[发明专利]用于二次电池的隔板

说明书

本文公开了一种用于二次电池的隔板，更具体地，公开了一种包括或涂覆有在用作无机阻燃剂的金属氢氧化物的多晶型物中具有高吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)的不稳定形式的金属氢氧化物以便改善阻燃性的用于二次电池的隔板。

技术领域

本申请要求于2018年5月11日提交的韩国专利申请第2018-0054550号的优先权和权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

本发明涉及一种用于二次电池的隔板，更具体地，涉及一种包括或涂覆有在用作无机阻燃剂的金属氢氧化物的多晶型物中具有高吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)的不稳定形式的金属氢氧化物以便改善阻燃性的用于二次电池的隔板。

背景技术

随着诸如智能手机、笔记本电脑、平板电脑和便携式游戏机之类的便携式装置趋向于重量减轻并且功能性增加，对用作它们的驱动电源的二次电池的需求日益增加。过去，已经使用镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池，但是目前最常使用具有高工作电压和每单位重量具有高能量密度的锂二次电池。

随着与便携式装置市场有关的市场增长，对锂二次电池的需求已经增加。锂二次电池也已被用作电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)的电源，以及可再生能源的存储。

锂二次电池被配置为使得具有可充电和放电的正极/隔板/负极结构的电极组件安装在电池壳体中。通过以下方式来制造正极和负极的每一个：将包括电极活性材料的浆料施加至金属集电器的一个表面或两个表面，干燥该浆料，并辊压其上施加有干燥浆料的金属集电器。

隔板是影响二次电池的性能和寿命的最重要因素之一。隔板必须使正极和负极彼此电隔离，并且表现出离子渗透性和机械强度和稳定性，以使电解质溶液能够顺畅地通过隔板。此外，随着高能锂二次电池的应用范围的扩大，还需要隔板在高温下的安全性。

氢氧化物基无机阻燃剂是在一定温度下吸收热量的阻燃剂，并且用于树脂和类似物中。氢氧化物基无机阻燃剂以各种方式用于增强二次电池的阻燃性。

专利文献1涉及一种具有增强的耐热性的锂二次电池，并且公开了一种电极，所述电极的表面包括有机/无机复合多孔涂层，所述有机/无机复合多孔涂层包括吸热无机颗粒和粘合剂聚合物。吸热无机颗粒的种类是选自由含锑化合物、金属氢氧化物、胍基化合物、含硼化合物和酒石酸锌化合物构成的组中的至少一种颗粒。吸热无机颗粒被用作形成或涂覆隔板的组分。

专利文献2涉及一种具有不对称涂覆的隔板的电极组件和包括该电极组件的电化学装置。专利文献2的电极组件的特征在于，其通过交替地层压以下多个单元组成：阳极单元，包括阳极集电器、涂覆在阳极集电器的两侧上的阳极活性材料层、和附接至阳极集电器的一侧的隔板；和阴极单元，包括阴极集电器、涂覆在阴极集电器的两侧上的阴极活性材料层、和附接至阴极集电器的一侧的隔板，并且所述隔板被不对称地涂覆，其中所述隔板的一侧附接至所述阳极单元或所述阴极单元中的每种活性材料，并且所述隔板的另一侧分别不对称地涂覆有粘合力加强构件和耐热加强构件。专利文献2公开了可以仅在阳极或阴极上不对称地涂覆氢氧化物无机阻燃剂。

专利文献3涉及一种用于非水电解质二次电池的隔板，其包括层压有至少两层的层压体，其中至少一层的关闭温度为140℃或更低，并且至少一层的热变形温度(JIS K7207A法)为100℃或更高，面向正极的层的氧指数(JIS K 7201)为26或更大。

在专利文献3中，面向负极的层由主要由聚烯烃组成的材料制成，并且面向正极的层由氟基树脂、无机化合物和阻燃剂制成。

如上所述，为了提高锂二次电池的安全性，使用了各种阻燃剂。然而，本发明的发明人观察到，即使阻燃剂由相同的化学式表示，阻燃性能也是不均匀的。这种不均匀的阻燃性能存在以下问题：即使添加阻燃剂作为隔板的组分，也不能表现出阻燃性能。在现有技术中，已经发现这种不均匀的阻燃性能未被认为是一个问题，并且尚未提出解决这一问题的方案。

(现有技术文件)