具有电极粘合剂层的隔离件和包括其的电化学装置制造方法及图纸

技术编号:18581392 阅读:99 留言:0更新日期:2018-08-01 15:01
本发明专利技术涉及一种具有电极粘合剂层的隔离件和包括其的电化学装置,其中所述电极粘合剂层包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂,优选地,丙烯酸类树脂粘合剂以30重量%或更大的量存在,使得即使在有机颗粒的颗粒直径小于下面的基底的孔或下面的多孔涂层的空隙的直径时,也可以形成膜状电极粘合剂层。

Separator with electrode adhesive layer and electrochemical device including the same

The invention relates to an isolation piece with an electrode adhesive layer and an electrochemical device included, wherein the electrode adhesive layer comprises organic particles and acrylic resin adhesive. Preferably, the acrylic resin adhesive is present at 30 weight percent or more, so that the particle diameter of the organic particles is less than below. A film electrode adhesive layer can also be formed when the diameter of the base of the surface or the diameter of the porous coating below is formed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电极粘合剂层的隔离件和包括其的电化学装置
本申请要求于2015年11月11日在大韩民国提交的韩国专利申请第10-2015-0158312号和于2015年11月11日在大韩民国提交的韩国专利申请第10-2015-0158322号的优先权,其公开内容通过引用并入本文。本公开涉及一种具有电极粘合剂层的隔离件和包括其的电化学装置。
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扩展到移动电话、摄像机和笔记本PC的能量以及甚至扩展到电动交通工具的能量,越来越多地努力研究和开发电化学装置。在这方面,电化学装置最受关注。在这样的电化学装置中,可充电二次电池的开发受到关注。持续的研究已开发了一些通过电极活性材料而具有显著改善的性能(特别地,输出)的电化学装置。在市售的二次电池中,20世纪90年代初开发的锂二次电池受到关注,因为其与常规电池(例如Ni-MH电池)相比具有更高的驱动电压和显著更高的能量密度。这样的电化学装置使用隔离件以防止电极之间短路。在电极与隔离件之间的结合中更高程度的粘合可有助于电池的安全。为此,本领域中已提出了通过在隔离件的最外层上形成电极粘合剂层而具有改善的与电极的粘合性的隔离件。然而,该隔离件具有这样的问题,电极粘合剂层堵塞形成在隔离件表面上的孔和/或形成电极粘合剂层的颗粒渗入孔中,从而显著降低隔离件的透气性和/或增大电池的电阻。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术的问题,因此本公开旨在提供一种具有电极粘合剂层的隔离件,所述隔离件表现出改善的与电极的紧密接触和粘合。特别地,本公开旨在提供一种具有电极粘合剂层的隔离件,所述隔离件即使在形成电极粘合剂层的颗粒的直径小于位于电极粘合剂层下方的下面构成元件的孔的直径时,也表现出改善的与电极的紧密接触和粘合。另外,本公开旨在提供一种具有电极粘合剂层的隔离件,所述隔离件表现出改善的与下面的构成元件例如多孔聚合物基底或多孔涂层的粘合。另外,本公开旨在提供一种可以防止或最小化隔离件的堵塞孔和渗入孔的隔离件。另外,本公开旨在提供一种包括隔离件并且具有改善的电池安全性的电化学装置。技术方案在本公开的一个方面,提供了一种用于电化学装置的隔离件,其包括:多孔聚合物基底;和电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。在本公开的另一个方面,提供了一种用于电化学装置的隔离件,其包括:多孔聚合物基底;多孔涂层,所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含无机颗粒和粘合剂聚合物;以及电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述隔离件的最外层表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。有机颗粒的平均直径可小于在直接位于电极粘合剂层下方的多孔聚合物基底或多孔涂层中形成的孔的平均直径。基于有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂的合计重量,丙烯酸类树脂粘合剂可以以30重量%至80重量%的量存在。有机颗粒可为选自以下的任一种或至少两种聚合物或共聚物:聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚酰亚胺和聚环氧乙烷。有机颗粒的平均颗粒直径可为0.05μm至0.5μm。丙烯酸类树脂粘合剂的玻璃化转变温度可为-50℃至60℃。丙烯酸类树脂粘合剂可为选自以下的任一种或至少两种:丙烯酸乙酯-丙烯酸-N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物、丙烯酸乙酯-丙烯酸-2-(二甲基氨基)丙烯酸乙酯共聚物、丙烯酸乙酯-丙烯酸-N,N-二乙基丙烯酰胺共聚物和丙烯酸乙酯-丙烯酸-2-(二乙基氨基)丙烯酸乙酯共聚物。有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂可以以1:1至500:1的重量比使用。电极粘合剂层可以在隔离件的表面积的至少20%中形成为膜状。电极粘合剂层的厚度可为0.01μm至1.0μm。多孔聚合物基底可为包含选自以下的任一种或至少两种的膜或非织造网:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚、环烯烃共聚物、聚苯硫醚和聚乙烯萘(polyethylenenaphthalene)。无机颗粒可为介电常数为5或更大的无机颗粒、能够传输锂离子的无机颗粒、或其混合物。粘合剂聚合物可为选自以下的任一种或至少两种:聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和聚酰亚胺。在本公开的又一个方面,提供了一种电化学装置,其包括:正电极、负电极和介于正电极与负电极之间的隔离件,其中所述隔离件为上述隔离件。电化学装置可为锂二次电池。有益效果根据本公开的一个实施方案的隔离件即使在形成电极粘合剂层的颗粒的平均直径小于位于电极粘合剂层下方的下面构成元件的孔或空隙的平均直径时,也防止渗入下面构成元件的孔或空隙的现象或使该现象最小化。此外,隔离件表现出高的与电极的粘合,从而提供优异的粘合性。此外,在电极粘合剂层中,丙烯酸类树脂粘合剂具有使有机颗粒锚定至下面构成元件例如多孔聚合物基底或多孔涂层的作用,因此可以提供与下面构成元件的优异粘合性。此外,由于在形成电极粘合剂层的有机颗粒中存在空隙,因此可以解决隔离件的透气性降低的问题。另外,本公开提供了一种包括所述隔离件并因此具有改善的安全性和性能的电化学装置。附图说明附图示出了本公开的一个优选实施方案,并且本公开并不解释为受限于附图。还应理解,附图中的一些构成元件被放大/缩小或省略以使本公开的特征的描述清楚。图1a是示出根据本公开的一个实施方案的包括多孔聚合物基底和形成在多孔聚合物基底的一个表面上的电极粘合剂层的隔离件的示意性截面图。图1b是示出根据本公开的另一个实施方案的包括多孔聚合物基底、形成在多孔聚合物基底的一个表面上的多孔涂层和形成在多孔涂层上的电极粘合剂层的隔离件的示意性截面图。图2a是根据实施例1(丙烯酸类树脂粘合剂50%)获得的隔离件的表面的扫描电子显微镜(SEM)图像。图2b是根据实施例1(丙烯酸类树脂粘合剂50%)获得的隔离件的截面的SEM图像。图3a是根据实施例2(丙烯酸类树脂粘合剂30%)获得的隔离件的表面的SEM图像。图3b是根据实施例2(丙烯酸类树脂粘合剂30%)获得的隔离件的截面的SEM图像。图4a是根据比较例1(丙烯酸类树脂粘合剂10%)获得的隔离件的表面的SEM图像。图4b是根据比较例1(丙烯酸类树脂粘合剂10%)获得的隔离件的截面的SEM图像。图5是示出实施例3和比较例2至8的透气性测试的结果的图。具体实施方式在下文中,将详细描述本公开的优选实施方案。然而,以下实施方案仅用于举例说明的目的,并不旨在限制由所附权利要求限定的本公开的范围。在本公开的一个方面,提供了一种用于电化学装置的隔离件,其包括:多孔聚合物基底;和电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。在本公开的另一个方面,提供了一种用于电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电化学装置的隔离件,包括:多孔聚合物基底;和电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.11 KR 10-2015-0158312;2015.11.11 KR 10-2011.一种用于电化学装置的隔离件,包括:多孔聚合物基底;和电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。2.一种用于电化学装置的隔离件,包括:多孔聚合物基底;多孔涂层,所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基底的至少一个表面上并且包含无机颗粒和粘合剂聚合物;以及电极粘合剂层,所述电极粘合剂层形成在所述隔离件的最外层表面上并且包含有机颗粒和丙烯酸类树脂粘合剂。3.根据权利要求1或2所述的用于电化学装置的隔离件,其中所述有机颗粒的平均直径小于在直接位于所述电极粘合剂层下方的所述多孔聚合物基底或所述多孔涂层中形成的孔的平均直径。4.根据权利要求1或2所述的用于电化学装置的隔离件,其中基于所述有机颗粒和所述丙烯酸类树脂粘合剂的合计重量,所述丙烯酸类树脂粘合剂以30重量%至80重量%的量存在。5.根据权利要求1或2所述的用于电化学装置的隔离件,其中所述有机颗粒为选自以下的任一种或至少两种聚合物或共聚物:聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共...

【专利技术属性】
技术研发人员:权慧珍郑邵美金志殷李柱成陈善美
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1