包含粘合层的用于电化学装置的隔板以及包含该隔板的电极组件制造方法及图纸

本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板和一种包含所述隔板的电极组件。更具体地，本公开内容涉及一种具有改善的与电极的界面粘合性的隔板以及包含所述隔板的电极组件。根据本公开内容的粘合层包括接触隔板的表面的第一层以及形成在第一层的表面上并与电极接触的第二层，所述第一层包括具有含氟单体的聚合物树脂，所述第二层包括在用于电化学装置的电解质溶液中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂。

Separator comprising an adhesive layer for an electrochemical device and an electrode assembly including the separator

The present disclosure relates to a separator for an electrochemical device and an electrode assembly containing the separator. More specifically, the disclosure relates to a partition having improved interface adhesion with the electrode and an electrode assembly comprising the partition. The adhesive layer according to the present disclosure includes the first layer of the surface of the contact baffle and the second layers formed on the surface of the first layer and contact with the electrode. The first layer includes a polymer resin with a fluorine containing monomer, and the second layer is included in the electrolytic solution for the electrochemical device, which is compared to the first layer. Polymer resins comprising a lower dissolution rate of polymer resins.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含粘合层的用于电化学装置的隔板以及包含该隔板的电极组件
本申请要求在2016年4月1日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0040274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。本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板和一种包含所述隔板的电极组件。更具体地，本公开内容涉及一种具有改善的与电极的粘合性的隔板以及包含所述隔板的电极组件。
技术介绍
二次电池是一种基本上由正极/负极/隔板/电解质溶液构成的能量存储装置，且能够通过化学能和电能的可逆转化进行再充电，从而实现高的能量密度，并且二次电池被广泛地用于包括手机和笔记本电脑在内的紧凑型电子装置中。最近，为与环境问题、高油价、以及能源效率和存储保持一致，二次电池在混合动力电动车辆(HEV，hybridelectricvehicles)、插电式EV(Plug-inEV)、电动自行车(e-bike)、和能量存储系统(ESS，energystoragesystem)中的应用正在高速地扩张。在制造和使用二次电池中，确保安全是待解决的重要问题。特别是，在电化学装置中通常使用的隔板由于其材料特性和制造工艺特性而在某些情况下(例如，在高温)显示出非常严重的热收缩行为，导致诸如内部短路之类的稳定性问题。近来，为了确保二次电池的安全性，提出了一种具有多孔涂层的有机-无机复合多孔隔板，其中所述多孔涂层是通过将无机颗粒和粘合剂树脂的混合物涂布在用于形成二次电池隔板的多孔基材而形成的(参见韩国专利申请第10-2004-0070096号)。然而，当通过将电极和隔板进行堆叠而形成电极组件时，层间结合不充分，且电极和隔板之间的分离风险很高，在这种情况下，在分离期间脱离的无机颗粒可能充当装置中的局部缺陷。为了解决该问题，韩国专利公开第10-2006-0116043号公开了一种方法，在所述方法中将乙醇加入到其中在诸如丙酮之类的良溶剂中溶解有PVDF的溶液中，并将该溶液涂布在隔板上并进行干燥，从而通过相分离效应而生成多孔粘合层。通过所述方法获得的多孔粘合层在电池工作时具有优异的润湿性和低电阻的优点，而由于在电池制造中注入之后发生溶胀，多孔粘合层具有降低的与隔板的粘合强度，即，降低的机械强度和低的循环特性，并引起与多孔涂层的层间混合，导致多孔涂层的孔堵塞以及最终隔板的透气率下降。因此，迫切需要开发新技术以提高隔板和电极的粘合力。
技术实现思路
技术问题本公开内容旨在提供一种用于电化学装置的电极组件，其在电极和隔板之间具有改进的结合。从下面的描述中将会理解本公开内容的其他目的和优点。另一方面，通过所附权利要求书中定义的手段或方法、及其组合本公开内容的目的和优点能够实现，这将是显而易见的。技术方案为了实现所述目的，本公开内容提供一种用于电化学装置的隔板。本公开内容的第一方面涉及一种用于电化学装置的隔板，所述隔板包括：多孔基材；多孔涂层，所述多孔涂层是形成在所述多孔基材的至少一个表面上，所述多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂的混合物；和粘合层，所述粘合层是形成在所述多孔基材的表面上；其中所述粘合层包括接触所述隔板的表面的第一层和形成在所述第一层的表面上并接触电极的第二层，并且所述第一层包括低熔点的聚合物树脂，所述第二层包括在用于电化学装置的电解质溶液中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂。在本公开内容的第二方面中，根据第一方面，所述低熔点的聚合物树脂是具有选自由偏二氟乙烯、四氟乙烯、和六氟丙烯组成的群组中的至少一种含氟单体的聚合物树脂。在本公开内容的第三方面中，根据第一或第二方面，所述第一层包括以基于100重量％的第一层的25重量％至75重量％之间的量存在的所述低熔点的聚合物树脂。在本公开内容的第四方面中，根据第二和第三方面之一，所述具有含氟单体的聚合物树脂是选自由聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)、和聚偏二氟乙烯-三氯乙烯共聚物(polyvinylidenefluoride-co-trichloroethylene)组成的群组中的至少一种。在本公开内容的第五方面中，根据第一至第四方面之一，在溶剂中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂是具有衍生自不饱和羧酸酯的重复单元的聚合物树脂。在本公开内容的第六方面中，根据第五方面，所述具有衍生自不饱和羧酸酯的重复单元的聚合物树脂是选自由聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、和聚丙烯腈(polyacrylonitrile)组成的群组中的至少一种。在本公开内容的第七方面中，根据第一至第六方面之一，在溶剂中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂是基于100重量％的第二粘合层的25重量％至75重量％之间的量。在本公开内容的第八方面中，根据第一至第七方面之一，所述粘合层是形成为涂布所述多孔基材的至少部分表面。在本公开内容的第九方面中，根据第一至第八方面之一，所述第二层涂布在所述第一层的至少部分表面上。在本公开内容的第十方面中，根据第一至第九方面之一，所述第一层以条纹图案形成在所述多孔涂层的表面上，所述第二层以点状形成在每个条纹图案的第一层的表面上。在本公开内容的第十一方面中，根据第一至第十方面之一，所述第二层是在用于电化学装置的电解质溶液中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂，并且所述聚合物树脂是粒状聚合物。另外，本公开内容的第十二方面涉及一种用于电化学装置的电极组件，所述电极组件包括负极、正极和隔板，其中所述隔板是插置于负极和正极之间，并且所述隔板是所述第一到第十一个方面之一。有益效果根据本公开内容的电极组件在隔板和电极之间具有优异的结合，有效地使电极和隔板紧密接触，导致于其间的高的离子电导率、低的电阻增加、和优异的寿命特性。此外，在隔板的多孔涂层中的无机颗粒或电极的活性材料颗粒由于这种增强的结合而不容易分离，并因此电极组件的耐久性得以长期保持。最后，因为在电极和多孔涂层之间优异的结合，无论隔板的聚合物薄膜基材由于某些原因(诸如温度升高)而如何变形(例如收缩)，多孔涂层都保持其原始形状，并因此，可以代替聚合物薄膜基材而能够防止电极之间的短路。附图说明附图图解说明了本公开内容的优选实施方式，并且与详细的描述一起用于提供对本公开内容的原理的解释，因此，本公开内容并不受限于此。同时，为了清楚起见，说明书中所述的附图中各元件的形状、尺寸、缩放、或比例可被夸大。图1描述了根据本公开内容的隔板的横截面。图2a和图2b示意性地描述了根据本公开内容具体实施方式的隔板。图3是根据本公开内容具体实施方式用于制备隔板的方法的工艺流程图。附图标记说明：100：隔板110：多孔基材120a、120c：多孔涂层130a、130c：粘合层131a、131c：第一粘合层132a、132c：第二粘合层具体实施方式在下文中，将详细地描述本公开内容。在描述之前，在说明书和所附权利要求书中使用的术语或词语不应解释为受限于一般意义和词典意义，而是应在以允许专利技术人对最佳解释适当地定义术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电化学装置的隔板，包括：多孔基材；多孔涂层，所述多孔涂层是形成在所述多孔基材的至少一个表面上，所述多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂的混合物；和粘合层，所述粘合层是形成在所述多孔基材的表面上；其中，所述粘合层包括接触所述隔板的表面的第一层和形成在所述第一层的表面上并接触电极的第二层，并且所述第一层包括低熔点的聚合物树脂，以及所述第二层包括在用于电化学装置的电解质溶液中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 KR 10-2016-00402741.一种用于电化学装置的隔板，包括：多孔基材；多孔涂层，所述多孔涂层是形成在所述多孔基材的至少一个表面上，所述多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂的混合物；和粘合层，所述粘合层是形成在所述多孔基材的表面上；其中，所述粘合层包括接触所述隔板的表面的第一层和形成在所述第一层的表面上并接触电极的第二层，并且所述第一层包括低熔点的聚合物树脂，以及所述第二层包括在用于电化学装置的电解质溶液中具有比在所述第一层中包括的聚合物树脂更低的溶解速率的聚合物树脂。2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述低熔点的聚合物树脂是具有选自由偏二氟乙烯、四氟乙烯、和六氟丙烯组成的群组中的至少一种含氟单体的聚合物树脂。3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中基所述第一层包括以基于100重量％的所述第一层的25重量％至75重量％的量存在的所述低熔点的聚合物树脂。4.根据权利要求2所述的用于电化学装置的隔板，其中所述具有含氟单体的聚合物树脂是选自由聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和聚偏二氟乙烯-三氯乙烯共聚物组成的群组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述在溶剂中具有比在所述第一层中...

【专利技术属性】
技术研发人员：申铉京，成东昱，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR