[发明专利]用于电化学元件的隔膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电化学元件的隔膜及其制造方法，更具体而言，涉及不含有其他粘合剂聚合物化合物且基本上仅由无机颗粒颗粒组成的用于电化学元件的隔膜、包括所述隔膜的电化学元件、以及在制造所述隔膜过程中利用高内相乳液(High Internal Phase Emulsion：HIPE)而制造隔膜的方法。

本申请要求于2012年11月19日在韩国提交的第10-2012-0131036号韩国专利申请的优先权，其全部内容以引用的形式纳入本说明书。

此外，本申请要求于2013年11月19日在韩国提交的第10-2013-0140931号韩国专利申请的优先权，其全部内容以引用的形式纳入本说明书。

背景技术

近来，人们对电化学元件领域中的能量存储技术的关心越来越高。随着能量存储技术的应用领域已经拓宽至移动电话、便携式摄像机、笔记本电脑以及甚至电动汽车的能源，人们不断致力于电池的研究和开发。在此方面，电化学元件引起了极大关注。其中可充电二次电池的开发已经成为特别关注的焦点。

很多公司目前正在制造锂二次电池，这是由于其与使用水性电解液的常规Ni-MH电池相比具有更高的工作电压和更高的能量密度的优势；然而，锂二次电池均呈现出不同的安全特性。具体而言，由隔膜损坏而引起的内部短路会造成爆炸等问题。在使用聚烯烃系材料作为隔膜材料的锂二次电池的情况下，由于聚烯烃系材料具有200℃以下的熔点，发现隔膜收缩或熔融，这样会导致电池在内部和/或外部的刺激下，引起在温度上升时两个电极之间发生短路。

在试图解决本领域中的问题时，已经提出了通过将无机颗粒和粘合剂涂布在聚烯烃等多孔基底上制备的隔膜；然而，电池性能因包含粘合剂而劣化，因此仍然需要改善隔膜的机械性能。

本领域中常用作粘合剂的有机粘合剂聚合物化合物例如可包括：聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(polyethylene-co-vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、乙酸纤维素(cellulose acetate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、乙酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、氰基乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰基乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰基乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰基乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)、羧甲基纤维素(carboxyl methyl cellulose)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer)、以及聚酰亚胺(polyimide)，这些化合物可单独使用或混合两种以上使用。

韩国公开专利第10-2007-0083975A号和韩国公开专利第10-2007-0019958A号等提出了一种隔膜，其中在多孔基底上提供由绝缘性填料(filler)颗粒和粘合剂聚合物的混合物而形成的多孔涂层，并将具有关闭(shut-down)功能的物质添加至多孔涂层，用以提高电池安全性，并已经尝试使用具有高耐热性的工程塑料(Engineering Plastic)作为隔膜材料，然而，现有技术在机械性能、简化制造工艺、以及成本方面并不令人满意。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种用于电化学元件的隔膜，其包含作为组分的无机颗粒，但不包含导致电池性能劣化的有机粘合剂聚合物，从而可以防止聚烯烃系树脂等的热收缩现象等并不会造成电池性能的降低，以及提供所述隔膜的制造方法。

技术方案