[发明专利]多孔膜、包括多孔膜的隔板以及电化学电池

说明书

本发明涉及：多孔膜，包含聚乙烯及孔隙生成颗粒，其中多孔膜具有包括薄片及原纤维的结构，且位于多孔膜内部的孔隙的平均大小大于位于多孔膜的表面上的孔隙的平均大小；隔板，包括所述多孔膜；以及电化学电池。

技术领域

公开一种多孔膜、一种包括所述多孔膜的隔板以及一种电化学电池。

背景技术

用于电化学电池的隔板是作为中间层的多孔膜，中间层将电池中的正极与负极分离且因此维持离子电导率并对电池进行充电及放电。

此种多孔膜是通过为干法工艺及湿法工艺的方法制造。湿法工艺是一种将聚合物材料与增塑剂混合、将混合物挤出成片材并从片材中移除增塑剂以形成孔隙的方法。在湿法工艺中，由于孔隙大小是由增塑剂的类型及聚合物材料与增塑剂的相容性决定，因此，孔隙的大小可为均匀的，但是难以将相同的工艺应用于除聚乙烯以外的材料，且存在用于提取增塑剂的溶剂对人体及环境有害的问题以及加工性及经济性不好的缺点。

干法工艺是一种通过挤出形成前体膜、通过热处理等调节薄片的对齐并接着拉伸前体膜以形成孔隙的方法。与湿法工艺不同，韩国专利特许公开案第2008-0085922号中所公开的干法工艺不使用提取溶剂，且因此对环境友好且在价格方面具有竞争力，但是由于通过拉伸单一材料在结晶材料与非结晶材料之间形成孔隙，因此，具有拉伸速率低以及水平方向上的拉伸强度劣化的问题。

在干法工艺中，孔隙大小是由结晶材料与非结晶材料之间的强度差异决定，因此，孔隙大小往往由材料的类型决定。一般来说，通过干法工艺、使用聚乙烯生产的多孔膜具有过大的孔隙大小，且因此可能无法用作隔板。因此，单独使用具有小孔隙大小的聚丙烯多孔膜，或者将聚乙烯多孔膜与聚丙烯多孔膜加以组合以提供具有关闭功能的隔板。然而，与聚乙烯多孔膜相比，聚丙烯多孔膜具有差的可生产性及可加工性，且为提高耐热性，在经涂布隔板的制备中，有机溶剂的使用存在限制，且存在例如关闭功能等隔板功能可能不可用的缺点。

发明内容

技术问题

多孔膜是通过干法工艺制造的高密度聚乙烯多孔膜，所述多孔膜对环境友好、具有良好的可生产性及可加工性且具有良好的孔隙大小及分布以适合用作隔板。具体来说，多孔膜使内部孔隙的大小最大化且因此使电池中转移材料的迁移率最大化，同时使表面上的孔隙大小最小化且因此维持作为隔板的特性，从而改善电池的输出特性。换句话说，提供一种在易于制造且具有良好生产效率的同时具有改善的渗透率、孔隙率、拉伸强度及热稳定性的多孔膜以及一种包括所述多孔膜的隔板。提供一种具有改善的安全性及长期可靠性以及输出特性的电化学电池。

技术解决方案

在实施例中，一种多孔膜包括聚乙烯及孔隙形成颗粒，其中所述多孔膜具有包括薄片(lamella)及原纤维(fibril)的结构，且位于所述多孔膜内部的孔隙的平均大小大于位于所述多孔膜的表面上的孔隙的平均大小。

在实施例中，提供一种包括所述多孔膜的隔板。

在实施例中，提供一种包括所述隔板的电化学电池。

有益效果

根据实施例的多孔膜具有简单的制造工艺、良好的生产效率以及优异的渗透率、孔隙率、拉伸强度及热稳定性。多孔膜使内部孔隙最大化且因此使电池中转移材料的迁移率最大化，同时使表面上的孔隙大小最小化且因此维持隔板所需的多孔膜的特性，从而改善包括所述隔板的电池的输出特性。

根据实施例的包括具有易于控制的孔隙率的多孔膜的电化学电池具有优异的输出特性、安全性及长期可靠性。

附图说明

图1是根据实施例的多孔膜的立体示意图。

图2是实例1中制造的多孔膜的表面的扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope，简称SEM)图像。