[发明专利]具有优异湿粘附性的用于电极的绝缘性组合物和其制备方法

说明书

本技术涉及一种具有优异湿粘附性的绝缘性组合物和其制备方法，并且由于绝缘性涂层在液体电解质中具有优异的湿粘附性，因而优点在于锂离子在电极的重叠区域中的迁移可受到阻止以抑制容量表达和类似者。

技术领域

本申请要求基于2021年7月30日递交的韩国专利申请第10-2021-0100879号和2022年7月22日递交的韩国专利申请第10-2022-0090835号的优先权权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容并入本文中。

本发明涉及一种具有优异湿粘附性的用于电极的绝缘性组合物和其制备方法。

背景技术

随着移动装置的技术得到发展和对移动装置的需求增加，对于作为电源的二次电池的需求正迅速增加，并相应地，已对可满足各种需求的电池进行了许多研究。

典型地，就电池形状而言，高度需要可应用于诸如移动电话和类似者之类的产品的薄棱柱形和袋型电池。此外，就材料而言，高度需要诸如能量密度、放电电压、和安全性优异的锂钴聚合物电池之类的锂二次电池。

有关二次电池的主要研究任务之一就是增强安全性。电池安全性相关的事故主要由因正极和负极之间的短路而达到异常高温状态导致。即，在正常形势下，由于在正极和负极之间设置了隔板，因而保持了电绝缘。另一方面，在电池进行过度充电或放电的异常形势下，发生了电极材料的枝晶生长(dendritic growth)或者由外部物质导致的内部短路，诸如钉、螺丝、和类似者之类的尖锐物体刺入电池，或者电池被外力过度变形，现有的隔板具有这些限制。

一般而言，由聚烯烃树脂形成的微多孔膜主要被用作隔板，但其耐热温度为约120℃至160℃，因此耐热性不足。因此，当发生内部短路时，隔板因短路反应的热量而收缩，并因此短路部分被放大，并且发生了生成大量反应热量的热失控(thermal runaway)。由于这种现象主要发生在电极的堆叠中电极集电器涂布有电极活性材料的端部处，因而已尝试降低由外部冲击或高温导致的电极短路的可能性的各种方法。

具体而言，为了解决电池的内部短路，已提出将绝缘性胶带附接至或者将绝缘性液体施加至电极的非涂布部和活性材料层的部分以形成绝缘性涂层的方法。例如，存在将绝缘性粘合剂施加至正极的非涂布部和活性材料层的部分上或者施加在其中粘合剂和无机颗粒的混合物分散在溶剂中的绝缘性液体以形成涂层(在下文中，被称为绝缘性涂层)的方法。

同时，实际的二次电池中的电极在液体电解质中以浸没的状态存在，并且常规的绝缘性涂层在浸没于液体电解质中的同时表现出降低的粘附性(在下文中，被称为湿粘附性)，并因此未阻止锂离子在电极的重叠(overlay)区域中的迁移而导致容量表达(参见图1)。特别是，当容量在电极的重叠区域中表达时，锂离子可能析出，并且这可导致电池电芯的安全性降低。

因此，需要发展一种具有优异湿粘附性的绝缘性组合物。

发明内容

技术问题

本发明有关提供一种具有优异湿粘附性的用于电极的绝缘性组合物和其制备方法。

技术方案

为了解决上述问题，

本发明的一个方面提供一种用于电极的绝缘性组合物，其包括：用非水溶剂置换的水性粘合剂；和无机颗粒。在一个实施方式中，所述无机颗粒与所述水性粘合剂的重量比从1：99变动至95：5。

在具体的实施方式中，所述无机颗粒与所述水性粘合剂的重量比可从45：55变动至90：10。