本申请基于2023年3月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2023-0038901号,并要求其优先权,所述韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。本公开内容涉及电化学装置用隔膜和包含所述隔膜的电化学装置。
背景技术:
1、电化学装置利用电化学反应将化学能转化为电能,近年来,由于能量密度和电压高、循环寿命长、适用于各个领域,锂二次电池已得到广泛使用。
2、锂二次电池可以包含使用正极、负极和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜制造的电极组件,并且可以通过将所述电极组件与电解液一起容纳在壳中来制造。
3、另一方面,为了改善采用电化学装置的二次电池的性能和安全性,正在对正极、负极和隔膜各自的特性进行改善。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开内容提供了在高温湿状态下表现出降低的尺寸变化率的电化学装置用隔膜、制造所述隔膜的方法、和包含所述隔膜的电化学装置。
3、本公开内容的优点并不限于上述优点,本公开内容所属领域的普通技术人员可以从下文的描述中清楚地理解其它优点。
4、技术方案
5、根据本公开内容的一个实施方式,提供了一种电化学装置用隔膜,包含:多孔聚合物基材;和在所述多孔聚合物基材的至少一个表面上形成的多孔涂层,所述多孔涂层包含无机粒子和聚合物粘合剂,所述无机粒子在其表面上形成有包含胺基的聚合物的涂层,并且所述聚合物粘合剂的至少一部分与所述包含胺基的聚合物交联。
6、根据本公开内容的一个实施方式,所述包含胺基的聚合物是多巴胺或其衍生物。
7、根据本公开内容的一个实施方式,所述涂层的厚度是约2 nm至20 nm。
8、根据本公开内容的一个实施方式,所述聚合物粘合剂包含选自由糊精、聚醚醚酮、聚醚砜和聚丙烯酰胺组成的组的一种以上。
9、根据本公开内容的一个实施方式,所述聚合物粘合剂包含选自由丙烯酸酯/盐、丙烯酸、马来酸、衣康酸、甲基丙烯酸和丙烯酸羧乙酯组成的组的单体的(共)聚合物。
10、根据本公开内容的一个实施方式,所述聚合物粘合剂的约60重量%至80重量%与所述包含胺基的聚合物交联。
11、根据本公开内容的一个实施方式,相对于单位面积的所述多孔聚合物基材,所述多孔涂层的负载量为约5.5 g/m2至8 g/m2。
12、根据本公开内容的一个实施方式,以所述多孔涂层的总重量计,所述多孔涂层包含含量为约90重量%至95重量%的无机粒子。
13、根据本公开内容的一个实施方式,所述隔膜还包含在所述多孔涂层的表面上形成的第二聚合物涂层,所述第二聚合物涂层含有所述包含胺基的聚合物。
14、根据本公开内容的一个实施方式,所述第二聚合物涂层中的所述包含胺基的聚合物的至少一部分与所述多孔涂层的聚合物粘合剂交联。
15、根据本公开内容的一个实施方式,所述第二聚合物涂层还包含糊精。
16、根据本公开内容的另一个实施方式,提供了一种电化学装置,包含:正极、负极、和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜,所述隔膜是上述电化学装置用隔膜。
17、所述电化学装置可以是锂二次电池。
18、有益效果
19、根据本公开内容的一个实施方式的电化学装置用隔膜在其中用电解液浸渍所述隔膜的湿状态下提供了改善的尺寸稳定性。例如,在约130℃以上的高温条件下,所述隔膜在td方向上的热收缩率小于约10%,由此,可以防止由所述隔膜的热收缩导致的电极暴露。
1.一种电化学装置用隔膜,所述隔膜包含:
2.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中所述包含胺基的聚合物是多巴胺或其衍生物。
3.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中所述涂层的厚度是2 nm至20 nm。
4.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中所述聚合物粘合剂包含选自由糊精、聚醚醚酮、聚醚砜和聚丙烯酰胺组成的组的一种以上。
5.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中所述聚合物粘合剂包含选自由丙烯酸酯/盐、丙烯酸、马来酸、衣康酸、甲基丙烯酸和丙烯酸羧乙酯组成的组的单体的(共)聚合物。
6.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中所述聚合物粘合剂的60重量%至80重量%与所述包含胺基的聚合物交联。
7.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中相对于单位面积的所述多孔聚合物基材,所述多孔涂层的负载量为5.5 g/m2至8 g/m2。
8.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,其中以所述多孔涂层的总重量计,所述多孔涂层包含含量为90重量%至95重量%的无机粒子。
9.根据权利要求1所述的电化学装置用隔膜,所述隔膜还包含:
10.根据权利要求9所述的电化学装置用隔膜,其中所述第二聚合物涂层中的所述包含胺基的聚合物的至少一部分与所述多孔涂层的聚合物粘合剂交联。
11.根据权利要求9所述的电化学装置用隔膜,其中所述第二聚合物涂层还包含糊精。
12.一种电化学装置,包含: