[发明专利]隔膜、包含隔膜的锂二次电池和其制造方法

说明书

本公开内容涉及一种隔膜，包含：非交联聚烯烃层；和交联聚烯烃层，所述交联聚烯烃层被设置在所述非交联聚烯烃层的一个表面上并且具有至少一个由以下化学式1表示的交联键，其中正极面向所述隔膜的所述非交联聚烯烃层。本公开内容还涉及一种锂二次电池，包含正极、负极以及置于所述正极和所述负极之间的隔膜；以及所述锂二次电池的制造方法。所述锂二次电池具有高熔化温度并且在高电压/高温环境下显示出高氧化稳定性。

技术领域

本公开内容涉及一种隔膜、包含所述隔膜的锂二次电池和其制造方法。

本申请要求于2018年1月31日在韩国提交的韩国专利申请号10-2018-0012301的优先权，该韩国专利申请包括说明书和附图在内的公开内容以引用的方式并入本文。

背景技术

最近，能量存储技术已经受到越来越多的关注。随着能量存储技术的应用已经扩展到用于手机、便携式摄像机和笔记本电脑的能量并且甚至扩展到用于电动车辆的能量，对电化学装置的研究和开发的努力已经越来越多地具体化。在这种背景下，电化学装置最受关注。在这样的电化学装置中，已经聚焦于可再充电二次电池的开发。最近，在开发这样的电池时，为了改善容量密度和比能量，对于设计新型电极和电池已经进行了积极的研究。

在可商购获得的二次电池中，在1990年代早期开发的锂二次电池与常规电池如使用水性电解质的Ni-MH、Ni-Cd和硫酸铅电池相比，具有更高的工作电压和显著更高的能量密度，因此已经受到关注。

这样的锂二次电池包含正极、负极、电解质和隔膜。特别地，隔膜需要具有用于将正极和负极彼此分离的绝缘性能、和基于高孔隙率用于增加锂离子渗透性的高离子传导性。

此外，隔膜需要在关闭(shut-down)温度与熔化(melt down)温度之间具有宽的间隔，以使得包含所述隔膜的锂二次电池可以确保安全性。

用于降低关闭温度的方法包括切断隔膜中的聚合物链以产生自由基的方法，或将具有低熔点的支化聚合物与线性聚合物共混以获得隔膜的方法。用于提高熔化温度的方法包括使多孔聚合物基材交联的方法。

例如，为了实施使多孔聚合物基材交联的方法，可以使用电子束交联工序、使用引发剂或交联剂的化学交联工序等。然而，电子束交联工序具有工厂和设备投资成本显著高的缺点并且显示出它不能提高熔化温度的问题。同时，在大多数化学交联工序的情况下，存在当聚合物链直接交联时它们不能提高熔化温度的问题。

因此，本公开内容为了实现提高熔化温度的目的，在这样的化学交联工序中使用水性交联工序，其中使硅氧烷等在聚合物链之间交联(即聚合物链不直接交联，而是借助于硅氧烷等间接交联)。在这样的水性交联工序的情况下，使用引发剂或交联剂。当在交联之后引发剂残留或在交联期间产生的未反应自由基存在时，在多孔聚合物基材中存在缺陷部位。结果，当锂二次电池在高电压/高温环境下工作时，在正极和隔膜之间的界面处由于氧化而发生副反应。

发明内容

技术问题

因此，本公开内容旨在提供一种锂二次电池，包含隔膜，所述隔膜提高多孔聚合物基材的熔化温度并且还具有氧化稳定性。

技术方案

在本公开内容的一个方面，提供了根据以下实施方式中的任一者的锂二次电池。

根据第一实施方式，提供了一种锂二次电池，包含正极、负极以及置于所述正极和所述负极之间的隔膜，其中所述隔膜包含：非交联聚烯烃层；和交联聚烯烃层，所述交联聚烯烃层被设置在所述非交联聚烯烃层的一个表面上并且具有至少一个由以下化学式1表示的交联键，并且所述正极面向所述隔膜的所述非交联聚烯烃层。