用于隔板的涂覆组合物、使用其制备隔板的方法、隔板和包括隔板的锂电池技术

公开了用于隔板的涂覆组合物、使用其制备隔板的方法、隔板和包括隔板的锂电池。所述涂覆组合物包括无机颗粒、粘结剂、基于硅烷的分散剂、和聚合物型添加剂，所述基于硅烷的分散剂包括在烷基链中具有少于8个碳的基于硅烷的化合物，并且所述聚合物型添加剂包括脂肪酸化合物和聚合物多元醇。所述用于隔板的涂覆组合物可具有保证的长期存储稳定性且因此提供在涂覆隔板时具有减少的黑斑缺陷的数量的复合隔板。隔板。隔板。

【技术实现步骤摘要】
用于隔板的涂覆组合物、使用其制备隔板的方法、隔板和包括隔板的锂电池
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于在韩国知识产权局于2020年3月10日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0029806并且要求其优先权，将其公开内容全部通过引用引入本文中。


[0003]本公开内容涉及用于隔板的涂覆组合物、使用其制备隔板的方法、隔板、和包括所述隔板的锂电池。

技术介绍

[0004]为了满足对于紧凑的、高性能的设备的趋势，制造小的、轻质的且具有高的能量密度的锂电池正变得重要。另外，在高容量、高温和高电压条件下的锂电池的稳定性对于在电动车等中的应用已经变成重要因素。为了满足要求以适合于以上描述的目的，存在对于具有高的每单位体积的放电容量、高的能量密度和优异的寿命特性的锂电池的需要。
[0005]为了防止在正极和负极之间的短路，隔板设置在锂电池中。包括正极、负极、以及设置在正极和负极之间的隔板的电极组件被卷绕以具有果冻卷构造。
[0006]具有涂覆在多孔的基于烯烃的聚合物基材的一个表面上的涂覆浆料的隔板被用作用于果冻卷型锂电池的隔板，所述涂覆浆料包括无机颗粒例如陶瓷颗粒、和粘结剂。通常，即使对于相同种类的无机颗粒，所述无机颗粒在有机溶剂中的分散稳定性也可不可避免地取决于制造者或使用者如何进行研磨和表面处理而改变。
[0007]此外，涂覆浆料中的聚合物粘结剂的量越高，随着涂覆浆料被未受干扰地放置的时间的流逝涂覆浆料本身的颗粒尺寸越大。也就是说，即使确保无机颗粒的分散稳定性，根据所使用的溶剂体系可利用的聚合物粘结剂的绝对量越大，由于外部物理和化学因素的涂覆浆料的聚集可越容易地发生。在此情况下，由于在涂覆隔板之后产生黑斑缺陷，其可使产品的品质恶化，因此保证涂覆浆料的长期存储稳定性变成基本且重要的。

技术实现思路

[0008]一个方面提供用于隔板的涂覆组合物，其通过保证长期存储稳定性，可减少在涂覆多孔基材之后产生的黑斑(黑点)缺陷的数量。
[0009]另一方面提供使用所述涂覆组合物制备隔板的方法。
[0010]还一方面提供包括所述涂覆组合物的隔板。
[0011]还一方面提供包括所述隔板的锂电池。
[0012]另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，且部分地将由所述描述明晰，或者可通过本公开内容的所呈现的实施方式的实践而获悉。
[0013]根据一个方面，提供用于隔板的涂覆组合物，所述涂覆组合物包括
[0014]无机颗粒、粘结剂、基于硅烷的分散剂、和聚合物型添加剂，其中
[0015]所述基于硅烷的分散剂包括在作为主链的烷基链中具有少于8个碳的基于硅烷的化合物，和
[0016]所述聚合物型添加剂包括脂肪酸化合物和聚合物多元醇。
[0017]根据另一方面，提供制备隔板的方法，所述方法包括：
[0018]将所述涂覆组合物涂覆在多孔基材(基底，基板)的一个或两个表面上；和
[0019]通过将其上涂覆有所述涂覆组合物的所述多孔基材热风(热鼓风)干燥而获得具有设置在所述多孔基材上的涂层(涂覆层)的隔板。
[0020]根据还一方面，提供隔板，其包括：
[0021]多孔基材；和
[0022]设置在多孔基材的一个或两个表面上的所述涂覆组合物。
[0023]根据还一方面，提供锂电池，其包括：正极；负极；以及设置在所述正极和所述负极之间的所述隔板。
附图说明
[0024]由结合附图考虑的以下描述，本公开内容的一些实施方式的以上和其它方面、特征和优势将更明晰，其中：
[0025]图1为根据实例实施方式的复合隔板的示意性横截面图；
[0026]图2为根据实例实施方式的包括以平的果冻卷构造卷绕的电极组件的锂电池的示意图；和
[0027]图3为根据实例实施方式的包括以圆柱形果冻卷构造卷绕的电极组件的锂电池的示意图。
具体实施方式
[0028]现在将对实施方式详细地进行介绍，其实例说明于附图中，其中相同的附图标记始终指的是相同的元件。在这点上，本实施方式可具有不同的形式且不应被解释为限于本文中阐明的描述。因此，下面仅通过参考附图描述实施方式以说明方面。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。表述例如“的至少一个(种)”当在要素列表之前或之后时，修饰整个要素列表且不修饰所述列表的单独要素。
[0029]下文中，由于本专利技术构思容许多种变化和许多实施方式，因此将在附图中示出且在详细描述中详细地描述具体实施方式。然而，这不意图将本专利技术构思限于具体的实践模式，并且将理解，不背离精神和技术范围的所有变化、等同物、和替代物被包括在本专利技术构思中。
[0030]本说明书中使用的术语仅用于描述具体实施方式，且不意图限制本专利技术构思。以单数使用的表述包括复数表述，除非在上下文中其具有明显不同的含义。如本文中使用的，将理解，术语例如“包括”、“具有”和“包含”意图表明在说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组分、部件、成分、材料、或其组合的存在，但不排除如下可能性：可存在或可添加一种或多种另外的特征、数量、步骤、动作、组分、部件、成分、材料、或其组合。本文中使用的符号“/”可根据上下文被解释为“和”或者“或”。
[0031]在附图中，为了清楚，层和区域的直径、长度和厚度被放大或缩小。在整个说明书
中，相同的附图标记指的是相同的元件。在整个说明书中，将理解，当一个部件例如层、膜、区域或板被称为“在”另外的部件“上”时，所述部件可直接在所述另外的部件上或者在其间可存在中间部件。在整个说明书中，术语“第一”、“第二”等可用于描述多种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件区别于另外的元件。
[0032]下文中，将进一步详细地描述用于隔板的涂覆组合物、使用其制备隔板的方法、隔板、和包括所述隔板的锂电池。
[0033]根据实施方式的用于隔板的涂覆组合物包括
[0034]无机颗粒、粘结剂、基于硅烷的分散剂、和聚合物型添加剂，其中
[0035]所述基于硅烷的分散剂由在作为主链的烷基链中具有少于8个碳的基于硅烷的化合物组成，和
[0036]所述聚合物型添加剂包括脂肪酸化合物和聚合物多元醇。
[0037]所述用于隔板的涂覆组合物被涂覆在所述多孔基材的一个或两个表面上以提供其上形成有涂层的隔板。所述用于隔板的涂覆组合物材料比常规的涂覆材料对于长期存储更稳定，使得即使以较高的含量包含所述粘结剂，所述涂覆组合物的聚集也被抑制，由此使在涂覆之后在所述隔板上产生的黑斑缺陷的数量最小化，改善品质。
[0038]所述涂覆组合物包括用于分散无机颗粒的基于硅烷的分散剂，并且所述基于硅烷的分散剂包括在作为主链的烷基链中具有少于8个碳的基于硅烷的化合物。另外，包括脂肪酸化合物和聚合物多元醇的聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于隔板的涂覆组合物，所述涂覆组合物包括无机颗粒、粘结剂、基于硅烷的分散剂、和聚合物型添加剂，其中所述基于硅烷的分散剂由在作为主链的烷基链中具有少于8个碳的基于硅烷的化合物组成，和所述聚合物型添加剂包括脂肪酸化合物和聚合物多元醇。2.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述基于硅烷的化合物具有C3
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C5烷基链。3.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述基于硅烷的化合物包括选自如下的至少一种官能团：烷氧基、卤素、氨基、乙烯基、环氧丙氧基和羟基。4.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述基于硅烷的化合物包括选自如下的至少一种：乙烯基烷基烷氧基硅烷、环氧基烷基烷氧基硅烷、氨基烷基烷氧基硅烷、巯基烷基烷氧基硅烷、卤代烷基烷氧基硅烷、和烷基酰氧基硅烷。5.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述基于硅烷的分散剂的量为约0.5至约1.5重量份，基于100重量份的所述无机颗粒。6.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述脂肪酸化合物包括C15
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C30不饱和脂肪酸化合物、C15
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C30饱和脂肪酸化合物、或其组合。7.如权利要求6所述的涂覆组合物，其中所述不饱和脂肪酸化合物包括选自如下的一种或多种：油酸、棕榈油酸、顺式
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十七碳烯酸、异油酸、反油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十烯酸、芥酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、和神经酸。8.如权利要求6所述的涂覆组合物，其中所述饱和脂肪酸化合物包括选自如下的一种或多种：棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、和木蜡酸。9.如权利要求6所述的涂覆组合物，其中所述脂肪酸化合物包括两种或更多种不同的不饱和脂肪酸化合物。10.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述脂肪酸化合物的酸值为约20至约600mg KOH/g。11.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述聚合物多元醇包括选自如下的一种或多种：具有约500至约5000的数均分子量并且不具有脂环结构的聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚(甲基)丙烯酰基多元醇、和聚二烯多元醇。12.如权利要求1所述的涂覆组合物，其中所述聚合物多元醇包括聚醚多元醇。13.如权利要求12...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪大玄，金道元，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：