[发明专利]制造用于电化学装置的隔膜的方法和由该方法制造的用于电化学装置的隔膜

说明书

根据本发明的一个实施方式，制造用于电化学装置的隔膜的方法包括：挤出包含聚烯烃及稀释剂的树脂组合物；拉伸所挤出的树脂组合物以获得聚烯烃膜；从所得的聚烯烃膜萃取稀释剂以获得多孔聚烯烃膜；在多孔聚烯烃膜的至少一个表面上涂布用于形成多孔涂布层的料浆；及使涂布有料浆的多孔聚烯烃膜热定型以获得具有多孔涂布层的复合隔膜。

技术领域

本公开涉及一种制造用于电化学装置的隔膜的方法以及由该方法制造的用于电化学装置的隔膜，更具体而言，涉及一种制造具有改进的机械/热性能的用于电化学装置的隔膜的方法以及由该方法制造的用于电化学装置的隔膜。

本申请要求享有于2013年10月31日在韩国提交的第10-2013-0131161号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用的方式并入本文。

此外，本申请要求享有于2014年10月31日在韩国提交的第10-2014-0150288号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

近来，人们对能量储存技术的兴趣不断增长。随着能量储存技术的应用领域扩展至移动电话、摄录像机、膝上型计算机以及甚至电动汽车，人们已经增加了对电化学装置的研究和开发的努力。

就此而言，电化学装置吸引了最多的注意力。其中，可再充电的二次电池的开发成为备受关注的焦点。近年来，出于提高电池的容量密度和比能量的目的，已进行了广泛研究及开发以设计新的电极和电池。

评估及确保电化学装置的安全性至关重要。最重要的考虑因素之一是电化学装置在发生故障的情况下不应对用户造成损害，且出于此目的，安全标准对电化学装置的引燃及爆炸强加了严格规定。在电化学装置的安全特性中，在电化学装置的过热或热失控或隔膜发生穿刺的情况下，电化学装置具有高爆炸风险。特别地，在包括拉伸的制造工艺中，通常用于电化学装置的隔膜的聚烯烃多孔基板在低于或等于150℃的温度下因材料特性和程序特性而显示严重的热收缩行为，引起阴极与阳极之间发生短路。

为了解决这个问题，已提出具有多孔涂层的复合隔膜，其中，在具有多个孔隙的聚烯烃多孔基板的至少一个表面上涂布包含无机颗粒或有机颗粒和粘合剂聚合物的料浆。在复合隔膜中，在聚烯烃多孔基板的涂布层中的无机/有机颗粒用作维持涂布层的机械形状的支撑物，且因此，在锂离子电池过热时防止聚烯烃多孔基板热收缩。

参考图1，根据现有技术的用于制造这样的隔膜的工艺包括以下步骤：挤出聚烯烃树脂组合物；拉伸所挤出的树脂组合物以在片材上得到膜；从所得的隔膜萃取稀释剂以得到多孔膜；热定型所述多孔膜；卷绕/切割热定型的多孔膜；解绕；施加涂布料浆；干燥涂布料浆；第二次卷绕/切割；及包装产品。

根据现有技术的工艺，存在需要在不引起聚烯烃薄膜熔融的温度下进行热定型工艺的限制。此外，由于在多孔基板上涂布并干燥料浆之后的结构稳定性毁坏的风险，难以进行额外的热定型工艺。

此外，日本专利第5543715号公开了一种制造用于非水性电解质电池的隔膜的方法，包含(i)熔融捏合聚烯烃树脂及稀释剂，或聚烯烃树脂、稀释剂和无机试剂，并挤出混合物；(ii)拉伸所得的挤出产物；(iii)萃取稀释剂或稀释剂和无机试剂。然而，这与包括在形成多孔基板之后涂布包含无机颗粒及其他物质的料浆的方法不一致，且并未提供关于料浆涂布和热定型步骤的次序及其具体条件的说明。