[发明专利]包括双重涂层的隔板和包括所述隔板的二次电池

说明书

本发明提供一种隔板，所述隔板具有形成在聚烯烃基板的至少一个表面上的包括无机材料的第一涂层和形成在所述第一涂层上的包括无机材料的第二涂层，其中第一涂层的无机材料的平均粒径大于第二涂层的无机材料的平均粒径，基于D50，第一涂层的无机材料的平均粒径为900nm或以上，并且基于D50，第二涂层的无机材料的平均粒径为10nm或以上且500nm或以下。

技术领域

本申请要求于2019年1月18日提交的韩国专利申请第2019-0006988号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

本发明涉及一种具有双重涂层的隔板和包括所述隔板的二次电池，并且具体地，涉及一种具有形成在聚烯烃基板的至少一个表面上的包括第一无机材料的第一涂层和形成在第一涂层上的包括第二无机材料的第二涂层的隔板，以及一种包括所述隔板的锂二次电池。

背景技术

随着对诸如智能手机、平板电脑和笔记本电脑之类的便携式电子装置的需求增加，对作为其能源的二次电池的需求也急剧增加。在二次电池中，具有高能量密度和长电池寿命的锂二次电池应用最为广泛。

锂二次电池是通过将电极组件插入到由预定尺寸和形状的罐(can)或袋(pouch)制成的电池壳体中，最后向电池壳体中注入电解质溶液而制成的，所述电极组件是通过将隔板插置在正极和负极之间后交替地堆叠正极和负极而制备的。电解质溶液通过毛细管力(capillary force)渗透在正极、负极和隔板之间。

为了使锂二次电池具有高容量和高能量密度并保持长寿命，插入电池中的电极组件必须完全浸渍有电解质溶液。当电极组件未完全浸渍电解质溶液时，电极之间的反应不顺畅，电阻增加，并且电池的输出特性和容量急剧下降。结果，电池的性能劣化，电池的寿命缩短，并且高的内部电阻会导致电池过热或爆炸。

正极、负极和隔板通常是疏水的，但是电解质溶液通常是亲水的。由于这些差异，需要大量时间和工艺条件来增加电解质溶液向电极和隔板中的浸渍。

为了改善电解质溶液的浸渍性，已经使用了在高温下注入电解质溶液或在加压或减压下注入电解质溶液的方法。当使用这种方法时，会出现其他问题，诸如电极组件和电解质溶液由于热而变形，从而引起内部短路和类似问题。

在包卷型电极组件的情况下，存在的问题是：电解质溶液可能会不均匀地浸渍在卷绕芯和外侧之间，从而使电池的寿命特性劣化。

专利文献1涉及一种能够改善电解质溶液的浸渍性的电极组件。所述电极组件包括：具有交替耦接的电极和隔板的基本单元；在布置和连接有多个基本单元的状态下折叠的主隔板；以及形成在主隔板中的呈非折叠状态的通孔，所述通孔被配置为使电解质溶液在基本单元之间通过。

专利文献2涉及一种电极组件，其中隔板插置在具有相反极性的电极之间并堆叠。所述电极组件包括其中电极与隔板之间的界面的一部分紧密接触的紧密接触区域，并且将除了紧密接触区域之外的其余部分提供为电解质溶液流路。

专利文献3提供了一种制造电池单元的方法，其中将包卷型电极堆叠体与电解质溶液一起嵌入在电池壳体中。在将电极堆叠体存储在腔室中并用电解质溶液浸渍电极堆叠体的工序中，对电极堆叠体或腔室施加振动。

专利文献1旨在形成电解质可通过的通孔，专利文献2旨在形成电解质能够穿透和移动的电解质溶液流路，并且专利文献3旨在通过施加振动来提高电解质溶液的扩散速率和浸渍性。然而，他们没有公开隔板的物理特性。即，尚未公开通过在改善电解质溶液的浸渍性的同时改善隔板的热收缩率以及电极与隔板之间的摩擦力来提高二次电池的性能的配置。

-现有技术文献-

专利文献1：韩国专利第1736543号(2017.05.10)

专利文献2：韩国专利申请公开第2016-0139639号(2016.12.07)