隔板和包括该隔板的电化学装置制造方法及图纸

本公开内容涉及一种隔板和一种包括所述隔板的电化学装置。所述隔板包括形成在多孔聚合物基板的至少一个表面上的多孔涂层，其中所述多孔涂层包含非晶态(Amorphous)粘合性粘合剂聚合物和至少一种氟化粘合剂聚合物作为粘合剂聚合物。可以提供一种显示出低电阻和对电极显著改善的粘附性的隔板以及一种包括所述隔板的电化学装置。

【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
本公开内容涉及可适用于诸如锂二次电池之类的电化学装置的隔板和包括该隔板的电化学装置。本申请要求于2018年9月21日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0114300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，储能技术已日渐受到关注。随着储能技术的应用已拓展至用于移动电话、摄像机和笔记本PC的能源、乃至用于电动汽车的能源，研发电化学装置的努力已越来越多地得以实现。在这一背景下，电化学装置最受瞩目。在这些电化学装置中，可充电二次电池的开发一直受到关注。最近，在开发这种电池时，为了提高容量密度和比能，已积极进行有关设计新的电极和电池的研究。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已受瞩目，因为与诸如使用含水电解质的Ni-MH、Ni-Cd和硫酸-铅电池之类的传统电池相比，它们具有更高的操作电压和显著更高的能量密度。尽管许多生产公司已制造这些电化学装置，但其安全性特性表现出不同的迹象。评估并确保这些电化学装置的安全性是非常重要的。最重要的考虑在于电化学装置不应当在它们发生故障时对使用者造成伤害。为了这一目的，安全性标准严格地控制电化学装置中的着火和排烟。对于电化学装置的安全性特性，极其关注当电化学装置过热而导致隔板的热失控或穿孔时的爆炸。具体地，在100℃或更高的温度下，作为用于电化学装置的隔板常规使用的聚烯烃基多孔基板因它的材料性质和在其制造工艺期间包括取向在内的特性而表现出严重的热收缩行为，由此导致阴极和阳极之间的短路。为了解决电化学装置的上述与安全相关的问题，已经提出了一种包括通过将无机颗粒与粘合剂聚合物的混合物一起涂覆在具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上而形成的多孔涂层的隔板。同时，仍然需要在隔板和电极之间具有较高的粘附性(Lami强度,LamiStrength)，以便在加工方面提高生产率并减少成品电化学装置的缺陷。为了增加这种粘附性，可以将粘合剂层引入到多孔涂层上。在这种情况下，多孔涂层与粘合剂层之间的界面电阻增加，导致电化学装置的输出降低。此外，当增加用于形成粘合剂层的浆料的负载量或粘合剂聚合物的含量以进一步改善这种粘附性时，电阻不期望地增加。为了解决上述问题，本公开内容旨在提供一种在显示出对电极改善的粘附性的同时降低了电化学装置的电阻的隔板。
技术实现思路
技术问题本公开内容旨在解决现有技术的问题，因此，本公开内容旨在提供一种显示出对电极改善的粘附性并提供降低的电阻的用于电化学装置的隔板。本公开内容还旨在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，提供根据以下实施方式的任一实施方式中的隔板。根据本公开内容的第一实施方式，提供一种用于电化学装置的隔板，所述隔板包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；和多孔涂层，所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上，并且包含多个无机颗粒和位于所述无机颗粒的全部或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并固定的粘合剂聚合物，其中所述粘合剂聚合物包括非晶态(Amorphous)粘合性粘合剂聚合物；和至少一种氟化粘合剂聚合物，并且基于100重量份的粘合剂聚合物的总含量，非晶态粘合性粘合剂聚合物的含量为50-84重量份。根据本公开内容的第二实施方式，提供如第一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物的结晶度为0％且重均分子量为1,000,000或更小，并且与氟化粘合剂聚合物相容。根据本公开内容的第三实施方式，提供如第一或第二实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物包括衍生自选自乙烯基类单体和丙烯酸单体中的至少一种单体的重复单元，并且具有低于70℃的玻璃转变温度。根据本公开内容的第四实施方式，提供如第三实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物除了乙烯基类单体之外，进一步包括衍生自酰亚胺类、酯类或醚类单体的重复单元。根据本公开内容的第五实施方式，提供如第三实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物是包括衍生自C1-C12(甲基)丙烯酸酯、C1-C12环烷基(甲基)丙烯酸酯、C1-C12硫代烷基(甲基)丙烯酸酯、(2-乙酰乙酰氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、或其中至少两者的混合物的重复单元的聚合物；聚乙酸乙烯酯；聚苯乙烯；聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯；聚(乙二醇)甲基醚(甲基)丙烯酸酯；或它们中的至少两者的混合物。根据本公开内容的第六实施方式，提供如第五实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物包括聚乙酸乙烯酯(Polyvinylacetate)。根据本公开内容的第七实施方式，提供如第一至第六实施方式的任一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述氟化粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene,PVdF-HFP)、聚偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-chlorotrifluoroethylene)、聚偏二氟乙烯-共-聚四氟乙烯(polyvinylidenefluoride-co-polytetrafluoroethylene,PVdF-PTEF)、它们中的至少两者的混合物。根据本公开内容的第八实施方式，提供如第七实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述氟化粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene,PVdF-HFP)和聚偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-chlorotrifluoroethylene)。根据本公开内容的第九实施方式，提供如第八实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene,PVdF-HFP)与聚偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯(polyvinylidenefluoride-co-chlorotrifluoroethylene)的重量比为90:10-50:50。根据本公开内容的第十实施方式，提供如第一至第九实施方式的任一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中基于100重量份的粘合剂聚合物的总含量，非晶态粘合性粘合剂聚合物的含量为55-80重量份。根据本公开内容的第十一实施方式，提供如第一至第十实施方式的任一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述无机颗粒与所述粘合剂聚合物的重量比为90:10-50:50。根据本公开内容的第十二实施方式，提供如第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电化学装置的隔板，包括：/n具有多个孔的多孔聚合物基板；和/n多孔涂层，所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上，并且包含多个无机颗粒和位于所述无机颗粒的全部或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并固定的粘合剂聚合物，/n其中所述粘合剂聚合物包括非晶态(Amorphous)粘合性粘合剂聚合物和至少一种氟化粘合剂聚合物，并且/n基于100重量份的所述粘合剂聚合物的总含量，所述非晶态粘合性粘合剂聚合物的含量为50-84重量份。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180921 KR 10-2018-01143001.一种用于电化学装置的隔板，包括：
具有多个孔的多孔聚合物基板；和
多孔涂层，所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上，并且包含多个无机颗粒和位于所述无机颗粒的全部或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并固定的粘合剂聚合物，
其中所述粘合剂聚合物包括非晶态(Amorphous)粘合性粘合剂聚合物和至少一种氟化粘合剂聚合物，并且
基于100重量份的所述粘合剂聚合物的总含量，所述非晶态粘合性粘合剂聚合物的含量为50-84重量份。


2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物的结晶度为0％且重均分子量为1,000,000或更小，并且所述非晶态粘合性粘合剂聚合物与所述氟化粘合剂聚合物相容。


3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物包括衍生自选自乙烯基类单体和丙烯酸单体中的至少一种单体的重复单元，并且具有低于70℃的玻璃转变温度。


4.根据权利要求3所述的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物除了所述乙烯基类单体之外，进一步包括衍生自酰亚胺类、酯类或醚类单体的重复单元。


5.根据权利要求3所述的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物是包括衍生自C1-C12(甲基)丙烯酸酯、C1-C12环烷基(甲基)丙烯酸酯、C1-C12硫代烷基(甲基)丙烯酸酯、(2-乙酰乙酰氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、或其中至少两者的混合物的重复单元的聚合物；聚乙酸乙烯酯；聚苯乙烯；聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯；聚(乙二醇)甲基醚(甲基)丙烯酸酯；或它们中的至少两者的混合物。


6.根据权利要求5所述的用于电化学装置的隔板，其中所述非晶态粘合性粘合剂聚合物包括聚乙酸乙烯酯(Polyvinylacetate)。


7.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述氟化粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene,PVdF-HFP)、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑邵美，金英馥，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