高能量密度和极好的循环特性，并且碳材料还作为导电剂。应该指出，碳材料的形状可以是纤维状、球形、颗粒状、以及鳞片状形状中的任一种。
另外，由于材料能够被掺杂/未掺杂有锂，所以可以使用聚合物如聚乙炔和聚吡咯以及氧化物如SnO2。
除上述碳材料以外，能够储存和释放锂的负极材料的实例包括可以储存和释放锂并且还包括至少一种金属元素和准金属元素(metalloidelement)作为构成元素的材料。通过使用这种类型的材料，可以获得高能量密度。这样的负极材料可以是金属元素或准金属元素的单质、合金、或化合物，或者可以是这样的材料，在它们的至少一部分中，包含它们的一种或两种或更多种相。
应该注意到，在本文中所使用的“合金”，除了由两种或更多种金属元素构成的合金以外，还包括包含一种或多种金属元素和一种或多种准金属元素的合金。另外，“合金”可以包括非金属元素。在合金的组成中，可以共存固溶体、共晶(低共熔混合物)、金属间化合物、或它们中的两种或更多种。
上述金属元素或准金属元素的实例包括锂金属。另外，能够与锂形成合金的金属元素或准金属元素的实例包括镁(Mg)、硼(B)、铝、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)、以及铂(Pt)。
作为由能够与锂形成合金的金属元素或准金属元素构成的负极材料，可以使用这样的材料，其包括长周期型周期表中的14族的至少一种金属元素和准金属元素作为构成元素。例如，使用包括硅和锡中的至少一种作为构成元素的材料。因为这种类型的材料具有较大的储存和释放锂的能力，所以可以获得高能量密度。
包括硅和锡中的至少一种的负极材料的实例包括硅的单质、合金、以及化合物，锡的单质、合金、以及化合物，以及在至少其一部分包含它们中的一种或两种或更多种相的材料。
硅的合金的实例包括这样的合金，其包含选自由锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑(Sb)、以及铬(Cr)组成的组中的至少一种作为除了硅以外的第二构成元素。硅的化合物的实例包括包含氧(O)或碳(C)的化合物。该化合物除硅以外还可以包含上面描述的第二构成元素。
硅的合金或化合物的实例包括SiB2、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、Crsi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0＜v≤2)、以及LiSiO。
锡的合金的实例包括这样的合金，其包含选自由硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铋、锑、以及铬组成的组中的至少一种作为除了锡以外的第二构成元素。锡的化合物的实例包括包含氧或碳的化合物。该化合物除锡以外还可以包含上面描述的第二构成元素。锡的合金或化合物的实例包括SnOw(0＜w≤2)、SnSiO3、LiSnO、以及Mg2Sn。
[隔膜]
图3和图4是各自示出了隔膜13的结构的实例的示意性剖视图。图3所示的隔膜13包括基材130和耐热层131。隔膜13将电池中的正极11和负极12彼此隔开，并使离子通过其中，同时防止由两个电极的接触引起的电流短路。
当被布置在电池中时，设置隔膜13使得耐热层131至少与正极相对，即，至少耐热层131位于正极11和基材130之间。利用这种结构，在高充电电压时，可以使隔膜13免受在正极周围的氧化环境和高温环境。
在这种实施方式的非水电解质电池20中，当对非水电解质电池20进行再充电时，例如，经由浸渍在隔膜13中的非水电解质溶液(非水电解液)，锂离子从正极11中释放并存储在负极12中。另一方面，当对非水电解质电池20进行放电时，例如，经由浸渍在隔膜13中的非水电解质溶液，锂离子从负极12中释放并存储在正极11中。
[基材]
基材(基体材料)130由具有极好强度的耐热性微孔物质形成。对于基材130，通常使用具有较大离子渗透速率和预定机械强度的绝缘树脂材料。这样的树脂材料的实例包括聚烯烃类合成树脂(polyolefin-basedsynthetic resins)如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚酯树脂、以及聚酰胺类树脂(polyamide-based resins)。尤其是，就熔化温度和容易获得而言，聚乙烯如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、和线性聚乙烯、它们的低分子量蜡、或聚烯烃类树脂(polyolefin-based resin)如聚丙烯是合适的。另外，可以采用两种或更多种那些多孔膜的层状结构或通过融合并混炼(捏和)两种或更多种树脂材料所形成的多孔膜。包含聚烯烃类多孔膜的材料具有在正极11和负极12之间的极好的隔离性能并且可以进一步减少内部短路和开路电压的降低。
可以任意设置基材130的厚度，只要在这样的厚度下可以保持必要的强度。基材130被设置成具有这样的厚度，通过该厚度使正极11和负极12彼此隔离，防止发生短路等，获得用于经由隔膜13适当地进行电池反应的离子渗透性，并且可以尽量增加活性物质层的体积效率，其有助于电池中的电池反应。例如，基材130的厚度被设置为5μm以上至20μm以下。
[耐热层]
在基材130的至少一个表面上形成耐热层131。图3所示的隔膜13是其中耐热层131形成在基材130的第一表面(图3中的上表面)上的实例，而图4所示的隔膜13是其中耐热层131形成在基材130的第一表面和与第一表面相对的第二表面(图4中的下表面)中的每一个上的实例。耐热层131用于抑制由热引起的基材130的收缩，同时保持隔膜13的极好的关闭功能。
耐热层131由无机材料层形成，所述无机材料层具有高于构成基材130的材料的耐热性。这样的无机材料的实例包括氧化铝、氧化硅、和氧化钛。在该实施方式中，使用了氧化铝。
耐热层131不仅形成在基材130的主面(主要表面)(一个表面或两个表面)上而且还形成在基材130内部。如上所述，基材130由微孔材料形成并且在其内部具有多个微孔。这些孔不仅形成在基材130的平面中(其两个表面)而且还连续地形成在其厚度方向上，使得基材130的一个表面可以与其它表面连通。耐热层131不仅形成在基材130的主面上而且还形成在每个孔的表面上。
图5是示意性地示出隔膜13的内部结构的剖视图。在基材130内，形成多个通道(通路，passages)13T，其使基材130的上表面和其下表面彼此连通。如上所述，基材130结合(包含)多个微孔。通过使基材130内的孔在厚度方向上连接来形成通道13T。应该注意到，为了简单描述起见，在图5中通道13T显示为线性通道。
每个通道13T的内壁表面覆盖有耐热层131。覆盖通道13T的耐热层131与覆盖基材130的主面的耐热层131同时形成。换句话说，耐热层131形成在基材130的主面上和每个内孔的表面上而没有堵塞通道13T(孔)。这里，例如，基材130的孔具有50nm以上至100nm以下的内径。耐热层131形成在具有这样的内径的孔的表面上而没有堵塞孔。
与耐热层131仅形成在基材130的主面上的情况相比，在通道13T的表面上形成耐热层131可以改善隔膜13的耐热性。另外，在通道13T的表面上形成耐热层131可以增强电解质溶液相对于通道13T的亲和力(亲和性)。
例如，耐热层131的厚度为2nm以上至10nm以下。在厚度小于2nm的情况下，难以获得隔膜13的目标耐热性。另一方面，当厚度大于10nm时，耐热性过度提高，因而难以稳定地确保基材130的预定关闭功能。另外，通道13T的开口变窄并且空气阻力显著增加。
图6是实验结果的表格，其示出了耐热层的厚度、隔膜的空气阻力(Gurley)、以及润湿性之间的关系。这里，产生了具有图3所示结构的隔膜13。对于基材130，使用了厚度为16μm和空气阻力为300[s/100ml]的聚乙烯(PE)。由于基材的自收缩而堵塞孔的温度(关闭温度)通常为约100℃至150℃，虽然它取决于基材的质量。对于耐热层131，使用了氧化铝。
由隔膜13的表面与碳酸二甲酯(DMC)之间的接触角(度)来表示润湿性。接触角定义为，如图7所示，在DMC的液滴L形成在隔膜的表面S上以后，在表面S与在点a处圆的切线l之间形成的角度θ。这里，点a表示在液滴L和表面S之间的接触点。
如图6所示，与仅由没有耐热层的基材形成的样品1相比，各自具有耐热层的样品2至4具有相对于DMC的小接触角，其是测量极限以下，并且还具有高润湿性。这起因于隔膜与DMC的接触表面是基材还是耐热层的物理性能。在其中电解质溶剂包含DMC的非水电解质电池的隔膜中，更期望与DMC的更高亲和力，借此，可以增强离子渗透性并可以改善电池特性。
另一方面，发现，随着耐热层的厚度增加空气阻力减小，并且在20nm的厚度下，空气阻力具有2,000以上的值(样品4)。本文中所使用的空气阻力是指100ml的空气通过所需要的时间。隔膜的空气阻力的更小值是更期望的。例如，用于将空气阻力设置为1,000[s/100ml]以下的耐热层的厚度为18nm以下，并且用于将空气阻力设置为600[s/100ml]以下的耐热层的厚度为15nm以下。
图8和图9示出了样品1至4的耐热性的实验结果。图8示出了以矩形形状形成的样品在将所述样品保持在90℃、105℃、和130℃的温度下1小时以后获得的在任意方向的长度的收缩率。本文中所使用的收缩率是指当样品在室温下的尺寸被假定为100(％)时的相对值。同时，图9示出了在被保持在150℃下1小时以后样品的状态。
如图8所示，在130℃的温度下发现样品的收缩。尤其是，没有耐热层的样品1的收缩量较大，并且如图9所示，在150℃的温度下样品1很难保留其原来的形状。另一方面，与样品1相比，在具有耐热层的每个样品2至4中，收缩量较小。如图9所示，发现，虽然收缩形式是不同的，但当耐热层的厚度较大时，引起较少收缩并获得更高的耐热性。很明显，代替图3的结构，使用其中如图4所示耐热层形成在基材的两个表面上的样品，可以比上述实验结果更大地减少热收缩。
另外，如图9所示，虽然样品2和3整体上是半透明的，但样品4整体上是稍带白色的。这意味着，在样品2和3中，基材的孔被堵塞，并且在样品4中，基材的孔还未被堵塞。换句话说，这意味着，样品2和3的预定的关闭功能有效起作用，并且相反地，样品4的关闭功能并没有有效起作用。这被认为是由于在该实例中，样品4的耐热层的厚度为20nm，其是较大的，因而通过加热孔的堵塞操作受到抑制。
另外，虽然在图中未示出，但是覆盖基材130的一个表面、其另一表面、以及孔的表面的耐热层131的厚度可以是几乎均一(一致)的或彼此不同。在厚度不同的情况下，例如，覆盖基材130的表面的耐热层131的厚度可以大于覆盖孔表面的耐热层131的厚度。
另外，覆盖孔的表面的耐热层131可以以几乎均一(一致)的厚度形成或者可以具有厚度分布。例如，随着在每个孔中离基材130的表面(两个表面)的距离增加时，耐热层131的厚度可以逐步减小。可替换地，在覆盖孔表面的耐热层131中，在隔膜13(基材130)的厚度方向的中央处形成的耐热层131的厚度可以小于其它部分的厚度。利用这种结构，在隔膜13的孔中产生间隙(空间，space)，其结果是，可以减小空气阻力(增加电解质溶液的渗透度)，同时确保耐热性。
[非水电解质]
电解质层14包含非水电解质溶液和容纳非水电解质溶液的高分子化合物并且处于所谓的凝胶状态。非水电解质溶液包含电解质盐和溶解电解质盐的溶剂。电解质盐的实例包括六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四苯基硼酸锂(LiB(C6H5)4)、甲基磺酸锂(LiCH3SO3)、三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、六氟硅酸二锂(Li2SiF6)、氯化锂(LiCl)、和溴化锂(LiBr)。对于电解质盐，可以使用它们中的任何一种，或者可以组合使用它们中的两种或更多种。
溶剂的实例包括以下非水溶剂：内酯类溶剂如γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、以及ε-己内酯；碳酸酯类溶剂如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、和碳酸二乙酯(DEC)；醚类溶剂如1，2-二甲氧基乙烷、1-乙氧基-2-甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、和2-甲基四氢呋喃；腈类溶剂如乙腈；环丁砜类溶剂；磷酸；磷酸酯溶剂；以及吡咯烷酮。对于溶剂，可以单独使用它们中的任何一种，或者可以组合使用它们中的两种或更多种。
另外，期望溶剂包含这样的化合物，其中环状酯或链状酯的一部分的或所有的氢被氟化。作为氟化化合物，期望使用碳酸二氟亚乙酯(4，5-二氟-1，3-二氧戊环-2-酮)。这是由于，甚至当使用包含硅、锡、锗等的化合物作为负极活性物质的负极12时，也可以改善充电-放电循环特性，并且在改善循环特性的效果方面碳酸二氟亚乙酯是特别优异的。
高分子化合物可以是吸收溶剂和将溶剂转变成凝胶的任何化合物。高分子化合物的实例包括氟类高分子化合物如聚偏氟乙烯(PVdF)或偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物，醚类高分子化合物如聚环氧乙烷(PEO)或包含聚环氧乙烷(PEO)的交联体，以及包含聚丙烯腈(PAN)、聚环氧丙烷(PPO)、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为重复单元的高分子化合物。对于高分子化合物，可以单独使用它们中的任何一种，或者可以组合使用它们中的两种或更多种。
尤其是，从氧化还原稳定性的观点来看，期望使用氟类高分子化合物，并且更期望使用包含偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)作为其成分的共聚物。另外，上述共聚物可以包含作为其成分的不饱和二元酸单酯如马来酸单甲酯(MME)，卤化乙烯如三氟氯乙烯(PTCFE)，不饱和化合物的环状碳酸酯如碳酸亚乙烯酯(VC)，含环氧基团的丙烯酸乙烯基单体(acrylic vinyl monomer)等。这是因为可以获得更高的特性。
[制造非水电解质电池的方法]
[制造正极的方法]
如下制造正极11。首先混合正极活性物质、粘结剂、和导电剂以制备正极混合物。将正极混合物分散在N-甲基-2-吡咯烷酮等的溶剂中以制备混合溶液。然后，将由此制备的正极混合物浆料施加于正极集电体11A并干燥，然后用辊压机等压缩成型以形成正极活性物质层11B，从而获得正极11。
[制造负极的方法]
如下制造负极12。首先混合负极活性物质和粘结剂以制备负极混合物。将负极混合物分散在N-甲基-2-吡咯烷酮等的溶剂中以获得负极混合物浆料。然后，将负极混合物浆料施加于负极集电体12A并干燥溶剂，然后用辊压机等压缩成型以形成负极活性物质层12B，从而获得负极12。
另外，在使用金属类或合金类负极的情况下，可以使用气相法、液相法、热喷涂法、煅烧法等。另外，在使用那些方法中的两种或更多种的情况下，期望在它们之间的界面的至少一部分中使负极集电体12A和负极活性物质层12B合金化。具体地，期望的是，在该界面中，使负极集电体12A的构成元素在负极活性物质层12B中扩散，使负极活性物质层12B的构成元素在负极集电体12A中扩散，或者使那些构成元素相互扩散。因此，可以抑制由伴随充电和放电的膨胀和收缩引起的负极活性物质层12B的破坏，并可以改善负极活性物质层12B和负极集电体12A之间的电子传导性。
应该注意到，气相法的实例包括物理气相沉积和化学气相沉积，具体地真空沉积、溅射、离子镀、激光烧蚀、热化学气相沉积(CVD)、以及等离子体CVD。作为液相法，可以使用已知的技术如电镀和化学镀(无电电镀)。例如，煅烧法是这样的一种方法：施加与粘结剂等混合并分散在溶剂中的粒状负极活性物质，然后在高于粘结剂等的熔点的温度下进行热处理。关于煅烧法，还可以使用已知方法，并且例如，可以使用气氛煅烧法、反应煅烧法、或热压煅烧法。
[制造隔膜的方法]
通过在基材130的一个表面上或两个表面上形成耐热层131来制造隔膜13。通过原子层沉积法(在下文中还称作ALD法)来沉积耐热层131。ALD法是这样的薄膜形成方法，其中将多种源气体(前体气体)交替地引入到室中使得反应产物在基材的表面上逐一沉积为原子层。因此，耐热层131不仅可以形成在基材130的主面上而且还可以形成在在基材130中形成的孔的表面(通道13T的内壁表面)上(图5)。
[沉积耐热层的方法]
在ALD法中，为了促进源气体的反应，在室中形成等离子体的方法(等离子体ALD法)、加热基材的方法(热ALD法)等是已知的，并且可以采用它们中的任何方法。然而，在该实施方式中，采用热ALD法。
在耐热层131由氧化铝膜形成的情况下，使用了第一前体气体和第二前体气体。第一前体气体的实例包括TMA(三甲基铝；(CH3)3Al)。第二前体气体的实例包括水(H2O)。
应该注意到，除上述材料以外，以下材料可以用作第一和第二前体气体，例如：二(叔丁基亚氨基)二(二甲基氨基)钨(VI)；((CH3)3CN)2W(N(CH3)2)2、三(叔丁氧基)硅烷醇；((CH3)3CO)3SiOH，二乙基锌；(C2H5)2Zn、三(二乙基酰氨基)(叔丁基亚氨基)钽(V)；(CH3)3CNTa(N(C2H5)2)3、三(叔戊氧基)硅烷醇；(CH3CH2C(CH3)2O)3SiOH、三甲基(甲基环戊二烯基)铂(IV)；C5H4CH3Pt(CH3)3、二(乙基环戊二烯基)钌(II)；C7H9RuC7H9、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷；H2N(CH2)3Si(OC2H5)3、四氯化硅；SiCl4、四氯化钛；TiCl4、异丙氧基钛(IV)；Ti[(OCH)(CH3)2]4、四(二甲基酰氨基)钛(IV)；[(CH3)2N]4Ti、四(二甲基酰氨基)锆(IV)；[(CH3)2N]4Zr、三[N，N-二(三甲基甲硅烷基)酰胺]钇；以及[[(CH3)3Si]2]N)3Y。
图10是用于描述沉积ALD层的方法的工艺图。这里，将参照批量处理(batch treatment)的一个实例来描述沉积ALD层34的方法。然而，如下所述，还可以采用在辊到辊***中的沉积处理。
如图10A至图10D所示，将多孔基材膜35顺序暴露于第一前体气体36A、吹扫气体(purge gas)36P、第二前体气体36B、以及吹扫气体36P，从而形成氧化铝单层34C。基材膜35对应于图3或图4所示的基材130。在沉积时，将基材膜35加热到预定温度。预定温度设置为低于基材膜35的关闭温度。
将基材膜35放入抽空至预定压力的室中。如图10A所示，引入室中的第一前体气体36A被吸附在基材膜35的表面上，使得由前体气体36A形成的第一前体层34A形成在基材膜35的表面上。
然后，如图10B所示，将吹扫气体36P引入室中。因此，将基材膜35的表面暴露于吹扫气体36P，然后除去保留在基材膜35的表面上的未附着的前体气体36A。在形成氧化铝的薄膜的情况下，作为吹扫气体36P，例如，使用了氩气(Ar)。除氩气以外，例如，还可以使用氮气、氢气、氧气、二氧化碳等作为吹扫气体。
随后，如图10C所示，将第二前体气体36B引入到室中。第二前体气体36B被吸附在基材膜35的表面上，从而在第一前体层34A上形成由前体气体36B形成的第二前体层34B。因此，通过第一前体层34A和第二前体层34B之间的化学反应形成了氧化铝单层34C。其后，如图10D所示，再次将吹扫气体36P引入到室中，然后除去保留在基材膜35的表面上的未附着的前体气体36B。
通过重复上述处理，在基材膜35的表面上形成具有预定厚度的ALD层34。ALD层34对应于图3或图4所示的耐热层131。如图5所示，耐热层131不仅形成在基材130的表面上而且还形成在孔(通道13T)的表面上。
[用于耐热层的沉积设备]
图11是示意性地示出了通过辊到辊***来形成耐热层131的沉积设备的一个实例的剖视图。该沉积设备100被构造为用于制造隔膜的设备，其中耐热层形成在基材的一个表面上，如图3所示。
沉积设备100包括抽空至预定压力的真空室101、填充有吹扫气体36P的内室102、和输送机构，所述输送机构用于输送构成在真空室101中的基材130的基材膜35。沉积设备100另外包括ALD头部(heads)105A和105B以及温度控制单元106。ALD头部105A和105B将前体气体36A和36B排放到转入真空室101内的基材膜35的表面上。将温度控制单元106安装在真空室101的外侧。
输送机构包括卷出(供给，pays out)基材膜35的卷出辊(供给辊)、卷取基材膜35的卷取辊、以及安装在卷出辊和卷取辊之间的多个导辊103和104。将多个导辊103和多个导辊104布置在内室102的相对侧壁部分的外侧。输送基材膜35，同时通过导辊103和导辊104交替引导。在该实施例中，布置导辊103和104两者，使基材膜35的前表面(沉积表面)与导辊103接触，并且使基材膜35的后表面(非沉积表面)与导辊104接触。另外，导辊103和104各自被构造成使得可以按照来自温度控制单元106的指令来调节其表面温度。因此，将基材膜35保持在预定的沉积温度。
同时，多个槽(slots)形成在内室102的两个侧壁部分上。基材膜35可以通过上述多个槽。那些槽形成在一些区域中，通过其可以使在导辊103和导辊104之间线性延伸的基材膜35通过。每当基材膜35在导辊103和导辊104之间通过时，这便于基材膜35进入和离开内室102。
布置ALD头部105A和105B，使得面对各自的导辊103并朝向在导辊103上的基材膜35的表面排出前体气体36A和36B。ALD头部105A排出第一前体气体36A，而其它ALD头部105B排出第二前体气体36B。在该实施例中，沿着基材膜35的输送方向交替布置ALD头部105A和105B，以便面对导辊103。
应该注意到，沉积设备100另外包括：用于从真空室101排出空气的排气管线；吹扫气体引入管线，用于将吹扫气体36P供给到内室102；前体气体引入管线，用于将前体气体供给到ALD头部105A和105B；等(虽然在图中未示出)。
在如上所述构造的沉积设备100中，如图11所示，通过由导辊103和104等构成的输送机构，将基材膜35顺序传输到ALD头部105A和105B的位置。将基材膜35暴露于由ALD头部105A排出的第一前体气体36A(图10A)，然后暴露于内室102中的吹扫气体36P(图10B)。随后，将基材膜35暴露于由ALD头部105B排出的第二前体气体36B(图10C)，然后暴露于内室102中的吹扫气体36P(图10D)。顺序重复这样的处理使得ALD层34形成在基材膜35的表面上。
基于基材膜35的传输速度、由ALD头部105A和105B排出的气体量、内室102的尺寸等，来调节基材膜35所暴露的前体气体36A和36B以及吹扫气体36P的量、暴露时间等。
以这样的方式，制造了图3所示的隔膜13。因为在该实施方式中通过ALD法来形成耐热层131，所以可以获得具有高覆盖性能的致密膜。因此，按照这种实施方式的隔膜13，耐热层131不仅可以形成在多孔基材130的主面上而且还可以形成在在基材内的微孔的表面上，而没有堵塞孔。因此，可以获得具有极好耐热性的隔膜13。
另外，耐热层131形成为2nm以上至10nm以下的厚度，因此可以改善耐热性，同时确保隔膜13的预定的关闭功能。
同时，图12是示意性地示出了通过辊到辊***来形成耐热层131的沉积设备的一个实例的剖视图。该沉积设备200被构造为用于制造隔膜的设备，其中耐热层形成在基材的两个表面上，如图4所示。
图12所示的沉积设备200具有这样的结构，其中将多个第二ALD头部107A和107B添加到图11所示的沉积设备100。布置那些ALD头部107A和107B，使得面对各自的导辊104并朝向由各自的导辊104支撑的基材膜35的后表面排放前体气体36A和36B。ALD头部107A排放第一前体气体36A，而其它ALD头部107B排放第二前体气体36B。沿着基材膜35的输送方向交替地布置那些ALD头部107A和107B，使得面对各自的导辊104。
当由导辊103引导时，基材膜35面向在其前表面侧的ALD头部105A和105B，并且当由导辊104引导时，基材膜35面向在其后表面侧的ALD头部107A和107B。因此，ALD层(耐热层131)交替形成在基材膜35的前表面和后表面上。
[组装非水电解质电池的方法]
首先制备包含非水溶剂、电解质盐、以及如果有必要时溶剂的前体溶液。将该前体溶液施加于正极11和负极12中的每一个的表面，然后蒸发溶剂以形成凝胶状电解质层14。随后，将正极引线15和负极引线16分别连接至正极集电体11A和负极集电体12A。这里，可以在形成电解质层14以前，将正极引线15和负极引线16分别连接至正极集电体11A和负极集电体12A。
随后，经由隔膜13层压其上均形成有电解质层14的正极11和负极12并在纵向方向上卷绕，然后将保护带粘附至层压体的最外周部分，从而形成卷绕电极体10。例如，可以通过辊到辊***来连续生产卷绕电极体10。对于隔膜13，可以使用图3所示的结构，或者可以使用图4所示的结构。
最后，在将卷绕电极体10***例如两个膜状外部构件之间以后，通过热融合粘合等在它们的外缘部分彼此粘合外部构件，并在减压下密封，从而封住卷绕电极体10。此时，将接触膜17***到正极引线15和负极引线16与外部构件之间。因此，生产了非水电解质电池20。
<第二实施方式>
将如上所述构造的非水电解质电池20安装于例如电子设备、电动车辆、和诸如电力存储设备的设备，或者可以用于提供电力。
电子设备的实例包括膝上型个人计算机、PDA(个人数字助理)、移动电话、无绳电话、摄像机、数码相机、数字图书、电子词典、音乐播放器、收音机、耳机、游戏机、导航***、记忆卡、起搏器、助听器、电动工具、电动剃须刀、冰箱、空调(空气调节器)、电视机、立体声***、热水器、微波炉、洗碗机、洗衣机、烘干机、照明设备、玩具、医疗器械、机器人、负载调节器、以及红绿灯。在这种情况下，由非水电解质电池20提供电力的电力接收电路的实例包括IC部件、各种电气/电子部件如发光部件、其上安装有那些部件的电路板、以及致动器如发动机。
电动车辆的实例包括铁路车辆、高尔夫球车、电动车(电车)、以及电动汽车(包括混合动力车)。非水电解质电池20用作用于那些车辆的驱动电源或辅助电源。
电力存储设备的实例包括用于建筑物(包括房屋)或用于发电设施的电力存储电源(electric-power storage power supply)。
在下文中，作为典型实例将描述电池组。
图13是示出了包括二次电池的电池组的电路结构的实例的框图。电池组(battery pack)300主要包括单元(单电池，电池，cell)301、开关单元304、控制单元310、和支撑那些部件的封装体320(package body)。
电池组300包括正极端子321和负极端子322，并且在充电时通过分别连接至电池充电器的正极端子和负极端子的正极端子321和负极端子322进行再充电。另外，在使用电子设备时，通过连接至电子设备的正极端子和负极端子的正极端子321和负极端子322对电池组300进行放电，从而向电子设备的电力接收电路供应电力。
单元(单电池，cell)301由组装的电池构成，其中多个二次电池301a以串联和/或并联方式彼此相连。对二次电池301a，使用在第一实施方式中描述的非水电解质电池20。应该注意到，图13示出其中6个二次电池301a彼此连接，2个并联和3个串联(2P3S构造)的实例。除这种构造以外，还可以采用任何连接方法如这样的构造，其中n个电池并联连接并且m个电池串联连接(n和m是整数)。
开关单元304包括充电控制开关302a、二极管302b、和放电控制开关303a、以及二极管303b，并且由开关控制单元314控制。
二极管302b具有这样的极性，该极性相对于从正极端子321流动至单元301的充电电流具有相反方向(逆方向)并且相对于从负极端子322流动至单元301的放电电流具有前进方向(正方向)。二极管303b具有这样的极性，该极性具有相对于充电电流的前进方向(正方向)并具有相对于放电电流的相反方向(逆方向)。应该注意到，开关单元304设置在正极端子321侧，但它可以设置在负极端子322侧。
在电池电压达到过充电检测电压的情况下，充电控制开关302a被关闭并受控制单元310的控制，使得充电电流并不在单元301的电流路径中流动。在充电控制开关302a被关闭以后，经由二极管302b，仅可以进行放电。另外，在充电时较大量的电流流动的情况下，充电控制开关302a被关闭并受控制单元310的控制，使得在单元301的电流路径中流动的充电电流被切断。
在电池电压达到过放电检测电压的情况下，放电控制开关303a被关闭并受控制单元310的控制，使得放电电流并不在单元301的电流路径中流动。在放电控制开关303a被关闭以后，经由二极管303b，仅可以进行充电。另外，在放电时较大量的电流流动的情况下，放电控制开关303a被关闭并受控制单元310的控制，使得在单元301的电流路径中流动的放电电流被切断。
温度检测元件308设置在单元301的附近，并测量单元301的温度，然后将测得的温度提供给温度测量单元318。温度检测元件308是例如热敏电阻(热敏电阻器)。温度测量单元318将利用温度检测元件308测得的温度信息提供给控制单元310。控制单元310基于温度测量单元318的输出来控制在异常发热时的充电和放电，或者在剩余容量的计算中进行校正。
电压测量单元311测量单元301的电压和构成单元301的二次电池301a的电压、A/D转换测得的电压，并将它们提供给控制单元310。电流测量单元313利用电流检测电阻器307测量电流并将测得的电流提供给控制单元310。
开关控制单元314受控制单元310的控制，并基于从电压测量单元311和电流测量单元313输入的电压和电流来控制开关单元304的充电控制开关302a和放电控制开关303a。当二次电池301a中的任何一个的电压达到过充电检测电压或更低或过放电检测电压或更低、或较大量的电流快速流动时，开关控制单元314传输开关单元304的控制信号，从而防止过充电、过放电、以及过电流充电和放电。
这里，在锂离子二次电池的情况下，过充电检测电压定义为例如4.20V±0.05V，并且过放电检测电压定义为例如2.4V±0.1V。
对于充电控制开关302a和放电控制开关303a，使用了半导体开关如MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。在这种情况下，MOSFET的寄生二极管用作二极管单元302b和303b。在p通道FET(场效应晶体管)用作充电控制开关302a和放电控制开关303a的情况下，开关控制单元314将控制信号DO和控制信号CO分别提供给充电控制开关302a的栅极(gate)和放电控制开关303a的栅极。
在充电控制开关302a和放电控制开关303a具有p通道型的情况下，通过低于源极电位预定值或更多的栅极电位来接通充电控制开关302a和放电控制开关303a。换句话说，在正常充电和放电操作中，控制信号CO和DO确定为低水平并且充电控制开关302a和放电控制开关303a被关闭。
存储器317由RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)、作为非易失性存储器的EPROM(可擦可编程只读存储器)等构成。在存储器317中，预先存储由控制单元310计算的数值、在每个二次电池301a的初始状态中电池的内部电阻值(其已在制造过程中测得)等，并且可以适当地重写。另外，当存储二次电池301的满充容量时，例如，可以与控制单元310一起来计算剩余容量。
虽然上文已描述了本发明的实施方式，但本发明并不限于此。基于本发明的技术思路，可以对本发明进行各种改进。
在以上描述的实施方式中，例如，锂离子二次电池已作为一个实施例描述，但本发明并不限于此。本发明也适用于镍氢电池、镍镉电池、锂-二氧化锰电池、锂-硫化铁电池、以及用于这些电池的隔膜。
另外，虽然在上述实施方式中已描述了具有卷绕结构的非水电解质二次电池，但除此之外，本发明类似地适用于具有其中正极和负极被向后折叠或层压的结构的电池。此外，本发明也适用于所谓的硬币型、纽扣型、方型等的电池。另外，本发明也适用于一次电池而不限于二次电池。
本发明包含与于2011年2月7日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-023686和于2011年2月25日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-039711中所披露的有关的主题，将其全部内容并入本文作为参考。
本领域普通技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种变更、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种电池隔膜，包括：
多孔基材，所述多孔基材包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面、和孔，所述孔形成在所述多孔基材中并使所述第一表面和所述第二表面彼此连通；以及
耐热层，所述耐热层被构造成至少覆盖所述第一表面和所述孔的表面，所述耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述耐热层具有2nm以上到10nm以下的厚度。
3.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述耐热层覆盖所述第一表面、所述第二表面、以及所述孔的表面。
4.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述无机材料是氧化铝、氧化硅、和氧化钛中的任何一种。
5.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述基材是聚烯烃类树脂。
6.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述基材具有5μm以上到20μm以下的厚度。
7.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
所述孔具有50nm以上到100nm以下的内径。
8.根据权利要求所述1的电池隔膜，其中，
覆盖所述第一表面的所述耐热层的厚度大于覆盖所述孔的表面的所述耐热层的厚度。
9.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
覆盖所述孔的表面的所述耐热层的厚度随着离所述第一表面和所述第二表面的距离增加而减小。
10.根据权利要求1所述的电池隔膜，其中，
在覆盖所述孔的表面的所述耐热层中，设置在所述电池隔膜的厚度方向的中央处的所述耐热层的厚度薄于所述耐热层的其它部分的厚度。
11.一种制造电池隔膜的方法，包括：
制备多孔基材，所述多孔基材包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面、和孔，所述孔形成在所述多孔基材中并使所述第一表面和所述第二表面彼此连通；以及
通过原子层沉积法来形成耐热层，所述耐热层被构造成至少覆盖所述第一表面和所述孔的表面并且由无机材料形成。
12.根据权利要求11所述的制造电池隔膜的方法，其中，
所述耐热层交替形成在所述第一表面和所述第二表面上。
13.一种电池，包括：
正极；
负极；
电解质层，所述电解质层布置在所述正极与所述负极之间；以及
隔膜，所述隔膜包括
多孔基材，所述多孔基材包括与所述正极相对的第一表面、与所述负极相对的第二表面、和孔，所述孔形成在所述多孔基材中并使所述第一表面和所述第二表面彼此连通，以及
至少覆盖所述第一表面和所述孔的表面的耐热层，所述耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
14.一种电池组，包括：
电池；
控制单元，所述控制单元被构造成控制所述电池的充电和放电；以及
封装体，所述封装体被构造成支撑所述电池和所述控制单元，
所述电池包括正极、负极、布置在所述正极与所述负极之间的电解质层、以及隔膜，
所述隔膜包括：
多孔基材，所述多孔基材包括与所述正极相对的第一表面、与所述负极相对的第二表面、和孔，所述孔形成在所述多孔基材中并使所述第一表面和所述第二表面彼此连通，以及
至少覆盖所述第一表面和所述孔的表面的耐热层，所述耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
15.一种电子设备，包括：
电池；以及
电力接收电路，所述电力接收电路被构造成接收来自所述电池的电力供应，
所述电池包括正极、负极、布置在所述正极与所述负极之间的电解质层、以及隔膜，
所述隔膜包括：
多孔基材，所述多孔基材包括与所述正极相对的第一表面、与所述负极相对的第二表面、和孔，所述孔形成在所述多孔基材中并使所述第一表面和所述第二表面彼此连通，以及
至少覆盖所述第一表面和所述孔的表面的耐热层，所述耐热层由无机材料形成并通过原子层沉积法进行沉积。
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