隔板、其制造方法、包括其的锂电池和制造锂电池的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 将2013年11月19日在韩国知识产权局提交且题为"用于锂电池的隔板、包括其 的锂电池和制造锂电池的方法"的韩国专利申请No.10-2013-0140889通过参考全部引入本 文。
技术领域
[0003] 实施方式涉及用于锂电池的隔板、包括所述隔板的锂电池、和制造所述锂电池的 方法。
【背景技术】
[0004]对于用于信息通讯用便携式电子装置例如个人数字助理（PDA)、移动电话和膝上 型计算机、或电动自行车、电动车等的二次电池的需求已增加。随着朝向较小的和轻质的电 子装置的趋势，具有高的充电和放电容量的小的、轻质的锂电池已变成可用于实际应用的。
【发明内容】
[0005] 实施方式涉及用于锂电池的隔板，包括：设置在多孔基底的表面上的多孔涂层、和 包括以间隔设置在所述多孔涂层的表面处的多个点的第一粘合剂层，所述第一粘合剂层的 所述多个点穿透（穿过）所述多孔涂层以在所述多孔基底的表面上。
[0006] 所述第一粘合剂层的所述多个点可具有约10ym或更大的平均直径。
[0007]所述第一粘合剂层的所述多个点可具有约100 U m-约500 y m的平均直径。
[0008] 所述第一粘合剂层的所述多个点的间隔可为规则的。
[0009] 所述第一粘合剂层的所述多个点的间隔可为规则的，在约0. 1mm-约10_的范围 内。
[0010] 所述第一粘合剂层可包括具有约〇. 5i!m-约2i!m的厚度的点。
[0011] 所述第一粘合剂层可包括如下的一种或多种的聚合物结构的点：聚乙烯、聚丙 烯、乙烯丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚 酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氧乙烯、聚 甲醛、聚氧丙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二 烯共聚物、丙烯酸酯化的（丙烯酸类改性的）苯乙烯_ 丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚 物、丙烯酰基橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯基吡咯烷酮、聚表氯醇、 聚磷嗪、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基批陡、氯磺化聚乙烯、聚砜、聚乙烯醇、热塑性聚酯 橡胶（PTEE)、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、或二乙酰基纤维素。
[0012] 所述第一粘合剂层可设置在负极对面。
[0013] 所述隔板可进一步包括包含以间隔设置在所述多孔基底的与所述多孔涂层相反 的表面处的多个点的第二粘合剂层。
[0014] 所述多孔涂层可包括无机颗粒和聚合物颗粒。
[0015] 所述无机颗粒可包括如下的一种或多种：a-氧化铝（a-Al203)、氧化铝 (Y-A1203)、勃姆石（y-A10(0H))、水铝矿（y-A1 (0H)3)、胶体二氧化硅、氧化锆、氟化镁、 BaTi03、Pb(Zr,Ti)03(PZT) 'PbhLaZiVyTiyOjPLZT)、Pb(Mg1/3Nb2/3)03-PbTi03(PMN-PT)、Hf02、 SrTi03、Ti02、SiC、Sn02、或Ce02。
[0016] 所述聚合物颗粒可包括如下的一种或多种：基于丙烯酸酯的聚合物颗粒或苯乙 烯-丁二烯橡胶颗粒。
[0017] 所述聚合物颗粒可以约0.1重量份-约10重量份的量包括在所述多孔涂层中，基 于100重量份的所述无机颗粒。
[0018] 实施方式还涉及锂电池，其包括正极、负极、和根据实施方式的隔板。
[0019] 实施方式还涉及制造锂电池的方法，所述方法包括：将根据实施方式的隔板设置 在正极和负极之间以形成至少一个电极组件，将所述至少一个电极组件彼此堆叠或将所述 至少一个电极组件卷起，和将所得的所述至少一个电极组件的堆或卷在约70°C-约120°C 下热压以形成一体化（集成的）电极组件，和将电解质注入所述一体化电极组件中。
【附图说明】
[0020] 通过参照附图详细描述示例性实施方式，对于本领域技术人员而言，特征将变得 明晰，在附图中：
[0021] 图1说明根据实例实施方式的用于锂电池的隔板的示意图；
[0022] 图2为说明根据实例实施方式的锂二次电池的结构的分解透视图；
[0023] 图3A说明放大100倍的用于锂电池的实施例1的隔板的表面的激光扫描显微镜 (LSM)图像；
[0024] 图3B说明放大3000倍的用于锂电池的实施例1的隔板的横截面的扫描电子显微 镜（SEM)图像；
[0025] 图4说明用于锂电池的对比例1的隔板的横截面的SEM图像；
[0026] 图5说明实施例1和对比例1的隔板各自与正极之间的粘附力（gf/mm)的图；和
[0027] 图6说明实施例2和对比例2的锂电池的寿命特性的图。
【具体实施方式】
[0028] 现在将在下文中参照附图更充分地描述实例实施方式；然而，它们可以不同的形 式体现且不应被解释为限于本文中阐明的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开 内容将是详尽且完整的，且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施。在附图中，为了说 明的清楚起见，可放大层和区域的尺寸。相同的附图标记始终是指相同的元件。
[0029] 如本文中使用的，术语"和/或"包括相关所列项目的一个或多个的任何和全部组 合。表述例如"的至少一个"当在要素列表之前或之后时，修饰整个要素列表且不修饰所述 列表的单独要素。
[0030] 如本文中使用的，表述"设置在表面上"可指"设置为直接接触所述表面"和"设置 在表面上方"两者。
[0031]图1为根据实例实施方式的用于锂电池的隔板10的示意图。
[0032] 参照图1，隔板10可包括：在多孔基底1的表面上的多孔涂层2、和包括以间隔设 置在多孔涂层2的表面处的多个点的第一粘合剂层3。第一粘合剂层3的所述多个点可穿 透多孔涂层2以在多孔基底1的表面上。在实施中，第一粘合剂层3的所述多个点可接触 多孔基底1。
[0033] 根据本实例实施方式，第一粘合剂层3的所述多个点穿透多孔涂层2以在多孔基 底1的表面上。通常的包括在多孔基底的表面上的多孔涂层的用于锂电池的隔板可具有弱 的对电极的粘附力，且在制造电池单元期间可容易地从电极分离。根据本实例实施方式的 隔板10具有如下的结构：其中第一粘合剂层3的所述多个点可穿透多孔涂层2以在多孔基 底1的表面上，这可防止在单元电池的组装期间多孔涂层2从多孔基底1的分离、变形等。 因此，隔板10可具有改善的对电极的粘附力。因此，包括隔板10的锂电池可具有改善的寿 命特性。
[0034] 第一粘合剂层3的所述多个点可包括具有约10iim或更大的平均直径的点。例 如，所述第一粘合剂层可包括具有约10Um-约500ym的平均直径、和在一些实施方式中约 100iim-约500iim的平均直径、和在一些其它的实施方式中约200iim-约500iim的平均直 径的点。当第一粘合剂层3包括具有约lOym或更大的平均直径的点时，可更易于形成确 保所述点穿透多孔涂层2的结构，且隔板10和电极之间的粘附力可增强。
[0035] 所述第一粘合剂层的所述多个点的间隔可为规则的。例如，所述第一粘合剂层的 所述多个点的间隔可为规则的，在约〇. 1mm-约l〇mm的范围内。当所述多个点的间隔是规 则的时，所述多孔涂层和所述第一粘合剂层之间的粘附力可进一步改善。所述点可具有任 意各种形状。例如，所述点可具有圆、三角形、方形、矩形、菱形、椭圆或扇形的形状。在一些 实施方式中，所述第一粘合剂层的所述多个点可彼此互相连接以形成单一的点。所述第一 粘合剂层可具有约0. 5ym-约2ym的厚度。
[0036] 第一粘合剂层3可包括具有由例如如下的一种或多种形成的聚合物结构的点：聚 乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、 聚四氟乙烯（PTFE)、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚异戊二烯、聚 氯丁二烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 聚氧乙烯、聚甲醛、聚氧丙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、 苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸酯化的（丙烯酸类改性的）苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯 腈-丁二烯共聚物、丙烯酰基橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯基吡咯 烧酮、聚表氯醇、聚磷嗪、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基批陡、氯磺化聚乙烯、聚砜、聚乙烯 醇、热塑性聚酯橡胶（PTEE)、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、或二乙酰基 纤维素。
[0037]用于形成具有这样的聚合物结构的点的可聚合单体的实例可包括烯属不饱和羧 酸烷基酯例如（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯 酸乙基己酯；含氰基的烯属不饱和单体例如丙烯腈、甲基丙烯腈、反丁烯二腈、a_氯代丙 烯腈和a-氰乙基丙烯腈；共轭二烯单体例如1，3-丁二烯、异戊二烯、2, 3-二甲基-1，3-丁 二烯、2-乙基-1，3- 丁二烯、1，3-戊二烯和氯丁二烯；烯属不饱和羧酸例如丙烯酸、甲基丙 烯酸、马来酸、富马酸、和柠