[发明专利]热导率优异的隔膜及利用该隔膜的电化学器件

说明书

本发明涉及一种与现有的聚烯烃基隔膜相比具有卓越的散热特性和热稳定性的二次电池隔膜以及包括所述隔膜而确保安全性的同时提高性能的电化学器件。

技术领域

本发明涉及一种热导率优异的隔膜及利用该隔膜的电化学器件。更具体地，本发明涉及一种与现有的聚烯烃基隔膜相比具有卓越的热导率特性的隔膜。

背景技术

近年来，为了应用于汽车等，正在对二次电池进行高容量化和大型化。随着电池的使用，电池的内部温度升高，并且其加热电解液的溶剂，从而发生膨胀或由于爆炸而起火等问题，因此对电池的安全性构成严重的威胁。

为了确保这种安全性，在聚烯烃等多孔性片材上引入由无机颗粒或无机颗粒和有机颗粒形成的陶瓷层，从而确保电池的安全性并进行商业化，以解决由于外部冲击引起的强制内部短路而发生的电池的起火等问题。

但是，这种具有陶瓷层的隔膜的情况下，随着高容量化，在使用过程中电池的内部温度仍然会上升，因此在控制内部电解液的膨胀、电解液的泄露引起的起火可能性方面受到限制。

因此，需要研究一种新型隔膜或使用该隔膜的电池，以使在随着电池的使用而引起温度上升时可以顺利地将该热传递到外部而抑制局部的温度上升所引起的意外起火。

[现有技术文献]

韩国公开专利公报第10-2019-0067397号(2019年06月17日)

发明内容

要解决的技术问题

为了解决上述问题而进行大量研究的结果，发现通过采用包含形成有氧化膜的硅颗粒的颗粒作为形成隔膜的陶瓷层的颗粒，即作为形成多孔性活性层的颗粒，可以制造散热特性优异的隔膜，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种与现有的聚烯烃基隔膜相比具有显著优异的热导率特性的隔膜。

此外，本发明的目的在于提供一种新型隔膜，在局部加热时，由于高热导率，所述隔膜的整个面积的温度差均匀。

此外，本发明的目的在于提供一种新型隔膜，与现有的具有陶瓷颗粒层的隔膜相比，所述新型隔膜具有显著改善的耐热收缩率。

此外，本发明的目的在于提供一种面方向的热导率显著优异的新型隔膜。

此外，本发明的目的在于提供一种具有优异的性能的电化学装置，具体地，提供一种锂二次电池。

此外，本发明的目的在于提供一种新型隔膜，在局部加热时，由于高热导率，所述隔膜的整个面积的温度差均匀。

此外，本发明的目的在于提供一种新型隔膜，与现有的具有陶瓷颗粒层的隔膜相比，所述新型隔膜具有显著改善的耐热收缩率。

此外，本发明的目的在于提供一种面方向的热导率显著优异的新型隔膜。

技术方案

用于实现上述技术问题的本发明的一个实施方案提供一种隔膜，所述隔膜包括：(a)多孔性基材；以及(b)活性层，所述活性层位于所述多孔性基材的一面或两面，并且所述活性层由包含具有氧化膜壳层的核壳硅颗粒的颗粒形成，从而完成了本发明。

本发明的一个实施方案中，所述核壳硅颗粒可以具有0.001-20μm的尺寸，优选可以具有10-5000nm的尺寸。

本发明的一个实施方案中，具有氧化膜壳的硅颗粒可以是通过使硅颗粒在水溶液中摩擦而使表面被氧化或者在空气、臭氧或氧气气氛中进行等离子体处理或电晕处理而形成表面氧化层来制备。

本发明的一个实施方案中，提供一种隔膜，其中，所述活性层是具有氧化膜壳层的核壳硅颗粒和其它无机颗粒的混合颗粒。