电材料不受特别限制，只要其具有导电性而不在电池中引起任何化学变化。所述导电材料的实例可包括:石墨，例如天然石墨或人造石墨；炭黑，例如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑和热炭黑；导电纤维，例如碳纤维和金属纤维；金属粉末，例如氟化碳粉末、铝粉及镍粉；导电晶须，如氧化锌和钛酸钾；导电氧化物，例如氧化钛；以及聚亚苯基衍生物。在某些情况下，当所述正极活性材料在其上具有第二导电涂层，则所述导电材料的添加可省略。
[0090]所述粘合剂聚合物是帮助所述活性材料和导电材料粘合并帮助它们粘合至所述集电器的组分。以包含所述正极活性材料的混合物的总重量计，通常以I至50重量％的量添加所述粘合剂聚合物。所述粘合剂聚合物的实例可包括:聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙稀、乙稀-丙稀-二稀径三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙稀-丁二稀橡胶、氟化橡胶以及其他各种共聚物。
[0091]所述填料是用于抑制所述正极膨胀的任选成分。这类填料不受特别限制，只要其是纤维材料而不在电池中引起任何化学变化。所述填料的实例包括:烯烃聚合物如聚乙烯和聚丙烯；以及纤维材料如玻璃纤维和碳纤维。
[0092]通过将负极材料施加于负极集电器上、随后进行干燥来制备所述负极。如果需要，所述负极还包含其他如上所述的组分。
[0093]所述负极集电器通常具有3至500 μπι的厚度。这类负极集电器不受特别限制，只要其具有高电导率而不会在电池中引起任何化学变化。所述负极集电器的实例包括:铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳；或其表面用碳、镍、钛或银处理的铝或不锈钢；以及铝-铬合金。类似于所述正极集电器，所述负极集电器可在其表面上具有精细凹凸部分以增加与所述负极活性材料的粘着性，并且可以是膜、薄板、箔片、网、多孔结构、泡沫、非织造物等各种形式。
[0094]所述负极活性材料的实例可包括:碳，如非石墨化碳和基于石墨的碳；金属复合氧化物如 LixFe2O3 (O 彡 X 彡 I)、LixWO2 (O 彡 χ 彡 I)和 SnxMe1^xMe' y0z(Me:Mn、Fe、Pb、Ge ;Me’:A1、B、P、S1、元素周期表的第I族、第II族和第III族元素、卤原子；0〈x ( I ；I ^ y ^ 3 ;并且I < z < 8);金属锂；锂合金；娃基合金；锡基合金；氧化物如SnO、SnO2>PbO、PbO2, Pb2O3' Pb3O4' Sb2O3, Sb2O4' Sb2O5, GeO、GeO2, Bi2O3' Bi2O4和 Bi 205;导电聚合物如聚乙炔；以及L1-Co-Ni类材料。
[0095]另外，本发明提供了锂二次电池，其包含用含锂盐的非水电解质溶液浸渍的电极组件。
[0096]所述非水电解质溶液包含非水溶剂和锂盐。
[0097]所述非水溶剂的实例可包括:非质子有机溶剂如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ -丁内酯，1，2- 二甲氧基乙烷、四羟基franc、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1，3- 二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、乙醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。
[0098]所述锂盐是溶解于上述非水溶剂中的材料，并且可包括，例如，LiCl、LiBr、Li 1、LiClO4'LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6' LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6' LiSbF6' LiAlCl4' CH3SO3Li'CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLl氯硼烷锂、低级脂肪族羧酸锂、四苯基硼酸锂和酰亚胺。
[0099]另外，为了改善充电/放电特性和阻燃性，可将添加剂如吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的噁唑烷酮、N, N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇和三氯化铝用于非水电解质溶液中。如果需要，为了赋予不燃性，所述非水电解液还可包含含卤素的溶剂如四氯化碳和三氟乙烯。此外，为了改善高温储存特性，所述非水电解质溶液可进一步包含二氧化碳气体。
【主权项】
1.一种隔膜，其特征在于， 所述隔膜包括: 多孔基底；和 涂布在所述多孔基底的至少一个表面上的含微胶囊的层，其中所述微胶囊由具有热稳定剂的核心部、围绕所述核心的壳层、以及围绕所述壳层的间隔层组成。
2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述间隔层通过浸渍在电解质溶液中而软化，并在高于200°C的温度下或在高于50kg/cm2的压力下破裂。
3.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述壳层在70-100°C的温度下或在3-10kg/cm2的压力下破裂。
4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述隔膜还在所述多孔基底和所述含微胶囊的层之间包含多孔涂层，所述多孔涂层包含有机颗粒或无机颗粒、和粘合剂聚合物的混合物。
5.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述含微胶囊的层还包含有机颗粒或无机颗粒、和粘合剂聚合物的混合物。
6.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述热稳定剂是选自由磷酸化合物、酚类化合物、环胺化合物、氨基脲、胺化合物、硝基化合物、亚磷酸盐化合物、不饱和烃化合物、基于硫的化合物组成的组中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述热稳定剂是磷酸三苯酯。
8.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述壳由选自由聚烯烃、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)组成的组中的一种以上而制得。
9.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于， 所述间隔选自由聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯醋、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚芳醋、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素组成的组中的一种以上而制得。
10.一种制备隔膜的方法，其特征在于， 所述方法包括:将权利要求1的微胶囊分散在有机溶剂中以形成分散液的步骤；以及将所述分散液施加于多孔基底上的步骤。
11.一种制备隔膜的方法，其特征在于， 所述方法包括:将权利要求1的微胶囊、无机颗粒或有机颗粒、和粘合剂聚合物分散在有机溶剂中以形成浆料的步骤；以及将所述浆料施加于多孔基底上的步骤。
12.—种制备隔膜的方法，其特征在于， 所述方法包括:将无机颗粒或有机颗粒、和粘合剂聚合物分散在有机溶剂中以形成浆料的步骤；将所述浆料施加于多孔基底上的步骤；以及在对所述浆料进行干燥之前或之后进一步施加通过在有机溶剂中分散权利要求1的微胶囊而获得的分散液。
13.—种二次电极，其特征在于， 所述二次电池包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、及电解质溶液； 其中所述的隔膜为权利要求1-10任一项中所定义的隔膜。
14.根据权利要求13所述的二次电池，其特征在于， 基于所述电解质溶液的总重量计，所述热稳定剂的含量为0.01-1重量％。
15.根据权利要求14所述的二次电池，其特征在于， 所述电化学装置是锂二次电池。
【专利摘要】本发明涉及一种隔膜，其为将包含由核心-壳层-间隔层组成并负载着热稳定剂的微胶囊施加于膜而形成，所述隔膜可在使用其的电池过热时释放所述热稳定剂，从而实现所述电池的热稳定性效果。
【IPC分类】H01M2-14, C08J5-22, H01M2-16
【公开号】CN104769744
【申请号】CN201480002843
【发明人】贾炅仑, 李柱成
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年9月17日
【公告号】EP2894693A1, US20150243952