用于电化学装置的隔板及其制造方法制造方法及图纸

提供一种用于电化学装置的隔板。所述隔板包括由在可交联聚合物交联时参与交联的酸(acid)形成的多孔涂层。结果，隔板具有提高的耐热性、安全性和物理强度，显示出在多孔基板和多孔涂层之间的改善的剥离强度，并且防止了无机颗粒从多孔涂层分离。此外，隔板显示出改善的交联度，从而可以减少可交联粘合剂树脂的添加量。因此，可以增加不可交联树脂、无机颗粒或两者的添加量。换句话说，即使当使用少量的可交联粘合剂树脂时，也可以同时提供改善耐热性的效果和改善粘附性的效果。性的效果和改善粘附性的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电化学装置的隔板及其制造方法


[0001]本申请要求于2019年3月21日在韩国提交的韩国专利申请第10
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2019
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0032424号的优先权。本公开内容涉及一种用于诸如锂二次电池的电化学装置的隔板及其制造方法。更具体地，所述隔板包括设置在多孔基板的表面上的含有交联聚合物的多孔涂层。

技术介绍

[0002]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，可充电的二次电池的发展一直受到关注。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型电极和电池的研究。
[0003]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备受瞩目，因为与诸如使用水性电解质的Ni
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MH、Ni
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Cd、和硫酸
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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。然而，这样的锂离子电池具有由使用有机电解质引起的诸如着火和爆炸之类的与安全性相关的问题，并且不期望地需要复杂的制造工艺。
[0004]尽管许多生产公司已生产这些电化学装置，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损害使用者。出于这一目的，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。特别是，在100℃或更高的温度下，常规用作用于电化学装置的隔板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(cathode)和阳极(anode)之间的短路。
[0005]为了解决电化学装置的上述安全性问题，韩国待审专利第10
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2009
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0130885号披露了一种多层多孔膜结构，由于聚甲基丙烯酸酯
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共
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丙烯酸酯被用作粘合剂，这种多层多孔膜结构具有包括诸如无机颗粒之类的填充材料的多孔层。然而，在上述专利文献中披露的具有丙烯酸共聚物组合物的粘合剂不能提出实用的替代方案。具体地，当使用上述组合物时，在基于涂层截面厚度为4μm或以下进行涂覆的情况下，电池显示出低的热稳定性和物理稳定性，从而导致难以确保耐久性和可靠性的问题。
[0006]因此，需要提供一种新的隔板，该隔板防止或抑制电化学电池、特别是中容量至大容量电池中的着火，提供改善的稳定性(包括耐热性)，并改善或保持电池的适当质量。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]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具有优异的耐热性和粘附性的隔板及其制造方法。本公开内容还旨在提供一种包括所述隔板的电化学装置。本公开内容的这些和其他目的和优点可以通过以下详细描述来理解，并且将从本
公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
[0009]技术方案
[0010]本公开内容旨在解决现有技术的问题，并且提供一种制造用于电化学装置的隔板的方法，以及通过该方法获得的隔板。
[0011]根据本公开内容的第一实施方式，提供一种制造用于电化学装置的隔板的方法，包括以下步骤：(S1)制备多孔基板；(S2)制备用于形成多孔涂层的组合物；(S3)将所述组合物涂覆到所述多孔基板的至少一个表面上；和(S4)将从步骤(S3)获得的产物引入交联工序，其中用于形成多孔涂层的组合物包括可交联粘合剂树脂、不可交联粘合剂树脂、交联剂和酸(acid)。
[0012]根据本公开内容的第二实施方式，提供如在第一实施方式中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述可交联粘合剂树脂包括衍生自具有可交联官能团的丙烯酸酯单体的重复单元。
[0013]根据本公开内容的第三实施方式，提供如在第二实施方式中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述可交联官能团包括羟基(OH)、羧基或两者。
[0014]根据本公开内容的第四实施方式，提供如在第二或第三实施方式中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述重复单元包括(甲基)丙烯酸2
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羟乙基酯、(甲基)丙烯酸3
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羟丙基酯、(甲基)丙烯酸4
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羟丁基酯、(甲基)丙烯酸2
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羟乙二醇酯、(甲基)丙烯酸3
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羟丙二醇酯、或它们中的两种或更多种。
[0015]根据本公开内容的第五实施方式，提供如在第一至第四实施方式的任一项中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述不可交联粘合剂树脂包括PVDF
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基共聚物，所述PVDF
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基共聚物包括衍生自偏二氟乙烯单体的重复单元。
[0016]根据本公开内容的第六实施方式，提供如在第一至第五实施方式的任一项中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述酸的分子量(Mw)为1,000
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10,000，且OH含量为25重量％或以上。
[0017]根据本公开内容的第七实施方式，提供如在第一至第六实施方式的任一项中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中基于100重量％的可交联粘合剂树脂与酸(acid)的混合物，酸以16
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60重量％的量存在。
[0018]根据本公开内容的第八实施方式，提供如在第一至第七实施方式的任一项中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中基于用于形成多孔涂层的组合物中所含的全部粘合剂树脂的100重量％，所述可交联粘合剂树脂的含量为10
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30重量％。
[0019]根据本公开内容的第九实施方式，提供如在第一至第八实施方式的任一项中所限定的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述交联剂包括异氰酸酯基交联剂。
[0020]根据本公开内容的第十实施方式，提供一种通过如在第一至第九实施方式的任一项中所限定的方法获得的用于电化学装置的隔板，所述用于电化学装置的隔板包括多孔基板和形成于多孔基板的至少一个表面上的多孔涂层，其中所述多孔涂层包括无机颗粒、可交联粘合剂树脂和不可交联粘合剂树脂，所述可交联粘合剂树脂保持在由交联剂交联的状态下，并且所述交联剂与酸(acid)衍生的化合物键合。
[0021]根据本公开内容的第十一实施方式，提供如在第十实施方式中所限定的用于电化
学装置的隔板，其中所述酸衍生的化合物与所述无机颗粒和/或所述多孔基板形成氢键。
[0022]根据本公开内容的第十二实施方式，提供如在第十或第十一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于电化学装置的隔板的方法，包括以下步骤：(S1)制备多孔基板；(S2)制备用于形成多孔涂层的组合物；(S3)将所述组合物涂覆到所述多孔基板的至少一个表面上；和(S4)将从步骤(S3)获得的产物引入交联工序，其中所述用于形成多孔涂层的组合物包括可交联粘合剂树脂、不可交联粘合剂树脂、交联剂和酸(acid)。2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板的制造方法，其中所述可交联粘合剂树脂包括衍生自具有可交联官能团的丙烯酸酯单体的重复单元。3.根据权利要求2所述的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述可交联官能团包括羟基(OH)、羧基或两者。4.根据权利要求2所述的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述重复单元包括(甲基)丙烯酸2
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羟乙基酯、(甲基)丙烯酸3
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羟丙基酯、(甲基)丙烯酸4
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羟丁基酯、(甲基)丙烯酸2
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羟乙二醇酯、(甲基)丙烯酸3
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羟丙二醇酯、或它们中的两种或更多种。5.根据权利要求1所述的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述不可交联粘合剂树脂包括PVDF
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基共聚物，所述PVDF
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基共聚物包含衍生自偏二氟乙烯单体的重复单元。6.根据权利要求1所述的制造用于电化学装置的隔板的方法，其中所述酸的分子量(Mw)为1,000

【专利技术属性】
技术研发人员：权慧珍，金明洙，尹秀珍，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：