[发明专利]具有无机涂层的交联聚烯烃隔板和包括该交联聚烯烃隔板的高功率二次电池

说明书

本文披露了一种隔板和一种包括所述隔板的高功率二次电池，所述隔板包括：具有多个孔的交联聚烯烃基板和具有内部孔的无机涂层，所述无机涂层形成在所述交联聚烯烃基板的至少一个表面上，其中所述无机涂层具有通过浸渍相分离法形成的内部孔。

技术领域

本发明涉及一种具有无机涂层的交联聚烯烃隔板和包括该交联聚烯烃隔板的高功率二次电池，且具体地涉及一种包括具有内部孔的无机涂层的隔板，所述无机涂层通过浸渍相分离法形成在具有多个孔的交联聚烯烃基板的至少一个表面上，以及包括该隔板的高功率二次电池。

背景技术

随着对移动装置的需求增加，对作为移动装置的能源的二次电池的需求也急剧增加。在二次电池中，具有高能量密度和长寿命的锂二次电池应用最为广泛。当二次电池被用作手机、笔记本电脑等的电源时，必须稳定地提供恒定的输出。当二次电池被用作加速诸如电钻之类的电动工具以及电动车辆的电源时，二次电池提供瞬时的高功率，并且必须稳定以抵抗诸如振动和掉落之类的外部物理冲击。

锂二次电池由阴极、阳极、电解质溶液和隔板组成。优选地，隔板插置在阴极和阳极之间以使阴极和阳极彼此电绝缘，并基于高孔隙率而提高锂离子的渗透性，从而提高离子电导率。作为隔板的材料，主要使用在形成孔方面具有优势、具有优异的耐化学性、机械性质和电绝缘性质并且不昂贵的聚烯烃，诸如聚乙烯。

由于聚乙烯具有约130℃的低熔点，因此聚乙烯对于在电池中产生的热量不具备尺寸稳定性，并且易于发生收缩变形。在这种情况下，阴极和阳极直接接触，导致由内部短路和热失控引起的着火。

已经提出了通过在聚乙烯隔板的表面上涂覆无机材料或耐热聚合物来改善高温下的热收缩率的许多方法，并且仍然积极地进行与这些方法有关的研究。

尽管如此，具有无机材料或耐热聚合物的涂层的复合隔板的关闭和熔化温度仍在与涂覆之前的隔板的关闭和熔化温度相似的范围内。结果，复合隔板在一定的温度范围内几乎不收缩，但是当其超过熔化温度时迅速收缩，并且阴极和阳极的大面积短路经常导致电池着火和爆炸。

专利文献1涉及一种使用通过硅烷-水交联法交联的聚烯烃基板的隔板，并且披露了能够提供锂离子电池的高温稳定性的隔板。

专利文献2披露了一种配置，其中在制造包括无机涂层的隔板时，通过添加与溶剂部分相容的非溶剂，使涂覆在多孔基板上的无机浆料进行相分离。

然而，上述专利文献中描述的技术不能满足隔板和包括该隔板的高功率二次电池的以下性能：在减小隔板厚度的同时提高室温和低温下的输出和能量密度，并且在保持隔板强度的同时具有高离子电导率。

现有技术文献

专利文献

韩国专利申请公开第2016-0131761号(2016.11.16)

韩国专利申请公开第2017-0037556号(2017.04.04)

发明内容

技术问题

鉴于上述问题提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够在室温和低温下承受高功率并且在保持隔板的机械强度的同时为薄的隔板以及包括该隔板的高功率二次电池。

技术方案

根据本发明，上述和其他目的可以通过提供一种隔板来实现，所述隔板包括：具有多个孔的交联聚烯烃基板；和具有内部孔的无机涂层，所述无机涂层通过浸渍相分离形成在交联聚烯烃基板的至少一个表面上，其中在交联聚烯烃基板的至少一个表面上的无机涂层的厚度大于1μm。

交联聚烯烃基板可以通过硅烷-水交联法形成。

交联聚烯烃基板可具有10％或更大的交联度。