制造用于锂二次电池的隔膜的方法，由此制造的用于锂二次电池的隔膜，以及使用该隔膜制造锂二次电池的方法与流程

本公开内容要求享有于2022年6月7日向韩国专利局提交的第10-2022-0068744号韩国专利申请的申请日的权益，通过引用将上述韩国专利申请的全部内容并入本文。本公开内容涉及制造用于锂二次电池的隔膜的方法、由此制造的锂二次电池隔膜以及使用该隔膜的锂二次电池的制造方法。

背景技术：

1、作为用于锂二次电池的隔膜，使用具有多个孔并基于诸如聚烯烃的聚合物的多孔基板。为了提高多孔聚合物基板和电极之间的粘附性或为了提高多孔聚合物基板的耐热性，已经开发了一种隔膜，该隔膜由多孔聚合物基板以及形成在该多孔聚合物基板的至少一个表面上的聚合物层或含聚合物涂层组成，其中含聚合物涂层由聚合物和有机颗粒的混合物制成。

2、通常，电极组件是通过层压处理来制造的，在层压处理中，通过施加热量和压力来将隔膜和电极粘合在一起。施加到隔膜上的热量和压力越高，电极和隔膜之间的粘合力就越高。

3、近来，为了提高生产率的目的，提高了处理速度。这导致将热量施加到隔膜的时间减少。在这种情况下，为了确保隔膜的粘附性，增加了所施加的压力。然而，存在的问题是，施加压力的增加会导致隔膜的孔隙缩小或被封闭。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容的目的是提供一种制造用于锂二次电池的隔膜的方法，该隔膜能够减轻在层压处理期间由于高的施加压力而导致多孔聚合物基板的孔隙缩小或被封闭的变形现象，在层压处理中，电极粘合到包括多孔聚合物基板和设置在多孔聚合物基板的至少一个表面上的含聚合物涂层的隔膜。本公开内容还提供了一种使用该隔膜制造锂二次电池的方法。

3、本公开内容的另一个目的是提供一种用于锂二次电池的隔膜，该隔膜具有上述特性。

4、显而易见的是，本公开内容的目的和优点可以通过权利要求中所描述的手段或方法及其组合来实现。

5、技术方案

6、本公开内容的第一方面提供了一种制造用于锂二次电池的隔膜的方法，该方法包括：

7、(s11)将聚合物溶液涂覆到具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上，从而用聚合物溶液浸渍多孔聚合物基板的孔，还聚合物溶液是通过使可溶于电解质的第一聚合物溶解在溶剂中来制备的；和

8、(s12)在聚合物溶液上涂覆并干燥含有不溶于电解质的第二聚合物的浆料。

9、根据本公开内容的第二方面，在第一方面的方法中，

10、所述方法还包括在根据步骤s12涂覆浆料之前，干燥根据步骤s11涂覆的聚合物溶液。

11、根据本公开内容的第三方面，在第一或第二方面的方法中，

12、第一聚合物包括从由聚丙烯腈(pan)、聚乳酸(pla)和聚丙烯酸(paa)构成的群组中选择的一种或多种类型。

13、根据本公开内容的第四方面，在第一至第三方面中的任一方面的方法中，

14、聚合物溶液中的第一聚合物的浓度为5重量％至70重量％。

15、根据本公开内容的第五方面，在第一至第四方面中的任一方面的方法中，

16、第二聚合物包括从由pvdf-hfp共聚物、pvdf-ctfe共聚物、pvdf-hfp-ctfe三元共聚物和氰乙基聚乙烯醇构成的群组中选择的一种或多种类型。

17、根据本公开内容的第六方面，在第一至第五方面中的任一方面的方法中，

18、浆料还包括无机颗粒。

19、本公开内容的第七方面提供了一种用于锂二次电池的隔膜，所述隔膜包括：

20、具有多个封闭孔的多孔聚合物基板，其中包含可溶于电解质的第一聚合物；和

21、设置于多孔聚合物基板的至少一个表面上且包括不溶于电解质的第二聚合物的外涂层。

22、根据本公开内容的第八方面，在第七方面的隔膜中，

23、隔膜还包括设置在多孔聚合物基板和外涂层之间的涂层，其中该涂层包括第一聚合物。

24、本公开内容的第九方面提供了一种用于锂二次电池的隔膜，所述隔膜包括：

25、具有多个孔的多孔聚合物基板；

26、设置在所述孔中的第一聚合物涂层，使得所述多孔聚合物基板的孔被封闭，第一聚合物可溶于电解质；和

27、设置在第一聚合物涂层的上表面上并且包括不溶于电解质的第二聚合物的外涂层。

28、根据本公开内容的第十方面，在第七至第九方面中的任一方面的隔膜中，

29、第一聚合物包括从由聚丙烯腈(pan)、聚乳酸(pla)和聚丙烯酸(paa)构成的群组选择中的一种或多种类型。

30、根据本公开内容的第十一方面，在第七至第十方面中的任一方面的隔膜中，

31、所述第二聚合物包括从由pvdf-hfp共聚物、pvdf-ctfe共聚物、pvdf-hfp-ctfe三元共聚物和氰乙基聚乙烯醇构成的群组中选择的一种或多种类型。

32、根据本公开内容的第十二方面，在第七至第十一方面中的任一方面的隔膜中，

33、外涂层还包括无机颗粒。

34、根据本公开内容的第十三方面，在第七至第十二方面中任一方面的隔膜中，

35、无机颗粒和第二聚合物在外涂层中的含量比在50:50至99:1的范围内。

36、本公开内容的第十四方面提供了一种制造锂二次电池的方法，所述方法包括：

37、(s21)通过将根据第七至第十三方面中的任一方面的隔膜与阴极和阳极进行层压，来制备电极组件；和

38、(s22)通过在将被层压的电极组件装载到电池壳中之后注入电解质，从而通过溶解第一聚合物来打开多孔聚合物基板的封闭孔。

39、有益效果

40、在制造包括形成在多孔聚合物基板的至少一个表面上的含聚合物涂层的隔膜的方法中，将含有可溶于电解质的第一聚合物的聚合物溶液涂覆到多孔聚合物基板的至少一个面上，使得聚合物溶液可以浸渍到多孔聚合物基板的孔中，然后涂覆含有不溶于电解质的第二聚合物的浆料并进行干燥。

41、通过该制造工艺，由于第一聚合物的涂层导致第一聚合物存在于孔中，多孔聚合物基板的孔被封闭，因此，由于孔中存在第一聚合物，即使在电极层压处理中施加高压，也可以减轻其中孔的尺寸缩小或被封闭的变形现象。

42、在将制造的电极组件装载到电池壳中之后，注入电解质以制造二次电池，并且，位于多孔聚合物基板的孔中并因此封闭孔的第一聚合物被电解质洗脱，因此封闭孔被打开，从而恢复锂离子通过功能。

技术特征：

1.一种制造用于锂二次电池的隔膜的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在根据s12涂覆所述浆料之前，干燥根据s11涂覆的所述聚合物溶液。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一聚合物包括从由聚丙烯腈(pan)、聚乳酸(pla)和聚丙烯酸(paa)构成的群组中选择的一种或多种类型。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述聚合物溶液中的所述第一聚合物的浓度为5重量％至70重量％。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二聚合物包括从由pvdf-hfp共聚物、pvdf-ctfe共聚物、pvdf-hfp-ctfe三元共聚物和氰乙基聚乙烯醇构成的群组中选择的一种或多种类型。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述浆料进一步包含无机颗粒。

7.一种用于锂二次电池的隔膜，所述隔膜包括：

8.根据权利要求7所述的隔膜，还包括设置在所述多孔聚合物基板和所述外涂层之间的涂层，

9.根据权利要求7所述的隔膜，其中所述第一聚合物包括从由聚丙烯腈(pan)、聚乳酸(pla)和聚丙烯酸(paa)构成的群组中选择的一种或多种类型。

10.根据权利要求7所述的隔膜，其中所述第二聚合物包括从由pvdf-hfp共聚物、pvdf-ctfe共聚物、pvdf-hfp-ctfe三元共聚物和氰乙基聚乙烯醇构成的群组中选择的一种或多种类型。

11.根据权利要求7所述的隔膜，其中所述外涂层还包括无机颗粒。

12.根据权利要求11所述的隔膜，其中所述无机颗粒和所述第二聚合物在所述外涂层中的含量比为50:50至99:1。

13.一种制造锂二次电池的方法，所述方法包括：

技术总结
提供了一种制造具有改进的抗耐压性的用于锂二次电池的隔膜的方法。根据本公开内容的一个方面，提供了一种制造用于锂二次电池的隔膜的方法，该方法包括：(S11)将聚合物溶液涂覆到具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上，从而利用所述聚合物溶液浸渍所述多孔聚合物基板的孔，该聚合物溶液具有其中可溶于电解质的第一聚合物被溶解在电解质溶剂中的形式；以及(S12)在所述涂覆的聚合物溶液上涂覆并干燥含有不溶于所述电解质的第二聚合物的浆料。

技术研发人员：裵元㥀,郑邵美,李昭咏,朴素定,金庆泰
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17