[发明专利]用于电化学装置的隔板和包括该隔板的电化学装置

说明书

披露了一种用于电化学装置的隔板以及包括该隔板的电化学装置。所述隔板包括多孔聚合物基板和设置在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的耐热涂层，其中所述耐热涂层是在其中形成有孔的多孔聚合物层，并且包括聚乙烯基吡咯烷酮基聚合物和PVDF基聚合物。

技术领域

本申请要求于2019年5月9日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0054535号和于2020年4月28日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0051771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包括该隔板的电化学装置。

背景技术

近来，电化学装置在确保其安全性方面受到越来越多的关注。特别地，诸如锂二次电池之类的二次电池具有包括正极、负极和隔板的电极组件。这样的电极组件可被制造成具有其中隔板插置在正极和负极之间的结构。

尽管许多生产公司已生产这些电化学装置，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，由此导致正极和负极之间的短路。

为了解决上述电化学装置的安全性问题，已经提出了一种包括通过将过量的无机颗粒与粘合剂树脂的混合物涂覆在具有多个孔的多孔基板的至少一个表面上而形成的多孔涂层的隔板。由于多孔涂层中包含的无机颗粒具有高的耐热性，因此即使在电化学装置过热的情况下，也可以维持正极和负极之间的电绝缘，从而防止短路。

用于形成这种多孔涂层的工艺包括如下几个步骤：将聚合物树脂与溶剂混合以制备聚合物溶液；将无机颗粒引入到聚合物溶液中并将无机颗粒均匀地分散在浆料中；将浆料研磨以将无机颗粒控制到预定尺寸；或类似的步骤。在该工艺中，将无机颗粒分散和研磨需要花费很长时间，这会导致该工艺延时。

在这些情况下，需要开发一种显示出高加工效率并且与包含无机颗粒的隔板的品质具有相似品质的隔板。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供一种显示出高加工效率的隔板。本公开还旨在提供一种具有小的厚度和高的耐热性/稳定性的隔板。本公开内容的这些和其他目的和优点可以通过以下详细描述来理解，并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。

技术方案

本公开内容旨在解决现有技术的问题。根据本公开内容的实施方式，提供一种用于电化学装置的隔板，包括：多孔聚合物基板；和在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上形成的耐热涂层，其中所述耐热涂层包括含PVDF基聚合物和聚乙烯基吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)基聚合物的树脂组合物，其中所述PVP基聚合物的含量为基于100重量％的所述树脂组合物的5重量％至40重量％，所述PVP基聚合物的分子量(Mw)为900,000g/mol或更大，所述树脂组合物以1g/cm²或更高的负载量负载在所述多孔聚合物基板的表面上，并且所述隔板的透气性为900s/100cc或更低

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所限定的用于电化学装置的隔板，其中所述耐热涂层的厚度为0.5μm至5.0μm。