用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物和使用其制备的二次电池隔离件制造技术

本发明专利技术涉及用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物、使用其制备的隔离件、以及包括所述隔离件的二次电池，其中浆料组合物包含含有两个或更多个芳族环的酚类化合物、无机颗粒、粘合剂和溶剂。

Slurry composition for coating secondary battery isolator and secondary battery isolator prepared with the slurry composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物和使用其制备的二次电池隔离件
[相关申请的交叉引用]本申请要求于2017年12月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0166476号的权益，其公开内容通过以其整体引用并入本文。[
]本专利技术涉及用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物和使用其制备的二次电池隔离件，并且更具体地，涉及这样的用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物和使用其制备的二次电池隔离件：所述浆料组合物具有在浆料组合物中的优异可分散性和对隔离件基底的优异粘附性。
技术介绍
随着近来环境问题的出现，对可以替代核能和化石燃料的新可再生能源的关注已经增加。在这样的新能源和可再生能源中，对可以通过充电和放电而反复使用的具有半永久特性的二次电池的需求正在急剧增加。在二次电池中，锂二次电池比其他类型的电池更安全并且更可靠，而且更具价格竞争力。近来，为了在开发这样的锂二次电池时提高容量和比能量，已经积极地进行了对新的电极和电池的设计的研究和开发以及对构成锂二次电池的隔离件的研究和开发。通常，锂二次电池由正极、负极和设置在正极与负极之间的隔离件构成。构成二次电池的隔离件将正极和负极电阻隔，并且允许锂离子在锂二次电池的电解质中不断地移动。通常，隔离件通过以下来制备：将无机颗粒和粘合剂混合以制备浆料组合物，然后将浆料组合物涂覆在基底上，然后干燥，以在基底上形成涂层。此时，当包含在浆料组合物中的无机颗粒没有适当地分散时，无机颗粒可能团聚在一起，从而无法均匀地涂覆在基底的表面上，导致对基底的粘附性降低。当在其中浆料组合物没有适当地粘附至基底的状态下形成涂层时，随着充电/放电进行，在无机颗粒之间以及在无机颗粒与基底之间发生脱嵌，使得二次电池的物理特性可能劣化。因此，已经提出了通过向用于涂覆隔离件的浆料组合物添加分散剂来防止无机颗粒之间的团聚的技术。通常，已经使用基于羧酸的分散剂、基于磷酸的分散剂等作为这样的分散剂。当添加上述分散剂时，浆料组合物的可分散性得到改善。然而，随着电池的充电/放电反复进行，构成隔离件的涂层与基底之间的粘附性降低，导致电池的性能劣化。因此，需要开发用于涂覆隔离件的浆料组合物，所述组合物具有优异的可分散性和对隔离件基底的优异粘附性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供了用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物，所述组合物包含含有两个或更多个芳族环的酚类化合物并且具有优异的颗粒可分散性和对隔离件基底的优异粘附性。本专利技术的另一方面提供了使用浆料组合物制备的二次电池隔离件和包括所述二次电池隔离件的二次电池。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物，所述组合物包含具有两个或更多个芳族环的酚类化合物、无机颗粒、粘合剂和溶剂。根据本专利技术的另一方面，提供了二次电池隔离件，其包括基底和位于基底的表面上的涂层，其中所述涂层由根据本专利技术的用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物形成。根据本专利技术的又一方面，提供了二次电池，其包括正极、负极、设置在正极与负极之间的隔离件、和电解质。此时，隔离件可以是根据本专利技术的隔离件。有益效果本专利技术的用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物包含具有特定结构的酚类化合物，从而具有优异的无机颗粒的可分散性和对隔离件基底的优异粘附性。因此，当将使用本专利技术的浆料组合物制备的隔离件应用于二次电池时，机械特性(例如强度)是优异的，并且可以防止由于在充电和放电期间无机颗粒的脱嵌而导致的电池性能劣化。具体实施方式将理解的是，本说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应被解释为具有常用字典中定义的含义。将进一步理解的是，基于专利技术人可以适当地限定词语或术语的含义以便最好地说明专利技术的原则，所述词语或术语应被解释为具有与其在本专利技术的相关领域和技术构思的背景下的含义相一致的含义。本文使用的用辞仅出于描述特定示例性实施方案的目的，而不旨在限制本专利技术。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”或“具有”指定存在所陈述的特征、数目、步骤、要素或其组合，但是不排除存在或增加一个或更多个其他特征、数目、步骤、要素或其组合。在本说明书中，除非另有说明，否则“％”意指重量％。在本说明书中，“D50”是指对应于颗粒的粒径分布曲线中的累积量50％的粒径，以及“D90”是指对应于颗粒的粒径分布曲线中的累积量90％的粒径。D50和D90可以通过例如激光衍射法测量。在本说明书中，“比表面积”是通过BET法测量的，具体而言，可以使用BELJapanCo.的Belsorp-minoII由液氮温度(77K)下的氮气的吸附量计算。在下文中，将更详细地描述本专利技术。用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物首先，将描述根据本专利技术的用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物。根据本专利技术的用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物包含：(1)含有两个或更多个芳族环的酚类化合物；(2)无机颗粒；(3)粘合剂；和(4)溶剂。根据本专利技术人的研究，当在用于涂覆隔离件的浆料组合物中使用含有两个或更多个芳族环的酚类化合物时，该浆料组合物的可分散性与其中使用一般分散剂的浆料组合物相比是优异的，因此该浆料组合物的颗粒不太可能团聚在一起。另外，浆料组合物的沉降速度低，并且其对隔离件基底的粘附性得到改善。在下文中，将详细描述本专利技术的浆料组合物的各组分。(1)酚类化合物酚类化合物用于改善浆料组合物的可分散性及其对基底的粘附性，并且是含有两个或更多个芳族环的酚类化合物。当如本专利技术中使用含有两个或更多个芳族环的酚类化合物时，浆料中颗粒的团聚显著减少，并且结果，对隔离件基底的粘附性得到显著改善。这样的效果被认为归因于由两个或更多个芳族环产生的庞大结构和酚基中包含的羟基的影响。当使用仅含有一个芳族环的酚类化合物(例如多巴胺、没食子酸、邻苯三酚和邻苯二酚)时，没有充足的改善可分散性和增加粘附性的效果。当使用不含芳族环的羧酸衍生物时，浆料组合物的可分散性略有改善。然而，由于对隔离件基底的粘附性差，因此在充电和放电期间发生无机颗粒的脱嵌，使得电池性能劣化。同时，优选酚类化合物在芳族环的至少一者中具有邻苯二酚结构和棓酚(gallol)结构中的至少一者。邻苯二酚结构是其中两个羟基结合至苯环的结构，而棓酚结构是其中三个羟基结合至苯环的结构。邻苯二酚结构和棓酚结构包含许多羟基。因此，当酚类化合物中包含这样的结构时，改善对隔离件基底的粘附性的效果甚至更优异。可以用于本专利技术的酚类化合物的具体实例可以是选自以下的一者或更多者：黄芩苷(baicalin)、木犀草素、花旗松素、肉豆蔻酸甘油酯、槲皮素、芦丁、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、紫铆花素、白皮杉醇和单宁酸，优选单宁酸、槲皮素或其组合。同时，基于100重量份的包含在浆料组合物中的粘合剂，可以以1重量份至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物，所述浆料组合物包含：/n含有两个或更多个芳族环的酚类化合物；/n无机颗粒；/n粘合剂；和/n溶剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171206 KR 10-2017-01664761.一种用于涂覆二次电池隔离件的浆料组合物，所述浆料组合物包含：
含有两个或更多个芳族环的酚类化合物；
无机颗粒；
粘合剂；和
溶剂。


2.根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述含有两个或更多个芳族环的酚类化合物在所述芳族环中的至少一者中包含邻苯二酚结构和棓酚结构中的至少一者。


3.根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述含有两个或更多个芳族环的酚类化合物为选自以下的一者或更多者：黄芩苷、木犀草素、花旗松素、肉豆蔻酸甘油酯、槲皮素、芦丁、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、紫铆花素、白皮杉醇和单宁酸。


4.根据权利要求1所述的浆料组合物，其中基于100重量份的所述粘合剂，以1重量份至15重量份的量包含所述含有两个或更多个芳族环的酚类化合物。


5.根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述无机颗粒包括具有不同比表面积(BET)的两种无机颗粒。


6.根据权利要求5所述的浆料组合物，其中所述无机颗粒包括比表面积(BET)小于10m2/g的第一无机颗粒和比表面积(BET)为10m2/g至30m2/g的第二无机颗粒。

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【专利技术属性】
技术研发人员：权桂缗，刘兴植，崔贤，韩多庆，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