[發(fā)明專利]用于聚合物電解質(zhì)的共聚物以及包括該共聚物的凝膠聚合物電解質(zhì)和鋰二次電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080041016.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN113906065A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸卛智;尹正愛(ài);安慶昊;金秀靜;李哲行;尹圣琇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG新能源
• 主分類號(hào): C08F259/08
• 分類號(hào): C08F259/08;C08F220/40;C08F220/18;C08F220/20;H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

本發(fā)明披露了一種用于聚合物電解質(zhì)的共聚物，以及包括該共聚物的凝膠聚合物電解質(zhì)和鋰二次電池。具體地，本發(fā)明披露了一種用于聚合物電解質(zhì)的共聚物，所述共聚物包括：(A)氟基聚合物；和(B)衍生自丙烯酸酯基單體或丙烯酸酯基聚合物的單元，其中衍生自丙烯酸酯基單體或丙烯酸酯基聚合物的單元接枝在氟基聚合物上，并且氟基聚合物與衍生自丙烯酸酯基單體或丙烯酸酯基聚合物的單元的重量比在1:99至40:60的范圍內(nèi)，并且本發(fā)明披露了一種通過(guò)包括該共聚物而提高了鋰離子傳輸能力的凝膠聚合物電解質(zhì)。此外，本發(fā)明可以制備一種通過(guò)包括該凝膠聚合物電解質(zhì)而提高了高溫安全性的鋰二次電池。

技術(shù)領(lǐng)域

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2019年8月8日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第2019-0096997號(hào)的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將上述專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容結(jié)合在此。

本發(fā)明涉及一種用于聚合物電解質(zhì)的共聚物、以及包括該共聚物的凝膠聚合物電解質(zhì)和鋰二次電池。

背景技術(shù)

近來(lái)，隨著電氣、電子、通信和計(jì)算機(jī)工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高性能、高穩(wěn)定性二次電池的需求日益增長(zhǎng)。特別是，隨著電子和通信裝置的小型化和輕量化趨勢(shì)，需要作為該領(lǐng)域的核心部件的薄膜化及小型化的鋰二次電池。

可根據(jù)所使用的電解質(zhì)將鋰二次電池分為使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池和使用聚合物電解質(zhì)的鋰聚合物電池。

鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)在于其具有高容量，但是鋰離子電池的缺點(diǎn)在于，由于使用包含鋰鹽的液體電解質(zhì)，因此存在泄漏和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，并且為了應(yīng)對(duì)該風(fēng)險(xiǎn)，電池設(shè)計(jì)很復(fù)雜。

相比之下，關(guān)于鋰聚合物電池，由于使用固體聚合物電解質(zhì)或含有液體電解質(zhì)溶液的凝膠聚合物電解質(zhì)作為電解質(zhì)，因此穩(wěn)定性得到改善，并且同時(shí)獲得了柔性，因此，鋰聚合物電池可被開發(fā)為各種形式，例如，小型化或薄膜化電池形式。

可以通過(guò)以下兩種方法制備使用凝膠聚合物電解質(zhì)的二次電池。

首先，在通過(guò)將可與聚合引發(fā)劑聚合的低聚物或單體混合在其中電解質(zhì)鹽溶解在非水有機(jī)溶劑中的液體電解質(zhì)溶液中以制備電解質(zhì)組合物之后，將該電解質(zhì)組合物注入容納電極組件的電池中，并在適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r(shí)間條件下進(jìn)行凝膠化(交聯(lián))以制備二次電池。然而，對(duì)于上述方法，由于注入前溶液的高粘度和表面張力問(wèn)題導(dǎo)致在電池中的潤(rùn)濕性(wetting)較差，因此該方法的缺點(diǎn)在于：即使在凝膠化之后，也不易確保機(jī)械強(qiáng)度。

作為另一種方法，在電極和隔板之一的一個(gè)表面上涂覆電解質(zhì)組合物并通過(guò)使用熱或紫外(UV)光進(jìn)行固化(凝膠化)以形成凝膠聚合物電解質(zhì)之后，通過(guò)將其上形成有凝膠聚合物電解質(zhì)的電極和/或隔板卷繞或堆疊來(lái)制備電極組件，將電極組件插入到電池殼體中，然后可以通過(guò)向該電池殼體中重新注入常規(guī)液體電解質(zhì)溶液來(lái)制備二次電池。

然而，該方法需要加熱或紫外線照射工序以進(jìn)行凝膠化，并且具有以下局限性：涂覆有凝膠的隔板吸收水分而降低電池的性能和穩(wěn)定性。此外，由于已用作常規(guī)隔板的聚乙烯隔板具有高的熱收縮率，因此當(dāng)在異常使用條件下溫度升高時(shí)，正極與負(fù)極之間會(huì)發(fā)生短路，因此，電池的穩(wěn)定性可能會(huì)降低。

因此，需要開發(fā)一種可以確保機(jī)械強(qiáng)度和離子傳輸能力并且可以同時(shí)制備對(duì)外部沖擊具有改善的安全性的凝膠聚合物電解質(zhì)的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

韓國(guó)專利申請(qǐng)待審公開第2007-0051706號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的一方面提供一種用于聚合物電解質(zhì)的共聚物，其中衍生自丙烯酸酯基單體或丙烯酸酯基聚合物的單元接枝在氟基聚合物上。