用于制造隔板的方法和由其获得的隔板与流程

本公开内容涉及一种制造可应用于诸如锂二次电池之类的电化学装置的隔板的方法，和由其获得的隔板。本技术要求于2020年6月18日在韩国递交的韩国专利申请第10-2020-0074358号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术：

1、近来，能源存储技术已受到日益增长的关注。对于研发电化学装置的努力已越来越多被实现，因为能源存储技术的应用已被拓展至用于移动电话、摄像机和笔记本pc的能源、乃至用于电动汽车的能源。在这一背景下，电化学装置己最受瞩目。在这些电化学装置中，已集中于可充电二次电池的发展。最近，已进行了关于设计新型电极和电池以便在发展这些电池时改善容量密度和比能的积极研究。

2、在商品可得的二次电池中，发展于1990年代早期的锂二次电池已备受瞩目，因为它们与诸如利用水性电解质的ni-mh、ni-cd和硫酸-铅电池之类的常规电池相比具有更高的运行电压和显著更高的能量密度。

3、尽管已从许多生产公司生产了诸如锂二次电池之类的电化学装置，但其安全性特性示出了不同的迹象。评价并确保这些电化学装置的安全性非常重要。例如，隔板防止正极和负极之间的短路并提供用于传输锂离子的通道。因此，隔板是影响电池的安全性和输出特性的重要因素。

4、同时，这种隔板被插置在电极之间并在施加压力下进行层压以便获得包括正极和负极的电极组件。在此，隔板中的孔结构可被施加至隔板的压力变形。除此之外，当使用硅基负极以实现高能量密度时，负极活性材料可能经历体积膨胀而导致隔板中的孔结构的变形。

5、因此，需要提供一种具有改善的压缩抗性并示出改善的对电极的粘附性的隔板。

技术实现思路

1、技术问题

2、设计本公开内容以解决相关技术的问题，并因此本公开内容有关提供一种制造示出改善的对电极的粘附性并具有改善的压缩抗性的隔板的方法、和由其获得的隔板。

3、本公开内容也有关提供一种设有所述隔板的电化学装置。

4、技术方案

5、在本公开内容的一个方面中，提供了根据下述实施方式中任一者所述的制造隔板的方法。

6、根据第一实施方式，提供一种制造用于锂二次电池的隔板的方法，包括以下步骤：

7、制备用于形成多孔涂层的浆料，所述用于形成多孔涂层的浆料包括分散在不对称线性酮溶剂中的无机颗粒和溶解在其中的粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物包括第一粘合剂聚合物和第二粘合剂聚合物；和

8、将所述用于形成多孔涂层的浆料施加至具有多个孔的多孔聚合物基板上，接着进行干燥，

9、其中所述第一粘合剂聚合物是包括具有多元醇衍生的重复单元的软质片段(softsegment)和具有氨基甲酸酯结合结构的硬质片段(hard segment)的热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane)，

10、所述第二粘合剂聚合物是具有25℃至125℃的玻璃化转变温度(tg)的丙烯酸酯基聚合物，并且

11、所述第一粘合剂聚合物以基于100重量份的所述粘合剂聚合物的总含量的大于10重量份的量引入。

12、根据第二实施方式，提供如在第一实施方式中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

13、其中所述第一粘合剂聚合物具有30℃至150℃的熔点。

14、根据第三实施方式，提供如在第一实施方式或第二实施方式中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

15、其中所述第一粘合剂聚合物以10：90至90：10的摩尔比包括所述硬质片段和所述软质片段。

16、根据第四实施方式，提供如在第一实施方式至第三实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

17、其中所述第一粘合剂聚合物具有10,000至1,000,000的重均分子量。

18、根据第五实施方式，提供如在第一实施方式至第四实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

19、其中所述第二粘合剂聚合物具有10,000至1,000,000的重均分子量。

20、根据第六实施方式，提供如在第一实施方式至第五实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

21、其中所述第二粘合剂聚合物包括衍生自选自丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体、丙烯酸丁酯单体、丙烯酸2-乙基己酯单体、丙烯酸单体、和甲基丙烯酸甲酯单体的至少一种单体的重复单元。

22、根据第七实施方式，提供如在第一实施方式至第六实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

23、其中所述溶剂是具有4至10的碳原子数的不对称线性酮。

24、根据第八实施方式，提供如在第一实施方式至第七实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

25、其中所述溶剂包括甲基乙基酮、甲基丙基酮(methyl ethyl ketone)、甲基异丁基酮、乙基丙基酮、乙基异丁基酮、或它们中的两者或更多者。

26、根据第九实施方式，提供如在第一实施方式至第八实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

27、其中所述干燥步骤在30％至80％的相对湿度下实施。

28、根据第十实施方式，提供如在第一实施方式至第九实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

29、其中所述无机颗粒相对于所述粘合剂聚合物的总含量的重量比为95∶5至5∶95。

30、根据第十一实施方式，提供如在第一实施方式至第十实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

31、其中所述溶剂是甲基乙基酮，所述第一粘合剂聚合物是所述硬质片段相对于所述软质片段的摩尔比为10：90至90：10的热塑性聚氨酯，并且所述第二粘合剂聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯。

32、根据第十二实施方式，提供如在第一实施方式至第十一实施方式中的任一者中限定的制造用于锂二次电池的隔板的方法，

33、其中所述隔板具有60gf/25mm至300gf/25mm的对电极的粘附性(层压强度，lamistrength)，并且在层压之后示出0％至7％的所述多孔聚合物基板的压缩比。

34、在本公开内容的另一方面中，提供了根据下述实施方式所述的隔板。

35、根据第十三实施方式，

36、提供一种通过如在第一实施方式至第十二实施方式中的任一者中限定的方法获得的用于锂二次电池的隔板，包括：

37、多孔聚合物基板；和

38、形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上、且包括无机颗粒、第一粘合剂聚合物、和第二粘合剂聚合物的多孔涂层。

39、根据十四实施方式，

40、提供一种锂二次电池，包括正极、负极、和插置在所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述隔板与第十三实施方式中限定的相同。

41、有益效果

42、根据本公开内容的实施方式，用于形成多孔涂层的浆料通过将具有预定性质的第一粘合剂聚合物和第二粘合剂聚合物溶解在不对称酮溶剂中来制备，并且隔板可通过使用所述用于形成多孔涂层的浆料来获得。以这种方式，可改善对电极的粘附性(层压强度，lami strength)并增加隔板的压缩抗性。