用于电化学装置的隔板及其制造方法制造方法及图纸

本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板及其制造方法。特别地，用于形成第二多孔涂层的组合物的干燥速率被控制为高于用于形成第一多孔涂层的组合物的干燥速率。以这种方式，可以提高电极和隔板之间的界面粘附性，同时确保多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附强度。强度。强度。

【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2020年9月7日在韩国提交的韩国专利申请第10
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2020
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0113902号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
[0002]本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板及其制造方法。

技术介绍

[0003]近年来，储能技术受到越来越多的关注。随着储能技术的应用已经扩展到手机、摄像机和笔记本电脑的能源，甚至电动汽车的能源，电化学装置的研发工作也越来越多地实现。在这些电化学器件中，可充电二次电池的发展一直是重点。近年来，为了提高这种电池的容量密度和比能，设计一种新型电极和电池进行了积极的研究。
[0004]在市售的二次电池中，1990年代初期开发的锂二次电池受到关注，因为与常规电池(如使用含水电解质的Ni
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MH、Ni
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Cd和硫酸铅电池)相比，它们具有更高的工作电压和显着更高的能量密度。
[0005]虽然锂二次电池等电化学装置已由许多生产公司生产，但其安全特性显示出不同的迹象。对这种电化学器件的安全性进行评价和保障是非常重要的。
[0006]同时，“过充”是指在一定的充电过程中，继续将电池充电到超过上限截止电压(如4.2
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4.3V)，使电池超过正常容量的行为。在此，电池中的电极、电解质等发生副反应，导致电池内部温度升高，导致隔板收缩和内部短路。由于此处产生的瞬间短路，电池温度迅速升高，电池内部可能与可燃气体发生反应，导致爆炸。由于电池的低热导率，电池温度的这种快速升高被进一步放大。
[0007]为了解决上述问题，根据相关技术，具有高热导率的垫或箔片已被引入电池表面。以这种方式，提高了散热能力(热释能力)以减少这种快速的温度升高。然而，该方法不能满足目前车用电池所需的高能量密度。这是因为在引入垫或箔片时，每单位体积的能量密度会降低。
[0008]因此，需要一种在保持常规能量密度的同时具有增强的散热特性的电池。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]本公开内容旨在解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种用于电化学装置的隔板，其无需使用任何附加装置即可提供改进的过充电安全性。
[0011]本公开内容还涉及改进电池的散热特性以提供具有改进的安全性的电池，同时保持常规的能量密度。
[0012]技术方案
[0013]在本公开内容的一个方面中，提供了一种根据以下任一实施方式所述的用于电化学装置的隔板。
[0014]根据第一实施方式，提供了一种用于电化学装置的隔板，包括：
[0015]多孔聚合物基板；和
[0016]位于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上并且包括无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层，
[0017]其中所述多孔涂层包括与所述多孔聚合物基板接触的第一区域和位于所述第一区域的不与所述多孔聚合物基板接触的相对侧上的第二区域，
[0018]所述第一区域和第二区域中包含的粘合剂聚合物各自具有从所述多孔聚合物基板向最外的所述多孔涂层增加的浓度梯度(gradient)，并且
[0019]所述第二区域中包含的粘合剂聚合物的浓度梯度具有比所述第一区域中包含的粘合剂聚合物的浓度梯度更大的斜率。
[0020]根据第二实施方式，提供根据第一实施方式所述的的用于电化学装置的隔板，其中所述第一区域中包含的粘合剂聚合物的含量与所述第二区域中包含的粘合剂聚合物的含量相同。
[0021]根据第三实施方式，提供根据第一或第二实施方式所述的的用于电化学装置的隔板，其中所述第一区域的厚度与所述第二区域的厚度之比为4:6
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1:9。
[0022]根据第四实施方式，提供根据第一至第三实施方式中任一项所述的用于电化学装置隔板，其所述粘合剂聚合物包括聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)、聚偏氟乙烯
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共
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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hexafluoro propylene)、聚偏氟乙烯
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共
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三氯乙烯(polyvinylidene fluorideco
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trichloro ethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、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
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乙酸乙烯酯共聚物(polyethylene
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co
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vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、乙酸纤维素(celluloseacetate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、乙酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpulhilan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)、羧甲基纤维素(carboxyl methyl cellulose)、丙烯腈
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苯乙烯
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丁二烯共聚物(acrylonitrile
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styrene
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butadiene copolymer)、聚酰亚胺(polyimide)、或它们中的两者或更多者。
[0023]在本公开内容的另一方面中，提供了一种根据以下任一实施方式所述的电化学装置。
[0024]根据第五实施方式，其包括电极组件，所述电极组件包括具有相反极性的两个电极和插入在所述两个电极之间的隔板并容纳在电池壳体中，其中所述隔板是如第一至第四实施方式中的任一项中限定的用于电化学装置的隔板。
[0025]根据第六实施方式，提供如第五实施方式中限定的电化学装置，其中所述多孔涂层面向正极。
[0026]根据第七实施方式，提供如第六实施方式中限定的电化学装置，所述电化学装置在所述隔板和所述正极之间的界面处显示出如通过于80℃在1000kgf的压力下加热并加压所述隔板和所述正极1秒、然后以180
°
和100mm/min的速率施加力所测定的30gf/25mm或更大的粘附强度。
[0027]在本公开内容的又一方面中，提供了一种根据以下任一实施方式所述的用于电化学装置的隔板的制造方法。
[0028]根据第八实施方式，提供了一种用于电化学装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电化学装置的隔板，包括：多孔聚合物基板；和位于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上并且包括无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层，其中所述多孔涂层包括与所述多孔聚合物基板接触的第一区域和位于所述第一区域的不与所述多孔聚合物基板接触的相对侧上的第二区域，所述第一区域和第二区域中包含的粘合剂聚合物各自具有从所述多孔聚合物基板向最外的所述多孔涂层增加的浓度梯度(gradient)，并且所述第二区域中包含的粘合剂聚合物的浓度梯度具有比所述第一区域中包含的粘合剂聚合物的浓度梯度更大的斜率。2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述第一区域中包含的粘合剂聚合物的含量与所述第二区域中包含的粘合剂聚合物的含量相同。3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述第一区域的厚度与所述第二区域的厚度之比为4:6
‑
1:9。4.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)、聚偏二氟乙烯
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共
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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hexafluoro propylene)、聚偏二氟乙烯
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共
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三氯乙烯(polyvinylidene fluorideco
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trichloro ethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯
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共
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乙酸乙烯酯(polyethylene
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co
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vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、乙酸纤维素(celluloseacetate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate 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(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)、羧甲基纤维素(carboxyl methyl cellulose)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：