用于二次电池的隔板和包括该隔板的二次电池制造技术

公开了一种用于二次电池的隔板，包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；和位于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包括多个无机颗粒、粘合剂聚合物、和含有尿烷键的交联聚合物的多孔涂层，其中所述粘合剂聚合物和所述含有尿烷键的交联聚合物位于所述无机颗粒的整个或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并将所述无机颗粒固定，所述含有尿烷键的交联聚合物具有100,000至5,000,000的重均分子量，并且所述交联聚合物以基于100重量份的所述粘合剂聚合物和所述交联聚合物的总重量的6重量份至60重量份的量使用。还公开了包括所述隔板的二次电池。次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的隔板和包括该隔板的二次电池


[0001]本公开内容涉及一种用于二次电池的隔板和包括该隔板的二次电池。特别是，本公开内容涉及一种具有改善的耐热性并显示出改善的对电极的粘附性的用于二次电池的隔板、和包括该隔板的二次电池。
[0002]本申请要求于2019年7月8日在韩国递交的韩国专利申请第10
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2019
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0082290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，能源存储技术受到日益增长的关注。随着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，对于研发电化学装置的努力已越来越多得以实现。在这一背景下，电化学装置最受瞩目。在这些电化学装置中，可充电二次电池的开发成为关注的焦点。最近，为了在开发这类电池时改善容量密度和比能，已进行了关于设计新型电极和电池的积极研究。
[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，这类锂离子电池存在由使用有机电解质导致的与安全性相关的问题，诸如引燃和爆炸，并且不为所期地需要复杂的制造工序。
[0005]最近，锂离子聚合物电池已改善了以上提及的锂离子电池的缺点，并因此被视为下一代电池之一。然而，这类锂离子聚合物电池与锂离子电池相比具有相对较低的容量，并且特别是在低温下显示出不足的放电容量。因此，迫切需要解决以上提及的问题。
[0006]尽管已从许多生产公司生产了这些二次电池，但其安全性特性显示出不同的标志。评价并确保这些二次电池的安全性非常重要。最重要的考虑是二次电池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二次电池中的引燃和排烟。对于二次电池的安全性特性，非常担心的是在二次电池过热而导致隔板的热失控或穿孔时发生爆炸。特别是，常规用作用于二次电池的隔板的聚烯烃基多孔聚合物基板因其材料性质和在包括取向的制造工序期间的特性而在100℃或更高的温度下显示出严重的热收缩行为，由此引起在正极和负极之间的短路。
[0007]为解决以上提及的二次电池的安全性问题，已提出一种通过将过量的无机颗粒与粘合剂的混合物涂布在具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上而具有多孔有机
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无机涂层的隔板。
[0008]然而，在这种隔板的情况下，多孔有机
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无机涂层的引入导致了多种问题，所述问题包括隔板电阻增加和对电极的粘附性下降。因此，需要解决以上提及的问题。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]本公开内容旨在提供一种已改善对电极的粘附性并显示出优异的耐热性的用于
二次电池的隔板。
[0011]本公开内容还旨在提供一种设有所述隔板的二次电池。
[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用于二次电池的隔板。
[0014]根据本公开内容的第一实施方式，提供一种用于二次电池的隔板，包括：
[0015]具有多个孔的多孔聚合物基板；和
[0016]位于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包括多个无机颗粒、粘合剂聚合物、和含有尿烷键的交联聚合物的多孔涂层，其中所述粘合剂聚合物和所述含有尿烷键的交联聚合物位于所述无机颗粒的整个或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并将所述无机颗粒固定，
[0017]所述含有尿烷键的交联聚合物具有100,000至5,000,000的重均分子量，并且
[0018]所述交联聚合物以基于100重量份的所述粘合剂聚合物和所述交联聚合物的总重量的6重量份至60重量份的量使用。
[0019]根据本公开内容的第二实施方式，提供如在第一实施方式中限定的用于二次电池的隔板，其中所述含有尿烷键的交联聚合物具有200,000至4,000,000的重均分子量。
[0020]根据本公开内容的第三实施方式，提供如在第一实施方式或第二实施方式中限定的用于二次电池的隔板，其中所述交联聚合物的含量是基于100重量份的所述粘合剂聚合物和所述交联聚合物的总重量的9重量份至55重量份。
[0021]根据本公开内容的第四实施方式，提供了如在第一实施方式至第三实施方式中任一者中限定的用于二次电池的隔板，所述隔板具有35％或更小的热收缩率。
[0022]根据本公开内容的第五实施方式，提供了如在第一实施方式至第四实施方式中任一者中限定的用于二次电池的隔板，其中所述含有尿烷键的交联聚合物是在所述二次电池的活化期间通过至少一种可交联的聚合物的交联反应来获得。
[0023]根据本公开内容的第六实施方式，提供了如在第一实施方式至第五实施方式中任一者中限定的用于二次电池的隔板，其中所述多孔聚合物基板是聚烯烃基多孔聚合物基板。
[0024]根据本公开内容的第七实施方式，提供了如在第一实施方式至第六实施方式中任一者中限定的用于二次电池的隔板，其中所述粘合剂聚合物是聚偏二氟乙烯
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共
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯
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共
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三氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚甲基丙烯酸丁酯(polybutylmethacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrro1idone)、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(cellulose acetate)、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(cyanoethylpolyvinylalchol)、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 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】1.一种用于二次电池的隔板，包括：具有多个孔的多孔聚合物基板；和位于所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包括多个无机颗粒、粘合剂聚合物、和含有尿烷键的交联聚合物的多孔涂层，其中所述粘合剂聚合物和所述含有尿烷键的交联聚合物位于所述无机颗粒的整个或部分表面上以将所述无机颗粒彼此连接并将所述无机颗粒固定，所述含有尿烷键的交联聚合物具有100,000至5,000,000的重均分子量，并且基于100重量份的所述粘合剂聚合物和所述含有尿烷键的交联聚合物的总重量，所述含有尿烷键的交联聚合物以6重量份至60重量份的量被包括。2.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述含有尿烷键的交联聚合物具有200,000至4,000,000的重均分子量。3.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中基于100重量份的所述粘合剂聚合物和所述含有尿烷键的交联聚合物的总重量，所述含有尿烷键的交联聚合物的含量是9重量份至55重量份。4.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，所述隔板具有35％或更小的热收缩率。5.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述含有尿烷键的交联聚合物是在所述二次电池的活化期间通过至少一种可交联的聚合物的交联反应来获得。6.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述多孔聚合物基板是聚烯烃基多孔聚合物基板。7.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述粘合剂聚合物是聚偏二氟乙烯
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共
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六氟丙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯
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共
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三氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutylacrylate)、聚甲基丙烯酸丁酯(polybutylmethacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrro1idone)、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(cellulose acetate)、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(cyanoethylpolyvinylalchol)、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)、或它们中两者或更多者的化合物。8.根据权利要求1所述的用于二次电池的隔板，其中所述无机颗粒是具有5或更大的介电常数的无机颗粒、具有锂离子传输能力的无机颗粒、或它们的混合物。9.一种二次电池，包括正极、负极、和插置在所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述隔板与权利要求1至8中任一项中限定的相同。10.一种制造具有如权利要求1中限定的隔板的二次电池的方法，包括下述步骤：制备包括多个无机颗粒、粘合剂聚合物、可交联的聚合物、和分散介质的浆料；将所述浆料施加至多孔聚合物基板的至少一个表面上以制备具有多孔涂层的初级隔板；
将包括集电器和设置在所述集电器的至少一个表面上的电极层的电极以使得所述电极层面向所述初级隔板的多孔涂层的方式堆叠在所述多孔涂层的顶表面上，从而制备初级隔板
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电极复合体；制备包括所述初级隔板
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电极复合体的二次电池；和活化所述二次电池，其中所述多孔涂层的所述可交联的聚合物在所述活化所述二次电池的步骤中进行交联以获得含有尿烷键的交联聚合物。11.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：权慧珍，尹秀珍，郭鍾宪，尹正爱，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：