用于二次电池的涂覆隔板及其制造方法技术

本文披露了一种用于二次电池的涂覆隔板，所述涂覆隔板包括：含有多孔聚合物树脂的隔板基板；和涂覆在隔板基板的至少一个表面上的涂层，其中所述涂层包括无机材料和偶联剂，所述无机材料是金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物，并且偶联剂是钛(钛酸酯(titanate))基或硅烷(silane)基偶联剂。或硅烷(silane)基偶联剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的涂覆隔板及其制造方法


[0001]本申请要求于2019年6月19日提交的韩国专利申请第2019
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0072712号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种用于二次电池的涂覆隔板及其制造方法，且具体地涉及一种包括偶联剂的用于二次电池的涂覆隔板及其制造方法，所述偶联剂确保了作为隔板涂层的无机成分的金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物的分散性、隔板的电极粘附性和热收缩性。

技术介绍

[0003]由于锂二次电池与传统的二次电池相比具有高输出，因此人们对于确保锂二次电池的稳定性有极大的兴趣。安全性增强隔板(Safety Reinforced Separator)(下文中称为“SRS隔板”)是提高锂二次电池安全性的代表性隔板之一。SRS隔板被配置成具有包括无机颗粒和粘合剂的涂层形成在聚烯烃基基板上的结构，从而提供了抵抗高温的高安全性。
[0004]SRS隔板的涂层由于无机颗粒和粘合剂形成了多孔结构，并且放置液体电解质溶液的体积由于这种多孔结构得到了增加。因而，SRS隔板的锂离子传导率和电解质溶液浸渍率都很高。因此，可以改善使用SRS隔板的电化学装置的性能和稳定性。
[0005]通常，使用诸如氧化铝(Al2O3)之类的金属氧化物作为构成SRS隔板的涂层的无机颗粒，并且使用氰基树脂来确保分散力。然而，尽管建议作为金属氧化物的替代无机材料的金属氢氧化物具有高阻燃性，但对于氰基树脂金属氢氧化物具有弱的分散力。
[0006]因此，当制备用于形成SRS隔板的涂层的浆料时，使用脂肪酸基分散剂来确保金属氢氧化物的分散力。然而，在使用脂肪酸基分散剂的情况下，存在SRS隔板的热收缩性增加或电极粘附性降低的问题。
[0007]已经进行了各种尝试来解决上述问题。
[0008]专利文献1(日本专利申请公开第2017
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016867号(2017.01.19))涉及一种用于二次电池电极或隔板的涂料组合物，所述涂料组合物包含乙烯醇聚合物(A)和磷酸化合物(B)，其特征在于，基于100份的乙烯醇聚合物(A)，磷酸化合物(B)为1份至42份。
[0009]专利文献1公开了包含乙烯醇聚合物和磷酸化合物的涂料组合物的物理特性，但是没有认识到当使用金属氢氧化物作为无机材料时能够改善分散力和粘附力的隔板。
[0010]专利文献2(韩国专利申请公开第2017
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0087315号(2017.07.28))涉及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，所述多孔涂层包括粘合剂树脂和多个无机颗粒，其中所述粘合剂树脂由于热和/或活性能量射线而被化学交联。
[0011]专利文献2仅提供了使用包含多官能丙烯酸酯作为粘合剂树脂和金属氧化物的隔板涂层的效果。
[0012]为了形成具有提高的安全性的隔板的涂层，需要通过提高隔板涂层的无机材料的分散力来改进能够在表现出均匀的物理特性的同时确保与电极的粘附力和改善热收缩的
技术，但尚未提出明确的解决方案。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]鉴于上述问题提出了本专利技术，并且具体地，本专利技术的目的是提供一种用于二次电池的涂覆隔板及其制造方法，所述隔板通过改善包括金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物作为无机材料的隔板涂层的分散性而能够在形成均匀涂层的同时防止与电极的粘附力降低。
[0015]技术方案
[0016]在本专利技术的第一方面中，上述和其他目的可以通过提供一种用于二次电池的涂覆隔板来实现，所述涂覆隔板包括：含有多孔聚合物树脂的隔板基板；和涂覆在隔板基板的至少一个表面上的涂层，其中所述涂层包括无机材料和偶联剂，所述无机材料是金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物，并且偶联剂是钛(钛酸酯(titanate))基或硅烷(silane)基偶联剂。
[0017]在本专利技术的第二方面中，所述金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物可由下式表示：
[0018]M(OH)
x
(其中，在式中，M为B、Al、Mg、Co、Cu、Fe、Ni、Ti、Au、Hg、Zn、Sn、Zr、或它们的氧化物，并且x是1至4的整数)。
[0019]在本专利技术的第三方面中，所述偶联剂可包括烷(alkyl)基、烷氧(alkoxyl)基或酯(ester)基中的至少一种官能团。
[0020]在本专利技术的第四方面中，基于100重量份的无机材料，所述偶联剂的量可以为0.5重量份至30重量份。
[0021]在本专利技术的第五方面中，所述涂层可进一步包括分散剂。
[0022]在本专利技术的第六方面中，所述分散剂可以是选自油溶性多胺、油溶性胺化合物、脂肪酸、脂肪醇、和山梨醇酐脂肪酸酯中的至少一种。
[0023]在本专利技术的第七方面中，所述涂层可进一步包括粘合剂。
[0024]在本专利技术的第八方面中，所述粘合剂可以是选自由聚偏二氟乙烯
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
‑
hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯
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三氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯
‑
共
‑
乙酸乙烯酯(polyethylene
‑
co
‑
vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethyleneoxide)、聚芳酯(polyarylate)、乙酸纤维素(cellulose acetate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、乙酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、氰乙基支链淀粉(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、支链淀粉(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxylmethylcellulose)构成的组中的任何一种，或它们中的两种或更多种的混合物。
[0025]在本专利技术的第九方面中，所述钛基偶联剂可以是选自由单烷氧基钛酸酯、新烷氧
基钛酸酯、单烷氧基磷酸盐基、单烷氧基磷酸酯基、单烷氧基焦磷酸酯基、三(磷酸二辛酯)钛酸异丙酯、三(焦磷酸二辛酯)钛酸异丙酯、钛酸油醇酯、三油醇钛酸异丙酯、三硬酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于二次电池的涂覆隔板，包括：含有多孔聚合物树脂的隔板基板；和涂覆在所述隔板基板的至少一个表面上的涂层，其中所述涂层包括无机材料和偶联剂，所述无机材料是金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物，并且所述偶联剂是钛(钛酸酯(titanate))基或硅烷(silane)基偶联剂。2.根据权利要求1所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述金属的氢氧化物或金属氧化物的氢氧化物由下式表示：M(OH)
x
其中，在式中，M为B、Al、Mg、Co、Cu、Fe、Ni、Ti、Au、Hg、Zn、Sn、Zr、或它们的氧化物，并且x是1至4的整数。3.根据权利要求1所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述偶联剂是包括烷(alkyl)基、烷氧(alkoxyl)基或酯(ester)基中的至少一种官能团的材料。4.根据权利要求1所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中基于100重量份的所述无机材料，所述偶联剂的量为0.5重量份至30重量份。5.根据权利要求1所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述涂层进一步包括分散剂。6.根据权利要求5所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述分散剂是选自油溶性多胺、油溶性胺化合物、脂肪酸、脂肪醇、和山梨醇酐脂肪酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述涂层进一步包括粘合剂。8.根据权利要求7所述的用于二次电池的涂覆隔板，其中所述粘合剂是选自由聚偏二氟乙烯
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
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hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯
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三氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩多庆，李承铉，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：