隔板和包括该隔板的电化学装置制造方法及图纸

公开一种隔板和包括该隔板的电化学装置，所述隔板包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；形成于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的包括多孔涂层的隔板基底，所述多孔涂层包括多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物部分地或全部地设置在所述无机颗粒的表面上以将所述无机颗粒彼此连接和固定；和在所述隔板基底的至少一个表面上形成的粘性多孔层，所述粘性多孔层包括在低于所述多孔聚合物基板的熔点的温度下加热而显示出粘附性的粘性树脂，其中，当将包括所述粘性树脂、溶剂和非溶剂在内的涂层组合物在所述隔板基底的至少一个表面上进行涂覆和干燥时，所述粘性多孔层被提供有由所述溶剂的蒸发速率和所述非溶剂的蒸发速率引起的相分离而形成的多孔结构。

Diaphragm and electrochemical device including the diaphragm

Disclosed is a separator and an electrochemical device comprising a porous polymer substrate with multiple holes, a separator substrate comprising porous coatings formed on at least one surface of the porous polymer substrate, comprising a plurality of inorganic particles and an adhesive polymer, which is partially or wholly disposed in the absence of the porous polymer substrate. A viscous porous layer formed on at least one surface of the partition substrate includes a viscous resin that exhibits adhesion when heated below the melting point of the porous polymer substrate, in which a coating comprising the viscous resin, solvent and non-solvent is incorporated. When the composition is coated and dried on at least one surface of the separator base, the viscous porous layer is provided with a porous structure formed by phase separation caused by the evaporation rate of the solvent and the evaporation rate of the non-solvent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隔板和包括该隔板的电化学装置
本公开内容涉及隔板和包括该隔板的电化学装置。特别是，本公开内容涉及具有改善的与电极的粘附性和优异的降低电阻的效果的隔板，以及包括该隔板的电化学装置。本申请要求2016年8月9日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0101471号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。
技术介绍
近来，储能技术受到越来越多的关注。随着储能技术的应用已经延伸到用于移动电话、便携式摄像机和笔记本电脑的能源，且甚至延伸到用于电动车辆的能源，对于电化学装置的研究和开发的成就已经越来越多地得以实现。在这种情况下，电化学装置已备受关注。在这些电化学装置中，可充电二次电池的开发一直是关注的焦点。最近，在开发这种电池的过程中，为了改善容量密度和比能量，已经进行了关于设计新型电极和电池的积极研究。在市售可得的二次电池中，20世纪90年代早期开发的锂二次电池受到关注，因为相较于诸如Ni-MH、Ni-Cd和使用含水电解质的硫酸铅电池之类的传统电池，这些锂二次电池具有更高的驱动电压和明显更高的能量密度。然而，这种锂离子电池存在由于使用有机电解质引起的着火和爆炸的问题以及制造困难的缺点。近来，锂离子聚合物电池改善了锂离子电池的这种问题和缺点，并被期望为下一代电池之一。然而，相较于锂离子电池，这种锂离子聚合物电池仍具有相对较低的容量，特别是在低温下显示出放电容量不足。因此，迫切需要改进这一点。尽管这种电化学装置已由许多生产公司生产，但其安全特性显示出不同的标志。这种电化学装置的安全性的评价和保障是非常重要的。最重要的考虑在于电化学装置不应在其发生故障时危及使用者。为此，安全标准严格地控制电化学装置中的着火和烟雾排放。关于电化学装置的安全特性，极为关注的是当电化学装置过热从而引起隔板的热失控或穿孔时的爆炸。具体地，通常用作电化学装置的隔板的聚烯烃基多孔基板由于其材料性能和在其制造期间的特性(包括取向)而在100℃或更高的温度下表现出严重的热收缩行为，从而引起阴极和阳极之间的短路。为了解决上述的电化学装置的安全问题，已经提出一种具有多孔有机-无机涂层的隔板，所述多孔有机-无机涂层是通过将过量的无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物涂覆到具有多个孔的多孔基板的至少一个表面上而形成的。
技术实现思路
技术问题设计本公开内容以解决现有技术的问题，因此本公开内容致力于提供一种隔板，所述隔板具有改善的与电极的粘附性和优异的降低电阻的效果。本公开内容还致力于提供一种包括所述隔板的电化学装置。技术方案在本公开内容的一个方面中，提供根据以下各实施方式的隔板。根据第一实施方式，提供一种隔板，包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；形成于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的包括多孔涂层的隔板基底，所述多孔涂层包括多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物部分地或全部地设置在所述无机颗粒的表面上以将所述无机颗粒彼此连接和固定；和在所述隔板基底的至少一个表面上形成的粘性多孔层，所述粘性多孔层包括在低于所述多孔聚合物基板的熔点的温度下加热而显示出粘附性的粘性树脂，其中，当将包括所述粘性树脂、溶剂和非溶剂在内的涂层组合物在所述隔板基底的至少一个表面上进行涂覆和干燥时，所述粘性多孔层被提供有由所述溶剂的蒸发速率和所述非溶剂的蒸发速率引起的相分离而形成的多孔结构。根据第二实施方式，提供第一实施方式所述的隔板，其中所述多孔聚合物基板是聚烯烃基多孔聚合物基板。根据第三实施方式，提供第二实施方式所述的隔板，其中所述聚烯烃基多孔聚合物基板包括选自由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯组成的组中的任一种聚合物或其组合。根据第四实施方式，提供第一实施方式至第三实施方式中的任一种所述的隔板，其中所述多孔聚合物基板具有5μm-50μm的厚度、0.01μm-50μm的孔径和10％-95％的孔隙率。根据第五实施方式，提供第一实施方式至第四实施方式中的任一种所述的隔板，其中所述粘合剂聚合物是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(po1yvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyviny1pyrro1idone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(polyethylene-co-viny1acetate)、聚环氧乙烷(polyethyleneoxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(celluloseacetate)、醋酸丁酸纤维素(celluloseacetatebutyrate)、醋酸丙酸纤维素(celluloseacetatepropionate)、氰乙基支链淀粉(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinyla1cho1)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、支链淀粉(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)组成的组中的任一种，或这些物质中的至少两种组成的混合物。根据第六实施方式，提供第一实施方式至第五实施方式中的任一种实施方式所述的隔板，其中所述无机颗粒是单独的勃姆石颗粒或者勃姆石颗粒与非勃姆石颗粒的组合。根据第七实施方式，提供第六实施方式所述的隔板，其中所述非勃姆石颗粒包括具有5或更高的介电常数的无机颗粒、能够传输锂离子的无机颗粒、或它们的混合物。根据第八实施方式，提供第六实施方式所述的隔板，其中所述勃姆石颗粒具有0.05μm-2μm的平均粒径，所述非勃姆石颗粒具有0.3μm-3μm的平均粒径。根据第九实施方式，提供第一实施方式至第八实施方式中的任一种所述的隔板，其中所述粘性树脂为选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(po1yvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyviny1pyrro1idone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(polyethylene-co-viny1acetate)、聚环氧乙烷(polyethyleneoxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(celluloseacetate)、醋酸丁酸纤维素(celluloseacetatebutyrate)、醋酸丙酸纤维素(celluloseacetatepropionate)、氰乙基支链淀粉(cyanoethylpullulan)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔板，包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；形成于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的包括多孔涂层的隔板基底，所述多孔涂层包括多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物部分地或全部地设置在所述无机颗粒的表面上以将所述无机颗粒彼此连接和固定；和在所述隔板基底的至少一个表面上形成的粘性多孔层，所述粘性多孔层包括在低于所述多孔聚合物基板的熔点的温度下加热而显示出粘附性的粘性树脂，其中，当将包括所述粘性树脂、溶剂和非溶剂在内的涂层组合物在所述隔板基底的至少一个表面上进行涂覆和干燥时，所述粘性多孔层被提供有由所述溶剂的蒸发速率和所述非溶剂的蒸发速率引起的相分离而形成的多孔结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.09 KR 10-2016-01014711.一种隔板，包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；形成于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的包括多孔涂层的隔板基底，所述多孔涂层包括多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物部分地或全部地设置在所述无机颗粒的表面上以将所述无机颗粒彼此连接和固定；和在所述隔板基底的至少一个表面上形成的粘性多孔层，所述粘性多孔层包括在低于所述多孔聚合物基板的熔点的温度下加热而显示出粘附性的粘性树脂，其中，当将包括所述粘性树脂、溶剂和非溶剂在内的涂层组合物在所述隔板基底的至少一个表面上进行涂覆和干燥时，所述粘性多孔层被提供有由所述溶剂的蒸发速率和所述非溶剂的蒸发速率引起的相分离而形成的多孔结构。2.根据权利要求1所述的隔板，其中所述多孔聚合物基板是聚烯烃基多孔聚合物基板。3.根据权利要求2所述的隔板，其中所述聚烯烃基多孔聚合物基板包括选自由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯组成的组中的任一种聚合物或其组合。4.根据权利要求1所述的隔板，其中所述多孔聚合物基板具有5μm-50μm的厚度、0.01μm-50μm的孔径和10％-95％的孔隙率。5.根据权利要求1所述的隔板，其中所述粘合剂聚合物是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(po1yvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyviny1pyrro1idone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(polyethylene-co-viny1acetate)、聚环氧乙烷(polyethyleneoxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(celluloseacetate)、醋酸丁酸纤维素(celluloseacetatebutyrate)、醋酸丙酸纤维素(celluloseacetatepropionate)、氰乙基支链淀粉(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinyla1cho1)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、支链淀粉(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)组成的组中的任一种，或这些物质中的至少两种组成的混合物。6.根据权利要求1所述的隔板，其中所述无机颗粒是单独的勃姆石颗粒或者勃姆石颗粒与非勃姆石颗粒的组合。7.根据权利要求6所述的隔板，其中所述非勃姆石...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹秀珍，权慧珍，金敏智，金燦鍾，南宽祐，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR