[发明专利]制造用于电化学装置的隔板的方法

说明书

本公开内容的一个方面提供一种通过使用相对于聚偏二氟乙烯基粘合剂聚合物的预定量的聚乙烯吡咯烷酮粘合剂聚合物而具有改善的耐热性和低电阻以及与现有隔板相同或相似的Lami强度(Lami Strength)的隔板，及其制造方法。

技术领域

本公开内容涉及一种制造用于例如锂二次电池这样的电化学装置的隔板的方法。

本申请要求于2019年3月25日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0033748号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术

近来，对储能技术的兴趣日益增加。随着储能技术的应用领域已经扩展到移动电话、便携式摄像机、笔记本电脑、乃至电动汽车，人们已经致力于研究和开发电化学装置。在这方面，电化学装置受到越来越多的关注，特别是可再充电二次电池的开发是关注的焦点，并且最近，在电池的开发中，已经研究和开发了用于提高容量密度和比能的新的电极和电池设计。

在当前可用的二次电池中，20世纪90年代早期开发的锂二次电池比诸如Ni-MH、Ni-Cd、铅酸电池之类的使用电解质水溶液的传统电池具有更高的工作电压和能量密度，并且由于这些优势，锂二次电池正受到越来越多的关注。

电化学装置由许多制造商生产，并且每个装置都显示出不同的安全特性。评估和管理电化学装置的安全性非常重要。最重要的考虑因素是，电化学装置在发生故障时不应对使用者造成伤害，为此，安全规程严格禁止在电化学装置中发生着火和火焰。在电化学装置的安全特性中，电化学装置中的过热和最终的热失控或隔板的刺穿会带来爆炸的高风险。特别地，通常用于电化学装置的隔板的聚烯烃基多孔聚合物基板由于其材料特性和包括拉伸的制造工艺而在100℃或以上的温度下表现出极其严重的热收缩行为，从而导致在正极(阴极)和负极(阳极)之间发生短路。

为了解决例如锂二次电池这样的电化学装置的安全性问题，已经建议了一种通过将过量的无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物涂覆在具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上而形成的具有多孔涂层的隔板。

为了提高多孔涂层的Lami强度，主要使用了氟基聚合物，例如聚偏二氟乙烯或其共聚物。然而，由于聚偏二氟乙烯基粘合剂聚合物具有130℃至150℃的低熔点，因此无法满足电化学装置向更大尺寸(dimension)化和更高容量化发展的最新趋势中的安全性要求。

另外，用于电化学装置的隔板的使用要求耐热性，以及与电极的Lami强度满足预定值。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在提供一种制造隔板的方法，所述隔板具有低电阻、和改善的耐热性、以及与电极的粘着力Lami强度等于或高于现有隔板。

技术方案

本公开内容的一个方面提供根据以下各实施方式的制造隔板的方法。

第一实施方式涉及一种制造用于电化学装置的隔板的方法，所述方法包括：

(S1)制备包含溶解在第一有机溶剂中的聚乙烯吡咯烷酮粘合剂聚合物的第一粘合剂组合物；

(S2)制备包含溶解在第二有机溶剂中的聚偏二氟乙烯基粘合剂聚合物的第二粘合剂组合物；

(S3)制备包含分散在第一粘合剂组合物和第二粘合剂组合物的混合物中的无机颗粒的多孔涂层形成浆料；和

(S4)将所述多孔涂层形成浆料涂覆在多孔聚合物基板的至少一个表面上并干燥以形成多孔涂层，

其中聚乙烯吡咯烷酮粘合剂聚合物的重量(A)和聚偏二氟乙烯基粘合剂聚合物的重量(B)满足A/B≤1，

第一有机溶剂是聚偏二氟乙烯基粘合剂聚合物的非溶剂，