包含图案化电极粘附层的电化学装置用隔膜及制造该隔膜的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了电化学装置用隔膜，包含：多孔聚合物基材；和形成在该多孔聚合物基材的至少一个表面上的电极粘附层。该电极粘附层包含粘合剂聚合物和至少二个电极粘附层单元，其各自包含自该隔膜的长边延伸至短边的至少二条线，其中所述单元不彼此交叉，并且不包含仅由自该隔膜的一长边延伸至另一长边的线所形成的单元，或仅由自该隔膜的一短边延伸至另一短边的线所形成的单元。因此，本发明专利技术能够具有优异的电极与隔膜之间的粘附性，并缩短电极浸渍时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含图案化电极粘附层的电化学装置用隔膜及制造该隔膜的方法
本申请要求2018年6月12日在韩国提交的韩国专利申请10-2018-0067487号的优先权，其内容全文通过引用并入本文。本公开内容涉及电化学装置用隔膜，其包含图案化电极粘附层；以及制造该隔膜的方法。
技术介绍
近来，关于确保电化学装置的安全性已受到许多关注。特别地，二次电池(例如，锂二次电池)具有包含正极、负极和隔膜的电极组件。这种电极组件可具有包含插在该正极与该负极间的隔膜的结构。用于锂二次电池的隔膜采用多孔的纺织布或无纺布状，或是在薄膜或膜的情况下具有经由干法或湿法而形成的孔的多孔隔膜。然而，此类多孔隔膜使用粘合剂以改良与电极的粘附性。此类粘合剂不仅涂覆在多孔聚合物基材的表面上，也渗入多孔聚合物基材的孔中，对于隔膜的离子通道功能不期望地造成损害。可在多孔隔膜上提供电极粘附层，以通过与电极组装而形成电极组件或电池(单体(cell))。此类电极粘附层的存在/不存在和/或粘附实现点和/或粘附程度可取决于锂二次电池的具体类型而变化。锂二次电池可分为：通过将正极和负极卷绕成圆柱形而形成的卷绕型(果冻卷型)锂二次电池；通过依次堆叠正极、负极和隔膜而形成的堆叠型锂二次电池；以及作为上述两种类型的组合，通过将包含正极、负极和隔膜的单元单体(unitcell)利用长片状连续折叠薄膜(例如隔膜)进行折叠/卷绕而形成的堆叠折叠型锂二次电池。在这些之中，堆叠型或堆叠折叠型锂二次电池易于制造，具有能有效利用空间并且能够最大化电极活性材料的含量的结构，由此能够实现具有高集成度的电池。在这种堆叠型或堆叠折叠型锂二次电池的情况下，当设置在隔膜上的电极粘附层在干燥状态下提供与电极的粘附时，才能在其规定位置获得堆叠型或堆叠折叠型结构。然而，当在将电极组件容收至电池壳体内之后注入电解质时，经粘附的电极无法使得浸渍有电解质的孔互连。因此，用电解质浸渍电极需要很长的时间。结果，存在的问题是二次电池的老化需要过长的时间。相比于堆叠折叠型锂二次电池，果冻卷型锂二次电池较不需要电极与隔膜之间的粘附。然而，果冻卷型锂二次电池可在隔膜上提供有粘附功能层，以防止电极组件扭曲。在此情况下，存在的问题是用电解质浸渍电极需要过长的时间。
技术实现思路
技术问题本公开内容经设计以解决相关
的问题，因此，本公开内容涉及提供一种隔膜，其包含形成于其上的电极粘附层，用于电极-隔膜粘附的目的，并且在电极-隔膜界面处显示改良的电解质浸渍性能。本公开内容还涉及提供一种电化学装置，特别是锂二次电池，其包含正极、负极、插在该正极与该负极之间的隔膜、和电解质，该电化学装置包含该设置有电极粘附层的隔膜。此外，本公开内容涉及提供一种在不造成电极组件扭曲的同时在隔膜上形成图案化电极粘附层的方法。从以下详细说明可理解本公开内容的这些和其它目的与优点，并且本公开内容的这些和其它目的与优点从本公开内容的示例性实施方式将变得更加明显。此外，将容易理解可通过所附权利要求书中所示的手段及其组合来实现本公开内容的目的与优点。技术方案在本专利技术的一方面，提供一种电化学装置用隔膜。根据第一实施方式，提供一种电化学装置用隔膜，其包含：多孔聚合物基材；和形成在该多孔聚合物基材的至少一个表面上的电极粘附层，其中该电极粘附层包含至少二个含有粘合剂聚合物的单元，所述单元经由不具有电极粘附层的未涂覆部而彼此分离，该隔膜为具有至少四个边的多边形形状，该多边形的内角大于0°且小于180°，该未涂覆部以具有预定宽度的线性形状自该隔膜的一边(第一边)延伸至另一边(第二边)，并且该第一边与该第二边彼此邻接并且经由任一点彼此连接。根据第二实施方式，提供根据第一实施方式所述的隔膜，其具有四边形表面形状。根据第三实施方式，提供根据第一或第二实施方式所述的隔膜，其具有长宽比大于1的矩形表面形状，包含自该隔膜的长边延伸至短边的至少一个线性未涂覆部，并且该线性未涂覆部不包含自该隔膜的一长边延伸至另一长边的未涂覆部或自该隔膜的一短边延伸至另一短边的未涂覆部。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隔膜，其中图案化电极粘附层基于该隔膜的总面积以70％-95％的比率形成在该隔膜上。根据第五实施方式，提供根据第一至第四实施方式中任一项所述的隔膜，其中所述电化学装置用隔膜的该电极粘附层为干燥状态。根据第六实施方式，提供一种电化学装置，其包含正极、负极、插置在该正极与该负极之间的隔膜、和电解质，其中该隔膜是如第一至第五实施方式中的任一项所限定的电化学装置用隔膜。根据第七实施方式，提供一种制造如第一至第五实施方式中的任一项所限定的隔膜的方法，该方法包括以下步骤：将粘合剂聚合物树脂与有机溶剂混合以准备粘合剂溶液；以预定图案将该粘合剂溶液涂覆在多孔聚合物基材的至少一个表面上，以在该表面上形成该粘合剂溶液的图案；经由该涂覆的粘合剂溶液中溶剂与非溶剂之间的相分离而在该电极粘附层上形成微孔；以及通过上述步骤在该隔膜的至少一个表面上形成图案化电极粘附层。根据第八实施方式，提供如第七实施方式所限定的方法，其中基于该粘合剂溶液的重量，该粘合剂聚合物树脂的存在量为3-50重量％。有益效果根据本公开内容的一个实施方式，当在隔膜上形成具有特定图案的电极粘附层时，可以在提供优异的电极-隔膜粘附性的同时，改善电极-隔膜界面处的电解质浸渍性能。结果，在制造锂二次电池之后，可以减少用电解质浸渍电极的老化步骤所需要的时间。此外，根据本公开内容的另一实施方式，在形成图案化电极粘附层的步骤中包括相分离步骤。因此，在应用该电极粘附层之后，不发生电极组件的扭曲。此外，可以提供优异的电解质浸渍性能并且维持隔膜的低电阻水平。附图说明附图说明了本公开内容的优选实施方式，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不应被解释为受限于附图。图1为根据本公开内容的一个实施方式说明包含电极粘附层(130)的隔膜(100)的示意图，其中黑色部分显示具有电极粘附层(130)的部分，而白色部分显示不具有粘附层的部分，即未涂覆部(120)。图2为根据本公开内容的另一实施方式说明包含电极粘附层(130)的隔膜(100)的示意图，其中黑色部分显示具有电极粘附层(130)的部分，而白色部分显示不具有粘附层的部分，即未涂覆部(120)。图3为根据本公开内容的又一实施方式说明包含电极粘附层的隔膜的示意图，其中黑色部分显示具有电极粘附层(130)的部分，而白色部分显示不具有粘附层的部分，即未涂覆部(120)。图4为根据现有技术说明包含电极粘附层的隔膜的示意图，其中黑色部分显示具有电极粘附层的部分，而白色部分显示不具有粘附层的部分。图5为说明根据实施例1的电极粘附层的照片。图6为说明根据比较例1的电极粘附层的照片。图7为说明电极组件的电解质浸渍试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学装置用隔膜，包含：多孔聚合物基材；和形成在该多孔聚合物基材的至少一个表面上的电极粘附层，/n其中该电极粘附层包含至少二个含有粘合剂聚合物的单元，并且所述单元经由不具有电极粘附层的未涂覆部而彼此分离，/n该隔膜为具有至少四个边的多边形形状，该多边形的内角大于0°且小于180°，该未涂覆部以具有预定宽度的线性形状自该隔膜的一边(第一边)延伸至另一边(第二边)，并且该第一边与该第二边彼此邻接并且经由任一点彼此连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180612 KR 10-2018-00674871.一种电化学装置用隔膜，包含：多孔聚合物基材；和形成在该多孔聚合物基材的至少一个表面上的电极粘附层，
其中该电极粘附层包含至少二个含有粘合剂聚合物的单元，并且所述单元经由不具有电极粘附层的未涂覆部而彼此分离，
该隔膜为具有至少四个边的多边形形状，该多边形的内角大于0°且小于180°，该未涂覆部以具有预定宽度的线性形状自该隔膜的一边(第一边)延伸至另一边(第二边)，并且该第一边与该第二边彼此邻接并且经由任一点彼此连接。


2.如权利要求1所述的电化学装置用隔膜，具有四边形表面形状。


3.如权利要求2所述的电化学装置用隔膜，
具有长宽比大于1的矩形表面形状，
包含自该隔膜的长边延伸至短边的至少一个线性未涂覆部，并且
该线性未涂覆部不包含自该隔膜的一长边延伸至另一长边的未涂覆部或者是自该隔膜的一短边延伸至另一短边的未涂覆部。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柱成，李娥英，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR