[發明專利]可再充電鋰電池用隔板、其形成方法和可再充電鋰電池

有效

• 申請號: 201310216634.6
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103456910B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 呂貞沃;金寅;樸杉秦;崔龜錫
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 康泉,王珍仙

技術領域

本發明涉及一種用于可再充電鋰電池的隔板和包括所述隔板的可再充電鋰電池

背景技術

常用的可再充電鋰電池包括由多孔絕緣膜制成的放置于正、負極之間的隔板。所述膜的孔被電解液浸泡，所述電解液包括溶解于其中的鋰鹽。包括非水電解液的可再充電鋰電池具有優異的高容量和高能量密度特性。

然而，當電池中的正、負極在充電和放電循環時反復收縮膨脹時，它們會與隔板或電解液反應。從而，包括非水電解液的可再充電鋰電池可容易受損，發生內部和外部短路，并迅速變熱。如前所述，當電池迅速變熱時，隔板熔化，然后迅速收縮或損壞，并因此再次短路。

為了防止(或減少)該問題，常用的隔板普遍是由具有優異關閉特性的多孔聚乙烯膜形成的，該隔板易于處理，且成本低。此處，關閉是指，當電池由于過充電、內部或外部短路等而升溫時，隔板部分熔化，從而封閉了孔并切斷了電流。

此外，已經進行了通過改善用于隔板的電極材料的耐熱性等而改善可再充電鋰電池的安全性的嘗試，具體地，即使當電池中的隔板急劇收縮或損壞時，也能確保安全性。

發明內容

本發明實施方式的一方面涉及用于可再充電鋰電池的隔板，所述隔板當用于電池時由于優異的耐熱性具有改善的安全性。

本發明實施方式的另一方面涉及包括所述用于可再充電鋰電池的隔板的可再充電鋰電池。

一個實施方式提供了用于可再充電鋰電池的隔板，所述隔板包括多孔基板；以及所述多孔基板的一面或多面上的涂層，所述涂層包括有機顆粒和粘合劑聚合物，其中，所述有機顆粒包括不同于所述粘合劑聚合物的材料，且基于所述涂層的總量，所述粘合劑聚合物在所述涂層中的含量為50wt%至99wt%。

所述有機顆粒可以具有1nm至1000nm范圍內的平均粒徑。

所述有機顆粒可以包括選自由基于丙烯酸酯的化合物、基于鄰苯二甲酸二烯丙酯的化合物、基于酰亞胺的化合物、它們的均聚物、兩種或更多種上述化合物的共聚物及兩種或更多種上述化合物的混合物組成的組中的有機化合物。

所述有機顆粒可以連續地或不連續地位于所述粘合劑聚合物的表面。

所述粘合劑聚合物可以包括由選自由烯屬(ethylenic)不飽和羧酸烷基酯、基于腈的化合物、基于共軛二烯的化合物、烯屬不飽和羧酸、烯屬不飽和羧酸鹽、芳香族乙烯基化合物、氟代烷基乙烯基醚、乙烯基吡啶、基于非共軛二烯的化合物、α-烯烴、烯屬不飽和酰胺化合物、基于磺酸的不飽和化合物及它們的混合物組成的組中的第一單體聚合而成的聚合物。

所述粘合劑聚合物可以進一步包括由第二單體聚合而成的另一種聚合物，所述第二單體包括選自由羥基、縮水甘油基、氨基、N-羥甲基和乙烯基組成的組中的官能團。

所述粘合劑聚合物可以由包括分散于其中的粘合劑聚合物顆粒的乳液形成，且所述粘合劑聚合物顆粒可以具有0.01μm至0.5μm的平均粒徑。

基于所述涂層的總量，所述粘合劑聚合物在所述涂層中的含量可以為80-99wt%。

所述涂層可以進一步包括包含基于硅烷的化合物的粘合劑，所述粘合劑和所述粘合劑聚合物可以不同。

所述基于硅烷的化合物可以包括選自由烷氧基、鹵素基團、氨基、乙烯基、縮水甘油氧基和羥基組成的組中的官能團。

所述基于硅烷的化合物可以包括選自由乙烯基烷基烷氧基硅烷、環氧烷基烷氧基硅烷、氨基烷基烷氧基硅烷、巰基烷基烷氧基硅烷、鹵代烷基烷氧基硅烷、乙烯基鹵代硅烷和烷基酰氧基硅烷組成的組中的一種。

基于100重量份的所述粘合劑聚合物，所述粘合劑在所述涂層中的含量可以為0.05至5重量份。

所述多孔基板可以包括選自由玻璃纖維、聚酯、聚烯烴、聚四氟乙烯(PTFE或如)和聚丙烯腈組成的組中的至少一種。為杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company),Wilmington,Delaware的注冊商標。

另一個實施方式提供了可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括正極；面向所述正極的負極；所述正極和所述負極之間的隔板；和浸泡所述正極、所述負極和所述隔板的電解液。

根據另一個實施方式，形成用于可再充電鋰電池的隔板的方法包括：制備包括粘合劑聚合物顆粒的乳液；從所述乳液形成粘合劑聚合物；將所述粘合劑聚合物與有機顆粒混合以形成涂層組合物；和在多孔基板上涂覆所述涂層組合物以形成包括所述有機顆粒和所述粘合劑聚合物的涂層。

然后，將詳細敘述其他實施方式。