公开了一种用于电化学装置的隔板，该隔板具有由在无机涂层中的无机颗粒的聚集形成的低含量的次级颗粒。特别地，隔板具有从隔板表面突出到预定高度或更高的低含量的次级颗粒。由于无机颗粒没有聚集而是均匀地分布在所述无机涂层中，因此当将所述隔板应用于电池并且由于电池的充电/放电而在电池中产生压力时，所述隔板允许压力均匀地分散在隔板的整个表面上。以这种方式，可以使隔板的变形最小化。同时，当使用由聚合物材料制成的多孔膜作为隔板基板时，从次级颗粒向隔板基板的局部部位集中施加压力的倾向较低，因此所述隔板基板的损伤较少，从而减少了发生短路的可能性。从而减少了发生短路的可能性。从而减少了发生短路的可能性。
【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和包括该隔板的电化学装置
[0001]本申请要求于2019年11月19日在韩国提交的韩国专利申请第10
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2019
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0148978号的优先权。本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板、和一种包括该隔板的电化学装置。具体地，本公开内容涉及一种具有较小厚度、优异的粘附性和改进的介电击穿性能的隔板、和一种包括该隔板的电化学装置。
技术介绍
[0002]近来，储能技术已日渐受到关注。随着储能技术的应用已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，研发电化学装置的努力已越来越多地得以实现。在这一背景下，电化学装置最受瞩目。在这些电化学装置中，可充电的二次电池的发展一直受到关注。最近，在开发这种电池时，为了提高容量密度和比能，已积极进行有关设计新型电极和电池的研究。
[0003]在市售可得的二次电池中，20世纪90年代早期开发的锂二次电池已受瞩目，因为与诸如使用水性电解质的Ni
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MH、Ni
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Cd、和硫酸
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铅电池之类的传统电池相比，它们具有更高的操作电压和显著更高的能量密度。然而，这类锂离子电池的缺点在于：它们存在着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，并且需要复杂的制造工序。
[0004]最近，锂离子聚合物电池因改善了锂离子电池的上述缺点而被视为下一代电池之一。然而，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，迫切需要一种能够改善上述问题的解决方案。
[0005]尽管许多生产公司已生产此类电化学装置，但其安全性特性表现出不同的迹象。评估并确保这些电化学装置的安全性是非常重要的。最重要的考虑在于电化学装置不应当在它们发生故障时损害使用者。出于这一目的，安全性标准严格地控制电化学装置中的着火和排烟。对于电化学装置的安全性特性，极其关注当电化学装置过热而导致隔板的热失控或穿孔时的爆炸。特别是，在100℃或更高的温度下，常规用作用于电化学装置的隔板的聚烯烃基多孔基板因它的材料性质和在其制造工艺期间包括取向在内的特性而表现出严重的热收缩行为，由此导致阴极和阳极之间的短路。
[0006]为了解决电化学装置的上述安全性问题，已经提出了一种具有多孔涂层的隔板，这种多孔涂层是通过将包含无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物涂布在多孔隔板片(基板)的至少一个表面上而形成的。由于无机涂层中所含的无机颗粒与聚合物材料相比具有更高的耐热性，因此与使用仅包括聚合物材料的基板的隔板不同，即使在电化学装置过热时，也可以获得防止正极和负极之间短路的效果。然而，如图1所示，存在如下问题：在制备用于形成无机涂层的浆料期间，引入涂层的无机颗粒没有均匀地分散在浆料中，而是局部集中或相互凝聚。这抑制了隔板的薄膜化并导致产生耐压缺陷。在这些情况下，越来越需要开发一种易于薄膜化、减少次级颗粒聚集的产生并且具有优异的介电击穿性能的隔板。
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]本公开内容旨在解决现有技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种用于电化学装置的隔板，这种隔板具有在无机涂层中的低含量的次级颗粒、即无机颗粒的聚集体，并且显示出高介电击穿电压以提供低的耐压缺陷产生率。本公开内容还旨在提供一种用于制造上述隔板的方法。将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合所示的方式来实现。
[0009]技术方案
[0010]根据本公开内容的第一实施方式，提供一种用于电化学装置的隔板，包括：具有多个孔的多孔基板；以及多孔无机涂层，所述多孔无机涂层形成在所述多孔基板的至少一个表面或两个表面上并且包含多个无机颗粒和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固定的粘合剂树脂，
[0011]其中基于所述无机涂层的总重量100重量％，所述无机颗粒以50重量％或更多的量存在，并且所述隔板具有由下式1定义的70％或更大的比率(A)：
[0012][式1][0013]比率(A)(％)＝[(压缩前的初始介电击穿电压
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压缩后的介电击穿电压)/(压缩前的初始介电击穿电压)]×
100，
[0014]其中压缩前的初始介电击穿电压是指在通过向隔板施加直流电流以使隔板以预定速率升压时发生短路的电压，压缩后的介电击穿电压是指在1MPa至10MPa的范围内对隔板进行加压的同时，在通过向所述隔板施加直流电流以使隔板以预定比率升压时发生短路的电压。
[0015]根据本公开内容的第二实施方式，提供如第一实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，从所述无机涂层的表面观察时，所述隔板不具有次级颗粒，或者从所述无机涂层的表面观察到的次级颗粒的直径为50μm或更小，其中所述次级颗粒是多个初级颗粒的聚集体。
[0016]根据本公开内容的第三实施方式，提供如第一或第二实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，从所述无机涂层的表面观察时，所述隔板不具有次级颗粒，或者从所述无机涂层的表面观察到的次级颗粒的直径为50μm或更小并且从隔板表面突出至3μm或更小的高度，其中所述次级颗粒是多个初级颗粒的聚集体。
[0017]根据本公开内容的第四实施方式，提供如第一至第三实施方式中的任一项所限定的用于电化学装置的隔板，所述隔板对电极的粘附力为15gf/25mm至200gf/25mm。
[0018]根据本公开内容的第五实施方式，提供如第一至第四实施方式中的任一项所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述粘合剂树脂包括氟化粘合剂树脂，并且所述氟化粘合剂树脂包括选自由聚偏二氟乙烯均聚物、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)、和聚偏二氟乙烯
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共
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三氟氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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chlorotrifluoroethylene)构成的组中的任何一种，或它们中的两种或更多种的混合物。
[0019]根据本公开内容的第六实施方式，提供如第五实施方式中所限定的用于电化学装
置的隔板，其中所述氟化粘合剂树脂的分子量为200,000至1,500,000。
[0020]根据本公开内容的第七实施方式，提供如第六实施方式中所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述氟化粘合剂树脂为PVDF
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HFP，并且HFP的取代率为3重量％至30重量％。
[0021]根据本公开内容的第八实施方式，提供一种电化学装置，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：具有多个孔的多孔基板；以及多孔无机涂层，所述多孔无机涂层形成在所述多孔基板的至少一个表面或两个表面上，并且包含多个无机颗粒和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固定的粘合剂树脂，其中基于所述无机涂层的总重量100重量％，所述无机颗粒以50重量％或更多的量存在，并且所述隔板具有由下式1定义的70％或更大的比率(A)：[式1]比率(A)(％)＝[(压缩前的初始介电击穿电压
‑
压缩后的介电击穿电压)/(压缩前的初始介电击穿电压)]
×
100，其中所述压缩前的初始介电击穿电压是指在通过向所述隔板施加直流电流以使所述隔板以预定速率升压时发生短路的电压，并且所述压缩后的介电击穿电压是指在1MPa至10MPa的范围内对所述隔板进行加压的同时，在通过向所述隔板施加直流电流以使所述隔板以预定比率升压时发生短路的电压。2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，从所述无机涂层的表面观察时，所述隔板不具有次级颗粒，或者从所述无机涂层的表面观察到的所述次级颗粒的直径为50μm或更小，其中所述次级颗粒是多个初级颗粒的聚集体。3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，从所述无机涂层的表面观察时，所述隔板不具有次级颗粒，或者从所述无机涂层的表面观察到的所述次级颗粒的直径为50μm或更小并且从所述隔板表面突出至3μm或更小的高度，其中所述次级颗粒是多个初级颗粒的聚集体。4.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，所述隔板对电极的粘附力为15gf/25mm至200gf/25mm。5.根据权利要求1所述的用于电化学装置的隔板，其中所述粘合剂树脂包括氟化粘合剂树脂，并且所述氟化粘合剂树脂包括选自由聚偏二氟乙烯均聚物、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 fluoride
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co
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trichloro ethylene)、和聚偏二氟乙烯
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共
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三氟氯乙烯(polyvinylidene fluoride
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co
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chloro trifluoroethylene)构成的组中的任何一种，或它们中的两种或更多种...
【专利技术属性】
技术研发人员：成东昱，权慧珍，申先镕，李鍾允，
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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