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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容要求于2022年5月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0060057号的申请日的权益,其全部内容都包括在本公开内容中。本公开内容涉及一种锂二次电池用隔膜的制造方法、由其制造的锂二次电池用隔膜、和具有其的锂二次电池,在所述制造方法中在多孔聚烯烃聚合物基材的表面上形成包含粘合剂聚合物和无机粒子的多孔涂层。
技术介绍
1、具有多个孔并且基于聚合物(例如聚烯烃)的多孔基材被用作锂二次电池用隔膜。
2、为了提高这些多孔聚合物基材的耐热性能,开发了在聚合物基材表面上具有多孔涂层的隔膜,所述多孔涂层包含粘合剂聚合物和无机粒子。
3、在上述锂二次电池用隔膜中,多孔聚合物基材的平均孔径可以根据应用进行调节。例如,电动车辆用锂二次电池中使用的隔膜的多孔聚烯烃聚合物基材的平均孔径为40至80nm,并且所述隔膜通过以下方式制备:将无机粒子分散在其中粘合剂聚合物溶解在溶剂中而得的聚合物溶液中,以制备浆料,然后将该浆料涂布在所述多孔聚合物基材的表面上并干燥。
4、通常,电极组件是通过层压工序制造的,其中隔膜和电极通过热和压力结合,并且在该工序中施加的热和压力越高,电极和隔膜之间的结合力就越高。最近,为了改善生产率而提高了加工速度,从而缩短了在层压工序期间施加热的时间,因此为了确保粘附强度,通过增加所述压力来确保粘附强度。
5、然而,为了实现高能量密度,需要使隔膜变薄。常规厚度的多孔聚合物基材由于其足够的厚度,即使由于多孔涂层中的无机粒子增加了局部压力也不太可能引起绝缘性问题。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开内容的一个目的是提供一种锂二次电池用隔膜的制造方法,所述隔膜具有包含粘合剂聚合物和无机粒子的多孔涂层、以及薄膜型多孔聚烯烃聚合物基材,具有改善的耐压缩性,并且在用于制造电极组件的层压工序期间具有高的介电击穿电压、且具有良好的寿命特性。
3、本公开内容的另一个目的是提供一种通过具有上述特性的制造方法制造的锂二次电池用隔膜和具有其的锂二次电池。
4、显而易见的是,本公开内容的目的和优点可以通过权利要求中所述的手段或方法及其组合来实现。
5、技术方案
6、本公开内容的第一方面提供了
7、一种锂二次电池用隔膜的制造方法,所述方法包括:(s1)通过将粘合剂聚合物和无机粒子添加至溶剂中,然后进行混合使得所述粘合剂聚合物溶解在溶剂中并且所述无机粒子分散在溶剂中,从而准备浆料;和
8、(s2)通过在具有多个孔的多孔聚烯烃聚合物基材的至少一个表面上施涂所述浆料并干燥,在所述至少一个表面上形成多孔涂层,其中
9、所述多孔聚烯烃聚合物基材的厚度为9μm以下,
10、分散在所述浆料中的无机粒子的d90为3μm以下,并且
11、所述多孔涂层的表面粗糙度ra在50至500nm的范围内。
12、本公开内容的第二方面提供了一种根据第一方面的锂二次电池用隔膜的制造方法,其中
13、分散在所述浆料中的无机粒子的d90为2μm以下,更具体地,分散在所述浆料中的无机粒子的d90为0.5至1.4μm,甚至更具体地,分散在所述浆料中的无机粒子的d90为0.9至1.3μm。
14、本公开内容的第三方面提供了一种根据第一方面或第二方面的锂二次电池用隔膜的制造方法,其中
15、被添加至所述浆料中的无机粒子的d50为100至700nm,并且d90为2000nm以下;更具体地,被添加至所述浆料中的无机粒子的d50是100至500nm,并且d90为1500nm以下;更具体地,被添加至所述浆料中的无机粒子的d50为200至400nm,并且d90为800nm以下。
16、本公开内容的第四方面提供了一种根据第一至第三方面中任一方面的锂二次电池用隔膜的制造方法,其中
17、所述多孔涂层的表面粗糙度ra为200至450nm,更特别地其中所述多孔涂层的表面粗糙度ra为250至420nm。
18、本公开内容的第五方面提供了一种根据第一方面至第四方面中任一方面的二次电池用隔膜的制造方法,其中
19、以在一面上形成的多孔涂层的厚度为基准,所述多孔涂层的厚度为3μm以下。
20、本公开内容的第六方面提供了一种根据第一方面至第五方面中任一方面的方法制造的锂二次电池用隔膜。
21、本公开内容的第七方面提供了一种锂二次电池,包含电极组件,所述电极组件包含正极、负极以及插置于所述正极和所述负极之间的隔膜,其中所述隔膜是根据第六方面的隔膜。
22、有益效果
23、本公开内容是一种制造隔膜的方法,其中在薄膜型多孔聚合物基材的表面上设置包含粘合剂聚合物和无机粒子的多孔涂层,并且通过控制在多孔涂层形成用浆料中分散的无机粒子的d90以及将形成的多孔涂层的表面粗糙度控制在预定范围内,改善了隔膜的耐压缩性。
24、因此,即使在用于制造电极组件的层压工序期间施加高压,由施加的高压引起的多孔聚烯烃聚合物基材的厚度减小率也低,因此改善了损伤的可能性,并且所述隔膜的介电击穿电压没有降低,绝缘性高。
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1.一种锂二次电池用隔膜的制造方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的D90粒度为2μm以下。
3.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的D90粒度为0.5至1.4μm以下。
4.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的D90粒度为0.9至1.3μm以下。
5.根据权利要求1所述的方法,其中被添加至所述浆料中的无机粒子的D50粒度是100至700nm,并且D90粒度为2,000nm以下。
6.根据权利要求1所述的方法,其中被添加至所述浆料中的无机粒子的D50粒度是100至500nm,并且D90粒度为1,500nm以下。
7.根据权利要求1所述的方法,其中被添加至所述浆料中的无机粒子的D50粒度是200至400nm,并且D90粒度为800nm以下。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述多孔涂层的表面粗糙度Ra在200至450nm的范围内。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述多孔涂层的表面粗
10.根据权利要求1所述的方法,其中以在一个表面上形成的所述多孔涂层的厚度为基准,所述多孔涂层的厚度为3μm以下。
11.一种二次电池用隔膜,所述二次电池用隔膜是通过权利要求1至10中的任一项制造的。
12.一种锂二次电池,所述锂二次电池具备电极组件,所述电极组件包含正极、负极以及插置于所述正极和所述负极之间的隔膜,其中所述隔膜是权利要求11所述的隔膜。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种锂二次电池用隔膜的制造方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的d90粒度为2μm以下。
3.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的d90粒度为0.5至1.4μm以下。
4.根据权利要求1所述的方法,其中分散在所述浆料中的所述无机粒子的d90粒度为0.9至1.3μm以下。
5.根据权利要求1所述的方法,其中被添加至所述浆料中的无机粒子的d50粒度是100至700nm,并且d90粒度为2,000nm以下。
6.根据权利要求1所述的方法,其中被添加至所述浆料中的无机粒子的d50粒度是100至500nm,并且d90粒度为1,500nm以下。
7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑邵美,裵元植,李昭咏,朴素定,金庆泰,裵耕嬉,
申请(专利权)人:株式会社LG新能源,
类型:发明
国别省市:
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