[发明专利]用于电化学装置的隔板和制造该隔板的方法

说明书

本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板，所述隔板包括多孔聚合物基板和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的无机涂层，其中所述无机涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包括聚偏二氟乙烯(PVdF)基聚合物，并且所述PVdF基聚合物的主链中的至少一个氢原子被丙烯酸化合物衍生的官能团取代。

技术领域

本申请要求于2018年10月29日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0130072号的优先权。本公开内容涉及一种用于电化学装置的隔板，其中所述电化学装置可以是一次电池或二次电池，并且所述二次电池包括锂离子二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水二次电池已被广泛用作诸如笔记本电脑、移动电话、数码相机、便携式摄像机等便携式电子仪器的电源。此外，近来，由于这种电池具有高能量密度的特点，人们对其在车辆上的应用进行了研究。

随着便携式电子仪器的小型化和轻量化，非水二次电池的外壳得到简化。在最初阶段，将不锈钢制成的电池罐用作外壳。然而，由于开发了由铝制成的外壳，因此近来已经开发了由铝层压包装制成的软包装外壳。在由铝层压包装制成的软包装外壳的情况下，它们是柔性的，因此在充电/放电过程中可能在电极和隔板之间形成间隙，从而导致循环寿命降低的技术问题。为了解决上述问题，电极与隔板之间的粘附技术很重要，并且已经对该技术提出了许多建议。

此外，当制造弯曲电池时，包括结合至电极的隔板的电极组件经受诸如弯曲之类的变形。当电极和隔板之间的结合力低时，在这种变形下它们可能彼此分离。结果，在电极与隔板之间不会发生电化学反应，或者可能会产生效率低的死区(dead space)，从而导致电池质量下降的问题。

通常，聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVdF)基树脂被用作电极粘合剂层的粘合剂树脂。此外，通过湿相分离工艺使粘合剂树脂向隔板的表面迁移，从而可以在无机涂层的表面附近形成具有高粘合剂树脂含量的粘合剂顶层部分。然而，PVdF基树脂本身不具有高粘附性，因此难以确保高水平的结合力。为了提高粘附性，可以增加粘合剂树脂的含量或涂覆量。然而，在这种情况下，所得的粘合剂层具有增加的厚度，从而导致能量密度的降低和电阻的增加，这是不希望的。即使隔板的厚度薄，也要求隔板的粘合剂层实现高粘附性和高离子传导性。此外，为了长期稳定地使用电池，隔板应该是化学和电化学稳定的材料。此外，用于制造隔板的工序应提供高生产率以允许以低成本大量生产。在这些情况下，需要开发满足上述要求的用于二次电池的隔板。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在提供一种隔板，所述隔板具有较小的厚度并且包括对电极具有改善的粘附性的无机涂层。本公开内容还旨在提供一种用于制造具有上述特征的隔板的方法。将易于理解的是，本公开内容的目的和优点可通过在随附的权利要求以及它们的组合中示出的手段来实现。

技术方案

在本公开内容的一个方面，提供了一种用于电化学装置的隔板。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，所述隔板包括多孔聚合物基板和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的无机涂层，其中所述无机涂层包括无机颗粒和粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包括聚偏二氟乙烯(PVdF)基聚合物，并且所述PVdF基聚合物的主链中的至少一个氢原子被丙烯酸化合物衍生的官能团取代。

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电化学装置的隔板，其中聚偏二氟乙烯(PVdF)基聚合物包括由以下[化学式1]表示的聚合物，其中R1和R2各自独立地表示H或由以下[化学式2]表示的基团，其中R3、R4和R5各自独立地表示H或者C10或更低级的烷基。

[化学式1]

[化学式2]