用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置制造方法及图纸

披露了一种用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置，所述隔板允许所使用的分散树脂的量和所使用的分散剂的量减少，以防止在使用大量的分散树脂以分散无机物的情况下发生的在隔板被涂覆后电阻的增加。减少了分散树脂的量，从而可以防止在隔板被涂覆后电阻的增加，将具有特定重均分子量的分散树脂混合，从而改善了物理特性和分散性，并且避免了使用昂贵的分散剂，从而降低了加工成本。

Separator for secondary battery and electrochemical device applying the separator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置
本申请要求于2018年1月8日提交的韩国专利申请第2018-0002493号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。本专利技术涉及一种用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置，并且更具体地涉及一种用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置，所述隔板允许所使用的分散树脂的量和所使用的分散剂的量减少，以防止在使用大量的分散树脂以分散无机物的情况下发生的在隔板被涂覆后电阻的增加。
技术介绍
能够充电和放电的二次电池作为包括电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-InHEV)在内的需要高输出和大容量的装置的电源已引起了广泛的关注，电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-InHEV)已被开发用于解决由现有的使用化石燃料的汽油和柴油车辆引起的诸如空气污染之类的问题。根据二次电池的形状，二次电池可分为圆柱形电池单元、棱柱形电池单元、袋形电池单元。此外，电极组件被安装在电池壳体中，所述电极组件是包括堆叠的正极、隔板和负极并且能够充电和放电的发电元件。电极组件分为果冻卷型电极组件或堆叠型电极组件，果冻卷型电极组件被配置为具有其中施加有活性材料的长片型正极和长片型负极在隔板设置在正极与负极之间的状态下进行卷绕的结构，堆叠型电极组件被配置为具有其中具有预定尺寸的多个正极和具有预定尺寸的多个负极在隔板分别设置在正极与负极之间的状态下顺序地堆叠的结构。为了确保和改善锂二次电池的安全性，作为构成锂二次电池的部件之一的隔板的物理和电化学安全性特别重要。通常使用的用于锂二次电池的隔板是由聚乙烯或聚丙烯制成的聚烯烃基微型多孔薄膜。在聚烯烃基隔板的情况下，构成隔板的主要材料的热安全性不高，从而由于电池的异常行为导致的温度升高，微型多孔膜可能易于损坏或变形。此外，由于微型多孔膜的损坏或变形，导致电极之间可能发生短路。此外，电池可能会过热、着火或爆炸。近年来，已经报道了许多电池燃烧或爆炸的情况。燃烧或爆炸的原因是本质上必须伴随电池容量增加的电池的安全性没有充分得到保障。在聚烯烃基膜上形成包括无机物的涂层以便提高隔板的热安全性、从而提高电池的安全性的方法被用作提高电池安全性的方法之一。然而，需要开发一种技术，用于防止由于为了增加用以形成隔板而引入的无机物的分散性而引入的分散树脂的量增加而导致在隔板被涂覆后电阻的增加，并可以少量使用昂贵的分散剂。作为现有技术，韩国专利申请公开第2009-0118089号公开了一种用于锂离子电池的微型多孔聚合物隔板，其特征在于，所述微型多孔聚合物隔板是通过以下方式制造的：将聚乙烯醇和疏水性单体在使用作为反应介质的水以及引发剂的水溶液中聚合而制备聚合物胶体乳液，通过流延涂覆工艺将所述聚合物胶体乳液涂覆在塑料基带上，并将其干燥和剥离。然而，没有公开包括具有有限的重均分子量的分散树脂和有限量的分散剂在内的隔板浆料的组成。韩国专利申请公开第2017-0024574号公开了一种用于电化学装置的复合隔板，所述复合隔板包括多孔聚合物基板和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的多孔涂层，其中所述复合隔板包括形成在其两个或至少一个最外表面上的电极粘附层，所述多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂，每个无机颗粒的全部或一部分表面被粘合剂树脂覆盖，从而无机颗粒由于无机颗粒之间的点结合和/或表面结合而聚集，并因此形成分层，多孔涂层具有由无机颗粒之间的间隙体积(interstitialvolume)产生的多孔结构，电极粘附层包括具有粘附性能的颗粒型聚合物，并且颗粒型聚合物的玻璃化转变温度为-110℃至0℃。然而，未公开特征在于即使在少量引入分散树脂和分散剂的情况下分散树脂和分散剂的分散性也得到改善的分散树脂和分散剂的组成。韩国专利申请公开第2017-0053010号公开了一种用于电化学装置的复合隔板。所述复合隔板包括多孔聚合物基板和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的多孔涂层，其中所述复合隔板包括形成在其两个或至少一个最外表面上的电极粘附层，所述多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂，每个无机颗粒的全部或一部分表面被粘合剂树脂覆盖，从而无机颗粒由于无机颗粒之间的点结合和/或表面结合而聚集，并因此形成分层，多孔涂层具有由无机颗粒之间的间隙体积(interstitialvolume)产生的多孔结构，电极粘附层包括具有粘附性能的颗粒型聚合物，并且颗粒型聚合物的玻璃化转变温度为-110℃至0℃。然而，未公开特征在于即使在少量引入分散树脂和分散剂的情况下分散树脂和分散剂的分散性也得到改善的分散树脂和分散剂的组成。韩国注册专利公开第1750325号公开了一种其中具有孔的多孔基板和形成在所述多孔基板的至少一个表面上的多孔隔板，其中所述多孔隔板包括热膨胀性微囊和粘合剂聚合物的混合物，所述热膨胀性微囊包括液态烃和被配置为承载液态烃的乙烯基聚合物单元，并且乙烯基聚合物单元的体积在高于其软化温度的温度下膨胀。然而，未公开包括具有有限重均分子量的分散树脂和有限量的分散剂在内的隔板浆料的组成。因此，迫切需要一种涉及用于二次电池的隔板的技术，该隔板具有如下分散树脂和分散剂的技术特征：能够在不过量使用分散树脂的情况下提高分散性并且能够防止在将无机浆料涂覆在多孔隔板上之后电阻的增加。(现有技术文件)(专利文献1)韩国专利申请公开第2009-0118089号(专利文献2)韩国专利申请公开第2017-0024574号(专利文献3)韩国专利申请公开第2017-0053010号(专利文献4)韩国注册专利公开第1750325号
技术实现思路
技术问题本专利技术是鉴于上述问题和其他尚未解决的技术问题而完成的，且本专利技术的目的在于提供一种即使当少量引入分散树脂和分散剂时也可以改善其分散性的用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置。本专利技术的目的是提供一种能够防止在将无机浆料涂覆在隔板上之后电阻的增加的用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置。本专利技术的另一个目的是提供一种即使在少量使用昂贵的分散剂时也能够达到相同或更高的分散效果的用于二次电池的隔板和应用该隔板的电化学装置。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述和其他目的可以通过提供以下各者来实现：一种用于二次电池的隔板，所述隔板包括其中具有多个孔的多孔聚合物隔板基板和设置在所述多孔聚合物隔板基板的至少一个表面上的无机层，所述无机层包括无机物和粘合剂，其中所述无机层包括重均分子量为500,000或以上或者粘度为550cps或以上的分散树脂和分散剂。此外，分散树脂可以是包括氰基的聚合物树脂。此外，分散剂可以是脂肪酸。此外，聚合物树脂和脂肪酸的总量可以是基于无机物的重量的0.5重量％至10重量％。此外，脂肪酸的量可以是聚合物树脂的量的1重量％至30重量％。此外，构成无机层的组合物可包括基于100重量％的无机物的小于10重量％的分散树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于二次电池的隔板，所述隔板包括：/n具有多个孔的多孔聚合物隔板基板；和/n设置在所述多孔聚合物隔板基板的至少一个表面上的无机层，所述无机层包括无机物和粘合剂，其中/n所述无机层包括：/n重均分子量为500,000或以上或者粘度为550cps或以上的分散树脂；和/n分散剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180108 KR 10-2018-00024931.一种用于二次电池的隔板，所述隔板包括：
具有多个孔的多孔聚合物隔板基板；和
设置在所述多孔聚合物隔板基板的至少一个表面上的无机层，所述无机层包括无机物和粘合剂，其中
所述无机层包括：
重均分子量为500,000或以上或者粘度为550cps或以上的分散树脂；和
分散剂。


2.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述分散树脂是包括氰基的聚合物树脂。


3.根据权利要求2所述的用于二次电池的隔板，其中所述分散剂是脂肪酸。


4.根据权利要求3所述的用于二次电池的隔板，其中所述聚合物树脂和所述脂肪酸的总量是基于所述无机物的重量的0.5重量％至10重量％。


5.根据权利要求3所述的用于二次电池的隔板，其中所述脂肪酸的量是基于所述聚合物树脂的量的1重量％至30重量％。


6.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中构成所述无机层的组合物包括基于100重量％的无机物的小于10重量％的分散树脂和小于3重量％的分散剂。


7.根据权利要求6所述的用于二次电池的隔板，其中所述分散剂是具有8至22个碳原子的支链型或非支链型饱和或不饱和脂肪酸。


8.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述多孔聚合物隔板基板是：选自由聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate)、聚酯(polyester)、聚缩醛(polyacetal)、聚酰胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚醚醚酮(polyetheretherk...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩多庆，李承铉，成东昱，李济安，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR