CN104521031A - 隔板以及包括其的电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了：包括具有多个孔的多孔基底和涂覆在所述多孔基底的至少一个表面上且由包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物形成的多孔涂层的隔板；以及包括该隔板的电化学装置，其中粘合剂聚合物为丙烯酸共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化产物，所述丙烯酸共聚物为包括如下单体单元的共聚物：(a)含有叔胺基的第一单体单元、(b)含有选自除叔胺基之外的胺基、酰胺基、氰基和酰亚胺基的至少一种官能团的第二单体单元、(c)包含含有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元、(d)包含含有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元以及(e)包含含有C1至C14烷基的(甲基)丙烯酸酯的第五单体单元。

Description

隔板以及包括其的电化学装置
技术领域
本公开内容涉及一种用于电化学装置如锂二次电池的隔板以及包括该隔板的电化学装置，更具体地，本公开内容涉及一种包括在多孔基底的表面上由无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物形成的多孔涂层的隔板，以及包括该隔板的电化学装置。
本申请要求于2012年10月5日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0110592的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
此外，本申请要求于2013年10月4日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0118631的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
近来，人们对储能技术的兴趣日益增长。随着储能技术的应用领域扩展到移动电话、摄像录像机、笔记本电脑、甚至是电动汽车，已做出了越来越多的努力来研究和开发电化学装置。在此方面，电化学装置受到最多的关注。开发能够重复充电和放电的二次电池已成为特别关注的焦点。近年来，为了改进电池的容量密度和比能的目的，已进行了广泛的研究和开发以设计出新的电极和电池。
目前，可获得很多二次电池，其中，于20世纪90年代早期开发的锂二次电池由于与使用水性电解质溶液的常规电池(例如Ni-MH电池、Ni-Cd电池、和H2SO4-Pb电池)相比具有更高的操作电压和高得多的能量密度的优点而受到了极大的关注。但是，这样的锂离子电池遭受使用有机电解液遇到的安全问题，例如着火或爆炸，并且不利的是制造复杂。为了试图克服锂离子电池的这些缺点，开发了锂离子聚合物电池作为新一代电池。但是，与锂离子电池相比，仍然迫切需要进行额外研究以改进锂离子聚合物电池的相对低容量，特别是不足的低温放电容量。
许多公司已生产出多种具有不同安全特性的电化学装置。评价和确保这种电化学装置的安全性是非常重要的。对于安全性的最重要考虑是电化学装置操作失灵或故障不会导致使用者受到伤害。出于该目的，安全法规严格禁止电化学装置的危险因素(例如着火和冒烟)。关于电化学装置的安全特性，电化学装置的过热可导致热失控，或者隔板击穿可造成爆炸风险增加。特别地，常用作电化学装置隔板的多孔的基于聚烯烃的基底由于其材料特性和制作工序包括拉伸而在100℃或更高的温度下表现出极大的热收缩性，导致阴极和阳极之间短路。
已提出了多种提案以解决电化学装置的上述安全问题。例如，韩国专利公开No.10-2009-0130885公开了一种通过将甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物用作粘合剂的具有含无机填料的多孔层的多层多孔膜结构。然而，该专利中公开的基于丙烯酰基的共聚物粘合剂组合物没有提供实际的替代方案。特别是，公开的组合物不能保证可靠的耐久性，因为基于截面，当涂层的厚度为4μm或更小时，由于不足的热和物理稳定性，特别是对电解质溶液的低耐受性，发生由电解质溶液溶胀而导致的涂层层离现象。
同时，韩国专利No.10-0923375公开了一种通过将可热交联的粘合剂组合物负载到多孔基底上制造的隔板，所述可热交联的粘合剂组合物包括多官能异氰酸酯和具有能够与多官能异氰酸酯的异氰酸酯基反应的官能团的反应性聚合物。然而，制造效率中存在限制，因为该专利中公开的组合物需要在50℃下放置7天来固化，因此其制造需要大规模的额外设备投资和时间来进行固化。
发明内容
技术问题
本公开内容的目的是解决上述问题，因此本公开内容涉及提供一种隔板以及包括该隔板的电化学装置，其中将基于叔胺的单体和(甲基)丙烯酸单体添加到基于丙烯酰基的共聚物组合物中，并且在与异氰酸酯进行固化期间用作催化剂，从而显著缩短固化，使得含有无机填料的多孔涂层为隔板提供物理稳定性和热稳定性以确保相对于内部短路的可靠耐久性。
技术解决方案
在本公开内容的一个方面，提供了一种隔板，其包括具有多个孔的呈平面形状的多孔基底和配置在多孔基底的至少一个表面上由多个无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物形成的多孔涂层，其中该粘合剂聚合物包括基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应的所得物，所述基于丙烯酰基的共聚物为包括以下单体单元的共聚物：(a)具有叔胺基的第一单体单元、(b)具有选自除叔胺基之外的胺基、酰胺基、氰基和酰亚胺基的至少一种官能团的第二单体单元、(c)具有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元、(d)具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元以及(e)具有C1-C14烷基的(甲基)丙烯酸酯的第五单体单元，基于全部基于丙烯酰基的共聚物，第一单体单元的含量为0.5至20重量份、第二单体单元的含量为30至60重量份、第三单体单元的含量为0.1至2重量份、第四单体单元的含量为0.5至10重量份以及第五单体单元的含量为8至68重量份。
基于100重量份基于丙烯酰基的共聚物，基于异氰酸酯的交联剂的含量可为0.1至10重量份。
第一单体单元可衍生自选自(甲基)丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(二乙基氨基)丙酯和(甲基)丙烯酸3-(二甲基氨基)丙酯的至少一种单体。
第二单体单元可衍生自选自如下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸2-(((丁氧基氨基)羰基)氧基)乙酯、2-乙酰氨基(甲基)丙烯酸甲酯、2-(甲基)丙烯酰氨基羟基乙酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、(3-(甲基)丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵、N-(甲基)丙烯酰基氨基-乙氧基乙醇、3-(甲基)丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-(三(羟甲基)甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N'-(1，3-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，4-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，2-二羟基亚乙基)二丙烯酰胺、N，N’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、4-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯腈、2-(乙烯氧基)乙腈、2-(乙烯氧基)丙腈、(甲基)丙烯酸氰基甲酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯和(甲基)丙烯酸氰基丙酯。
第三单体单元可衍生自选自如下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐。
第四单体单元可衍生自选自如下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸2-羟基丙二醇酯。
第五单体单元可衍生自选自如下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯。
基于异氰酸酯的交联剂可为选自如下的至少一种：4，4-亚甲基双二环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛乐酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、间-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、3，3-二甲基-4，4-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)和亚苯基二异氰酸酯，或它们与多元醇反应的所得物。
粘合剂聚合物还可包括选自如下的任意一种：聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共聚-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共聚-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰糖(pullulan)、羧甲基纤维素或它们的混合物。
无机颗粒的粒径可为0.001至10μm。
无机颗粒可选自介电常数大于或等于5的无机颗粒、具有锂离子转移能力的无机颗粒以及它们的混合物。
介电常数大于或等于5的无机颗粒可为选自以下的至少一种：BaTiO3、Pb(Zr，Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT，0＜x＜1，0＜y＜1)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、二氧化铪(HfO2)、SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、Al2O3、SiC和TiO2。
具有锂离子转移能力的无机颗粒为选自如下的至少一种：磷酸锂(Li3PO4)、磷酸锂钛(LixTiy(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜3)、磷酸锂铝钛(LixAlyTiz(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜3)、基于(LiAlTiP)xOy的玻璃(0＜x＜4，0＜y＜13)、钛酸锂镧(LixLayTiO3，0＜x＜2，0＜y＜3)、硫代磷酸锂锗(LixGeyPzSw，0＜x＜4，0＜y＜1，0＜z＜1，0＜w＜5)、氮化锂(LixNy，0＜x＜4，0＜y＜2)例如Li3N、基于SiS2的玻璃(LixSiySz，0＜x＜3，0＜y＜2，0＜z＜4)例如Li3PO4-Li2S-SiS2以及基于P2S5的玻璃(LixPySz，0＜x＜3，0＜y＜3，0＜z＜7)例如LiI-Li2S-P2S5。
粘合剂聚合物的含量可为基于100重量份无机颗粒的2至30重量份。
多孔涂层的厚度可为0.5至10μm。
多孔基底可由选自如下的至少一种形成：聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。
在本公开内容的另一方面中，还提供了电化学装置，其包括阴极、阳极和插入所述阴极和阳极之间的隔板，其中所述隔板为上文提及的隔板。
电化学装置可以是锂二次电池。
有益效果
根据本公开内容的一个方面，提供了具有涂层的隔板，该隔板通过用基于丙烯酰基的共聚物粘合剂代替常规的基于氟的粘合剂而在制造方面具有价格竞争优势，并且通过引入固化加速单体作为基于丙烯酰基的共聚物粘合剂的组分来提高交联效率，以抑制涂层在电解质溶液中短时间内层离的现象，从而确保优异的物理稳定性、热稳定性和相对于内部短路的可靠耐久性。
未交联的粘合剂易溶解于电解质溶液中，因为聚合物链在电解质溶液中自由移动并解开。然而，经交联的粘合剂在交联部分丧失了在电解质溶液中自由移动的能力，相反形成使聚合物基质保持在电解质溶液中的结构域，因此对电解质溶液的耐受性优异。因此，当粘合剂的交联度较高时，改进防止在电解质溶液中层离的效果，当施加本公开内容的基于丙烯酰基的聚合物粘合剂组合物时，制造隔板之后粘合剂的交联度为90％或更高，并且在加热工艺期间交联度达到高于或等于90％需花费的时间为15分钟以内。
附图说明
通过参照附图可由以下实施方案的描述，本公开内容的其它目的和方面将变得清楚，其中：
图1是具有多孔涂层的隔板的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开内容的优选实施方案进行详细描述。在进行描述之前，应当理解的是说明书和所附权利要求书中使用的术语不应解释为受限于一般含义和字典含义，而是在允许发明人适当限定术语以求最佳解释的原则的基础上，基于与本公开内容技术方面相应的含义和概念来解释。因此，本文中提出的说明仅仅只是出于说明目的的优选实例，并非意图限制本公开内容的范围，因此应当理解的是可在不偏离本公开内容的精神和范围的情况下对其进行其它等效方案和修改方案。
根据本公开内容一个方面的隔板包括具有多个孔的呈平面形状的多孔基底和配置在多孔基底的至少一个表面上且由多个无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物形成的多孔涂层，其中该粘合剂聚合物包括基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应的所得物。
基于丙烯酰基的共聚物为包括以下单体单元的共聚物：(a)具有叔胺基的第一单体单元、(b)具有选自除叔胺基之外的胺基、酰胺基、氰基和酰亚胺基的至少一种官能团的第二单体单元、(c)具有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元、(d)具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元以及(e)具有C1-C14烷基的(甲基)丙烯酸酯的第五单体单元。
基于总的基于丙烯酰基的共聚物，第一单体单元的含量为0.5至20重量份、第二单体单元的含量为30至60重量份、第三单体单元的含量为0.1至2重量份、第四单体单元的含量为0.5至10重量份以及第五单体单元的含量为8至68重量份。
构成隔板多孔涂层的粘合剂聚合物包括基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应的所得物。
一般情况下，基于丙烯酰基的共聚物易于在电解质溶液中溶胀，因为通过典型聚合方法制备的基于丙烯酰基的共聚物产生易损无定形聚合物。因此，在隔板制造中，基于丙烯酰基的共聚物的涂层在电解质溶液中具有高的溶胀度，允许锂离子充分通过并显示出低电阻特征。然而，由于涂层易于在电解质溶液中溶胀，使得对于电解质溶液的耐受性低，从而使得涂层可容易地从多孔基底层离，导致耐久性劣化。因此，根据本公开内容一个方面的隔板旨在通过基于丙烯酰基的共聚物的交联来补救无定形聚合物的缺点。同时，由于耐热性特性，使用诸如聚烯烃的原料的常用多孔基底在120℃或更高的高温下易损，因此涂覆在多孔基底上的基于丙烯酰基的共聚物的交联应在120℃或更低温度下进行，而对于基于丙烯酰基的共聚物的交联，需要进行在低温下长期的固化反应，因此在生产率方面可能具有局限性。
然而，构成根据本公开内容一个方面的隔板涂层的基于丙烯酰基的共聚物包括具有叔胺基的第一单体单元和具有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元，这些单体单元在基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应期间作为催化剂起作用，因此提供优异的聚氨酯固化效率。
基于丙烯酰基的共聚物可涵盖所有类型的共聚物，包括无规共聚物、嵌段共聚物等，只要该共聚物包括前述第一单体单元至第五单体单元即可。
基于丙烯酰基的共聚物中所包括的第一单体单元至第五单体单元提供无机物质之间或无机物质和多孔基底之间的高粘合强度。此外，使用其形成的多孔涂层显示出较少的缺陷和较高的填充密度。因此，根据本公开内容一个方面的隔板的使用有利于实现薄膜电池、确保抗外部冲击的高稳定性并减轻无机颗粒的脱落现象。
侧链上具有叔胺基的第一单体单元可衍生自选自以下的一种或更多种单体：(甲基)丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(二乙基氨基)丙酯和(甲基)丙烯酸3-(二甲基氨基)丙酯。
侧链上具有选自除叔胺基之外的胺基、酰胺基、氰基和酰亚胺基的至少一种官能团的第二单体单元可衍生自选自如下的一种或更多种单体：(甲基)丙烯酸2-(((丁氧基氨基)羰基)氧基)乙酯、2-乙酰氨基(甲基)丙烯酸甲酯、2-(甲基)丙烯酰氨基羟基乙酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、(3-(甲基)丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵、N-(甲基)丙烯酰基氨基-乙氧基乙醇、3-(甲基)丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-(三(羟甲基)甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N’-(1，3-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，4-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，2-二羟基亚乙基)二丙烯酰胺、N，N’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、4-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯腈、2-(乙烯氧基)乙腈、2-(乙烯氧基)丙腈、(甲基)丙烯酸氰基甲酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯和(甲基)丙烯酸氰基丙酯。
侧链上具有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元可衍生自选自如下的一种或更多种单体：(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐。
侧链上具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元可衍生自选自如下的一种或更多种单体：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸2-羟基丙二醇酯。
具有C1-C14烷基的(甲基)丙烯酸酯的第五单体单元可衍生自单独使用或组合使用如下的单体：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯。在这种情况下，当包含在第五单体单元烷基中的碳原子数目大于14时，烷基变得过长，相应地非极性程度增加，导致多孔涂层填充密度降低。
在本公开内容的隔板中，第一单体单元的含量可为基于总共聚物的0.5至20重量份、更优选1至15重量份。当含量满足所述范围时，可缩短基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应，并可改进多孔涂层的填充密度。此外，当基于丙烯酰基的共聚物的分子量降低至小于100，000时，可防止聚烯烃多孔膜的粘合强度发生降低。
第二单体单元的含量可为基于总共聚物的30至60重量份、更优选35至55重量份。当含量满足该范围时，可改进多孔涂层的填充密度和粘合强度，并且可防止电阻过度增加。
第三单体单元的含量可为基于总共聚物的0.1至2重量份、更优选0.5至1.5重量份。当含量满足该范围时，可加快基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应、可抑制单体和电解质溶液的副反应并且可防止电阻过度增加。
第四单体单元的含量可为基于总共聚物的0.5至10重量份、更优选1至8重量份。当含量满足该范围时，可适当控制导致与基于异氰酸酯的交联剂发生固化反应的羟基含量、可防止共聚物的粘合强度降低、可由于共聚物中具有适当含量的交联剂而抑制在电解质溶液中的层离现象并且可改进隔板的物理稳定性和热稳定性。
此外，第五单体单元的含量可为基于总共聚物的8至68重量份、更优选20至63重量份。当含量满足该范围时，可改进与多孔基底的粘合强度并且可改进多孔涂层的填充特性。
在本公开内容的隔板中，除具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元之外，共聚物还可包括具有可交联官能团的单体单元以控制粘合剂聚合物的交联度从而进一步改进隔板的物理和热稳定性。可举例作为额外的可交联官能团的为环氧基、氧杂环丁烷基、咪唑基、唑啉基等。
同时，基于丙烯酰基的共聚物的可交联官能团导致与基于异氰酸酯的交联剂发生固化反应，从而获得粘合剂聚合物。
基于异氰酸酯的交联剂可为选自如下的至少一种：4，4-亚甲基双二环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛乐酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、间-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、3，3-二甲基-4，4-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)和亚苯基二异氰酸酯，或它们与多元醇反应的所得物。
多元醇可以是例如具有2至4个羟基的多元醇并且可包括分子量低于约1,000g/mol的低分子量多元醇和分子量为约1,000g/mol至4,000g/mol的高分子量多元醇。作为具体的实例，低分子量多元醇可以是二元醇、三元醇和四元醇，并且可包括乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、二三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、丙三醇、季戊四醇和山梨糖醇。其它多元醇可包括醚多元醇，例如二甘醇、乙氧基化双酚A等。
此外，高分子量多元醇可包括基于聚醚的多元醇(包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)等)和基于聚酯的多元醇(聚己二酸丁二醇酯等)。
基于异氰酸酯的交联剂的含量为例如基于100重量份基于丙烯酰基的共聚物的0.1至10重量份或1至10重量份。当含量满足该范围时，粘合剂聚合物的交联密度过度增加从而可避免处理问题、可在短时间内抑制电解质溶液中的层离现象并且可形成具有改进的物理稳定性的多孔涂层。
除基于异氰酸酯的交联剂之外，共聚物交联可通过添加诸如环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、氮丙啶化合物、金属螯合剂等的固化剂来进行。
此外，共聚物还可包括另外的单体单元，只要不损害本公开内容的目的即可。为了改进隔板的离子传导性，可额外共聚(甲基)丙烯酸环氧烷加合物，例如C1-C8烷氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯和苯氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯。
此外，对本领域技术人员来说显而易见的是还可使用除前述粘合剂聚合物之外的粘合剂聚合物，只要不损害本公开内容的目的即可。
可使用本领域中常规用于形成多孔涂层的聚合物作为粘合剂聚合物。特别地，可使用玻璃化转变温度(Tg)为-200℃至200℃的聚合物来改进所得到的多孔涂层的机械性能，例如柔韧性和弹性。
粘合剂聚合物的非限制性实例可包括聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共聚-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共聚-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰糖、羧甲基纤维素等。
在本公开内容的隔板中，用于形成多孔涂层的无机颗粒不限于特定的类型，只要无机颗粒是电化学稳定的即可。即，可用于本公开内容的无机颗粒不限于特定的类型，只要无机颗粒在待向电化学装置施加的操作电压范围(例如，对于Li/Li+，范围为0至5V)内不经历氧化和/或还原即可。特别地，当使用具有离子转移能力的无机颗粒时，可提高电化学装置中离子的传导性，且有助于改进性能。
此外，使用具有高介电常数的无机颗粒作为所述无机颗粒可有助于提高电解质盐(例如锂盐)在液体电解质中的解离度以改进电解质溶液的离子传导性。
出于这些原因，无机颗粒优选包括介电常数大于或等于5、优选大于或等于10的无机颗粒、具有锂离子转移能力的无机颗粒或它们的混合物。介电常数大于或等于5的无机颗粒的非限制性实例以单独地或组合地的形式包括BaTiO3、Pb(Zr，Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT，0＜x＜1，0＜y＜1)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、二氧化铪(HfO2)、SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、Al2O3、SiC和TiO2。
特别地，优选的无机颗粒为介电常数大于或等于100的BaTiO3、Pb(Zr，Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT，0＜x＜1，0＜y＜1)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)和二氧化铪(HfO2)，当施加外部冲击时，这些颗粒具有保护两个电极免受内部短路的压电性，从而确保电化学装置具有改进的安全性。压电性是一种现象，其中在一定压力下，由于张力或压力导致产生电荷从而在相对侧之间产生电位差。使用具有高介电常数的无机颗粒和具有锂离子转移能力的无机颗粒的混合物可产生增强的协同效应。
在本公开内容的一个方面，具有锂离子转移能力的无机颗粒是指含有锂原子并且具有转移锂离子而不储存锂的功能的无机颗粒。具有锂离子转移能力的无机颗粒由于其结构中存在的所谓缺陷而能够转移和移动锂离子，从而可改进电池中锂离子的传导性，有助于改进电池性能。具有锂离子转移能力的无机颗粒的非限制性实例包括磷酸锂(Li3PO4)、磷酸锂钛(LixTiy(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜3)、磷酸锂铝钛(LixAlyTiz(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜3)、基于(LiAlTiP)xOy的玻璃(0＜x＜4，0＜y＜13)例如14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5、钛酸锂镧(LixLayTiO3，0＜x＜2，0＜y＜3)、硫代磷酸锂锗(LixGeyPzSw，0＜x＜4，0＜y＜1，0＜z＜1，0＜w＜5)例如Li3.25Ge0.25P0.75S4、氮化锂(LixNy，0＜x＜4，0＜y＜2)例如Li3N、基于SiS2的玻璃(LixSiySz，0＜x＜3，0＜y＜2，0＜z＜4)例如Li3PO4-Li2S-SiS2以及基于P2S5的玻璃(LixPySz，0＜x＜3，0＜y＜3，0＜z＜7)例如LiI-Li2S-P2S5，或它们的混合物。
在根据本公开内容一个方面的隔板中，多孔涂层的无机颗粒的粒径不受限制，但是优选为0.001至10μm以使涂层具有均匀厚度和最佳孔隙率。当粒径小于0.001μm时，分散性可能劣化，其使得难以控制隔板的性质，当粒径超过10μm时，增加了多孔涂层的厚度，其可能劣化机械性能，并且孔径过度增大可增加在电池充电和放电期间发生内部短路的可能性。
根据本公开内容一个方面的隔板的多孔涂层中粘合剂聚合物含量优选为基于100重量份无机颗粒的2至30重量份、或5至15重量份。当含量满足该范围时，可防止诸如无机颗粒脱落的问题，并且可抑制由于在过量的粘合剂聚合物存在下多孔基底的孔的堵塞而导致电阻增加的现象，并且可改进多孔涂层的孔隙率。
在根据本公开内容一个方面的隔板中，可将多孔涂层的填充密度D限定为每单位面积(m2)多孔基底上负载从多孔基底起1μm高度的多孔涂层的密度，在这种情况下，D可为0.40×D无机≤D≤0.70×D无机或0.50×D无机≤D≤0.70×D无机，
其中D＝(Sg-Fg)/(St-Ft)，
Sg为每单位面积(m2)隔板的重量(g)，在其中多孔涂层形成在多孔基底上，
Fg为每单位面积(m2)多孔基底的重量(g)，
St为隔板的厚度(μm)，在其中多孔涂层形成在多孔基底上，
Ft为多孔基底的厚度(μm)，以及
D无机为所使用的无机颗粒的密度(g/m2×μm)。当使用两种或更多种类型的无机颗粒时，D无机通过考虑各类无机颗粒的密度和分数确定。
当D满足该范围时，可防止如下问题：多孔涂层在结构上变得松散并丧失其抑制多孔基底热收缩的功能或丧失其对机械冲击的耐受性，并可由于填充密度增加而改进多孔涂层的物理性能和孔隙率，从而导致隔板的导电性得到改进。
由无机颗粒和粘合剂聚合物构成的多孔涂层的厚度不受特别限制，但可为0.5至10μm或1至7μm。
此外，在根据本公开内容一个方面的隔板中，可使用电化学装置中可通常使用的任何多孔基底作为具有多个孔的多孔基底，例如由如下中的至少一种形成的多孔基底：聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。多孔基底可以为膜形式或非织物形式。多孔基底厚度可为例如5至50μm，但并不特别限于该范围，多孔基底的孔径和孔隙率可分别为例如0.01至50μm和10％至95％，但并不特别限于这些范围。
以下对制造根据本公开内容一个方面的涂有多孔涂层的隔板的示例性方法进行说明，但并不限于此。
首先，将第一至第五单体的混合物放入允许氮气回流的反应器中，随后放入诸如丙酮、乙酸乙酯等的溶剂。然后，吹扫氮气以除去氧气，通过将诸如偶氮二异丁腈(AIBN)的聚合引发剂和诸如正十二烷基硫醇的聚合调节剂加入，在使反应器的温度保持在48℃至52℃的范围内的同时进行聚合反应24至48小时。在反应完成时，通过用丙酮等稀释获得基于丙烯酰基的聚合物。
接着，通过使获得的基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂溶解于溶剂中来制备粘合剂聚合物溶液。
随后，将无机颗粒添加并分散在粘合剂聚合物溶液中。作为溶剂，可选择具有与待使用的粘合剂聚合物类似的溶解度参数并具有低沸点的溶剂。这样是为了均匀混合并且易于随后去除溶剂。可用溶剂的非限制性实例包括丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、环己烷、水或它们的混合物。将无机颗粒添加到粘合剂聚合物溶液中后，可对无机颗粒进行粉碎。在这种情况下，优选的粉碎时间为1至20小时，经粉碎的无机颗粒的粒径可为如前所述的0.001至10μm。可使用常规方法作为粉碎方法，例如可应用球磨法。
随后，在10％至80％的湿度条件下，将含有分散在其中的无机颗粒的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔基底上，并在70℃至100℃的温度条件下进行固化和干燥反应5至15分钟或5至10分钟。
将含有分散的无机颗粒的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔基底上的方法可利用本领域中已知的常规涂覆方法，并且可利用多种方法，例如浸涂、模涂、辊涂、刮刀式涂布(comma coating)或它们的组合。此外，多孔涂层可选择性地在多孔基底的一面或两面上形成。
参照图1，根据本公开内容一个方面，说明了具有多孔涂层的隔板10，该涂层通过将无机颗粒3和粘合剂聚合物5的混合物涂覆到具有多个孔的多孔基底1的至少一个表面上，然后进行固化和干燥来形成。
本公开内容得到的隔板可用作电化学装置的隔板。即，根据本公开内容一个方面的隔板可用作插入阴极和阳极之间的隔板。
电化学装置包括利于电化学反应的所有装置，例如所有类型的原电池和二次电池、燃料电池、太阳能电池、电容器(如超级电容器)等。特别地，在二次电池中可应用锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池、锂离子聚合物二次电池等。
电化学装置可通过本领域中已知的常规方法制造，例如电化学装置可通过将隔板插入阴极和阳极之间、组装电极结构并将电解质溶液注入到电极组件中制造。
对与根据本公开内容一个方面的隔板一起使用的电极无特别限制，电极可通过本领域已知的常规方法以将电极活性材料与电极集流器结合的方式制造。
在电极集流器中，阴极活性材料的非限制性实例包括电化学装置阴极中可常用的常规阴极活性材料，特别是锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁氧化物以及它们的复合氧化物。阳极活性材料的非限制性实例包括电化学装置阳极中可常用的常规阳极活性材料，特别是锂金属或锂合金和锂嵌入材料例如炭、石油焦炭、活性炭、石墨以及其它碳材料。
阴极集流器的非限制性实例包括铝箔、镍箔或它们的组合。阳极集流器的非限制性实例包括铜箔、金箔、镍箔、铜合金箔或它们的组合。
可用在根据本公开内容一个方面的电化学装置中的电解质溶液可为盐溶解或解离于有机溶剂中的电解质溶液，所述盐具有由A+B-表示的结构，其中A+为碱金属阳离子例如Li+、Na+、K+或它们的组合，B-为阴离子例如PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -、C(CF2SO2)3 -或它们的组合，有机溶剂包括，但不局限于碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲基亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁内酯或它们的混合物。
电解质溶液的注入可基于制造方法和最终产品所需的物理性能在电池制造过程的任意合适步骤中进行。即，电解质溶液的注入可在组装电池之前或在组装电池的最后一步中施加。
根据本公开内容的一个方面，将隔板施加到电池的方法可包括隔板和电极的层压/堆叠方法和折叠法以及常用的卷绕法。根据本公开内容一个方面的隔板具有优异的抗剥离性，使得无机颗粒在前述电池组装过程期间抵抗脱落。
在下文中，将对本公开内容的实施方案进行详细描述。但是，本公开内容的实施方案可采取若干种其它形式，并且本公开的范围不应解释为限于下述实施例。本公开内容的实施方案是为了向本公开内容涉及的领域的技术人员更充分地解释本公开内容而提供。
基于丙烯酰基的共聚物的制备
制备例1
将55.5重量份丙烯酸乙酯、15重量份丙烯腈、20重量份N，N-二甲基丙烯酰胺、5重量份丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯、4重量份丙烯酸4-羟基丁酯和0.5重量份丙烯酸的单体混合物放入允许氮气回流并配置有控制温度的冷却装置的1L反应器中，随后，放入100重量份丙酮作为溶剂。然后，在为了除去氧气而用氮气吹扫1小时后，使温度保持在50℃。然后，放入0.03重量份作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.05重量份作为聚合调节剂的正十二烷基硫醇(DDM)以进行反应24小时。反应完成后，用丙酮稀释反应所得物，得到固体浓度为25重量％且重均分子量为330，000g/mol的基于丙烯酰基的共聚物。
制备例2至9
通过与制备例1相同的方法使用表1中所示的单体含量比(重量比)制备制备例2至9的基于丙烯酰基的共聚物。所制备的共聚物的重均分子量如表1所示。此外，各单体的数值均以重量份表示。
表1
在表1中，DMAAm表示N，N-二甲基丙烯酰胺，AN表示丙烯腈，DMAEA表示丙烯酸2-二甲基氨基乙酯，DMAPA表示丙烯酸3-二甲基氨基丙酯，AA表示丙烯酸，HBA表示丙烯酸4-羟基丁酯，EA表示丙烯酸乙酯以及BA表示丙烯酸正丁酯。
隔板的制造
实施例1.涂覆有无机颗粒/粘合剂聚合物浆料的隔板
通过将100重量份的制备例1的基于丙烯酰基的共聚物和6.8重量份作为基于异氰酸酯的交联剂的甲苯二异氰酸酯加合物溶解于1，674重量份丙酮中来制备6重量％的粘合剂聚合物溶液。通过将13重量份的所制备的粘合剂聚合物溶液与15重量份作为无机颗粒的Al2O3混合来制备粘合剂聚合物/无机颗粒的重量比为5/95的浆料，通过浸涂法将该浆料涂覆在12μm厚多孔聚乙烯膜(45％孔隙率)的两个表面上，并在80℃干燥烘箱中进行固化和干燥10分钟。最后，制造了具有涂层的隔板，其中一个表面上的涂层厚度被调节至约2μm。
实施例2至7
通过与实施例1相同的方法制造隔板，除了施加表2中所示的浆料组成以及干燥固化温度和时间之外。
比较例1至7
通过与实施例1相同的方法制造隔板，除了施加表2中所示的浆料组成以及干燥固化温度和时间之外。
表2
测试例1.隔板的性能评价
将制造的隔板裁剪成50mm×50mm的尺寸并通过下述方法测量多孔涂层的填充密度D、粘合强度、透气性、热稳定性和电解质溶液耐受性。结果示于表3中。
如下测量电解质溶液耐受性：将实施例和比较例中制造的隔板裁剪成1cm×5cm的尺寸、将其浸泡在电解质溶液(碳酸亚乙酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)＝1/2(体积比)，六氟磷酸锂(1mol LiPF6))中、取出并根据面积计算涂层和多孔聚烯烃膜界面上的层离程度。
◎：涂层和多孔膜未层离
○：涂层和多孔膜的层离小于5％
×：涂层和多孔膜的层离大于或等于5％
如下测量粘合强度：将实施例和比较例中制造的隔板裁剪成100mm×15mm的尺寸、将其附着到其上粘附有双面胶带的玻璃上、以0.3m/分钟的张力速度使其在涂层和多孔聚烯烃膜的界面上层离并使用质构分析仪(Stable micro system)测量。对每个试样测量五次或更多次，计算平均值。
以100mL空气完全通过隔板所需的时间评价实施例和比较例中制造的隔板的透气性。
如下测量热稳定性：将实施例和比较例中制造的隔板裁剪成尺寸为5cm×5cm的试样并测量其于150℃下贮存30分钟后的尺寸变化。
○：长度和宽度的尺寸变化小于30％
×：长度和宽度的尺寸变化大于或等于30％
多孔涂层的填充密度D被限定为每单位面积(m2)多孔基底上负载从多孔基底起1μm高度的多孔涂层的密度，并通过下列公式计算，
D＝(Sg-Fg)/(St-Ft)，
其中Sg为每单位面积(m2)隔板的重量(g)，在其中多孔涂层形成在多孔基底上，
Fg为每单位面积(m2)多孔基底的重量(g)，
St为隔板的厚度(μm)，在其中多孔涂层形成在多孔基底上，以及
Ft为多孔基底的厚度(μm)。
如下测量电阻：通过将电解质溶液(EC：DMC＝1∶2体积％，1.0molLiPF6)注入到实施例和比较例中制造的隔板中来制造半纽扣电池，并测量其电阻。
表3
锂二次电池的制造
实施例8
阳极的制备
通过向作为溶剂的N-甲基-2-比咯烷酮(NMP)中添加96重量％作为阳极活性材料的炭粉、3重量％作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)和1重量％作为导电材料的炭黑来制备阳极混合浆料。通过将阳极混合浆料施加到作为阳极集流器的10μm厚铜(Cu)箔上、干燥并对其进行辊压来制作阳极。
阴极的制备
通过向作为溶剂的N-甲基-2-比咯烷酮(NMP)中添加92重量％作为阴极活性材料的锂钴复合氧化物、4重量％作为导电材料的炭黑和4重量％作为粘合剂的PVDF来制备阴极混合浆料。通过将阴极混合浆料施加到作为阴极集流器的20μm厚铝(Al)箔上、干燥并对其进行辊压来制作阴极。
锂二次电池的制备
如下制造锂二次电池：使用实施例1中制造的隔板通过层叠法在上述阳极和上述阴极之间构造电极组件并注入电解质溶液(碳酸亚乙酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)＝1/2(体积比)，1mol LiPF6)。
实施例9至14
通过与实施例8相同的方法制造锂二次电池，除了各自使用实施例2至7的隔板之外。
比较实施例8至14
通过与实施例8相同的方法制造锂二次电池，除了各自使用比较例1至7的隔板之外。
测试例2.锂二次电池的性能评价
热箱测试
观察使用实施例8至14和比较例8至14制造的隔板制造的电池在150℃或160℃下贮存1小时或2小时期间处于完全充电状态下的稳定性(爆炸)。
○：未爆炸
×：发生爆炸
表4
[符号说明]
1：多孔基底，3：无机颗粒
5：粘合剂聚合物，10：隔板

Claims (18)

1.一种隔板，包括：
具有多个孔的多孔基底；和
配置在所述多孔基底的至少一个表面上且由多个无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物形成的多孔涂层，
其中所述粘合剂聚合物包括基于丙烯酰基的共聚物和基于异氰酸酯的交联剂的固化反应的所得物，
所述基于丙烯酰基的共聚物为包括以下单体单元的共聚物：(a)具有叔胺基的第一单体单元、(b)具有选自除叔胺基之外的胺基、酰胺基、氰基和酰亚胺基的至少一种官能团的第二单体单元、(c)具有羧基的(甲基)丙烯酸酯的第三单体单元、(d)具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的第四单体单元和(e)具有C1-C14烷基的(甲基)丙烯酸酯的第五单体单元，并且
基于全部基于丙烯酰基的共聚物，所述第一单体单元的含量为0.5至20重量份、所述第二单体单元的含量为30至60重量份、所述第三单体单元的含量为0.1至2重量份、所述第四单体单元的含量为0.5至10重量份以及所述第五单体单元的含量为8至68重量份。
2.根据权利要求1所述的隔板，其中基于100重量份所述基于丙烯酰基的共聚物，所述基于异氰酸酯的交联剂的含量为0.1至10重量份。
3.根据权利要求1所述的隔板，其中所述第一单体单元衍生自选自以下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(二乙基氨基)丙酯和(甲基)丙烯酸3-(二甲基氨基)丙酯。
4.根据权利要求1所述的隔板，其中所述第二单体单元衍生自选自以下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸2-(((丁氧基氨基)羰基)氧基)乙酯、2-乙酰氨基(甲基)丙烯酸甲酯、2-(甲基)丙烯酰氨基羟基乙酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、(3-(甲基)丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵、N-(甲基)丙烯酰基氨基-乙氧基乙醇、3-(甲基)丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-(三(羟甲基)甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N’-(1，3-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，4-亚苯基)二马来酰亚胺、N，N’-(1，2-二羟基亚乙基)二丙烯酰胺、N，N’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、4-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯腈、2-(乙烯氧基)乙腈、2-(乙烯氧基)丙腈、(甲基)丙烯酸氰基甲酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯和(甲基)丙烯酸氰基丙酯。
5.根据权利要求1所述的隔板，其中所述第三单体单元衍生自选自以下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐。
6.根据权利要求1所述的隔板，其中所述第四单体单元衍生自选自以下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸2-羟基丙二醇酯。
7.根据权利要求1所述的隔板，其中所述第五单体单元衍生自选自以下的至少一种单体：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯。
8.根据权利要求1所述的隔板，其中所述基于异氰酸酯的交联剂为选自以下的至少一种交联剂：4，4-亚甲基双二环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛乐酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、间-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、3，3-二甲基-4，4-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)和亚苯基二异氰酸酯，或它们与多元醇反应的所得物。
9.根据权利要求1所述的隔板，其中所述粘合剂聚合物还包括选自以下中的任意一种：聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共聚-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共聚-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰糖、羧甲基纤维素或它们的混合物。
10.根据权利要求1所述的隔板，其中所述无机颗粒的粒径为0.001至10μm。
11.根据权利要求1所述的隔板，其中所述无机颗粒选自介电常数大于或等于5的无机颗粒、具有锂离子转移能力的无机颗粒以及它们的混合物。
12.根据权利要求11所述的隔板，其中所述介电常数大于或等于5的无机颗粒为选自以下的至少一种：BaTiO3、Pb(Zr，Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT，0＜x＜1，0＜y＜1)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、二氧化铪(HfO2)、SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、A12O3、SiC和TiO2。
13.根据权利要求11所述的隔板，其中所述具有锂离子转移能力的无机颗粒为选自以下的至少一种：磷酸锂(Li3PO4)、磷酸锂钛(LixTiy(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜3)、磷酸锂铝钛(LixAlyTiz(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜3)、基于(LiAlTiP)xOy的玻璃(0＜x＜4，0＜y＜13)、钛酸锂镧(LixLayTiO3，0＜x＜2，0＜y＜3)、硫代磷酸锂锗(LixGeyPzSw，0＜x＜4，0＜y＜1，0＜z＜1，0＜w＜5)、氮化锂(LixNy，0＜x＜4，0＜y＜2)例如Li3N、基于SiS2的玻璃(LixSiySz，0＜x＜3，0＜y＜2，0＜z＜4)例如Li3PO4-LizS-SiS2以及基于PzS5的玻璃(LixPySz，0＜x＜3，0＜y＜3，0＜z＜7)例如LiI-LizS-PzS5。
14.根据权利要求1所述的隔板，其中基于100重量份所述无机颗粒，所述粘合剂聚合物的含量为2至30重量份。
15.根据权利要求1所述的隔板，其中所述多孔涂层的厚度为0.5至10μm。
16.根据权利要求1所述的隔板，其中所述多孔基底由选自以下的至少一种形成：聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。
17.一种电化学装置，包括阴极、阳极和插入所述阴极和所述阳极之间的隔板，
其中所述隔板为根据权利要求1至16中任一项所述的隔板。
18.根据权利要求17所述的电化学装置，其中所述电化学装置为锂二次电池。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870382A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 宁波力能鑫新材料科技有限公司 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法
CN107394087A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 三星Sdi株式会社 用于可再充电电池组的隔膜和包含其的可再充电锂电池组
CN107516724A (zh) * 2016-06-16 2017-12-26 宁德新能源科技有限公司 电芯及储能装置
CN109671893A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 Sk新技术株式会社 用于二次电池的隔膜、其制造方法及包括其的锂二次电池
CN109935769A (zh) * 2018-12-29 2019-06-25 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种耐电解液陶瓷涂层隔膜及其制备方法
CN109935755A (zh) * 2018-08-20 2019-06-25 苏州清陶新能源科技有限公司 一种有机-无机复合凝胶隔膜及其制备方法
CN110071246A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 含锂电化学电池的隔膜及其制备方法
CN110088943A (zh) * 2017-03-31 2019-08-02 株式会社吴羽 核壳型粒子及其用途以及制造方法
CN112640195A (zh) * 2018-09-18 2021-04-09 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板以及包括该隔板的锂二次电池
CN113169334A (zh) * 2018-10-31 2021-07-23 日本瑞翁株式会社 二次电池用浆料组合物、电极层、粘结剂组合物和功能层及二者的制造方法、以及二次电池
CN113166518A (zh) * 2018-11-28 2021-07-23 三星Sdi株式会社 耐热层组合物、包括由其形成的耐热层的锂二次电池隔板和包括其的锂二次电池
CN113228399A (zh) * 2018-12-20 2021-08-06 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113228397A (zh) * 2018-12-28 2021-08-06 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113261152A (zh) * 2019-01-16 2021-08-13 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113939949A (zh) * 2019-03-21 2022-01-14 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及其制造方法
CN114402481A (zh) * 2019-11-01 2022-04-26 株式会社Lg新能源 隔板、包括隔板的锂二次电池及其制造方法
CN115191061A (zh) * 2020-02-21 2022-10-14 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及制造该隔板的方法
CN115191061B (zh) * 2020-02-21 2024-06-07 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及制造该隔板的方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016081607A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 Tdk株式会社 セパレータ、及びそれを用いたリチウムイオン二次電池
KR101943502B1 (ko) * 2014-10-30 2019-01-29 주식회사 엘지화학 이차 전지용 분리막의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 분리막
KR102278446B1 (ko) * 2014-11-21 2021-07-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
EP3250537B1 (en) * 2015-01-28 2021-11-03 Hercules LLC Ceramic binder composition for ceramic coated separator for lithium ion batteries, methods of producing same, and uses thereof
US10570235B2 (en) * 2016-05-10 2020-02-25 Zeon Corporation Composition for non-aqueous secondary battery functional layer, functional layer for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
KR102138821B1 (ko) * 2017-05-18 2020-07-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102099276B1 (ko) * 2017-08-10 2020-04-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
EP3553849A4 (en) * 2017-11-08 2019-12-04 LG Chem, Ltd. SEPARATOR AND ELECTROCHEMICAL DEVICE COMPRISING SAME
KR102414896B1 (ko) * 2017-11-29 2022-07-01 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지용 복합분리막 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US11949124B2 (en) * 2018-01-22 2024-04-02 Celgard, Llc Coated separators, lithium batteries, and related methods
KR102298595B1 (ko) 2018-02-20 2021-09-03 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 바인더 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102312280B1 (ko) * 2018-12-26 2021-10-12 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102342671B1 (ko) * 2019-01-04 2021-12-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20200139016A (ko) * 2019-06-03 2020-12-11 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20210006242A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 주식회사 엘지화학 이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 이차전지
WO2021034060A1 (ko) * 2019-08-16 2021-02-25 주식회사 엘지화학 내열층을 포함하는 전기화학소자용 분리막 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20240050872A (ko) * 2022-10-12 2024-04-19 주식회사 한솔케미칼 분리막용 공중합체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2024085648A1 (ko) * 2022-10-18 2024-04-25 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 이의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102334215A (zh) * 2008-12-26 2012-01-25 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池用隔板和锂离子二次电池
TW201207058A (en) * 2010-03-17 2012-02-16 Lg Chemical Ltd Separator and electrochemical device comprising the same
CN102640329A (zh) * 2009-09-30 2012-08-15 日本瑞翁株式会社 二次电池用多孔膜及二次电池
CN102668172A (zh) * 2009-11-23 2012-09-12 株式会社Lg化学 包括多孔涂层的隔膜的制造方法，由该方法制造的隔膜以及包括该隔膜的电化学设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3858465B2 (ja) * 1998-07-31 2006-12-13 三菱化学株式会社 リチウム二次電池
US7318984B2 (en) 2002-05-17 2008-01-15 Nitto Denko Corporation Adhesive composition-supporting separator for battery and electrode/separator laminate obtained by using the same
DE10237870B4 (de) * 2002-08-19 2013-06-27 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Batterieelektroden und die Verwendung dieser Batterieelektroden zum Herstellen von Sekundär-Lithium-Batterien sowie Batterieelektroden
JP4381054B2 (ja) * 2002-11-13 2009-12-09 日東電工株式会社 電池用セパレータのための部分架橋接着剤担持多孔質フィルムとその利用
JP2004323827A (ja) * 2003-04-09 2004-11-18 Nitto Denko Corp 電池用セパレータのための接着剤担持多孔質フィルムとその利用
JP2008287888A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Asahi Kasei Chemicals Corp 非水電解液二次電池用コーティング組成物
TW200919806A (en) 2007-06-06 2009-05-01 Asahi Kasei Chemicals Corp Multilayer porous film
JP2009110683A (ja) 2007-10-26 2009-05-21 Nitto Denko Corp 電池用セパレータのための反応性ポリマー層担持多孔質フィルムとその利用
KR100913176B1 (ko) * 2007-11-28 2009-08-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101254693B1 (ko) * 2011-02-15 2013-04-15 주식회사 엘지화학 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2012111956A2 (ko) * 2011-02-15 2012-08-23 주식회사 엘지화학 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
KR101603628B1 (ko) * 2011-02-24 2016-03-15 주식회사 엘지화학 세퍼레이터 및 그 세퍼레이터의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102334215A (zh) * 2008-12-26 2012-01-25 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池用隔板和锂离子二次电池
CN102640329A (zh) * 2009-09-30 2012-08-15 日本瑞翁株式会社 二次电池用多孔膜及二次电池
CN102668172A (zh) * 2009-11-23 2012-09-12 株式会社Lg化学 包括多孔涂层的隔膜的制造方法，由该方法制造的隔膜以及包括该隔膜的电化学设备
TW201207058A (en) * 2010-03-17 2012-02-16 Lg Chemical Ltd Separator and electrochemical device comprising the same

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11312871B2 (en) 2016-05-17 2022-04-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for secondary battery and lithium secondary battery comprising same
CN108963148A (zh) * 2016-05-17 2018-12-07 三星Sdi株式会社 用于可再充电电池的隔板以及包括隔板的可再充电锂电池
CN110651381B (zh) * 2016-05-17 2022-05-17 三星Sdi株式会社 用于二次电池的隔板及包括所述隔板的锂二次电池
CN110651381A (zh) * 2016-05-17 2020-01-03 三星Sdi株式会社 用于二次电池的隔板及包括所述隔板的锂二次电池
US11584861B2 (en) 2016-05-17 2023-02-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable battery and rechargeable lithium battery including the same
CN107394087A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 三星Sdi株式会社 用于可再充电电池组的隔膜和包含其的可再充电锂电池组
CN108963148B (zh) * 2016-05-17 2021-10-29 三星Sdi株式会社 用于可再充电电池的隔板以及包括隔板的可再充电锂电池
US10840493B2 (en) 2016-05-17 2020-11-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable battery and rechargeable lithium battery including the same
CN105870382A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 宁波力能鑫新材料科技有限公司 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法
CN105870382B (zh) * 2016-05-18 2020-04-14 宁波力能鑫新材料科技有限公司 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法
CN107516724A (zh) * 2016-06-16 2017-12-26 宁德新能源科技有限公司 电芯及储能装置
CN110088943A (zh) * 2017-03-31 2019-08-02 株式会社吴羽 核壳型粒子及其用途以及制造方法
CN109671893A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 Sk新技术株式会社 用于二次电池的隔膜、其制造方法及包括其的锂二次电池
CN110071246A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 含锂电化学电池的隔膜及其制备方法
CN110071246B (zh) * 2018-01-24 2022-02-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 含锂电化学电池的隔膜及其制备方法
CN109935755A (zh) * 2018-08-20 2019-06-25 苏州清陶新能源科技有限公司 一种有机-无机复合凝胶隔膜及其制备方法
CN112640195B (zh) * 2018-09-18 2023-04-14 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板以及包括该隔板的锂二次电池
CN112640195A (zh) * 2018-09-18 2021-04-09 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板以及包括该隔板的锂二次电池
CN113169334A (zh) * 2018-10-31 2021-07-23 日本瑞翁株式会社 二次电池用浆料组合物、电极层、粘结剂组合物和功能层及二者的制造方法、以及二次电池
CN113166518A (zh) * 2018-11-28 2021-07-23 三星Sdi株式会社 耐热层组合物、包括由其形成的耐热层的锂二次电池隔板和包括其的锂二次电池
CN113228399B (zh) * 2018-12-20 2023-11-24 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113228399A (zh) * 2018-12-20 2021-08-06 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113228397A (zh) * 2018-12-28 2021-08-06 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113228397B (zh) * 2018-12-28 2023-12-01 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN109935769A (zh) * 2018-12-29 2019-06-25 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种耐电解液陶瓷涂层隔膜及其制备方法
CN113261152A (zh) * 2019-01-16 2021-08-13 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
CN113939949A (zh) * 2019-03-21 2022-01-14 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及其制造方法
CN113939949B (zh) * 2019-03-21 2024-04-23 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及其制造方法
CN114402481A (zh) * 2019-11-01 2022-04-26 株式会社Lg新能源 隔板、包括隔板的锂二次电池及其制造方法
CN114402481B (zh) * 2019-11-01 2024-01-16 株式会社Lg新能源 隔板、包括隔板的锂二次电池及其制造方法
CN115191061A (zh) * 2020-02-21 2022-10-14 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及制造该隔板的方法
CN115191061B (zh) * 2020-02-21 2024-06-07 株式会社Lg新能源 用于电化学装置的隔板及制造该隔板的方法

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