用于电极用无机层的涂布胶带及其制造方法技术

本申请涉及一种涂布胶带及其制造方法，更具体地，涉及：一种涂布胶带，其中将在电极的一个表面或两个表面上形成的无机层以胶粘带的形式形成并使其附着至电池；和一种制造所述涂布胶带的方法。布胶带的方法。布胶带的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电极用无机层的涂布胶带及其制造方法


[0001]本申请要求于2019年12月18日提交的韩国专利申请第2019
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0169546号和2020年11月9日提交的韩国专利申请第2020
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0148524号的优先权权益，通过参考将其公开内容以其完整的形式并入本文中。
[0002]本专利技术涉及用于电极用无机层的涂布胶带及其制造方法。更具体地，本专利技术涉及一种涂布胶带及其制造方法，在所述涂布胶带中将在电极的一个表面或两个表面上形成的无机层以胶粘带的形式形成并使其附着至电池。

技术介绍

[0003]通常，二次电池包含其中堆叠正极/隔膜/负极的电极组件。正极和负极各自通过将包含电极活性材料的浆料施加至金属集电器的一个表面或两个表面上，干燥所述浆料，并对具有施加至其上的干燥浆料的金属集电器进行辊压来制造。此外，隔膜用于在将正极和负极隔开以防止两个电极之间发生电短路的同时使电解质和离子通过。
[0004]通常，隔膜包含多孔基材以防止两个电极之间的电短路。作为多孔基材主要使用的聚烯烃基材在高温下会收缩成拉伸前的形式，引起正极和负极短路的问题。为了解决该问题，通过诸如赋予多孔基材附加材料的方法来改善耐热性。或者，通过在多孔基材的一个表面添加涂层以改善整个隔膜的耐热性，可以改善整个隔膜的耐热性。此时，涂层可以通过向涂层自身添加耐热材料或通过改变涂层自身的物理性质来改善隔膜的耐热性。
[0005]如上所述的改善隔膜的耐热性的方法提高了隔膜发生收缩的温度。然而，当温度最终超过极限温度时，具有改善的耐热性的隔膜也最终会收缩。本专利技术针对这一点考虑了向电极添加层的方法，所述层能够防止电短路。
[0006]专利文献1公开了一种在电极的至少一个表面上形成无机涂层的方法。当如专利文献1中将无机涂层直接施加(涂布)到电极上时，无机粉末如图1所示渗入到电极的孔中，从而使无机涂层的厚度不均匀。此外，渗入的无机粉末充当电极的电阻，从而劣化电池的性能。
[0007]在专利文献2中，为了使无机涂层的厚度保持恒定，向电极活性材料层施加含有无机涂层用分散介质和粘合剂的溶液。当单独添加粘合剂时，电池的密度降低，并且粘合剂充当电阻，劣化电池性能。在专利文献2中形成单独的涂层的情况下，存在涂层硬化，从而产生裂纹或撕裂的问题。
[0008]专利文献3在负极活性材料层中添加增塑剂，但该文献仅提出了防止电池内部短路的方案。
[0009]专利文献4公开了一种通过在隔膜用浆料中混合增塑剂以在改善涂层的柔性的同时提高干燥涂层的加工性的方法。然而，在专利文献4的情况下，因为涂层与单独的无机支承体结合，所以在隔膜收缩时发生内部短路的问题尚未得到解决。此外，因为需要烧结以将涂层附着至无机支承体，所以存在的缺点是，涂层的孔尺寸和分布可能与初始浆料形成期间的孔尺寸和分布不同。
[0010]如上所述，需要一种能够通过防止电池的内部短路来改善电池的安全性和性能的技术。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]韩国专利申请公布第2008
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0105853号(2008年12月04日)(专利文献1)
[0014]韩国专利申请公布第2014
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0028754号(2014年03月10日)(专利文献2)
[0015]日本专利申请公布第2012
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238396号(2012年12月06日)(专利文献3)
[0016]韩国专利申请公布第2018
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0077030号(2018年07月06日)(专利文献4)

技术实现思路

[0017][技术问题][0018]鉴于上述问题而完成了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种涂布胶带及其制造方法，所述涂布胶带为了绝缘将在电极的一个表面或两个表面上形成的无机层以胶粘带的形式形成并使其附着至电池，从而改善电池的性能并防止内部短路。
[0019][技术方案][0020]在本专利技术的第一个方面，通过提供一种涂布胶带能够实现上述和其它目的，所述涂布胶带包含膜和附着至所述膜的一个表面的无机层，所述无机层包含无机材料、粘合剂和增塑剂。
[0021]所述增塑剂可以含有如下中的至少一种以上：邻苯二甲酸二丁酯、丙二醇、苯甲醇、正丁醇、异丙醇、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯、乳酸甲酯、丁酸乙酯、碳酸二乙酯、原丙酸三丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸异丙酯、二异丁基酮、甲基乙基酮、二丙基酮、乙基丁基酮和甲基戊基酮、或其混合物。
[0022]基于100重量份的粘合剂，所述增塑剂可以为大于17重量份～小于50重量份。此外，基于100重量份的粘合剂，增塑剂可以为22重量份以上～40重量份以下。
[0023]所述增塑剂的重均分子量(M
w
)可以为350g/mol～500g/mol。
[0024]所述无机材料可以是介电常数为1以上的无机材料、具有压电性的无机材料、具有锂离子传输能力的无机材料或其两种以上的混合物。
[0025]所述无机材料可以呈粒子状并且可以具有1nm～10μm的直径。
[0026]所述粘合剂可以是聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯
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丙烯
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二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶或其混合物。
[0027]所述无机层与电极之间的粘附力可以为20gf/cm以上，并且所述无机层与所述膜之间的粘附力可以小于无机材料层与电极之间的粘附力。在含有无机材料的基础上，根据本专利技术的涂布胶带可以还包含阻燃剂。所述阻燃剂可以是水合铝或氢氧化铝。
[0028]所述膜可以是在两个表面上具有不同粘附力的离型膜。
[0029]所述离型膜的无机层附着表面的粘附力可以等于或低于另一个表面的粘附力。
[0030]所述膜的无机层附着表面与无机层自身之间的粘附力可以大于能够承受无机层重量的强度并且低于无机层自身与电极之间的粘附力。
[0031]所述离型膜的无机层附着表面可以被进行涂布或表面处理。
[0032]本专利技术可以提供一种制造涂布胶带的方法，所述方法包括：1)通过将溶剂与包含无机材料、粘合剂和增塑剂的无机层组合物混合来制备无机浆料；2)将步骤1)的所述无机浆料施加至膜上；和3)对步骤2)中施加的所述无机浆料进行干燥以形成无机层。
[0033]在步骤2)与步骤3)之间可以增加均匀控制无机浆料的施加量的步骤。
[0034]在步骤2)中，所述无机浆料可以在电极接触表面部分的粘合剂含量比在其它部分更高。
[0035]当使用如上所述的涂布胶带在电极的一个表面或两个表面上涂布无机层时，本专利技术可以提供一种制造电极的方法，所述方法包括：1)将所述涂布胶带支承在辊上或通过使用辊对所述涂布胶带进行压制，使得所述无机层接触所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂布胶带，所述涂布胶带包含：膜；和附着至所述膜的一个表面的无机层，所述无机层包含无机材料、粘合剂和增塑剂。2.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述增塑剂含有如下中的至少一种以上：邻苯二甲酸二丁酯、丙二醇、苯甲醇、正丁醇、异丙醇、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯、乳酸甲酯、丁酸乙酯、碳酸二乙酯、原丙酸三丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸异丙酯、二异丁基酮、甲基乙基酮、二丙基酮、乙基丁基酮和甲基戊基酮、或其混合物。3.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中基于100重量份的所述粘合剂，所述增塑剂为大于17重量份～小于50重量份。4.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述增塑剂的重均分子量为350g/mol～10000g/mol。5.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述无机材料是介电常数为1以上的无机材料、具有压电性的无机材料、具有锂离子传输能力的无机材料或其两种以上的混合物。6.根据权利要求5所述的涂布胶带，其中所述无机材料呈粒子状并且具有1nm～10μm的直径。7.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述粘合剂包含聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯
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丙烯
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二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶或其混合物。8.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述无机层与电极之间的粘附力为20gf/cm以上，并且所述无机层与所述膜之间的粘附力小于所述无机层与所述电极之间的粘附力。9.根据权利要求1所述的涂布胶带，其中所述无机层在含有所述无机材料、所述粘合剂和所述增塑剂的基础上还包含如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：金容兑，朴峻秀，郑凡永，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：