CN105742546B - 耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以及其制造方法 - Google Patents

耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105742546B
CN105742546B CN201511017216.XA CN201511017216A CN105742546B CN 105742546 B CN105742546 B CN 105742546B CN 201511017216 A CN201511017216 A CN 201511017216A CN 105742546 B CN105742546 B CN 105742546B
Authority
CN
China
Prior art keywords
separator
heat
porous layer
weight
electrochemical cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201511017216.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105742546A (zh
Inventor
朴鎭奎
崔玹瑄
洪大玄
裵壬赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN105742546A publication Critical patent/CN105742546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105742546B publication Critical patent/CN105742546B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426—Fluorocarbon polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/494—Tensile strength
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2427/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2427/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2427/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2427/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明提供一种耐热性多孔层组成物，包含由耐热性多孔层组成物形成的耐热性多孔层的分隔件以及包含分隔件的电化学电池。耐热性多孔层组成物包含：选自由以下组成的群组的至少一个：由式1表示的单体、寡聚物和聚合物及其混合物；选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯类共聚物及其混合物；引发剂；及溶剂，其中按聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，且聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600000克/摩尔或更高。本发明提供的分隔件可甚至在电池的内部温度在几秒内升高到200℃或更高的环境中可维持其形状而不破裂。式1

Description

耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以 及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有高耐热性的耐热性多孔层组成物、一种包含所述耐热性多孔层组成物并且在高温下具有极佳耐破裂性的分隔件、一种使用所述分隔件的电化学电池以及一种制造所述分隔件的方法。
背景技术
用于电化学电池的分隔件指的是分隔电池中的阳极与阴极并且始终保持离子导电性，由此允许电池充电/放电的中间膜。
当电池短路时，高电流从其穿过同时产生热，由此使电池的温度升高并且热失控。因此，电解质蒸发或加热，导致安全阀操作或电池着火。为了防止这些问题，已提议一种使用包含由热熔树脂形成的多孔性结构的分隔件的方法，其中分隔件提供在预定温度或更高温度下关机特性(即熔融)以使孔堵塞，由此停止电池中的反应并且抑制发热。
然而，比起较小的可充电电池的散热，大的可充电电池的散热差，并且因此产生增加量的热，这导致电池的内部温度在几秒内升高至200℃或更高的温度。在这一情况下，由热熔树脂形成的分隔件不仅熔融以使孔堵塞，而且还融化(参看韩国专利公开案第10-0775310号)。分隔件融化使电极彼此接触。因此，短路电流流过电池，并且电池不断产生热，这最终导致热爆炸。
因此，需要甚至在电池的内部温度在几秒内升高到200℃或更高的温度的环境中(如大的可充电电池中)也可维持其形状而不破裂同时展示极佳粘着的分隔件。
现有文献
专利文献
韩国专利公开案第10-0775310号(2007年11月8日公开)
发明内容
本发明的一个方面提供甚至在电池的内部温度在几秒内升高到200℃或更高的环境中也可维持其形状而不破裂同时展示极佳粘着的分隔件，以及使用其的电化学电池。
根据本发明的一个方面，用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物包含：选自由以下组成的群组的至少一个：由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物；选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(polyvinylidenefluoride(PVdF)-based homopolymer)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物(polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene-based copolymer)以及其混合物；引发剂；以及溶剂，其中按聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，并且聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高。
[式1]
其中X1到X3各自独立地为氧化乙烯基(oxyethylene group)；X4为氧化乙烯基或C1到C10烷基；R1到R4各自独立地为选自由以下组成的群组的任一个：(甲基)丙烯酸酯基、羟基、羧基、酯基、氰酸酯基(cyanate group)、异氰酸酯基、氨基、硫醇基、C1到C10烷氧基、乙烯基以及杂环基；a1到a4各自独立地为整数1到10；n1到n3各自独立地为整数0到10；并且n1到n4中的至少一个为整数1到10，当X4为氧化乙烯基时，n4为整数1到10并且m为1，并且当X4为C1到C10烷基时，n4为1并且m为0。
根据本发明的一个实施例，选自由所述由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个对选自由所述聚偏二氟乙烯类均聚物、所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物组成的群组的至少一个的重量比在8∶2到2∶8范围内。
根据本发明的一个实施例，耐热性多孔层组成物还包括无机粒子。
根据本发明的一个实施例，耐热性多孔层组成物还包括除了选自由以下组成的群组的至少一个之外的不可交联粘合剂树脂：所述聚偏二氟乙烯类均聚物、所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物。
根据本发明的一个实施例，所述不可交联粘合剂树脂包括选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯聚合物(polyvinylidene fluoride polymer)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚乙酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚氧化乙烯(polyethylene oxide)、乙酸纤维素(celluloseacetate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、乙酸丙酸纤维素(celluloseacetate propionate)、氰基乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰基乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰基乙基纤维素(cyanoethylcellulose)、氰基乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)、羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer)以及其组合。
根据本发明的另一个方面，电化学电池的分隔件包含：多孔性衬底；以及形成于多孔性衬底的一个表面或两个表面上的耐热性多孔层，其中耐热性多孔层包含可交联粘合剂和不可交联粘合剂，不可交联粘合剂包含选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物，并且在200℃下保持10分钟之后所测量的分隔件的拉伸强度为50千克力/平方厘米(kgf/cm2)到350千克力/平方厘米。
根据本发明的一个实施例，所述耐热性多孔层包括由选自由以下组成的群组的至少一个形成的可交联粘合剂：由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物。
根据本发明的一个实施例，所述分隔件在200℃下保持10分钟之后未发生破裂。
根据本发明的一个实施例，所述可交联粘合剂由选自由以下组成的群组的至少一个形成：由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物。
根据本发明的一个实施例，所述耐热性多孔层还包括无机粒子。
根据本发明的一个实施例，按所述耐热性多孔层的总重量计，所述无机粒子按50重量％到95重量％的量存在。
根据本发明的一个实施例，按所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，并且所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高。
根据本发明的一个实施例，所述分隔件的空气渗透率为300秒/100立方厘米或更低。
根据本发明的一个实施例，其中在150℃下保持60分钟后所测量的所述分隔件在加工方向和横向方向中的热收缩率为7％或更低。
根据本发明的另一方面，用于制造电化学电池的分隔件的方法包含将如上文所述的耐热性多孔层组成物涂布到多孔性衬底的一个表面或两个表面上，随后固化组成物形成耐热性多孔层。
根据本发明的另一方面，提供一种电化学电池，具体来说锂可充电电池，其包含如上文所述的电化学电池的分隔件。
根据本发明的实施例的分隔件可甚至在电池的内部温度在几秒内升高到200℃或更高的环境中也可维持其形状而不破裂。具体来说，分隔件呈现极佳的在高温下耐破裂性、在200℃下保持10分钟后的拉伸强度以及热收缩的特性。因此，分隔件即使在长时间充电/放电时也不破裂，并且使用所述分隔件制造的电池可展现高效率充电/放电特性并且可避免性能劣化。另外，分隔件可具有极佳空气渗透率以及与衬底的粘着，由此提高电池性能，例如电池可靠性。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的电化学电池的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参看附图描述本发明的实施例。另外，为清楚起见，将省略对于所属领域的技术人员而言显而易知的细节描述。
根据本发明的一个实施例的分隔件包含多孔性衬底和形成于多孔性衬底的一个表面或两个表面上的耐热性多孔层。
多孔性衬底可包含任何适合多孔性衬底，只要所述多孔性衬底具有许多孔并且可用于典型电化学装置中。多孔性衬底可为(但不限于)由选自由以下组成的群组的至少一个形成的聚合物膜：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚、环烯烃共聚物、聚苯硫醚、聚乙烯萘或其混合物。或者，多孔性衬底可呈非编织物形式。举例来说，多孔性衬底可为聚烯烃类衬底，其具有极佳关机特性，由此提高电池稳定性。聚烯烃类衬底可选自由以下组成的群组：聚乙烯单层、聚丙烯单层、聚乙烯/聚丙烯双层、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层以及聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层。通过另一个实例，聚烯烃类树脂可包含除了烯烃树脂之外的非烯烃树脂，或可包含烯烃和非烯烃单体的共聚物。多孔性衬底的厚度可为1微米到40微米，具体来说5微米到15微米，更具体来说5微米到10微米。在多孔性衬底的这一厚度范围内，有可能制造具有适当厚度的分隔件，也就是说足够厚以防止电池的阳极和阴极之间短路并且不会厚到提高电池的内电阻。
耐热性多孔层可包含可交联粘合剂和不可交联粘合剂，并且由耐热性多孔层组成物形成。在一个实施例中，耐热性多孔层组成物可包含：选自由以下组成的群组的至少一个：由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物；不可交联粘合剂；引发剂；以及溶剂。
[式1]
其中X1到X3各自独立地为氧化乙烯基；X4为氧化乙烯基或C1到C10烷基；R1到R4各自独立地为选自由以下组成的群组的任一个：(甲基)丙烯酸酯基、羟基、羧基、酯基、氰酸酯基、异氰酸酯基、氨基、硫醇基、C1到Ci0烷氧基、乙烯基以及杂环基；a1到a4各自独立地为整数1到10；n1到n3各自独立地为整数0到10；并且n1到n4中的至少一个为整数1到10，当X4为氧化乙烯基时，n4为整数1到10并且m为1，并且当X4为C1到C10烷基时，n4为1并且m为0。
酯基可由-COOR表示；并且氨基可由-NRaRb表示，其中R、Ra以及Rb可各自独立地为选自由以下组成的群组的任一个：C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C3到C20环烷基、C3到C20环烯基、C4到C20环炔基以及C6到C30芳基。另外，杂环基可为选自由以下组成的群组的任一个：C2到C20杂环烷基、C3到C20杂环烯基、C3到C20杂环炔基以及C6到C20杂芳基，并且可包含选自N、O以及S的杂原子。举例来说，杂环基可包含环氧基、氧杂环丁烷基(oxetane group)等。具体来说，由式1表示的单体、寡聚物或聚合物可为由式2或式3表示的化合物：
[式2]
[式3]
其中R5可为C1到C10烷基；n5到n7可各自独立地为整数1到5；并且a5到a12可各自独立地为整数1到10。
由式1表示的化合物的实例可包含(但不限于)乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)。
耐热性多孔层可包含通过使选自由以下组成的群组的至少一个热固化或光固化形成的可交联粘合剂：单体、寡聚物、聚合物以及其混合物。可交联粘合剂可提高耐热性多孔层的尺寸稳定性和分隔件的耐热性。另外，分隔件具有极佳电解质可湿性并且因此在用于电池中时可提高电池的充电/放电特性。
不可交联粘合剂可选自聚偏二氟乙烯(PVdF)聚合物。聚偏二氟乙烯聚合物可为聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯共聚物或其混合物。聚偏二氟乙烯类均聚物指的是通过聚合单独的偏二氟乙烯(vinylidene fluoride，VDF)单体或通过聚合偏二氟乙烯单体与5重量％或更少的除了偏二氟乙烯单体之外的单体获得的聚合物。此处，除了偏二氟乙烯单体之外，聚偏二氟乙烯类均聚物不包含六氟丙烯(hexafluoropropylene，HFP)单体作为单体。具体来说，聚偏二氟乙烯类均聚物可包含源自单独的偏二氟乙烯单体的单元，或可以还包含5重量％或更少的源自除了偏二氟乙烯单体之外的单体的单元，其中源自除了偏二氟乙烯单体之外的单体的单元不包含源自六氟丙烯HFP单体的单元。聚偏二氟乙烯共聚物指的是通过聚合偏二氟乙烯单体与除了偏二氟乙烯单体之外的单体获得的共聚物，例如除了源自偏二氟乙烯单体的单元之外包含源自六氟丙烯单体的单元的共聚物，或包含大于5重量％的源自除了偏二氟乙烯单体和六氟丙烯单体之外的单体的单元的共聚物。聚偏二氟乙烯共聚物可包含聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物，其包含源自偏二氟乙烯的单元和源自六氟丙烯的单元。聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物可包含聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)二元聚合物，或聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物可包含还包括除了源自偏二氟乙烯单体的单元和源自六氟丙烯单体的单元之外的单元的三元或更多元聚合物。尽管上述单元描述为源自单体，但本发明不限于这些并且所述单元可源自寡聚物等。
具体来说，不可交联粘合剂可为聚偏二氟乙烯类均聚物。当与由式1表示的单体、寡聚物或聚合物一起使用时，聚偏二氟乙烯类均聚物可提高由耐热性多孔层组成物形成的耐热性多孔层与多孔性衬底的粘着，并且可提高分隔件在高温下的耐破裂性或拉伸强度。聚偏二氟乙烯类均聚物可具有400,000克/摩尔到1,700,000克/摩尔的重量平均分子量(Mw)。具体来说，聚偏二氟乙烯类均聚物可具有400,000克/摩尔到1,500,000克/摩尔，更具体来说400,000克/摩尔到1,200,000克/摩尔的重量平均分子量(Mw)。当使用重量平均分子量在上述范围内的聚偏二氟乙烯类均聚物时，可制造甚至在电池充电/放电之后还展现分隔件与多孔性衬底之间的增强粘着，由此提供高效电输出的电池。
或者，不可交联粘合剂可为重量平均分子量(Mw)为600,000克/摩尔或更高的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物，并且其中源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在。当使用重量平均分子量和源自六氟丙烯的单元的含量在上述范围内的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物时，有可能提高分隔件在高温下的耐破裂性或拉伸强度并且制造甚至在电池充电/放电之后还展现分隔件与多孔性衬底之间的增强粘着，由此提供高效电输出的电池。
选自由所述由式1表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个对选自由聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物组成的群组的至少一个的重量比可在8∶2到2∶8范围内，具体来说6.5∶3.5到3.5∶6.5范围内。在这一重量比范围内，可有利地满足耐热性多孔层的所要耐热性和粘着。
引发剂用以引发选自由单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个来形成交联。可视选自由单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个的末端反应性基团的种类而定来适当地选择引发剂。举例来说，引发剂可包含热聚合引发剂，例如过氧化物、偶氮化合物、胺、咪唑或异氰酸酯引发剂，或光聚合起始剂，例如鎓盐或有机金属盐。过氧化物引发剂的实例可包含过氧月桂酸叔丁酯、1，1，3，3-叔-甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己酰基过氧基)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧基-2-乙基己酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(间甲苯甲酰过氧基)己烷、过氧基异丙基单碳酸叔丁酯、过氧基-2-乙基己基单碳酸叔丁酯、过氧基苯甲酸叔己酯、过氧基乙酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化叔丁基异丙苯、过氧基新癸酸叔己酯、过氧基-2-乙基己酸叔己酯、过氧基-2-2-乙基己酸叔丁酯、过氧基异丁酸叔丁酯、1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、过氧基异丙基单碳酸叔己酯、过氧基-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯、过氧基新戊酸叔丁酯、过氧基新癸酸异丙苯酯、氢过氧化二异丙基苯、氢过氧化异丙苯、异丁基过氧化物、2，4-二氯过氧化苯甲酰、3，5，5-三甲基己酰基过氧化物、辛酰基过氧化物、月桂基过氧化物、硬脂酰基过氧化物、丁二酸过氧化物、过氧化苯甲酰、3，5，5-三甲基己酰基过氧化物、苯甲酰基过氧基甲苯、过氧基新癸酸1，1，3，3-四甲基丁酯、过氧基新癸酸1-环己基-1-甲基乙酯、过氧基二碳酸二正丙酯、过氧基碳酸二异丙酯、过氧基二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧基二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧基)二碳酸酯、过氧基二碳酸二甲氧基丁酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧基)二碳酸酯、1，1-双(叔己基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(叔己基过氧基)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-(叔丁基过氧基)环十二烷、2，2-双(叔丁基过氧基)癸烷、叔丁基三甲基硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二甲基硅烷基过氧化物、叔丁基三烯丙基硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二烯丙基硅烷基过氧化物、三(叔丁基)烯丙基硅烷基过氧化物等。偶氮基引发剂的实例可包含2，2＇-偶氮双(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)、2，2＇-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、2，2＇-偶氮双(N-环己基-2-甲基丙酰胺)、2，2-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)、2，2＇-偶氮双(2-甲基丁腈)、2，2＇-偶氮双[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺]、2，2＇-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2，2＇-偶氮双[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺]、1，1＇-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、1-[(氰基-1-甲基乙基)偶氮基]甲酰胺等。异氰酸酯引发剂的实例可包含聚异氰酸酯，例如脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯、芳脂族聚异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯以及其衍生物或改性物等。举例来说，异氰酸酯引发剂可包含三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1，2-亚丙基二异氰酸酯、1，2-亚丁基二异氰酸酯、2，3-亚丁基二异氰酸酯、1，3-亚丁基二异氰酸酯、2，4，4--三甲基六亚甲基二异氰酸酯或2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯甲基己酸酯、赖氨酸酯三异氰酸酯、1，4，8-三异氰酸酯辛烷、1，6，11-三异氰酸酯十一烷、1，8-二异氰酸酯-4-异氰酸酯甲基辛烷、1，3，6-三异氰酸酯己烷、2，5，7-三甲基-1，8-二异氰酸酯-5-异氰酸酯甲基辛烷等。其它热聚合引发剂的实例可包含苯甲酮(BZP，奥德里奇(Aldrich))、2，6-双(叠氮基苯亚甲基)-4-甲基环己酮(双叠氮基，奥德里奇)、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-苯甲酰基-1-羟基环己烷、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、六氟锑酸3-甲基-2-丁烯基四亚甲基锍盐、三氟甲烷磺酸镱盐、三氟甲烷磺酸钐盐、三氟甲烷磺酸铒盐、三氟甲烷磺酸镝盐、三氟甲烷磺酸镧盐、甲烷磺酸四丁基鏻盐、溴化乙基三苯基鏻盐、苯甲基二甲胺、二甲基氨基甲基酚、三乙醇胺、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1，8-二氮杂-双环(5，4，0)十一烯-7、三亚乙基二胺、三-2，4-6-二甲基氨基甲基酚等。
光聚合引发剂的实例可包含六氟锑酸芳基锍盐、六氟磷酸二苯基二錪盐、二苯基二錪六锑盐、六氟磷酸二甲苯基錪盐、六氟磷酸9-(4-羟基乙氧基苯基)噻蒽鎓盐等。
按选自由单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个的总重量计，引发剂可按1重量％到15重量％，具体来说3重量％到10重量％的量存在。在这一范围内，引发剂可提供所要交联程度或固化程度。
在一个实施例中，组成物可还包含交联剂来根据需要调整交联程度。交联剂的实例可包含间二乙烯基苯或对二乙烯基苯，例如(但不限于)1，4-环己烷二醇双甲基丙烯酸酯，以及乙二醇二甲基丙烯酸酯。
溶剂不受具体限制，只要溶剂可溶解选自由单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个和/或溶解或分散聚偏二氟乙烯类均聚物和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物。溶剂的实例可包含：C1到C15醇；烃溶剂，例如脂肪族烃、脂环族烃以及芳香族烃；卤代烃溶剂；醚，例如脂肪族醚和脂环族醚；以及其混合物。举例来说，溶剂可包含：酮，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮以及环己酮；醚，例如乙基醚、二噁烷以及四氢丁烷；酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯以及乙酸异戊酯；醇，例如丁醇、2-丁醇、异丁醇、异丙醇、乙醇以及甲醇；卤代烃，例如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯以及氯苯；或烃，例如正己烷、环己醇、甲基环己醇、苯以及甲苯等。
随后，将描述根据本发明的另一个实施例的分隔件。因为根据这一实施例的分隔件包含与如上文所述的根据本发明的一个实施例的分隔件实质上相同的组分，但耐热性多孔层或耐热性多孔层组成物还包含无机粒子，本文将主要描述无机粒子。分隔件可通过还包含无机粒子而进一步提高耐热性。
无机粒子不受具体限制并且可包含所属领域中一般使用的任何适合无机粒子。无机粒子的实例可包含(但不限于)Al2O3、SiO2、B2O3、Ga2O3、TiO2以及SnO2。这些可以单独使用或以其混合物形式使用。在一个实施例中，无机粒子可包含例如Al2O3(氧化铝)。尽管无机粒子的尺寸不受具体限制，但无机粒子的平均粒径可为1纳米到2,000纳米，例如100纳米到1,000纳米，更具体来说300纳米到600纳米。在这一范围内，无机粒子可防止耐热性多孔层组成物的分散性和可加工性劣化，并且可适当地调整耐热层的厚度，由此防止机械特性劣化和电阻增加。另外，可适当地调整耐热性多孔层中产生的孔尺寸，由此降低电池充电/放电期间发生内部短路的可能性。
就固体内容物而言，按耐热性多孔层的总重量计，无机粒子可按50重量％到95重量％，具体来说60重量％到95重量％，更具体来说75重量％到95重量％，甚至更具体来说75重量％到90重量％的量存在。在这一范围内，无机粒子可展现足够散热特性，由此有效抑制当用无机粒子涂布分隔件时分隔件的热收缩。
在制备耐热性多孔层组成物时，无机粒子可以无机粒子分散于适当溶剂中的无机分散液形式添加。此类溶剂不受具体限制并且可包含所属领域中一般使用的任何适合溶剂。举例来说，分散有无机粒子的溶剂可包含丙酮。无机分散液可通过任何典型方法制备，例如通过向丙酮添加适当量的Al2O3，随后使用珠磨机分散。
随后，将描述根据本发明的另一个实施例的分隔件。根据这一实施例的分隔件包含与根据上述实施例的分隔件实质上相同的组分，但耐热性多孔层还包含除了选自由聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其组合组成的群组的至少一个之外的不可交联粘合剂。因此，本文将另外主要描述此类不可交联粘合剂。
耐热性多孔层组成物通过还包含不可交联粘合剂可展现进一步提高的粘着和耐热性。举例来说，不可交联粘合剂可包含选自由以下组成的群组的至少一个：其它聚偏二氟乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基乙基普鲁兰多糖、氰基乙基聚乙烯醇、氰基乙基纤维素、氰基乙基蔗糖、普鲁兰多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以及其组合。此处，其它聚偏二氟乙烯聚合物指的是除了根据本发明的聚偏二氟乙烯类均聚物和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物之外的聚偏二氟乙烯聚合物。
根据本发明的另一个方面，分隔件包含多孔性衬底；以及形成于多孔性衬底的一个表面或两个表面上的耐热性多孔层，其中耐热性多孔层包含可交联粘合剂和不可交联粘合剂，并且不可交联粘合剂包含选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物，并且在200℃下保持10分钟之后测量，其中分隔件的拉伸强度为50千克力/平方厘米到350千克力/平方厘米，例如100千克力/平方厘米到350千克力/平方厘米。
当在200℃下保持10分钟之后测量，分隔件的拉伸强度为50千克力/平方厘米到350千克力/平方厘米时，分隔件甚至在电池的内部温度超过200℃时也不会破裂，由此防止性能和电池的稳定性劣化。
可以通过以下方法测量拉伸强度，但不限于这些。首先，将分隔件切割成加工方向(machine direction，MD)和横向方向(transverse direction，TD)中5厘米×5厘米的尺寸，并且使用酰亚胺胶带将分隔件的全部侧固定到板。接着，将板置于200℃的烘箱中10分钟，随后使用拉伸强度测试仪(3343，英斯特朗公司(Instron Corporation))拉伸分隔件并且测量拉伸强度。
将分隔件的全部侧如上文所述的方法固定可避免其在200℃下保持10分钟之后发生破裂。尽管此类方法为用于测量高温下的耐破裂性的示范性方法，但本发明不限于这些。高温下的耐破裂性指的是使所有侧全部固定的分隔件在高温下耐破裂不收缩的特性。举例来说，可通过将分隔件在MD和TD中切割成5厘米×5厘米的尺寸，使用酰亚胺胶带将分隔件的全部侧固定到板，将板置于200℃的烘箱中10分钟，并且肉眼检查分隔件是否破裂来评估高温下的耐破裂性。高温下的耐破裂性指的是使所有侧全部固定的分隔件在高温下耐破裂不收缩的特性。因为分隔件固定地插入电池中的阳极和阴极之间，所以与例如热收缩率的典型耐热性指数不同，高温下的耐破裂性可有效地用作经固定的分隔件的耐热性指数。在本发明中，可交联粘合剂可通过使选自由所述由式1表示的单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个热固化或光固化来形成。
根据本发明的实施例的分隔件或通过根据本发明的分隔件制造方法制造的分隔件可具有300秒/100立方厘米(cc)或更低，具体来说200秒/100立方厘米或更低，更具体来说100秒/100立方厘米到200秒/100立方厘米的空气渗透率。分隔件的空气渗透率指的是100立方厘米空气穿过分隔件所用的时间(单位：秒)，并且可使用例如EG01-55-1MR(朝日精工株式会社(Asahi Seiko Co.，Ltd.))的仪器测量。
在150℃下保持60分钟后所测量，包含根据本发明的实施例的耐热性多孔层的分隔件在加工方向(MD)或横向方向(TD)中可具有7％或更低，具体来说6％或更低，更具体来说5％或更低的热收缩率。分隔件的热收缩率可以通过所属领域中一般使用的任何适合方法测量。分隔件的热收缩率可通过以下方法测量，但不限于这些。将分隔件切割成尺寸为5厘米×5厘米(宽度(MD)×长度(TD))的样本，并且将样本保持于150℃的室中60分钟，随后测量分隔件在MD和TD中的收缩程度并且基于所测量的值计算热收缩率。
包含根据本发明的实施例的耐热性多孔层的分隔件可具有0.5牛顿(N)或更高，具体来说0.7牛顿或更高，更具体来说1牛顿到10牛顿的与多孔性衬底的粘着强度(下文中，与衬底的“粘着强度”)。当分隔件与衬底的粘着强度为0.5牛顿或更高时，耐热性多孔层可展现与多孔性衬底的极佳粘着，由此长时间维持电池性能。与衬底的粘着强度可通过(但不限于)所属领域中一般使用的典型方法(例如ASTM-D903)测量。用于测量与分隔件的衬底的粘着强度的方法的实例如下：将分隔件切割成尺寸为1.2厘米×5厘米(MD×TD)的样本，并且将样本连接到胶带(思高(Scotch)，3M有限公司(3M Co.，Ltd.))，但其两端约5毫米除外。接着，样本未连接到胶带的一端由万能试验机UTM(型号3343，英斯特朗公司)的上部作用夹具握紧并且另一端的粘贴部分由下部作用夹具握紧，随后测量将耐热性多孔层剥离多孔性衬底所需的力，由此发现与衬底的粘着强度。
接着，将描述用于制造根据本发明的一个实施例的分隔件的方法。用于制造根据一个实施例的分隔件的方法包含制备耐热性多孔层组成物并且将耐热性多孔层组成物施加到多孔性衬底的一个表面或两个表面，随后固化组成物形成耐热性多孔层，其中耐热性多孔层组成物包含：选自由以下组成的群组的至少一个：由式1表示的单体、寡聚物、聚合物以及其混合物；选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物；引发剂；以及溶剂，并且按聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，并且聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高。
制备耐热性多孔层组成物可包含混合选自由以下组成的群组的至少一个：由式1表示的单体、寡聚物、聚合物以及其混合物；选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物；引发剂；以及溶剂，随后在10℃到40℃下搅拌30分钟到5小时。此处，可使用球磨机、珠磨机或螺杆混合器进行混合。
耐热性多孔层组成物可还包含无机粒子和/或其它不可交联黏合剂。无机粒子和/或其它不可交联黏合剂如上文所述。
接着，使用耐热性多孔层组成物在多孔性衬底的一个表面或两个表面上形成多孔性耐热层。在形成耐热性多孔层之前，多孔性衬底的一个表面或两个表面可视情况进行后处理来提高与多孔性耐热层的粘着，所述后处理例如磺化处理、移植处理、电晕放电处理、UV照射处理、等离子处理或溅镀蚀刻处理。后处理之后，耐热性多孔层可具有例如岛状物形状或薄膜形状。
可通过所属领域中一般使用的任何适合方法来使用耐热性多孔层组成物在多孔性衬底上形成耐热性多孔层，所述方法例如(但不限于)涂布、层压和共挤压。涂布的实例可包含浸涂、模涂、滚涂以及逗点式涂布。这些方法可单独使用或以其组合形式使用。举例来说，分隔件的耐热性多孔层可通过浸涂形成。
接着，可视情况干燥多孔性耐热层。这使用于制备耐热性多孔层组成物的溶剂挥发。干燥时，可通过调整温度和时间使耐热性多孔层组成物中的溶剂残留降到最低。举例来说，可在80℃到100℃，具体来说80℃到90℃持续5秒到60秒，具体来说10秒到40秒来进行干燥。
此后，可对多孔性耐热层进行光固化或热固化。具体来说，光固化可包含UV固化和红外固化。光固化可包含以每一个表面500毫焦/平方厘米到3000毫焦/平方厘米，具体来说500毫焦/平方厘米到2000毫焦/平方厘米的能量密度来照射多孔性耐热层。可照射1分钟到15小时。光固化后，可在约50℃到约180℃的温度下持续1小时到10小时来进行热处理，实现均匀固化密度。另外，当对多孔性耐热层进行热固化时，可在60℃到120℃下持续1小时到36小时，具体来说在80℃到110℃下持续5小时到24小时来进行热固化。此类固化处理选自由式1表示的单体、寡聚物、聚合物以及其混合物组成的群组的至少一个的末端反应性基团彼此组合形成可交联粘合剂。
耐热性多孔层的厚度可为1微米到15微米，具体来说2微米到10微米，更具体来说2微米到8微米。在这一范围内，耐热性多孔层具有适合厚度来获得良好热稳定性和粘着强度，并且可防止整个分隔件的厚度过度提高，由此抑制电池的内电阻增加。
根据本发明的另一方面，提供可充电电池，包含：阳极；阴极；安置于阳极与阴极之间的如上文所述的分隔件；以及电解质。可充电电池不受具体限制并且可包含所属领域中已知的任何典型电池。
具体来说，可充电电池可为锂可充电电池，例如锂金属可充电电池、锂离子可充电电池、锂聚合物可充电电池或锂离子聚合物可充电电池。
可充电电池可通过(但不限于)所属领域中一般使用的任何方法来制造。用于制造可充电电池的方法的实例如下：包含根据本发明的耐热性层的分隔件安置于电池的阳极与阴极之间，随后用电解质填充电池。
图1是根据本发明的一个实施例的可充电电池的分解透视图。尽管在这一实施例中，将使用多边形可充电电池作为实例来描述本发明，但本发明不限于此并且可用于多种电池中，例如锂聚合物电池、圆柱形电池等。
参看图1，根据本发明的一个实施例的可充电电池100包含：将分隔件30插入阳极10与阴极20之间的结构卷起获得电极组合件40；并且用壳体50接收电极组合件40。此处，用电解质(未示出)浸渍阳极10、阴极20以及分隔件30。
分隔件30如上文所述。
阳极10可包含阳极集电器和形成于阳极集电器上的阳极活性材料层。阳极活性材料层可包含阳极活性材料、粘合剂以及任选地导电材料。
阳极集电器可包含(但不限于)铝(Al)和镍(Ni)。
阳极活性材料可包含锂离子可向其中可逆的插入或可自其可逆的脱嵌的化合物。具体来说，阳极活性材料可包含选自锂的氧错合物或磷酸盐错合物以及例如钴、锰、镍、铝、铁或其组合的金属的至少一个。更具体来说，阳极活性材料可包含锂-钴氧化物、锂-镍化合物、锂-锰氧化物、锂-镍-钴-锰氧化物、锂-镍-钴-铝氧化物、锂-铁磷酸盐或其组合。
粘合剂用以使阳极活性材料的粒子容易彼此粘着并且使阳极活性材料粘着于阳极集电器。粘合剂的实例可包含(但不限于)聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧酰氯、聚氟乙烯、含有环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸化苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂以及尼龙。这些可以单独使用或以其混合物形式使用。
导电材料用以赋予电极导电性。导电材料的实例可包含(但不限于)天然石墨、合成石墨、碳黑、碳纤维、金属粉末以及金属纤维。这些可以单独使用或以其混合物形式使用。金属粉末和金属纤维可包含金属，例如铜、镍、铝、银等。
阴极20可包含阴极集电器和形成于阴极集电器上的阴极活性材料层。
阴极集电器可包含(但不限于)铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)以及铜合金。
阴极活性材料层可包含阴极活性材料、粘合剂以及任选地导电材料。
阴极活性材料可包含锂离子可向其中可逆的插入或可自其可逆的脱嵌的材料、金属锂、金属锂合金、能够与锂掺杂或与锂脱掺杂的材料、过渡金属氧化物或其组合。
锂离子可向其中可逆的插入或可自其可逆的脱嵌的材料的实例可包含碳类材料，例如结晶碳、非结晶碳或其组合。结晶碳的实例可包含非晶形、片状、薄片、球形或纤维天然石墨或合成石墨。非结晶碳的实例可包含软碳或硬碳、中间相沥青碳化物、烤煤焦等。金属锂合金可包含锂与选自由以下组成的群组的金属的合金：Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al以及Sn。能够与锂掺杂或与锂脱掺杂的实例可包含Si、SiOx(0＜x＜2)、Si-C复合物、Si-Y合金、Sn、SnO2、Sn-C复合物、Sn-Y以及其中至少一个与SiO2的混合物。元素Y可选自由以下组成的群组：Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po以及其组合。过渡金属氧化物的实例可包含钒氧化物、锂-钒氧化物等。
阴极所用的粘合剂和导电材料的种类与阳极所用的粘合剂和导电材料的种类相同。
可通过在溶剂中混合活性材料、粘合剂以及任选地导电材料来制备活性材料组成物，并且将组成物施加到集电器来制造阳极和阴极中的每一个。此处，溶剂可包含(但不限于)N-甲基吡咯烷酮。因为此类用于制造电极的方法在所属领域中众所周知，所以本文将省略其详细描述。
电解质可包含有机溶剂和锂盐。
有机溶剂用作可迁移参与电池的电化学反应的离子的媒介。有机溶剂的实例可包含碳酸酯溶剂、酯溶剂、醚溶剂、酮溶剂、醇溶剂以及非质子溶剂。
碳酸酯溶剂的实例可包含碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲酯丙酯(MPC)、碳酸乙酯丙酯(EPC)、碳酸乙酯甲酯(EMC)、碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸丁二酯(BC)等。具体来说，可通过混合链型碳酸酯和环形碳酸酯来制备能够提高介电常数同时展现低粘度的碳酸酯溶剂。此处，环形碳酸酯和链型碳酸酯可按1∶1到1∶9的体积比混合。
酯溶剂的实例可包含乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸二甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲羟戊酸内酯、己内酯等。醚溶剂的实例可包含二丁醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃等。酮溶剂的实例可包含环己酮，并且醇溶剂的实例可包含乙醇、异丙醇等。
这些有机溶剂可以单独使用或以其混合物形式使用。当使用有机溶剂的混合物时，有机溶剂的混合比可视所要电池性能而调整。
将锂盐溶解于有机溶剂中来用作锂离子源，由此允许可充电电池的基础操作同时促进锂离子在阳极和阴极之间迁移。
锂盐的实例可包含LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO3C2F5)2、LiN(CF3SO2)2、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(x和y为自然数)、LiCl、LiI、LiB(C2O4)2或其组合。
锂盐的浓度可在0.1M到2.0M范围内。在这一范围内，电解质可具有适当导电性和粘度，由此展示允许锂离子有效迁移的极佳性能。
根据本发明的另一方面的可充电电池在100个周期之后可具有70％到100％，具体来说80％到100％容量保持率。
接着，将参考实例、比较例以及实验实例更详细地描述本发明。然而，应注意提供这些实例、比较例以及实验实例仅仅为了说明并且不应以任何方式理解为限制本发明。
制备实例
制备实例1-1：制备1-1溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物(KF9300，吴羽化学品(Kureha Chemicals)，重量平均分子量：1,000,000克/摩尔，HFP：1重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司(Daejung Chemicals&Metals Co.，Ltd.))，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-1溶液。
制备实例1-2：制备1-2溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(KF1100，吴羽化学品，重量平均分子量：300,000克/摩尔，HFP：0重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司)，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-2溶液。
制备实例1-3：制备1-3溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(苏威5130(Solef 5130)，苏威特殊聚合物(Solvay Specialty Polymers)，重量平均分子量：1,100,000克/摩尔，HFP：0重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司)，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-3溶液。
制备实例1-4：制备1-4溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(Solef6020，苏威特殊聚合物，重量平均分子量：660,000克/摩尔，HFP：0重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司)，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-4溶液。
制备实例1-5：制备1-5溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(凯拉尔HSV900(Kynar HSV900)，阿科玛化学品(Arkema Chemicals)，重量平均分子量：900,000克/摩尔，HFP：0重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司)，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-5溶液。
制备实例1-6：制备1-6溶液
混合7重量％聚偏二氟乙烯(PVdF)类均聚物(凯拉尔HSV800，阿科玛化学品，重量平均分子量：800,000克/摩尔，HFP：0重量％)和93重量％二甲基乙酰胺(DMAc，大中化学与金属有限公司)，随后在40℃下搅拌3小时，由此制备1-6溶液。
制备实例2-1：制备2-1溶液
混合10重量％聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物(苏威21216，苏威特殊聚合物，重量平均分子量：570,000克/摩尔，HFP：12重量％)和90重量％丙酮，随后在40℃下搅拌1小时，由此制备2-1溶液。
制备实例2-2：制备2-2溶液
混合10重量％聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物(苏威21510，苏威特殊聚合物，重量平均分子量：300,000克/摩尔，HFP：15重量％)和90重量％丙酮，随后在40℃下搅拌1小时，由此制备2-2溶液。
制备实例2-3：制备2-3溶液
混合10重量％聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物(凯拉尔Flex2801，阿科玛化学品，重量平均分子量：300,000克/摩尔，HFP：10重量％)和90重量％丙酮，随后在40℃下搅拌1小时，由此制备2-3溶液。
制备实例2-4：制备2-4溶液
混合10重量％聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)类共聚物(凯拉尔Flex LBG，阿科玛化学品，重量平均分子量：300,000克/摩尔，HFP：5重量％)和90重量％丙酮，随后在40℃下搅拌1小时，由此制备2-4溶液。
实例
实例1：制造分隔件
向丙酮中添加25重量％平均粒径(D50)为500纳米的氧化铝(LS235，日本轻金属有限公司(Nippon Light Metal Company Ltd.))，随后在25℃下使用珠磨机分散2小时，由此制备氧化铝分散液。接着，混合0.7重量％乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(PE-044，韩农化学品(HANNONG Chemicals))、0.035重量％过氧化苯甲酰、6.6重量％制备实例1-1中制备的1-1溶液、55.4重量％氧化铝分散液、37.265重量％丙酮，由此制备耐热性多孔层组成物。将制备的组成物在7微米厚的聚乙烯织物(SKI有限公司)的两个表面上浸涂达到2微米的厚度。接着，涂布的层在100℃下热固化24小时，由此制造整体厚度约11微米的分隔件。
实例2：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例1-2中制备的1-2溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例3：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例1-3中制备的1-3溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例4：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例1-4中制备的1-4溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例5：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例1-5中制备的1-5溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例6：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例1-6中制备的1-6溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例7：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但通过混合82.665重量％丙酮和10重量％MeOH(非溶剂，大中化学与金属有限公司，纯度：99.9％)，不使用氧化铝分散液来制备耐热性多孔层组成物。
比较例1：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例2-1中制备的2-1溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
比较例2：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例2-2中制备的2-2溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
比较例3：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例2-3中制备的2-3溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
比较例4：制造分隔件
以与实例1相同的方式制造分隔件，但使用6.6重量％制备实例2-4中制备的2-4溶液代替6.6重量％实例1的1-1溶液。
实例1到实例7和比较例1到比较例4中所用的聚偏二氟乙烯类均聚物和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量和六氟丙烯(HFP)的含量(单位：重量％)显示于表1和表2中。
表1
表2
实例1到实例7和比较例1到比较例4的耐热性多孔层组成物中的每一个的组成(单位：重量％)显示于表3中。
表3
(1)乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯，(2)过氧化苯甲酰，(3)氧化铝分散液，(4)额外丙酮，(5)MeOH
实验实例
评估实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件的每一个的高温下耐破裂性、在200℃下保持10分钟后的拉伸强度、空气渗透率和粘着强度。结果在表4中示出。
高温下的耐破裂性
实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件中的每一个切割成MD和TD上尺寸为5厘米×5厘米的样本。使用酰亚胺胶带将样本的全部侧固定到板，并且将板置于200℃的烘箱(LO-FS050，韩国Lk实验室株式会社)中10分钟，随后检查分隔件是否破裂。当发生破裂时，样本评为“不合格”，并且当未发生破裂时，评为“合格”。
在200℃下保持10分钟后的拉伸强度
实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件中的每一个切割成MD和TD上尺寸为5厘米×5厘米的样本。使用酰亚胺胶带将样本的全部侧固定到板，并且将板置于200℃的烘箱(LO-FS050，韩国Lk实验室株式会社)中10分钟，随后使用拉伸强度测试仪(3343，英斯特朗公司)测量拉伸强度。
空气渗透率
实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件的每一个切割成MD和TD上尺寸为100毫米×100毫米的样本，随后使用空气渗透率测试仪(EG01-55-1MR，朝日精工株式会社)测量100立方厘米空气穿过样本所用的时间，由此获得空气渗透率。
与衬底的粘着强度
实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件中的每一个切割成尺寸为1.2厘米(MD)×5厘米(TD)的样本，并且将样本连接到胶带(思高，3M有限公司)，但其两端约5毫米除外。接着，样本未连接到胶带的两端中的一个由UTM(型号3343，英斯特朗公司)的上部作用夹具握紧并且另一端的粘贴部分由下部作用夹具握紧，随后测量将耐热性多孔层剥离多孔性衬底所需的力，由此发现与衬底的粘着强度。
热收缩率
实例1到实例6和比较例1到比较例4中制造的分隔件的每一个切割成MD和TD上尺寸为10厘米×10厘米的样本，随后分别在MD和TD上，在样本的中心和在距离中心50毫米的点处标记印记。样本保持于150℃的烘箱(LO-FS050，韩国Lk实验室株式会社)中1小时，随后测量标记的印记之间的距离，由此计算MD和TD中的热收缩率。
表4
如表4中所示，可见实例1到实例6的分隔件包含：重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高并且包括15重量％或更少的源自六氟丙烯的单元的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物或聚偏二氟乙烯类均聚物；以及在200℃下保持10分钟后所测量，根据本发明的可交联粘合剂的拉伸强度为50千克力/平方厘米到350千克力/平方厘米，甚至在200℃的高温下也没有发生破裂，并且展现7％或更低的热收缩率，并且因此耐热性极佳。相对来说，比较例1到比较例4的分隔件包含：按重量平均分子量小于600,000克/摩尔的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物包括15重量％或更少源自六氟丙烯的单元；并且可交联粘合剂在200℃高温下发生严重破裂，使得无法测量拉伸强度，并且展现的与衬底的粘着强度比实例的与衬底的粘着强度差。

Claims (15)

1.一种用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物，包括：
选自由以下组成的群组的至少一个：由式2表示的单体、寡聚物和聚合物；
选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物；
无机粒子；
引发剂；以及
溶剂，
其中按所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，并且所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高，
[式2]
其中a5到a8可各自独立地为整数1到10，
其中所述耐热性多孔层组成物形成耐热性多孔层，按所述耐热性多孔层的总重量计，所述无机粒子按50重量％到95重量％的量存在。
2.根据权利要求1所述的用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物，其中选自由所述由式2表示的单体、寡聚物和聚合物组成的群组的至少一个对选自由所述聚偏二氟乙烯类均聚物、所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物组成的群组的至少一个的重量比在8:2到2:8范围内。
3.根据权利要求1所述的用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物，还包括：除了选自由以下组成的群组的至少一个之外的不可交联粘合剂树脂：所述聚偏二氟乙烯类均聚物、所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物。
4.根据权利要求3所述的用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物，其中所述不可交联粘合剂树脂包括选自由以下组成的群组的至少一个：聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基乙基普鲁兰多糖、氰基乙基聚乙烯醇、氰基乙基纤维素、氰基乙基蔗糖、普鲁兰多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以及其组合。
5.一种电化学电池的分隔件，包括：
多孔性衬底；以及
使用根据权利要求1到权利要求4中任一项所述的用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物形成于所述多孔性衬底的一个表面或两个表面上的耐热性多孔层。
6.根据权利要求5所述的电化学电池的分隔件，其中所述耐热性多孔层包括由选自由以下组成的群组的至少一个形成的可交联粘合剂：所述由式2表示的单体、寡聚物和聚合物以及其混合物。
7.一种电化学电池的分隔件，包括：
多孔性衬底；以及
形成于所述多孔性衬底的一个或两个表面上的耐热性多孔层，
其中所述耐热性多孔层包括可交联粘合剂和不可交联粘合剂，所述不可交联粘合剂包括选自由以下组成的群组的至少一个：聚偏二氟乙烯类均聚物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物以及其混合物，并且在200℃下保持10分钟之后所测量的所述分隔件的拉伸强度为50千克力/平方厘米到350千克力/平方厘米，
其中所述耐热性多孔层还包括无机粒子，
其中所述可交联粘合剂由选自由以下组成的群组的至少一个形成：由式2表示的单体、寡聚物和聚合物，
[式2]
其中a5到a8可各自独立地为整数1到10，
其中按所述耐热性多孔层的总重量计，所述无机粒子按50重量％到95重量％的量存在。
8.根据权利要求7所述的电化学电池的分隔件，其中所述分隔件在200℃下保持10分钟之后未发生破裂。
9.根据权利要求7所述的电化学电池的分隔件，其中按所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的总重量计，源自六氟丙烯的单元按15重量％或更低的量存在，并且所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯类共聚物的重量平均分子量为600,000克/摩尔或更高。
10.根据权利要求7所述的电化学电池的分隔件，其中所述分隔件的空气渗透率为300秒/100立方厘米或更低。
11.根据权利要求7所述的电化学电池的分隔件，其中所述分隔件与衬底的粘着强度为0.5N或更高。
12.根据权利要求7所述的电化学电池的分隔件，其中在150℃下保持60分钟后所测量的所述分隔件在加工方向和横向方向中的热收缩率各自为7％或更低。
13.一种用于制造电化学电池的分隔件的方法，包括将根据权利要求1到权利要求4中任一项所述的用于电化学电池的分隔件的耐热性多孔层组成物涂布到多孔性衬底的一个表面或两个表面上，随后固化所述耐热性多孔层组成物形成耐热性多孔层。
14.一种电化学电池，包括：阳极；阴极；分隔件；以及电解质，所述分隔件为根据权利要求7到权利要求12中任一项所述的分隔件。
15.根据权利要求14所述的电化学电池，其中所述电化学电池为锂可充电电池。
CN201511017216.XA 2014-12-30 2015-12-29 耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以及其制造方法 Active CN105742546B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0194395 2014-12-30
KR20140194395 2014-12-30
KR1020150114920A KR101618681B1 (ko) 2014-12-30 2015-08-13 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법
KR10-2015-0114920 2015-08-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105742546A CN105742546A (zh) 2016-07-06
CN105742546B true CN105742546B (zh) 2019-09-06

Family

ID=56026350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511017216.XA Active CN105742546B (zh) 2014-12-30 2015-12-29 耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10211441B2 (zh)
EP (1) EP3041067B1 (zh)
JP (1) JP6716251B2 (zh)
KR (1) KR101618681B1 (zh)
CN (1) CN105742546B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017002947A1 (ja) * 2015-07-02 2017-01-05 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池及び非水系二次電池の製造方法
US11289769B2 (en) * 2016-03-03 2022-03-29 Apple Inc. Binders for wet and dry lamination of battery cells
US9786887B2 (en) * 2016-03-03 2017-10-10 Apple Inc. Binders for wet and dry lamination of battery cells
US11584861B2 (en) * 2016-05-17 2023-02-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable battery and rechargeable lithium battery including the same
KR102246731B1 (ko) * 2016-08-25 2021-04-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
PL3518318T3 (pl) 2017-02-13 2024-04-15 Lg Energy Solution, Ltd. Folia separująca do litowej baterii akumulatorowej mająca warstwę klejącą
KR102526758B1 (ko) * 2018-01-09 2023-04-27 삼성전자주식회사 복합막, 이를 포함한 음극 구조체 및 리튬전지, 및 복합막 제조방법
US11949124B2 (en) * 2018-01-22 2024-04-02 Celgard, Llc Coated separators, lithium batteries, and related methods
KR102351623B1 (ko) 2018-05-14 2022-01-14 주식회사 엘지에너지솔루션 분리막 기재가 없는 분리막
KR102229626B1 (ko) 2018-05-31 2021-03-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN109037557B (zh) * 2018-08-01 2021-08-10 河北金力新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
EP3761401A4 (en) * 2018-10-15 2021-05-19 Lg Chem, Ltd. SEPARATOR FOR ELECTROCHEMICAL DEVICE AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING
EP3937274A4 (en) * 2019-03-21 2022-05-04 LG Energy Solution, Ltd. SEPARATION MEMBRANE FOR ELECTROCHEMICAL DEVICE AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
KR20210006242A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 주식회사 엘지화학 이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 이차전지

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101563808A (zh) * 2006-12-21 2009-10-21 株式会社Lg化学 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置
CN101635377A (zh) * 2009-07-30 2010-01-27 天津力神电池股份有限公司 一种圆柱型二次电池及其制备方法
CN102017240A (zh) * 2008-05-07 2011-04-13 日立麦克赛尔株式会社 非水二次电池及电子器械
CN102903953A (zh) * 2012-08-03 2013-01-30 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池凝胶电解质及含有该凝胶电解质的锂离子电池的制备方法
KR20130092245A (ko) * 2012-02-10 2013-08-20 주식회사 엘지화학 높은 전극 접착력을 갖는 세퍼레이터 및 이의 제조방법
WO2014200198A1 (ko) * 2013-06-13 2014-12-18 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 전해질-전극 합체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 전기 화학 소자

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5429891A (en) * 1993-03-05 1995-07-04 Bell Communications Research, Inc. Crosslinked hybrid electrolyte film and methods of making and using the same
WO1997000534A1 (fr) 1995-06-15 1997-01-03 Nitto Denko Corporation Procede d'elimination d'un agent photoresistant, et adhesif ou feuille adhesive utilises a cet effet
US20030104282A1 (en) * 2001-11-15 2003-06-05 Weibing Xing In situ thermal polymerization method for making gel polymer lithium ion rechargeable electrochemical cells
JP2003331837A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Hitachi Maxell Ltd 電気化学素子
US7422826B2 (en) 2004-04-07 2008-09-09 Greatbatch Ltd. In situ thermal polymerization method for making gel polymer lithium ion rechargeable electrochemical cells
KR100775310B1 (ko) 2004-12-22 2007-11-08 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 분리막 및 이를 이용한 전기 화학소자
KR100845239B1 (ko) * 2006-08-07 2008-07-10 한국과학기술연구원 내열성 초극세 섬유층을 지닌 분리막 및 이를 이용한이차전지
JP5657856B2 (ja) 2007-01-29 2015-01-21 日立マクセル株式会社 多孔質膜、電池用セパレータおよびリチウム二次電池
KR101002161B1 (ko) 2007-11-29 2010-12-17 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
JP5447395B2 (ja) 2008-02-20 2014-03-19 カール・フロイデンベルク・カー・ゲー 架橋材料を含むフリース布
JP5192876B2 (ja) 2008-03-28 2013-05-08 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、遮光性カラーフィルター及びその製造方法、並びに、固体撮像素子
CN101621134B (zh) * 2009-06-23 2011-05-11 华南师范大学 一种凝胶态聚合物锂离子电池电解质及其制备方法和应用
KR101246825B1 (ko) 2010-11-01 2013-03-28 주식회사 아모그린텍 이차 전지용 내열성 분리막 및 이를 이용한 이차 전지와 그의 제조방법
KR101135500B1 (ko) 2010-11-25 2012-04-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP5853639B2 (ja) * 2011-11-25 2016-02-09 ソニー株式会社 リチウムイオン電池およびリチウムイオン電池用のセパレータ、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
TWI464939B (zh) * 2011-12-20 2014-12-11 Ind Tech Res Inst 鋰電池隔離膜
WO2013125007A1 (ja) * 2012-02-23 2013-08-29 株式会社日立製作所 非水電解質二次電池用セパレータ、その製造方法および非水電解質二次電池
WO2014002701A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 三菱樹脂株式会社 積層多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、及び非水電解液二次電池
KR101559709B1 (ko) * 2012-11-06 2015-10-12 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 내열성 합성 수지 미다공 필름 및 그의 제조 방법, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 및 비수 전해액 이차 전지
KR101341196B1 (ko) * 2012-12-10 2013-12-12 삼성토탈 주식회사 수계 코팅액을 이용한 유/무기 복합 코팅 다공성 분리막과 그의 제조방법 및 상기 분리막을 이용한 전기화학소자
KR101430975B1 (ko) 2013-08-21 2014-08-18 에스케이씨 주식회사 내열성이 우수한 이차전지용 분리막
US9680143B2 (en) * 2013-10-18 2017-06-13 Miltec Uv International Llc Polymer-bound ceramic particle battery separator coating
JP6007992B2 (ja) * 2013-12-03 2016-10-19 東レ株式会社 ポリフッ化ビニリデン樹脂粒子、およびその製造方法
KR101551757B1 (ko) * 2014-12-30 2015-09-10 삼성에스디아이 주식회사 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101563808A (zh) * 2006-12-21 2009-10-21 株式会社Lg化学 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置
CN102017240A (zh) * 2008-05-07 2011-04-13 日立麦克赛尔株式会社 非水二次电池及电子器械
CN101635377A (zh) * 2009-07-30 2010-01-27 天津力神电池股份有限公司 一种圆柱型二次电池及其制备方法
KR20130092245A (ko) * 2012-02-10 2013-08-20 주식회사 엘지화학 높은 전극 접착력을 갖는 세퍼레이터 및 이의 제조방법
CN102903953A (zh) * 2012-08-03 2013-01-30 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池凝胶电解质及含有该凝胶电解质的锂离子电池的制备方法
WO2014200198A1 (ko) * 2013-06-13 2014-12-18 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 전해질-전극 합체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 전기 화학 소자

Also Published As

Publication number Publication date
JP6716251B2 (ja) 2020-07-01
US10211441B2 (en) 2019-02-19
KR101618681B1 (ko) 2016-05-11
US20160190536A1 (en) 2016-06-30
EP3041067A1 (en) 2016-07-06
EP3041067B1 (en) 2019-12-25
CN105742546A (zh) 2016-07-06
JP2016139604A (ja) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105742546B (zh) 耐热多孔层组成物、包括其的分隔件、使用其的电化学电池以及其制造方法
CN105733154B (zh) 电化学电池
CN107452925B (zh) 多孔耐热层组合物、隔膜及使用隔膜的电化学电池
US10020481B2 (en) Separator and secondary battery using same
US10454086B2 (en) Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same
US10236490B2 (en) Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same
CN108140783A (zh) 高度耐热性和阻燃性的隔板、和电化学电池
KR20160128726A (ko) 가교형 내열층 함유 분리막 및 이를 이용한 이차 전지
KR101742653B1 (ko) 높은 겔화 특성을 가진 아크릴계 공중합체를 포함하는 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
US10431798B2 (en) Separator for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same
US20210119195A1 (en) Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same
CN113228399A (zh) 用于锂二次电池的隔板和包括其的锂二次电池
KR101811328B1 (ko) 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR20180063649A (ko) 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20180023340A (ko) 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102008898B1 (ko) 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101742652B1 (ko) 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101812577B1 (ko) 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR101773364B1 (ko) 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR20200078010A (ko) 다공성 내열층 조성물, 이로부터 형성된 내열층을 포함하는 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20170061853A (ko) 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant