一种隔膜可包括（A）具有孔的多孔基材，和（B）在该多孔基材的至少一个表面上形成且由无机粒子与粘合剂聚合物的混合物制成的多孔涂层，该粘合剂聚合物可以包含以下单体单元的共聚物：（a）侧链上具有胺基团和酰胺基团中至少一种的第一单体单元，及（b）具有含1至14个碳原子的烷基的（甲基）丙烯酸酯的第二单体单元。该隔膜的多孔涂层可具有高的填充密度，从而容易形成薄膜电池而不妨碍安全性，且可与该多孔基材具有良好的粘合强度，从而防止电化学装置组装时该多孔涂层中的无机粒子脱落。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电化学装置(例如锂二次电池)的隔膜和包含其的电化学装置，更具体地涉及一种具有多孔涂层的隔膜和包含其的电化学装置，所述多孔涂层由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成且在多孔基材的表面上形成。
技术介绍
近来，对于能量储存技术的关注日益增加。随着电化学装置广泛应用于移动电话、摄像机和笔记本电脑，以及进一步应用于电动车，对电化学装置的研究和开发已经更加深 入地进行。电化学装置是此方面的重点关注课题之一，特别是，可充电锂二次电池的开发成为了关注焦点。在目前使用的二次电池中，于20世纪90年代早期开发的锂二次电池比使用液态电解质的常规电池(例如Ni-MH电池、Ni-Cd电池、H2SO4-Pb电池等)具有更高的驱动电压和高得多的能量密度，因此其引起关注。多种电化学装置(例如锂二次电池)已由许多公司制造出，且各自展现出不同的安全特征。因此，电化学装置的最重要考量为安全性。在出现故障的情况下，电化学装置不应对使用者造成任何伤害。鉴于此，安全性规范严格地禁止电化学装置出现与安全性相关的意外(例如起火、冒烟等)。根据电化学装置的安全性特征，当电化学装置过热且遭受热失控，或当隔膜被刺穿时，可能发生爆炸。特别是，当通常作为电化学装置隔膜使用的聚烯烃基多孔基材因其材料特征以及加工特性(例如伸长)而在100° C以上的温度下显示出显著的热收缩性时，阴极与阳极之间可能发生短路。为了解决上述电化学装置的安全性相关的问题，第10-2007-0000231号韩国专利公开提出了具有多孔涂层的隔膜10，该多孔涂层通过用无机粒子3与粘合剂聚合物5的混合物涂覆具有多个孔的多孔基材I的至少一个表面而形成(见图I)。在此隔膜中，在多孔基材I上形成的多孔涂层中的无机粒子3用作一种能保持该多孔涂层物理形状的间隔件，因而当电化学装置过热时，此无机粒子3抑制多孔基材的热收缩。粘合剂聚合物5将无机粒子3彼此粘合且将接触多孔基材I的无机粒子3固定于该多孔基材I。为使在隔膜上形成的多孔涂层能抑制如上所述的多孔基材的热收缩，该多孔涂层中应充足地包括高于预定含量的该无机粒子。然而，无机粒子含量越高，则粘合剂聚合物的含量越低。因此，该多孔涂层的无机粒子可能因电化学装置装配期间(包括缠绕等)存在的应力而脱落。该脱落的无机粒子成为电化学装置的局部瑕疵，且可能对该电化学装置的安全性带来不良影响。因此，需要开发能强化多孔涂层粘附于多孔基材的粘合强度的粘合剂聚合物。同时，当多孔涂层具有低填充密度时，该多孔涂层应足够厚地形成以实现该多孔涂层的功能。因此，在降低隔膜的厚度以提高电化学装置容量方面存在局限。
技术实现思路
抟术问是页本专利技术旨在解决现有技术的问题，因此本专利技术的一个目的是提供具有改进的多孔涂层的隔膜以及包含其的电化学装置，其中该多孔涂层可具有高的填充密度以促进形成薄膜电池而不会妨碍安全性，且可具有与多孔基材的良好粘合强度以防止电化学装置装配期间的无机粒子脱落。_3] 技术方案为达到该目的，本专利技术提出一种隔膜，其包括(A)具有孔的多孔基材，及(B)在该 多孔基材的至少一个表面上形成且由无机粒子与粘合剂聚合物的混合物制成的多孔涂层。该粘合剂聚合物可包含以下单体单元的共聚物(a)侧链上具有胺基团和酰胺基团中至少一种的第一单体单元，及(b)具有含I至14个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸酯的第二单体单元。在本专利技术的隔膜中，第一单体单元的含量以总的共聚物计可优选为10摩尔％至80摩尔％，第二单体单元的含量以总的共聚物计可优选为20摩尔％至90摩尔％。第一单体单元可为一一以单独或结合的形式一(甲基)丙烯酸2((( 丁氧基氨基)羰基)氧)乙酯、(甲基)丙烯酸2-( 二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-( 二甲基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-( 二乙基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-( 二甲基氨基)丙酯、2-乙酰氨基(甲基)丙烯酸甲酯、2-(甲基)丙烯酰氨基乙醇酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基-I-丙磺酸、(3-(甲基)丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵、N-(甲基)丙烯酰基酰氨基乙氧乙醇、3_(甲基)丙烯酰基氨基-I-丙醇、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-(三(羟甲基)甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-N’ -(1，3-亚苯基)二顺丁烯二酰亚胺、N-N’ -(1，4-亚苯基)二顺丁烯二酰亚胺、N-N’ -(1，2- 二羟基亚乙基)二丙烯酰胺、N-N’ -亚乙基双(甲基)丙烯酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮，而第二单体单元可为一以单独或结合的形式一(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯或(甲基)丙烯酸十四酯。在本专利技术的隔膜中，优选地所述共聚物还可具有(c )含有氰基的第三单体单元，且该第三单体单元的含量以总的共聚物计可优选为5摩尔％至50摩尔％。在本专利技术的隔膜中，所述共聚物可优选地具有含交联官能团的单体单元，该共聚物可通过该交联官能团而交联。在本专利技术的隔膜中，所述粘合剂聚合物的含量以100重量份无机粒子计可优选为2至30重量份，且该隔膜的多孔涂层可优选具有O. 40XD彡O. 70XDim的填充密度(D)，其中D= (Sg-Fg)/(St-Ft)，Sg为具有在多孔基材上形成的多孔涂层的隔膜的单位面积(m2)的重量(g)，Fg为该多孔基材的单位面积(m2)的重量(g)，St为具有在多孔基材上形成的多孔涂层的隔膜的厚度(μ m)，Ft为该多孔基材的厚度(μ m)。本专利技术的隔膜可置于阴极和阳极之间，且可用于电化学装置，例如锂二次电池和超级电容器。有益.效果本专利技术的隔膜可具有高填充密度及与多孔基材良好的粘合强度的多孔涂层，这造成电阻降低，从而容易形成薄膜电化学装置而不妨碍安全性，其可有助于提高电化学装置的容量。此外，本专利技术的隔膜也可具有提高的耐热性和耐机械冲击性，从而防止多孔涂层中的无机粒子脱落。附图简要说明 通过参考附图可由以下实施方案的描述中清楚地获得本专利技术的其他目的和方面，其中图I为显示具有多孔涂层的隔膜的示意剖视图。优选实施方案的说明在下文中，参考附图详细说明本专利技术的优选实施方案。在说明之前，应该理解本说明书和所附权利要求中所使用的术语不应视为受限于一般的和字典含义，而是基于容许专利技术人适当限定术语以求最佳解释的原则而根据相应于本专利技术技术方面的含义及概念做解释。因此，本文中提出的说明仅为示例说明目的的优选实施例，并非意欲限制本专利技术范围，因此应理解在不背离本专利技术主旨及范围的情况下可对其做出其他等效方案及修改方案。本专利技术的隔膜可包括(A)具有孔的多孔基材，及(B)在该多孔基材的至少一个表面上形成且由无机粒子与粘合剂聚合物的混合物制成的多孔涂层。该粘合剂聚合物可包含以下单体单元的共聚物(a)侧链上具有胺基团和酰胺基团中至少一种的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：河廷玟，金基暎，赵炳奎，陈善美，金鲁马，金钟勋，辛秉镇，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：
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