System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件技术_技高网

隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件技术

技术编号:41537024 阅读:16 留言:0更新日期:2024-06-03 23:15
本公开提供一种隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件。根据一个方面,可提供一种包括多孔性基材及在所述多孔性基材的至少一面上的包括粘合剂及无机物颗粒的无机物颗粒层,所述粘合剂是包括(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元的水溶性粘合剂,以下式(1)的值满足0.15以上的隔膜,(1)BDV/t,所述式(1)中,所述BDV是根据ASTM D 3755测量得到,是将所述隔膜配置在耐电压测试仪的电极之间后在将施加电压以5kV/10sec升压的条件下测量的漏电流值为5mA时的电压(kV),所述t是所述隔膜的整体平均厚度(μm)。本公开的隔膜显著降低电池的低电压不良率的同时具有优异的耐热性、粘合性。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件,根据一个方面,涉及一种显著降低电池的低电压不良率的隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件。


技术介绍

1、最近随着对环保能源的需求增加,在包括手机、计算机等电子设备在内的电动汽车等多种领域正在进行关于电化学元件的研究。对介于正极和负极之间的绝缘性的隔膜而言,为了电化学元件的高容量/高输出特性而正在朝着厚度薄膜化的方向进行研究,但是随着这种隔膜的薄膜化倾向发生电池的低电压不良率上升的问题。即使由数十个电池构成的电动汽车电池组中只有一个电池发生低电压不良也得废弃正常的多个电池,因此降低电池的低电压不良率是非常重要的产业课题。

2、电池的低电压不良是指表现出正常自放电率以上的电压下降行为的现象,推测是由隔膜内异物、针孔等缺陷、陶瓷涂层隔膜的情况下无机物层的组成、分布度、隔膜本身的耐电压特性等多种原因复合引起的。

3、因此,需要开发具有薄的厚度且能够抑制如上所述的电池的低电压不良率的新隔膜。并且,需要开发既能抑制电池的低电压不良率,又能满足现有隔膜所要求的核心特征,也就是耐热性、与电极的粘合性等的新隔膜。

4、【现有技术文献】

5、【专利文献】

6、(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2014-0011136号(2014.01.28)


技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、为了解决上述问题,根据本公开的一个方面,目的在于提供一种薄厚度下也能够显著降低电池的低电压不良率的隔膜、其制造方法及包括所述隔膜的电化学元件。

3、并且,在一个方面,目的在于提供一种显著降低所述电池的低电压不良率的同时具有优异的耐热性、粘合性的隔膜。

4、技术方案

5、作为用户解决上述问题的一个方案,根据本公开的一个方面,可提供一种隔膜,包括多孔性基材及所述多孔性基材的至少一面上的包括粘合剂及无机物颗粒的无机物颗粒层,所述粘合剂是包括(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元的水溶性粘合剂,以下式(1)的值满足0.15以上,

6、(1)bdv/t

7、所述式(1)中,

8、所述bdv是根据astm d 3755测量得到,是将所述隔膜配置在耐电压测试仪的电极之间后在将施加电压以5kv/10秒(5kv/10sec)升压的条件下测量的漏电流值为5ma时的电压(kv),

9、所述t是所述隔膜的整体平均厚度(μm)。

10、根据一个方面,所述无机物颗粒的粒度分布中,(d80-d20)/d50值可以是0.01至2.0。

11、根据一个方面,所述多孔性基材的平均厚度为t1时,t1/t值可以是0.65以上。

12、在一个方面,所述无机物颗粒层的堆积密度可以是1.45g/(m2·μm)以上。

13、在一个方面,所述多孔性基材的表面上可包括极性官能团。

14、在一个方面,将所述隔膜在150℃放置60分钟后测量的md方向及td方向的热收缩率可以是2%以下。

15、在一个方面,所述粘合剂可以是包括(a)(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元、(b)含羟基的(甲基)丙烯酸酯系单体聚合单元及(c)多官能性(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元的共聚物。

16、在一个方面,所述共聚物中(c)多官能性(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元可包括以下化学式3的结构。

17、[化学式3]

18、

19、所述化学式3中,r7至r9各自独立地是包括氢;取代或非取代的直链型或支链型的c1至c6的烷基;取代或非取代的直链型或支链型的c1至c6的烷氧基;取代或非取代的直链型或支链型的c2至c6的烯基;及取代或非取代的直链型或支链型的c2至c6的炔基;中一种以上的官能团,r10是包括羟基、羧基、胺基、酰胺基、醚基、酮基、酯基及醛基中一种以上的c1至c10的直链型或支链型烃基。

20、在一个方面,所述共聚物可包括以下化学式4的结构。

21、[化学式4]

22、

23、所述化学式4中,r1至r9各自独立地是包括氢;取代或非取代的直链型或支链型的c1至c6的烷基;取代或非取代的直链型或支链型的c1至c6的烷氧基;取代或非取代的直链型或支链型的c2至c6的烯基;及取代或非取代的直链型或支链型的c2至c6的炔基;中一种以上的官能团,r10是包括羟基、羧基、氨基、酰胺基、醚基、酮基、酯基及醛基中一种以上的c1至c10的直链型或支链型烃基,l是c1至c6的取代或非取代的直链型或支链型亚烷基,m是65至96,n是4至34,p是0.001至1。

24、根据一个方面,所述化学式4中p可以是0.01至1。

25、在一个方面,所述粘合剂的重均分子量可以是100,000至2,000,000g/mol。

26、在一个方面,所述无机物颗粒层的厚度可以是3μm以下。

27、并且,作为用于达到上述目的的另一方案,根据本公开的一个方面,可提供一种隔膜的制造方法,包括:(s1)制备含包括(甲基)丙烯酰胺系单体聚合单元的水溶性粘合剂及无机物颗粒的浆料的工程;及(s2)将制备的所述浆料涂覆在表面经过亲水性表面处理的多孔性基材的至少一面上形成无机物颗粒层的工程。

28、根据一个方面,所述无机物颗粒中,(d80-d20)/d50值可以是0.01至2.0。

29、在一个方面,所述水溶性粘合剂可以是(a)(甲基)丙烯酰胺系单体、(b)含羟基的(甲基)丙烯酸酯系单体及(c)多官能性(甲基)丙烯酰胺系单体的共聚物。

30、在一个方面,所述(s2)的工程可以还包括将制备的所述浆料涂覆在表面经过亲水性表面处理的多孔性基材的至少一面上之后,静置5分钟以上的工程。

31、在一个方面,执行的所述多孔性基材的亲水性表面处理可包括电晕放电处理及等离子体放电处理中一种以上。

32、并且,作为用于达到上述目的的另一方案,根据本公开的一个方面,可提供一种包括上述方面的隔膜的电化学元件。

33、技术效果

34、根据本公开,作为无机物颗粒层的粘合剂包括本方式的水溶性粘合剂,以下式(1)的值满足0.15以上、0.153以上或0.155以上的隔膜不仅在薄厚度下也能够显著降低电压从期望的电池的电压下降的电池的低电压不良率,同时还能够确保优异的耐热性、粘合性。

35、(1)bdv/t

36、所述式(1)中,所述bdv是根据astm d 3755测量得到,是将所述隔膜配置在耐电压测试仪的电极之间后在将施加电压以5kv/10sec升压的条件下测量的漏电流值为5ma时的电压(kv),所述t是所述隔膜的整体平均厚度(μm)。

37、在一个方面,将所述隔膜在150℃放置60分钟后测量的md方向及td方向的热收缩率为2%以下、1.5%以下或1.3%以下,在具体方面中,可以是1.0%以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隔膜,包括:

2.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

3.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

4.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

5.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

6.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

7.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

8.根据权利要求7所述的隔膜,其中:

9.根据权利要求8所述的隔膜,其中:

10.根据权利要求9所述的隔膜,其中:

11.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

12.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

13.一种隔膜的制造方法,包括:

14.根据权利要求13所述的隔膜的制造方法,其中:

15.根据权利要求13所述的隔膜的制造方法,其中:

16.根据权利要求13所述的隔膜的制造方法,其中,所述(s2)的工程还包括:

17.根据权利要求13所述的隔膜的制造方法,其中:

18.一种电化学元件,包括根据权利要求1至12中任一项所述的隔膜。

【技术特征摘要】

1.一种隔膜,包括:

2.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

3.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

4.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

5.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

6.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

7.根据权利要求1所述的隔膜,其中:

8.根据权利要求7所述的隔膜,其中:

9.根据权利要求8所述的隔膜,其中:

10.根据权利要求9所述的隔膜,其中:

11....

【专利技术属性】
技术研发人员:权兑旭裵兴泽
申请(专利权)人:SK新技术株式会社
类型:发明
国别省市:

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