[發明專利]隔板和包括該隔板的可再充電鋰電池

有效

• 申請號: 201410090128.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104051689B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 樸杉秦;金寅;呂貞沃;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: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王占杰;劉燦強

公開了一種包括多孔基板和設置在多孔基板的一側或兩側上的被覆層的隔板以及一種包括所述隔板的可再充電鋰電池，其中，被覆層包括：填料(A)，具有大約0.3μm至大約2μm的平均顆粒直徑；以及粘結劑(B)，包括：有機聚合物以及無機顆粒、有機顆?；蛩鼈兊慕M合，其中，無機顆粒和有機顆粒中的每一者的平均顆粒直徑為大約5nm至大約200nm。

技術領域

公開了一種隔板和一種包括所述隔板的可再充電鋰電池。

背景技術

傳統的非水可再充電鋰電池包括由多孔絕緣膜制成的且設置在正極和負極之間的隔板，包括溶于其中的鋰鹽的電解質溶液浸漬膜的孔。這樣的非水可再充電鋰電池具有適當的（例如，優異的）高容量和高能量密度特性。

然而，當其中的正極和負極在充電和放電循環期間重復地收縮和膨脹時，正極和負極因此與隔板或電解質溶液反應，并且非水可再充電鋰電池可能容易地劣化，具有內部和外部短路并迅速地變熱。當電池如上所述快速地變熱時，隔板會熔化，并且會快速地收縮或者被破壞，因此，可再充電電池會再次短路。

為了減少或防止此問題，對照（傳統的）隔板廣泛地由具有適當的（例如，優異的）關閉特性、易于處理且成本低的多孔聚乙烯膜形成。這里，術語“關閉”是指這樣的事件：當電池因過充電、外部或內部短路等而變熱時，隔板部分地熔化，因此，隔板的孔關閉，且電流被切斷。另外，已經嘗試通過改善電極材料和用于隔板的材料等的耐熱性來改善非水可再充電鋰電池的安全性，具體地，已經嘗試即使當其中的隔板急劇地收縮或被破壞時也能確保（保證）安全性。

發明內容

根據本發明的一個實施例的一方面涉及一種具有少量殘余水分且在高溫下具有低收縮率的隔板。

根據本發明的另一實施例的一方面涉及一種具有適當的（例如，優異的）循環壽命和安全特性的可再充電鋰電池。

在一個實施例中，提供了一種包括多孔基板和位于多孔基板的一側或兩側上的被覆層的隔板。被覆層包括：填料(A)，具有大約0.3μm至大約2μm的平均顆粒直徑；以及粘結劑(B)，包括：有機聚合物；以及平均顆粒直徑為大約5nm至大約200nm的無機顆粒、平均顆粒直徑為大約5nm至大約200nm的有機顆?；蛩鼈兊慕M合。

隔板還可以包括位于被覆層上的粘附層。

粘附層可以包括：粘結劑(B)；丙烯酸酯類粘結劑；橡膠類粘結劑；二烯類粘結劑；苯乙烯類粘結劑；或它們的組合。

在另一個實施例中，一種隔板包括：多孔基板；被覆層，位于多孔基板的一側或兩側上；以及粘附層，位于被覆層上，其中，被覆層包括平均顆粒直徑為大約0.3μm至大約2μm的填料(A)以及粘結劑樹脂，粘附層包括粘結劑(B)，粘結劑(B)包括：有機聚合物；以及平均顆粒直徑為大約5nm至大約200nm的無機顆粒、平均顆粒直徑為大約5nm至大約200nm的有機顆?；蛩鼈兊慕M合。

在被覆層中，粘結劑樹脂可以包括丙烯酸酯類樹脂、橡膠類樹脂、二烯類樹脂、苯乙烯類樹脂或它們的組合。

粘結劑(B)可以是有機聚合物與無機顆粒、有機顆?；蛩鼈兊慕M合的混合物。

有機聚合物可以具有大約-50℃至大約60℃的玻璃化轉變溫度（Tg）。

有機聚合物可以包括二烯類聚合物、丙烯酸酯類聚合物、苯乙烯類聚合物、氨酯類聚合物、聚烯烴類聚合物或它們的組合。

有機顆粒可以包括丙烯酸酯類化合物或其衍生物、鄰苯二甲酸二烯丙酯類化合物或其衍生物、聚酰亞胺類化合物或其衍生物、聚氨酯類化合物或其衍生物、它們的共聚物或它們的組合。

有機顆粒可以包括交聯聚合物。舉例而言，有機顆粒可以包括交聯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

有機顆粒可以具有大于或等于大約60℃的玻璃化轉變溫度。