隔板和包括其的电化学装置制造方法及图纸

公开了一种隔板，包括：设置有具有多个孔的核心部分基板、和设置在所述核心部分基板的两个表面上且具有多个孔的表层部分基板的多孔聚合物基板，其中所述核心部分基板和所述表层部分基板两者均包括第一无机颗粒，或者仅所述核心部分基板包括第一无机颗粒，并且当所述核心部分基板和所述表层部分基板两者均包括所述第一无机颗粒时，所述核心部分基板相较所述表层部分基板以更高的重量百分比(重量％)包括所述第一无机颗粒；和设置在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上、且包括多个第二无机颗粒和部分或全部设置在所述第二无机颗粒的表面上从而所述第二无机颗粒可互连并固定的粘合剂聚合物的多孔涂层，其中所述第一无机颗粒的莫氏硬度高于所述第二无机颗粒的莫氏硬度。也公开了一种包括所述隔板的电化学装置。也公开了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】隔板和包括其的电化学装置


[0001]本公开内容涉及一种隔板和包括其的电化学装置。具体地，本公开内容涉及一种在层压工序期间示出减小的变形、导致层压短路缺陷率降低的隔板、和包括其的电化学装置。
[0002]本申请要求于2020年8月14日在韩国递交的韩国专利申请第10
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2020
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0102806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

[0003]近来，能源存储技术已受到日益增长的关注。对于研发电化学装置的努力已越来越多被实现，因为能源存储技术的应用已被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。在这一背景下，电化学装置已最受瞩目。在这些电化学装置中，已集中于可充电二次电池的发展。最近，已进行了关于设计新型电极和电池以便在发展这些电池时改善容量密度和比能的积极研究。
[0004]在商品可得的二次电池中，发展于1990年代早期的锂二次电池已备受瞩目，因为它们与诸如利用水性电解质的Ni
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MH、Ni
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Cd和硫酸
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铅电池之类的常规电池相比具有更高的运行电压和显著更高的能量密度。然而，这些锂离子电池因使用有机电解质而导致与安全性相关的问题，诸如引燃和爆炸，并且具有它们难以制造的缺点。
[0005]最近，锂离子聚合物电池已改善了锂离子电池的这些缺点，并已被预期为下一代电池之一。然而，这些锂离子聚合物电池与锂离子电池相比仍然提供相对较低的容量，并且特别是在低温下示出不足的放电容量。因此，迫切需要改善这种缺点。
[0006]尽管已从许多生产公司生产了这些电化学装置，但其安全性特性示出了不同的迹象评价并确保这些电化学装置的安全性非常重要。最重要的考虑是电化学装置在它们故障时不应损害使用者。出于这一目的，安全性标准严格地控制电化学装置中的引燃和排烟。对于电化学装置的安全性特性，在电化学装置过热而导致隔板的热失控或穿孔时对于爆炸有着极大的担心。特别是，常规用作用于电化学装置的隔板的聚烯烃基多孔基板因其材料性质和在包括取向在内的其制造过程期间的特性而在100℃或更高的温度下示出了严重的热收缩行为，由此在阴极和阳极之间导致短路。
[0007]为解决以上提及的电化学装置的安全性问题，已提出具有通过将过量的无机颗粒与粘合剂聚合物的混合物施加在具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上形成的多孔有机
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无机涂层的隔板。
[0008]同时，根据相关技术，电池已通过藉由层压工序用电极附着并层压隔板来制造。当在层压工序期间电极与隔板进行层压并且向其施加热量和压力时，具有表面不规则的孔结构的粘合剂层附着至电极表面，其中对电极的粘附性随着在层压工序期间施加的热量和压力条件增加而增加。近来，由于为了改善生产率而增加加工速率并且减少了热量被施加至隔板的时间，因而粘附通过增加压力来确保。然而，在这些情况下，对于由高压导致的变形存在担心。当隔板中使用的多孔聚合物基板在层压工序期间易受热量和压力影响时，多孔
聚合物基板经历严重的厚度减小并且其孔严重受损，使得电池性能和隔板的击穿电压可降低，造成耐压缺陷和低电压缺陷。因此，需要改善以上提及的问题的方案。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]设计本公开内容以解决相关技术的问题，并因此本公开内容有关提供一种在用电极层压工序期间示出减小的变形、导致层压短路缺陷率降低的隔板。
[0011]本公开内容也有关提供一种包括所述隔板的电化学装置。
[0012]技术方案
[0013]在本公开内容的一个方面中，提供了根据下述实施方式中任一者所述的隔板。
[0014]根据第一实施方式，提供一种隔板，包括：
[0015]设置有具有多个孔的核心部分基板、和设置在所述核心部分基板的两个表面上且具有多个孔的表层部分基板的多孔聚合物基板，
[0016]其中所述核心部分基板和所述表层部分基板两者均包括第一无机颗粒，或者仅所述核心部分基板包括第一无机颗粒，
[0017]并且当所述核心部分基板和所述表层部分基板两者均包括所述第一无机颗粒时，所述核心部分基板相较所述表层部分基板以更高的重量百分比(重量％)包括所述第一无机颗粒；和
[0018]设置在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上、且包括多个第二无机颗粒和部分或全部设置在所述第二无机颗粒的表面上从而所述第二无机颗粒可互连并固定的粘合剂聚合物的多孔涂层，
[0019]其中所述第一无机颗粒的莫氏硬度高于所述第二无机颗粒的莫氏硬度。
[0020]根据第二实施方式，提供如第一实施方式中限定的隔板，
[0021]其中所述第一无机颗粒具有5或更大的莫氏硬度，并且所述第二无机颗粒具有小于5的莫氏硬度。
[0022]根据第三实施方式，提供如第一实施方式或第二实施方式中限定的隔板，
[0023]其中所述第一无机颗粒包括氧化硅(SiO)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、硫酸钡(BaSO4)、钛酸钡(BaTiO3)、勃姆石、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、或它们中两者或更多者的混合物。
[0024]根据第四实施方式，提供如第一实施方式至第三实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0025]其中所述第二无机颗粒包括硫酸钡(BaSO4)、钛酸钡(BaTiO3)、勃姆石、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、或它们中两者或更多者的混合物。
[0026]根据第五实施方式，提供如第一实施方式至第四实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0027]其中所述核心部分基板和所述表层部分基板两者均包括所述第一无机颗粒，所述核心部分基板以比所述第一无机颗粒在所述表层部分基板中的重量百分比高20倍至600倍的重量比(重量％)包括所述第一无机颗粒。
[0028]根据第六实施方式，提供如第一实施方式至第五实施方式中的任一者中限定的隔
板，
[0029]其中所述核心部分基板以10重量％至20重量％包括所述第一无机颗粒。
[0030]根据第七实施方式，提供如第一实施方式至第六实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0031]其中所述核心部分基板以10重量％至20重量％包括所述第一无机颗粒，并且所述表层部分基板以0.1重量％至10重量％包括所述第一无机颗粒。
[0032]根据第八实施方式，提供如第一实施方式至第七实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0033]其中所述第二无机颗粒具有5m2/g至20m2/g的BET比表面积。
[0034]根据第九实施方式，提供如第一实施方式至第八实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0035]其中所述核心部分基板和所述表层部分基板各自是聚烯烃基多孔聚合物基板。
[0036]根据第十实施方式，提供如第一实施方式至第九实施方式中的任一者中限定的隔板，
[0037]其中所述核心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】butyrate)、乙酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalchol)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普鲁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭咏，金志殷，朴素定，成东昱，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：