ES3056348T3 - Separator for secondary battery, manufacturing method thereof, method for manufacturing secondary battery comprising the separator and secondary battery manufactured by the method - Google Patents

Separator for secondary battery, manufacturing method thereof, method for manufacturing secondary battery comprising the separator and secondary battery manufactured by the method

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ES3056348T3 ES21845906T ES21845906T ES3056348T3 ES 3056348 T3 ES3056348 T3 ES 3056348T3 ES 21845906 T ES21845906 T ES 21845906T ES 21845906 T ES21845906 T ES 21845906T ES 3056348 T3 ES3056348 T3 ES 3056348T3
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Abstract

La presente invención se refiere a un separador para una batería secundaria, que comprende: un sustrato polimérico poroso; una primera capa formada sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso, que comprende una pluralidad de partículas inorgánicas y un polímero acrílico no particulado con una temperatura de transición vítrea de 15 °C o inferior, y que conecta y fija las partículas inorgánicas; y una segunda capa formada sobre la superficie superior de la primera capa, que comprende un polímero acrílico particulado con una temperatura de transición vítrea de 20 °C a 50 °C. Si bien el separador para una batería secundaria, según la presente invención, contiene las partículas inorgánicas, presenta una excelente adhesión al electrodo, lo que mejora el problema de la resistencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Separador para batería secundaria, método de fabricación del mismo, método para fabricar una batería secundaria que comprende el separador, y batería secundaria fabricada mediante el método
[0003] Campo técnico
[0004] La presente solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente coreana n.º 10-2020-0089709 presentada en la República de Corea el 20 de julio de 2020.
[0005] La presente divulgación se refiere a un separador para una batería secundaria, y a un método de fabricación del mismo.
[0006] Antecedentes de la técnica
[0007] Recientemente, ha habido una atención creciente a la tecnología de almacenamiento de energía día a día. A medida que el campo de aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía se ha extendido a teléfonos móviles, videocámaras, ordenadores portátiles, e incluso coches eléctricos, existe una demanda creciente de alta densidad de energía de las baterías usadas como fuente de alimentación de dispositivos electrónicos. Una batería secundaria es la mejor batería que satisface la demanda, y están realizándose muchos estudios sobre baterías secundarias. En general, una batería secundaria comprende un electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo, un electrodo negativo que comprende un material activo de electrodo negativo, una disolución de electrolito no acuosa que comprende una sal de electrolito y un disolvente orgánico, y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo para aislarlos eléctricamente.
[0008] En la fabricación y el uso de la batería secundaria, garantizar la seguridad de la batería secundaria supone un desafío. El separador usa comúnmente un sustrato poroso a base de poliolefina, y debido a sus características materiales y características procedimentales, el separador presenta graves comportamientos de contracción térmica en una situación a alta temperatura, provocando un problema de seguridad tal como un cortocircuito interno. Recientemente, para resolver este problema, se ha propuesto un separador poroso de material compuesto orgánicoinorgánico que comprende un sustrato polimérico poroso recubierto con una mezcla de partículas inorgánicas y un polímero aglutinante.
[0009] Sin embargo, el separador poroso de material compuesto orgánico-inorgánico tiene una adhesión entre capas insuficiente en la etapa de apilamiento con el electrodo para formar un conjunto de electrodos debido a sus propiedades materiales, y existe el riesgo de que el separador y el electrodo puedan separarse entre sí.
[0010] Para resolver este problema, se ha desarrollado una técnica de recubrir la mezcla del polímero aglutinante sobre el separador y mover el polímero aglutinante a la superficie del separador mediante un método de separación de fases inducida por vapor para formar una capa adhesiva que contiene un alto contenido de polímero aglutinante cerca de la superficie del separador.
[0011] Sin embargo, en el método de separación de fases inducida por vapor es difícil ajustar la humedad y, por consiguiente, es difícil garantizar la procesabilidad, y el uso del disolvente orgánico plantea un problema medioambiental. Adicionalmente, el polímero aglutinante disuelto en el disolvente orgánico penetra en los poros del sustrato polimérico poroso.
[0012] Por consiguiente, todavía existe una alta necesidad de un separador para una batería secundaria que pueda resolver el problema descrito anteriormente en presencia de partículas inorgánicas y que tenga una buena adhesión con el electrodo.
[0013] El documento US 2015/333308 A1 describe un separador de batería secundaria, y una batería secundaria que tiene un separador de batería secundaria de este tipo. El separador de batería secundaria incluye una capa separadora orgánica, una capa resistente al calor formada adyacente a al menos una superficie de la capa separadora orgánica, y una capa adhesiva formada sobre la capa resistente al calor, en el que la capa resistente al calor contiene partículas no conductoras y un aglutinante, y la capa adhesiva contiene un polímero particulado que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de 10 a 100 ºC. En un ejemplo específico, la capa separadora orgánica está realizada de polietileno, la capa resistente al calor comprende partículas de alúmina y un polímero de acrilato particulado que tiene una temperatura de transición vítrea Tg de -45 ºC, y la capa adhesiva comprende un polímero acrílico particulado que tiene una mayor temperatura de transición vítrea Tg de 27 ºC.
[0014] El documento US 2020/152945 A1 describe un separador para baterías secundarias, que incluye un sustrato separador que tiene al menos una superficie, en el que el sustrato separador comprende una resina polimérica que tiene una estructura porosa, una primera capa de recubrimiento sobre el sustrato separador, incluyendo la primera capa de recubrimiento un primer material inorgánico y un primer aglutinante, y una segunda capa de recubrimiento sobre la primera capa de recubrimiento, incluyendo la segunda capa de recubrimiento un segundo material inorgánico y un segundo aglutinante, en el que la primera capa de recubrimiento incluye además un tercer aglutinante que tiene una temperatura de transición vítrea menor de 30 ºC, y la segunda capa de recubrimiento incluye además un cuarto aglutinante que tiene una temperatura de transición vítrea de 30 ºC o mayor.
[0015] Divulgación
[0016] Problema técnico
[0017] La presente divulgación se refiere a proporcionar un separador para una batería secundaria que tenga una buena adhesión con el electrodo en presencia de partículas inorgánicas y un método para fabricar el mismo.
[0018] La presente divulgación se refiere además a proporcionar un método para fabricar una batería secundaria que comprende el separador y una batería secundaria fabricada mediante el método.
[0019] Solución técnica
[0020] Para resolver el problema descrito anteriormente, la presente invención proporciona el separador y el método para su fabricación tal como se definen en las reivindicaciones.
[0021] El separador para una batería secundaria comprende un sustrato polimérico poroso; una primera capa formada sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso, y que comprende partículas inorgánicas y un polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, en el que el polímero acrílico no particulado conecta y fija las partículas inorgánicas; y una segunda capa formada sobre una superficie de la primera capa, y que comprende un polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC. El polímero (31) acrílico particulado tiene una densidad menor que las partículas inorgánicas; y la primera capa y la segunda capa se forman recubriendo una suspensión que comprende el polímero acrílico particulado, el polímero acrílico no particulado y las partículas inorgánicas sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso, y el polímero acrílico particulado se mueve a la parte superior de las partículas inorgánicas para formar la segunda capa.
[0022] La temperatura de transición vítrea del polímero acrílico no particulado puede ser de 0 ºC o menos.
[0023] El polímero acrílico no particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de un primer monómero y una unidad de repetición derivada de un segundo monómero, y una temperatura de transición vítrea del primer monómero puede ser mayor que una temperatura de transición vítrea del segundo monómero.
[0024] El primer monómero puede comprender al menos uno de metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de nbutilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de t-butilo.
[0025] El segundo monómero puede comprender al menos uno de metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de octadecilo.
[0026] La unidad de repetición derivada del segundo monómero puede incluirse en una cantidad del 60 % en peso o más basándose en el 100 % en peso del polímero acrílico no particulado.
[0027] El polímero acrílico particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de un tercer monómero y una unidad de repetición derivada de un cuarto monómero, y una temperatura de transición vítrea del tercer monómero puede ser mayor que una temperatura de transición vítrea del cuarto monómero.
[0028] El tercer monómero puede comprender al menos uno de estireno, acetato de vinilo, acrilonitrilo.
[0029] El cuarto monómero puede comprender al menos uno de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo, etileno.
[0030] La razón en peso de la unidad de repetición derivada del tercer monómero y la unidad de repetición derivada del cuarto monómero puede ser de 1,5:8,5 a 4:6.
[0031] El tamaño de partícula promedio del polímero acrílico particulado puede ser de 200 nm a 800 nm.
[0032] La razón de una densidad del polímero acrílico particulado con respecto a una densidad de las partículas inorgánicas puede ser de 0,5 o menos.
[0033] La densidad del polímero acrílico particulado puede ser de 1,5 g/m<3>o menos.
[0034] La densidad de las partículas inorgánicas puede ser de 2,0 g/m<3>o más.
[0035] El separador para una batería secundaria puede tener una fuerza de adhesión con el electrodo de 30 a 200 gf/25 mm (aproximadamente de 11,8 a 78,5 N/m).
[0036] La permeabilidad al aire del separador para una batería secundaria puede ser de 10 a 300 s/100 cm<3>.
[0037] La fuerza de adhesión entre el sustrato polimérico poroso y la primera capa puede ser de 10 a 300 gf/15 mm (aproximadamente de 6,5 a 196 N/m).
[0038] En el presente documento también se divulga una batería secundaria que comprende un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, en la que el separador es el separador para una batería secundaria de la invención.
[0039] Efectos ventajosos
[0040] El separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación comprende la segunda capa que comprende el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC sobre la superficie de la primera capa que comprende partículas inorgánicas, para tener una buena adhesión con el electrodo en presencia de las partículas inorgánicas.
[0041] Adicionalmente, dado que el separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación usa el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC, es posible formar la segunda capa sin obstruir los poros de la primera capa, resolviendo de ese modo el problema de resistencia.
[0042] Breve descripción de los dibujos
[0043] Los dibujos adjuntos ilustran realizaciones preferidas de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una comprensión adicional de la presente divulgación. Sin embargo, la presente divulgación no debe interpretarse como limitada a los dibujos.
[0044] La figura 1 es una vista en sección transversal de un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación.
[0045] La figura 2 es una imagen de microscopio electrónico de barrido (SEM) de un polímero acrílico particulado usado en una segunda capa en el ejemplo 1.
[0046] La figura 3 es una imagen de SEM de un polímero acrílico particulado usado en una segunda capa en el ejemplo 2. La figura 4 es una imagen de SEM de un polímero acrílico particulado usado en una segunda capa en el ejemplo 3. La figura 5 es una imagen de SEM de un polímero acrílico usado en una segunda capa en el ejemplo comparativo 2. La figura 6 es una imagen de SEM de un polímero acrílico usado en una segunda capa en el ejemplo comparativo 3. La figura 7 es una imagen de SEM de un polímero acrílico particulado usado en una segunda capa en el ejemplo comparativo 4.
[0047] Descripción detallada
[0048] A continuación en el presente documento, se describirán en detalle realizaciones preferidas de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos.
[0049] A lo largo de la memoria descriptiva, se entenderá que cuando se hace referencia a que una capa está sobre la “superficie superior” de otra capa, la capa puede estar situada en contacto con una superficie de la otra capa, y pueden estar presentes capas intermedias.
[0050] El separador para una batería secundaria según la presente invención se define en las reivindicaciones.
[0051] La figura 1 es una vista esquemática del separador para una batería secundaria de una realización de la presente divulgación.
[0052] Haciendo referencia a la figura 1, el separador 1 para una batería secundaria comprende el sustrato 10 polimérico poroso.
[0053] En una realización de la presente divulgación, el sustrato 10 polimérico poroso puede incluir cualquier material de los separadores para baterías secundarias usados comúnmente en el campo técnico correspondiente sin limitaciones. El sustrato polimérico poroso puede ser una película delgada que comprende un material polimérico, y los ejemplos no limitativos del material polimérico pueden incluir al menos una resina polimérica de poliolefina, poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), poliacetal, poliamida, policarbonato, poliimida, polieteretercetona, polietersulfona, poli(óxido de fenileno), poli(sulfuro de fenileno) o poli(naftalato de etileno). Adicionalmente, el sustrato polimérico poroso puede incluir un material textil no tejido o una película polimérica porosa realizado del material polimérico descrito anteriormente o una pila de dos o más de ellos. Específicamente, el sustrato polimérico poroso puede ser uno cualquiera de los siguientes puntos a) a e).
[0054] a) una película porosa formada por fusión y extrusión de una resina polimérica,
[0055] b) una película multicapa formada por apilamiento de la película porosa del punto a) en dos o más capas, c) una banda no tejida realizada de filamentos obtenidos por fusión/hilatura de una resina polimérica,
[0056] d) una película multicapa formada por apilamiento de la banda no tejida del punto b) en dos o más capas, e) una película compuesta porosa de estructura multicapa que comprende al menos dos de los puntos a) a d). En una realización de la presente divulgación, el grosor del sustrato 10 polimérico poroso puede ser de 5 µm a 50 µm, pero no se limita al mismo. Cuando el grosor del sustrato polimérico poroso está en el intervalo descrito anteriormente, es más fácil impedir el problema de que el separador sea vulnerable a daño mientras que la batería está en uso. Mientras tanto, no hay ninguna limitación en cuanto al tamaño de poro promedio y la porosidad en el sustrato polimérico poroso, pero el tamaño de poro promedio puede ser de 0,01 µm a 50 µm y la porosidad puede ser del 10 % al 95 %.
[0057] En la presente divulgación, la porosidad y el tamaño de poro promedio del sustrato 10 polimérico poroso pueden medirse mediante un método BET de 6 puntos según un método de flujo-adsorción de gas nitrógeno, una imagen de microscopio electrónico de barrido (SEM), un porosímetro de mercurio, un porosímetro de flujo capilar, o un analizador de porosimetría (Bell Japan Inc., Belsorp-II mini).
[0058] Haciendo referencia a la figura 1, el separador 1 para una batería secundaria comprende una primera capa 20 sobre al menos una superficie del sustrato 10 polimérico poroso. Específicamente, la primera capa 20 puede estar formada sobre una o ambas superficies del sustrato 10 polimérico poroso.
[0059] La primera capa 20 comprende partículas 21 inorgánicas, y un polímero 22 acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos y conecta y fija las partículas 21 inorgánicas. Las partículas 21 inorgánicas de la primera capa 20 pueden impedir que el sustrato 10 polimérico poroso presente graves comportamientos de contracción térmica a alta temperatura, mejorando de ese modo la seguridad del separador. Las partículas 21 inorgánicas pueden incluir, sin limitación, cualquier tipo de partícula inorgánica que sea electroquímicamente estable. Es decir, las partículas 21 inorgánicas que pueden usarse en la presente divulgación pueden incluir, sin limitación, cualquier tipo de partícula inorgánica que no provoque reacciones de oxidación y/o reducción en el intervalo de tensión de funcionamiento (por ejemplo, 0~5 V frente a Li/Li<+>) de la batería aplicada. En particular, el uso de partículas inorgánicas de alta constante dieléctrica como partículas 21 inorgánicas puede contribuir a un mayor grado de disociación de una sal de electrolito, por ejemplo, una sal de litio, en un electrolito líquido, mejorando de ese modo la conductividad iónica de la disolución de electrolito.
[0060] En una realización de la presente divulgación, las partículas 21 inorgánicas pueden comprender partículas inorgánicas de alta constante dieléctrica que tienen la constante dieléctrica de 5 o más, o preferiblemente de 10 o más. Los ejemplos no limitativos de la partícula inorgánica que tiene la constante dieléctrica de 5 o más pueden incluir al menos uno de BaTiO<3>, Pb(Zr,Ti)O<3>(PZT), Pb<1-x>La<x>Zr<1-y>Ti<y>O<3>(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), Pb(Mg<1/3>Nb<2/3>)O<3>-PbTiO<3>(PMN-PT), hafnia (HfO<2>), SrTiO<3>, SnO<2>, CeO<2>, MgO, Mg(OH)<2>, NiO, CaO, ZnO, ZrO<2>, SiO<2>, Y<2>O<3>, Al<2>O<3>, AlOOH, Al(OH)<3>, SiC o TiO<2>.
[0061] Adicionalmente, en otra realización de la presente divulgación, las partículas 21 inorgánicas pueden incluir partículas inorgánicas capaces de transportar un ion de litio, es decir, partículas inorgánicas que contienen litio pero no almacenan litio y tienen una función de mover un ion de litio. Los ejemplos no limitativos de las partículas inorgánicas capaces de transportar un ion de litio pueden incluir al menos uno de fosfato de litio (Li<3>PO<4>), fosfato de litio-titanio (Li<x>Ti<y>(PO<4>)<3>, 0<x<2, 0<y<3), fosfato de litio-aluminio-titanio (Li<x>Al<y>Ti<z>(PO<4>)<3>, 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), vidrio a base de (LiAlTiP)<x>O<y>(0<x<4, 0<y<13), titanato de litio-lantano (Li<x>La<y>TiO<3>, 0<x<2, 0<y<3), tiofosfato de litiogermanio (Li<x>Ge<y>P<z>S<w>, 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), nitruro de litio (Li<x>N<y>, 0<x<4, 0<y<2), vidrio a base de SiS<2>(Li<x>Si<y>S<z>, 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4) o vidrio a base de P<2>S<5>(Li<x>P<y>S<z>, 0<x< 3, 0<y<3, 0<z<7).
[0062] En una realización de la presente divulgación, no hay ninguna limitación en cuanto al tamaño de partícula promedio de las partículas 21 inorgánicas, pero las partículas 21 inorgánicas pueden tener el tamaño de partícula promedio de 0,01 a 10 µm, o de 0,05 a 1,0 µm, o de 0,2 a 1,0 µm, o de 0,5 a 1,0 µm para formar la primera capa con un grosor uniforme y garantizar la porosidad óptima. Cuando el tamaño de partícula promedio de las partículas 21 inorgánicas satisface el intervalo descrito anteriormente, es más fácil de mantener la dispersión, lo que facilita el control de las propiedades del separador, y es más fácil impedir el aumento de grosor de la primera capa 20, mejorando de ese modo las propiedades mecánicas. Adicionalmente, es más fácil reducir la probabilidad de que se produzca un cortocircuito interno durante la carga/descarga de la batería debido a un tamaño de poro demasiado grande.
[0063] En este caso, el tamaño de partícula promedio de las partículas 21 inorgánicas se refiere a D<50>, y “tamaño de partícula D<50>” se refiere al tamaño de partícula al 50 % en la distribución de tamaño de partícula acumulada. El tamaño de partícula puede medirse usando un método de difracción láser. Específicamente, después de dispersar el polvo que va a medirse en un medio de dispersión e introducirlo en un equipo de medición de tamaño de partícula por difracción láser disponible comercialmente (por ejemplo, Microtrac S3500), se calcula la distribución de tamaño de partícula midiendo una diferencia de patrón de difracción según el tamaño de partícula cuando las partículas pasan a través de un haz láser. El tamaño de partícula D<50>puede medirse calculando el diámetro de partícula al 50 % en la distribución de tamaño de partícula acumulada en el dispositivo de medición.
[0064] En la presente divulgación, el término “polímero acrílico no particulado” se refiere a un polímero acrílico que no tiene una forma particulada usada en la primera capa, y se usa para distinguirlo del polímero acrílico particulado incluido en la segunda capa. El polímero 22 acrílico no particulado adhiere las partículas 21 inorgánicas entre sí para mantener juntas las partículas 21 inorgánicas (es decir, el polímero acrílico no particulado conecta y fija las partículas inorgánicas), y une las partículas 21 inorgánicas y el sustrato 10 polimérico poroso entre sí.
[0065] La temperatura de transición vítrea del polímero 22 acrílico no particulado es de 15 ºC o menos. El polímero 22 acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos no tiene una forma particulada, y se enmaraña con las partículas 21 inorgánicas para formar la primera capa 20 sobre al menos una superficie del sustrato 10 polimérico poroso. Por consiguiente, es posible garantizar la adhesión entre el sustrato 10 polimérico poroso y la primera capa 20 por el polímero 22 acrílico no particulado. Adicionalmente, dado que el polímero 22 acrílico no particulado tiene una temperatura de transición vítrea relativamente baja, puede ser ventajoso para garantizar la adhesión entre el sustrato 10 polimérico poroso y la primera capa 20.
[0066] En una realización de la presente divulgación, la temperatura de transición vítrea del polímero 22 acrílico no particulado puede ser de 12 ºC o menos, o de 8 ºC o menos, o de 0 ºC o menos, o de -40 ºC o menos, o de -80 ºC a 12 ºC, o de -80 ºC a 8 ºC, o de -40 ºC a 8 ºC, o de -80 ºC a 0 ºC, o de -40 ºC a 0 ºC. Como la temperatura de transición vítrea del polímero 22 acrílico no particulado es menor, puede ser más ventajoso para garantizar la adhesión entre el sustrato 10 polimérico poroso y la primera capa 20.
[0067] En la memoria descriptiva, la temperatura de transición vítrea puede medirse usando calorimetría diferencial de barrido (DSC). Específicamente, la temperatura de transición vítrea puede medirse a la tasa de aumento de temperatura de 10 ºC/min (de -50 ºC a 250 ºC) usando DSC. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea puede medirse usando un dispositivo DSC 250 (TA).
[0068] La temperatura de transición vítrea del polímero 22 acrílico no particulado puede diferir dependiendo del tipo de monómero usado para preparar el polímero 22 acrílico no particulado.
[0069] En una realización de la presente divulgación, el polímero 22 acrílico no particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de un primer monómero y una unidad de repetición derivada de un segundo monómero, y la temperatura de transición vítrea del primer monómero puede ser mayor que la temperatura de transición vítrea del segundo monómero.
[0070] En una realización de la presente divulgación, el primer monómero puede comprender al menos uno de metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo o metacrilato de t-butilo.
[0071] La temperatura de transición vítrea del primer monómero mayor que la del segundo monómero puede hacer que sea menos probable que se comprima la primera capa 20 en el procedimiento de laminación del electrodo y el separador, y la primera capa 20 puede mantener la porosidad después de la laminación. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del primer monómero puede ser de 20 ºC o más, o de 20 ºC a 107 ºC, o de 20 ºC a 47 ºC, o de 47 ºC a 107 ºC.
[0072] En una realización de la presente divulgación, el segundo monómero puede comprender al menos uno de metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de laurilo o metacrilato de octadecilo.
[0073] El segundo monómero que tiene una temperatura de transición vítrea menor que el primer monómero puede garantizar la adhesión de la primera capa 20 con el sustrato 10 polimérico poroso. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del segundo monómero puede ser de 10 ºC o menos, o de -124 ºC a 10 ºC, o de -100 ºC a -10 ºC, o de -100 ºC a -65 ºC, o de -65 ºC a -10 ºC.
[0074] En una realización de la presente divulgación, el polímero acrílico no particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de metacrilato de metilo y una unidad de repetición derivada de metacrilato de 2-etilhexilo.
[0075] Aunque se use el mismo tipo de monómero para preparar el polímero 22 acrílico no particulado, la temperatura de transición vítrea del polímero 22 acrílico no particulado puede diferir dependiendo de cada contenido de monómero. En una realización de la presente divulgación, la unidad de repetición derivada del segundo monómero puede incluirse en una cantidad del 60 % en peso o más, o del 90 % en peso o más, o del 95 peso o más basándose en el 100 % en peso del polímero acrílico no particulado. Cuando la cantidad de la unidad de repetición derivada del segundo monómero satisface el intervalo descrito anteriormente, dado que la cantidad del segundo monómero que tiene una temperatura de transición vítrea menor que el primer monómero es mayor que la cantidad del primer monómero, puede ser más ventajoso para garantizar la adhesión de la primera capa 20 con el sustrato 10 polimérico poroso.
[0076] En una realización de la presente divulgación, la razón en peso de las partículas 21 inorgánicas y el polímero 22 acrílico no particulado incluidos en la primera capa 20 puede determinarse teniendo en cuenta el grosor, el tamaño de poro promedio y la porosidad de la primera capa 20 formada finalmente.
[0077] En una realización de la presente divulgación, la razón en peso de las partículas 21 inorgánicas y el polímero 22 acrílico no particulado puede ser de 20:80 a 99,9:0,1, o de 50:50 a 99,5:0,5. Cuando la razón en peso de las partículas 21 inorgánicas y el polímero 22 acrílico no particulado está en el intervalo descrito anteriormente, es más fácil garantizar una adhesión suficiente entre las partículas 21 inorgánicas y espacios vacíos suficientes formados entre las partículas 21 inorgánicas. Adicionalmente, la primera capa 20 formada finalmente puede tener buenas propiedades mecánicas.
[0078] En una realización de la presente divulgación, la primera capa 20 puede tener el grosor en el intervalo de 1 µm a 50 µm, o de 2 µm a 30 µm, o de 2 µm a 20 µm.
[0079] En una realización de la presente divulgación, el tamaño de poro promedio de la primera capa 20 puede oscilar entre 0,001 y 10 µm, o entre 0,001 y 1 µm. Adicionalmente, la porosidad de la primera capa 20 puede oscilar entre el 5 y el 95 %, entre el 10 y el 95 %, entre el 20 y el 90 %, o entre el 30 y el 80 %. La porosidad corresponde a un valor obtenido restando el volumen convertido a partir del peso y la densidad de cada componente de la primera capa del volumen calculado usando el grosor, la anchura y la altura de la primera capa.
[0080] Mientras tanto, en la presente divulgación, la porosidad y el tamaño de poro promedio de la primera capa 20 pueden medirse mediante un método BET de 6 puntos según un método de flujo-adsorción de gas nitrógeno, una imagen de SEM, un porosímetro de mercurio, un porosímetro de flujo capilar o un analizador de porosimetría (Bell Japan Inc., Belsorp-II mini).
[0081] En una realización de la presente divulgación, la primera capa 20 puede incluir además un agente de dispersión. El agente de dispersión puede usarse para mejorar la dispersión de las partículas 21 inorgánicas. Específicamente, en una realización de la presente divulgación, el agente de dispersión puede comprender al menos uno de carboximetilcelulosa (CMC), poli(ácido acrílico) (PAA) o poli(ácido metacrílico) (PMAA), pero no se limita a los mismos.
[0082] Haciendo referencia a la figura 1, el separador 1 para una batería secundaria comprende una segunda capa 30 sobre la superficie de la primera capa 20. La segunda capa 30 proporciona la propiedad adhesiva al separador 1 para permitir una buena adhesión de la superficie del separador 1 con el electrodo.
[0083] La segunda capa 30 comprende un polímero 31 acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC. En la adhesión del electrodo y el separador, la forma del polímero 31 acrílico particulado se cambia por laminación, obteniendo de ese modo la adhesión entre el electrodo y el separador. En la presente divulgación, el término “polímero acrílico particulado” se refiere a un polímero acrílico que presenta una forma particulada incluida en la segunda capa, y se usa para distinguirlo del polímero 22 acrílico no particulado incluido en la primera capa.
[0084] En la presente divulgación, el polímero 31 acrílico particulado tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC o más, y presenta independientemente una forma particulada.
[0085] En una realización de la presente divulgación, debido a su densidad menor que las partículas 21 inorgánicas, el polímero 31 acrílico particulado puede moverse a la parte superior de las partículas inorgánicas en el procedimiento de recubrimiento para formar la segunda capa 30 sobre la superficie superior de la primera capa 20 que comprende las partículas 21 inorgánicas.
[0086] En cambio, en la presente divulgación, cuando la temperatura de transición vítrea del polímero 31 acrílico particulado supera 50 ºC, el polímero 31 acrílico particulado tiene una forma particulada, pero en la adhesión del electrodo y el separador 1, la forma particulada no se cambia por laminación, lo que dificulta la obtención de adhesión entre el separador y el electrodo.
[0087] En una realización de la presente divulgación, la temperatura de transición vítrea del polímero 31 acrílico particulado puede ser de 30 ºC a 45 ºC. Cuando la temperatura de transición vítrea del polímero 31 acrílico particulado es de 30 ºC a 45 ºC, es más fácil mejorar la permeabilidad al aire del separador 1 y la adhesión con el electrodo ajustando el grado de cambio de forma del polímero acrílico particulado por la laminación del electrodo y el separador 1.
[0088] En una realización de la presente divulgación, la razón de la densidad del polímero 31 acrílico particulado con respecto a la densidad de las partículas 21 inorgánicas puede ser de 0,5 o menos, o de 0,45 o menos, o de 0,42 o menos. Por ejemplo, la razón densidad del polímero acrílico particulado:densidad de las partículas inorgánicas puede ser de 0,5:1 o menos, o de 0,45:1 o menos, o de 0,42:1 o menos. Cuando la razón de la densidad del polímero 31 acrílico particulado con respecto a la densidad de las partículas 21 inorgánicas está en el intervalo descrito anteriormente, es más fácil que el polímero 31 acrílico particulado se mueva a la parte superior de las partículas inorgánicas en el procedimiento de recubrimiento debido a una diferencia en la densidad entre el polímero 31 acrílico particulado y las partículas 21 inorgánicas, lo que hace que sea más fácil formar la segunda capa 30 sobre la superficie de la primera capa 20 que comprende las partículas 21 inorgánicas.
[0089] En la presente divulgación, la densidad de las partículas 21 inorgánicas se refiere a la densidad verdadera. La densidad verdadera se refiere a la densidad a lo largo del volumen de partículas excepto el hueco entre partículas. En una realización de la presente divulgación, la densidad de las partículas 21 inorgánicas puede medirse mediante el método de medición de densidad verdadera usado comúnmente, y por ejemplo, y puede medirse usando el dispositivo Micromeritics AccuPycII-1340.
[0090] En una realización de la presente divulgación, el valor de densidad de las partículas 21 inorgánicas puede ser de 2,0 g/m<3>o más, o de 2 g/cm<3>a 6 g/cm<3>, o de 2 g/cm<3>a 4 g/cm<3>.
[0091] En la presente divulgación, la densidad del polímero 31 acrílico particulado se refiere a la densidad verdadera. En una realización de la presente divulgación, la densidad del polímero 31 acrílico particulado puede medirse mediante el método de medición de densidad verdadera usado comúnmente, y por ejemplo, puede medirse usando el dispositivo Micromeritics AccuPycII-1340.
[0092] En una realización de la presente divulgación, el valor de densidad del polímero 31 acrílico particulado puede ser de 1,5 g/m<3>o menos, o de 0,5 g/cm<3>a 1,5 g/cm<3>, o de 1 g/cm<3>a 1,2 g/cm<3>.
[0093] En una realización de la presente divulgación, el valor de densidad del polímero 31 acrílico particulado puede ser de 1,5 g/m<3>o menos, y el valor de densidad de las partículas inorgánicas puede ser de 2,0 g/m<3>o más. Cuando los valores de densidad del polímero 31 acrílico particulado y las partículas 21 inorgánicas satisfacen los intervalos descritos anteriormente, es más fácil que el polímero 31 acrílico particulado se mueva a la parte superior de las partículas inorgánicas en el procedimiento de recubrimiento debido a una diferencia en la densidad entre el polímero 31 acrílico particulado y las partículas 21 inorgánicas, lo que hace que sea más fácil formar la segunda capa 30 sobre la superficie de la primera capa 20 que comprende las partículas 21 inorgánicas.
[0094] La temperatura de transición vítrea del polímero 31 acrílico particulado puede diferir dependiendo del tipo de monómero usado para preparar el polímero 31 acrílico particulado.
[0095] En una realización de la presente divulgación, el polímero acrílico particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de un tercer monómero y una unidad de repetición derivada de un cuarto monómero, y la temperatura de transición vítrea del tercer monómero puede ser mayor que la temperatura de transición vítrea del cuarto monómero.
[0096] En una realización de la presente divulgación, el tercer monómero puede comprender al menos uno de estireno, acetato de vinilo o acrilonitrilo.
[0097] La temperatura de transición vítrea relativamente alta del tercer monómero puede hacer que sea menos probable que se comprima la segunda capa 30 en el procedimiento de laminación del electrodo y el separador, y la segunda capa 30 puede mantener la porosidad después de la laminación. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del tercer monómero puede ser de 20 ºC o más, o de 20 ºC a 107 ºC, o de 28 ºC a 105 ºC, o de 28 ºC a 100 ºC, o de 100 ºC a 105 ºC.
[0098] En una realización de la presente divulgación, el cuarto monómero puede comprender al menos uno de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo o etileno.
[0099] El cuarto monómero puede ser ventajoso para garantizar la adhesión de la segunda capa 30 con el electrodo debido a su temperatura de transición vítrea relativamente baja. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del cuarto monómero puede ser de 10 ºC o menos, o de -124 ºC a 10 ºC, o de -124 ºC a -55 ºC, o de -55 ºC a -22 ºC, o de -22 ºC a 10 ºC.
[0100] En una realización de la presente divulgación, el polímero acrílico particulado puede comprender una unidad de repetición derivada de estireno y una unidad de repetición derivada de acrilato de butilo.
[0101] Aunque se use el mismo tipo de monómero para preparar el polímero 31 acrílico particulado, la temperatura de transición vítrea del polímero 31 acrílico particulado puede diferir dependiendo de cada contenido de monómero. En una realización de la presente divulgación, la razón en peso de la unidad de repetición derivada del tercer monómero y la unidad de repetición derivada del cuarto monómero puede ser de 1,5:8,5 a 4:6, o de 2:8 a 4:6, o de 2,5:7,5 a 3:7. Cuando la razón en peso de la unidad de repetición derivada del tercer monómero y la unidad de repetición derivada del cuarto monómero satisface el intervalo descrito anteriormente, puede ser más ventajoso para garantizar la adhesión de la segunda capa 30 con el electrodo.
[0102] En una realización de la presente divulgación, el tamaño de partícula promedio del polímero 31 acrílico particulado puede ser de 200 nm a 800 nm, de 250 a 500 nm, o de 300 a 450 nm. Cuando el tamaño de partícula promedio del polímero 31 acrílico particulado está en el intervalo descrito anteriormente, es más fácil preparar el polímero 31 acrílico particulado, y aumenta el área de adhesión con el electrodo, obteniendo de ese modo una mejor adhesión entre la segunda capa 30 que comprende el polímero 31 acrílico particulado y el electrodo.
[0103] En la presente divulgación, el tamaño de partícula promedio del polímero 31 acrílico particulado se refiere a D<50>, y “tamaño de partícula D<50>” se refiere al tamaño de partícula al 50 % en la distribución de tamaño de partícula acumulada. El tamaño de partícula puede medirse usando un método de difracción láser. Específicamente, después de dispersar el polvo que va a medirse en un medio de dispersión e introducirlo en un equipo de medición de tamaño de partícula por difracción láser disponible comercialmente (por ejemplo, Microtrac S3500), se calcula la distribución de tamaño de partícula midiendo una diferencia de patrón de difracción según el tamaño de partícula cuando las partículas pasan a través de un haz láser. El tamaño de partícula D<50>puede medirse calculando el diámetro de partícula al 50 % en la distribución de tamaño de partícula acumulada en el dispositivo de medición.
[0104] El separador 1 para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación comprende dos tipos de polímeros acrílicos: el polímero 31 acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC en la segunda capa 30, y el polímero 22 acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos en la primera capa 20. Por consiguiente, el separador 1 tiene una buena adhesión con el electrodo, y garantiza la adhesión entre la primera capa 20 y el sustrato 10 polimérico poroso.
[0105] Adicionalmente, el separador 1 para una batería secundaria según la presente divulgación usa el polímero 31 acrílico particulado en la segunda capa 30, impidiendo de ese modo que el polímero 31 acrílico particulado obstruya los poros de la primera capa 20, dando como resultado una buena permeabilidad al aire, y resolviendo el problema de resistencia.
[0106] En una realización de la presente divulgación, la fuerza de adhesión del separador 1 para una batería secundaria con el electrodo puede ser de 30 a 200 gf/25 mm, o de 30 a 100 gf/25 mm, o de 35 a 60 gf/25 mm, o de 40 a 60 gf/25 mm (observación: 1 gf/25 mm es aproximadamente 0,4 N/m).
[0107] En una realización de la presente divulgación, la fuerza de adhesión del separador 1 para una batería secundaria con el electrodo puede medirse a partir de una fuerza cuando se desprende una parte separadora de una muestra a un ángulo de 180o a la tasa de 25 mm/min a 25 ºC después de fabricar la muestra por laminación del electrodo y el separador en las condiciones de 60 ºC, 6,5 MPa usando una prensa, y uniendo y fijando la muestra a una placa de vidrio usando una cinta de doble cara.
[0108] En una realización de la presente divulgación, la permeabilidad al aire del separador 1 para una batería secundaria puede ser de 10 a 300 s/100 cm<3>, o de 100 a 300 s/100 cm<3>, o de 110 a 200 s/100 cm<3>, o de 100 a 160 s/100 cm<3>. En una realización de la presente divulgación, la permeabilidad al aire del separador 1 para una batería secundaria es un valor de Gurley, y puede referirse al tiempo (s) requerido para que 100 cm<3>de aire pasen a través de una sección 1 pulgada<2>del separador a una presión de 12,2 inH<2>O, es decir, el tiempo de permeación de aire. La permeabilidad al aire del separador 1 para una batería secundaria puede medirse mediante el método de la norma ASTM D726-94.
[0109] En una realización de la presente divulgación, la fuerza de adhesión entre el sustrato 10 polimérico poroso y la primera capa 20 puede ser de 10 a 300 gf/15 mm, o de 40 a 100 gf/15 mm (observación: 1gf/15 mm es aproximadamente 0,65 N/m).
[0110] En una realización de la presente divulgación, la fuerza de adhesión entre el sustrato 10 polimérico poroso y la primera capa 20 puede medirse fijando el separador 1 a una placa de vidrio usando una cinta de doble cara, uniendo firmemente una cinta (cinta transparente 3M) a la primera capa 20 expuesta, y midiendo una fuerza (gf/15 mm) necesaria para desprender la cinta usando un equipo de medición de resistencia a la tracción. Por ejemplo, el equipo de medición de resistencia a la tracción puede ser el dispositivo Lloyd LS-1.
[0111] El separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación puede fabricarse mediante el siguiente método de fabricación, pero no se limita al mismo.
[0112] El método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación comprende:
[0113] (S1) preparar un sustrato polimérico poroso;
[0114] (S2) preparar una suspensión acuosa que comprende partículas inorgánicas, un polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, y un polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC;
[0115] (S3) recubrir la suspensión acuosa sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso; y
[0116] (S4) secar el resultado de la etapa (S3), y
[0117] en el que el polímero acrílico particulado tiene una densidad menor que las partículas (21) inorgánicas, y el polímero (31) acrílico particulado se mueve a la parte superior de las partículas (21) inorgánicas en el procedimiento de recubrimiento para formar la segunda capa (30) sobre la superficie superior de la primera capa (20) que comprende las partículas inorgánicas.
[0118] A continuación en el presente documento, se describirá el método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación basándose en las partes principales.
[0119] En primer lugar, se prepara el sustrato polimérico poroso. El sustrato polimérico poroso puede usarse tal como se describió anteriormente, y el sustrato polimérico poroso puede prepararse a partir del material descrito anteriormente formando poros mediante un método usado comúnmente en el campo técnico correspondiente, por ejemplo, un método en húmedo usando un disolvente y un agente formador de poros o un método en seco usando un procedimiento de estirado, para garantizar una permeabilidad al aire y una porosidad buenas.
[0120] Posteriormente, se prepara la suspensión acuosa que comprende las partículas inorgánicas, el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos y el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC.
[0121] En la suspensión acuosa, el agua sirve como medio de dispersión del polímero acrílico no particulado y el polímero acrílico particulado. El método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación es respetuoso con el medioambiente debido al uso del polímero acrílico no particulado y polímero acrílico particulado dispersables en agua.
[0122] En una realización de la presente divulgación, para más detalles de las partículas inorgánicas, el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos y el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC, se hace una referencia a la descripción anterior.
[0123] En una realización de la presente divulgación, la suspensión acuosa puede prepararse dispersando el polímero acrílico no particulado y el polímero acrílico particulado en agua, y añadiendo y dispersando las partículas inorgánicas. Las partículas inorgánicas pueden añadirse en un estado previamente pulverizado para tener un tamaño de partícula promedio predeterminado, o las partículas inorgánicas pueden añadirse a una disolución en la que se dispersan el polímero acrílico no particulado y el polímero acrílico particulado, y pulverizarse y dispersarse mientras se controla que tengan un tamaño de partícula promedio predeterminado usando un método de molienda con bolas.
[0124] En una realización de la presente divulgación, la razón en peso de las partículas inorgánicas, el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos y el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea o 20 ºC a 50 ºC en la suspensión acuosa puede ser de 70:1:29 a 80:5:15. Cuando la razón en peso de las partículas inorgánicas, el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, y el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC está en el intervalo descrito anteriormente, es más fácil minimizar el aumento de resistencia provocado por los poros obstruidos del sustrato polimérico poroso por el polímero acrílico no particulado, y garantizar la adhesión entre las partículas inorgánicas y el sustrato polimérico poroso.
[0125] En una realización de la presente divulgación, la suspensión acuosa puede comprender además un agente de dispersión. Para más detalles del agente de dispersión, se hace una referencia a la descripción anterior.
[0126] Posteriormente, se recubre la suspensión acuosa sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso. En una realización de la presente divulgación, el método de recubrimiento de la suspensión acuosa sobre al menos una superficie del sustrato polimérico poroso para formar la primera capa no se limita a un método particular y puede incluir métodos usados comúnmente en el campo técnico al que pertenece la presente divulgación, y los ejemplos no limitativos del método de recubrimiento pueden incluir un método de recubrimiento por inmersión, un método de recubrimiento por boquilla, un método de recubrimiento por rodillo, un método de recubrimiento por coma, un método de recubrimiento por rasqueta, un método de recubrimiento por rodillo inverso y un método de recubrimiento por rodillo directo.
[0127] En el método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación, el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC tiene una densidad menor que las partículas inorgánicas. Por consiguiente, cuando se recubre la suspensión acuosa sobre el sustrato polimérico poroso, las partículas se mueven a la parte superior de las partículas inorgánicas y se disponen sobre la superficie del separador que está en contacto con el electrodo.
[0128] En cambio, el polímero acrílico no particulado no se mueve a la parte superior de las partículas inorgánicas y puede enmarañarse con las partículas inorgánicas y hundirse hacia el sustrato polimérico poroso. Por consiguiente, usando el método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación, es posible formar la primera capa y la segunda capa juntas sin la necesidad de realizar ningún procedimiento de formación de la segunda capa.
[0129] Adicionalmente, dado que el polímero acrílico particulado tiene una densidad menor que las partículas inorgánicas, el polímero acrílico particulado se mueve a la parte superior de las partículas inorgánicas y, por tanto, el polímero acrílico particulado no obstruye los poros de la primera capa, mejorando de ese modo la permeabilidad al aire y resolviendo el problema de resistencia.
[0130] Posteriormente, se seca la suspensión acuosa recubierta.
[0131] En una realización de la presente divulgación, el secado puede realizarse mediante un método de secado usado comúnmente en la fabricación del separador. Por ejemplo, en el secado de la suspensión acuosa recubierta, la temperatura que es al menos 10 ºC mayor que la temperatura de transición vítrea del polímero acrílico particulado no debe transferirse al separador. Cuando la condición de secado es la misma tal como se describió anteriormente, es más fácil eliminar el medio de dispersión restante sin destruir la forma particulada del polímero acrílico particulado.
[0132] Tal como se describió anteriormente, el separador para una batería secundaria que garantiza una buena adhesión con el electrodo y puede resolver el problema de resistencia puede fabricarse mediante el método para fabricar un separador para una batería secundaria según una realización de la presente divulgación.
[0133] El separador para una batería secundaria comprende dos tipos de polímeros acrílicos: el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC y el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, obteniendo de ese modo una buena adhesión del separador con el electrodo y garantizando la adhesión entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso.
[0134] En una realización de la presente divulgación, puede fabricarse una batería secundaria usando el separador para una batería secundaria según la presente divulgación.
[0135] El método para fabricar una batería secundaria según una realización de la presente divulgación comprende interponer el separador para una batería secundaria entre un electrodo positivo y un electrodo negativo, y laminarlos por calor y presión. La laminación puede mejorar la adhesión entre el electrodo y el separador por el cambio de forma del polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC, incluido en la segunda capa del separador para una batería secundaria.
[0136] En una realización de la presente divulgación, la laminación puede realizarse a de 30 ºC a 150 ºC, o de 60 ºC a 100 ºC, o de 60 ºC a 80 ºC. Como la laminación se realiza en el intervalo de temperatura descrito anteriormente, se cambia la forma particulada del polímero acrílico particulado, lo que hace que sea más fácil obtener la adhesión entre el electrodo y el separador.
[0137] Adicionalmente, en una realización de la presente divulgación, la laminación puede realizarse a una presión de 3,5 MPa a 7,8 MPa.
[0138] En una realización de la presente divulgación, la laminación puede realizarse en la condición de temperatura de 30 ºC a 150 ºC y la condición de presión de 3,5 MPa a 7,8 MPa.
[0139] En una realización de la presente divulgación, para más detalles del electrodo positivo y el electrodo negativo, se hace una referencia a la siguiente descripción.
[0140] En una realización de la presente divulgación, el separador para una batería secundaria puede interponerse entre el electrodo positivo y el electrodo negativo de la batería secundaria, y puede interponerse entre celdas o electrodos adyacentes cuando se construye un conjunto de electrodos ensamblando una pluralidad de celdas o electrodos. El conjunto de electrodos puede tener una variedad de estructuras, por ejemplo, tipo apilamiento sencillo, tipo rollo de gelatina, tipo apilamiento-plegado, y tipo laminación-apilamiento.
[0141] La batería secundaria puede fabricarse mediante el método para fabricar una batería secundaria tal como se describió anteriormente.
[0142] La batería secundaria de la presente divulgación puede ser preferiblemente una batería secundaria de litio. La batería secundaria de litio puede comprender una batería secundaria de metal de litio, una batería secundaria de iones de litio, una batería secundaria de polímero de litio o una batería secundaria de polímero de iones de litio. El electrodo que va a usarse con el separador para una batería secundaria de la presente divulgación no se limita a un tipo particular, y puede fabricarse uniendo un material activo de electrodo a un colector de corriente de electrodo mediante un método común conocido en el campo técnico al que pertenece la presente divulgación.
[0143] Del material activo de electrodo, los ejemplos no limitativos del material activo de electrodo positivo pueden incluir compuestos en capas o compuestos con uno o más metales de transición tales como óxido compuesto de litiocobalto (LiCoO<2>), óxido de litio-níquel (LiNiO<2>); óxido de litio-manganeso tal como Li<1+x>Mn<2-x>O<4>(x = 0~0,33), LiMnO<3>, LiMn<2>O<3>, LiMnO<2>; óxido de litio-cobre (Li<2>CuO<2>); óxido de vanadio tal como LiV<3>O<5>, LiV<3>O<4>, V<2>O<5>, Cu<2>V<2>O<7>; óxido de litio-níquel de tipo sitio de Ni representado por la fórmula LiNi<1-x>M<x>O<2>(M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, x = 0,01~0,3); óxido compuesto de litio-manganeso representado por la fórmula LiMn<2-x>M<x>O<2>(M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta, x = 0,01~0,1) o Li<2>Mn<3>MO<5>(M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn<2>O<4>con sustitución parcial de ion de metal alcalinotérreo por Li; compuestos de disulfuro; y Fe<2>(MoO<4>)<3>, pero no se limita a los mismos.
[0144] Los ejemplos no limitativos del material activo de electrodo negativo pueden incluir cualquier material activo de electrodo negativo usado comúnmente en el electrodo negativo del dispositivo electroquímico, y en particular, pueden incluir materiales de adsorción de litio tales como metal de litio o aleación de litio, carbono, coque de petróleo, carbono activado, grafito u otros carbonos.
[0145] Los ejemplos no limitativos del colector de corriente de electrodo positivo pueden incluir láminas realizadas de aluminio, níquel o una combinación de los mismos, y los ejemplos no limitativos del colector de corriente de electrodo negativo pueden incluir láminas realizadas de cobre, oro, níquel o aleación de cobre, o una combinación de los mismos.
[0146] En una realización de la presente divulgación, un material conductor usado en el electrodo negativo y el electrodo positivo puede añadirse, en general, en una cantidad del 1 % en peso al 30 % en peso basándose en el peso total de la capa de material activo, respectivamente. El material conductor no se limita a ningún tipo particular cuando el material tiene conductividad mientras no provoca ningún cambio químico en la batería correspondiente, y puede incluir materiales conductores, por ejemplo, grafito tal como grafito natural o grafito artificial; negro de carbono tal como negro de acetileno, negro de Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro térmico; fibras conductoras tales como fibras de carbono o fibras de metal; fluorocarbono; polvo de metal tal como polvo de aluminio y polvo de níquel; fibras cortas monocristalinas conductoras tales como óxido de zinc y titanato de potasio; óxido de metal conductor tal como óxido de titanio; derivados de polifenileno.
[0147] En una realización de la presente divulgación, un aglutinante usado en el electrodo negativo y el electrodo positivo ayuda en la unión del material activo y el material conductor y en la unión del material activo y el colector de corriente, y en general, puede añadirse en una cantidad del 1 % en peso al 30 % en peso basándose en el peso total de la capa de material activo, respectivamente. Los ejemplos del aglutinante pueden incluir poli(fluoruro de vinilideno) (PVdF), poli(ácido acrílico) (PAA), poli(alcohol vinílico), carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho de estireno-butadieno, caucho fluorado, y diversos tipos de copolímeros.
[0148] En una realización de la presente divulgación, el dispositivo electroquímico comprende una disolución de electrolito, y la disolución de electrolito puede comprender un disolvente orgánico y una sal de litio. Adicionalmente, la disolución de electrolito puede comprender un electrolito sólido orgánico o un electrolito sólido inorgánico.
[0149] Por ejemplo, el disolvente orgánico puede incluir disolventes orgánicos apróticos tales como N-metil-2-pirrolidona, carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de butileno, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, gamma-butirolactona, 1,2-dimetoxietano, tetrahidroxi-franc, 2-metiltetrahidrofurano, dimetilsulfóxido, 1,3-dioxolano, formamida, dimetilformamida, dioxolano, acetonitrilo, nitrometano, formiato de metilo, acetato de metilo, triéster de ácido fosfórico, trimetoximetano, derivados de dioxolano, sulfolano, metilsulfolano, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona, derivados de carbonato de propileno, derivados de tetrahidrofurano, éter, propionato de metilo y propionato de etilo. La sal de litio es un material que es apto para disolverse en el disolvente orgánico, y puede incluir, por ejemplo, LiCl, LiBr, LiI, LiClO<4>, LiBF<4>, LiB<10>Cl<10>, LiPF<6>, LiCF<3>SO<3>, LiCF<3>CO<2>, LiAsF<6>, LiSbF<6>, LiAlCl<4>, CH<3>SO<3>Li, CF<3>SO<3>Li, (CF<3>SO<2>)<2>NLi, cloroborano de litio, ácido carboxílico alifático inferior de litio, tetrafenilborato de litio e imida.
[0150] Adicionalmente, para mejorar las características de carga/descarga y la retardancia a la llama, por ejemplo, a la disolución de electrolito pueden añadírsele piridina, fosfito de trietilo, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, nglima, hexafosfato de triamida, derivados de nitrobenceno, azufre, colorante de quinona-imina, oxazolidinona N-sustituida, imidazolidina N,N-sustituida, dialquil éter de etilenglicol, sales de amonio, pirrol, 2-metoxietanol y tricloruro de aluminio. En algunos casos, puede añadirse un disolvente que contiene halógeno tal como tetracloruro de carbono y trifluoroetileno para proporcionar incombustibilidad, y gas de dióxido de carbono para mejorar las características de almacenamiento a alta temperatura.
[0151] Por ejemplo, el electrolito sólido orgánico puede comprender derivados de polietileno, derivados de poli(óxido de etileno), derivados de poli(óxido de propileno), polímero de éster de ácido fosfórico, lisina de poliagitación, sulfuro de poliéster, poli(alcohol vinílico), poli(fluoruro de vinilideno), y polímeros que contienen grupos de disociación iónica. Por ejemplo, el electrolito sólido inorgánico puede incluir nitruros, haluros y sulfatos de Li, por ejemplo, Li<3>N, LiI, Li<5>NI<2>, Li<3>N-LiI-LiOH, LiSiO<4>, LiSiO<4>-LiI-LiOH, Li<2>SiS<3>, Li<4>SiO<4>, Li<4>SiO<4>-LiI-LiOH, Li<3>PO<4>-Li<2>S-SiS<2>.
[0152] La inyección de la disolución de electrolito puede realizarse en cualquier etapa adecuada del procedimiento de fabricación de la batería según un procedimiento de procedimiento y las propiedades requeridas de un producto final. Es decir, la inyección de la disolución de electrolito puede aplicarse antes del ensamblaje de la batería o en la etapa final del ensamblaje de la batería.
[0153] En una realización de la presente divulgación, un procedimiento de aplicación del separador para un dispositivo electroquímico a la batería puede incluir el procedimiento de bobinado usado comúnmente, así como un procedimiento de laminación o apilamiento y plegado del separador y el electrodo.
[0154] En una realización de la presente divulgación, el separador para un dispositivo electroquímico puede interponerse entre el electrodo positivo y el electrodo negativo del dispositivo electroquímico, y puede interponerse entre celdas o electrodos adyacentes cuando se construye un conjunto de electrodos ensamblando una pluralidad de celdas o electrodos. El conjunto de electrodos puede tener una variedad de estructuras, por ejemplo, tipo apilamiento sencillo, tipo rollo de gelatina, tipo apilamiento-plegado, y tipo laminación-apilamiento.
[0155] Ejemplo 1
[0156] Se añadieron el polímero acrílico particulado (razón en peso de acrilato de butilo:estireno = 7:3, temperatura de transición vítrea: 43 ºC, tamaño de partícula promedio: 200 nm, densidad verdadera: 1,02 g/cm<3>), el polímero acrílico no particulado (razón en peso de acrilato de 2-etilhexilo:metacrilato de metilo = 6:4, temperatura de transición vítrea: 8 ºC, densidad verdadera: 1,05 g/cm<3>) e hidróxido de aluminio (Al(OH)<3>) (Huber, tamaño de partícula promedio: 800 nm, densidad verdadera: 2,4 g/cm<3>) a agua como medio de dispersión a la razón en peso de 28,5:1,5:70, seguido de molienda a 25 ºC durante 120 min usando un molino de perlas y dispersión para preparar una suspensión acuosa. En este caso, se añadió agua de manera que el contenido de sólidos totales es del 40 % en peso. Se recubrió la suspensión acuosa sobre una superficie de un sustrato poroso de polietileno de 9 µm de grosor (Toray) con el grosor de 3 µm mediante un método de recubrimiento por barra y se secó a de 60 ºC a 80 ºC durante 30 s para fabricar un separador para una batería secundaria.
[0157] Ejemplo 2
[0158] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico particulado (razón en peso de acrilato de butilo:estireno = 7,5:2,5, temperatura de transición vítrea: 40 ºC, tamaño de partícula promedio: 380 nm, densidad verdadera: 1,09 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico particulado (temperatura de transición vítrea: 43 ºC) del ejemplo 1.
[0159] Ejemplo 3
[0160] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico particulado (razón en peso de acrilato de butilo:estireno = 8,5:1,5, temperatura de transición vítrea: 30 ºC, tamaño de partícula promedio: 180 nm, densidad verdadera: 1,09 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico particulado (temperatura de transición vítrea: 43 ºC) del ejemplo 1.
[0161] Ejemplo 4
[0162] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico no particulado (razón en peso de acrilato de 2-etilhexilo:metacrilato de metilo = 9,5:0,5, temperatura de transición vítrea: -40 ºC, densidad verdadera: 1,02 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico no particulado (temperatura de transición vítrea: 8 ºC) del ejemplo 1.
[0163] Ejemplo comparativo 1
[0164] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque no se usó el polímero acrílico particulado.
[0165] Ejemplo comparativo 2
[0166] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico (razón en peso de acrilato de butilo:estireno = 9,5:0,5, temperatura de transición vítrea: 0 ºC, densidad verdadera: 1,02 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico particulado (temperatura de transición vítrea: 43 ºC) del ejemplo 1.
[0167] El polímero acrílico no tiene una forma particulada, lo que dificulta la medición del tamaño de partícula promedio. Ejemplo comparativo 3
[0168] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico (razón en peso de acrilato de butilo: estireno = 9:1, temperatura de transición vítrea: 12 ºC, densidad verdadera: 1,10 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico particulado (temperatura de transición vítrea: 43 ºC) del ejemplo 1.
[0169] El polímero acrílico no tiene una forma particular, lo que dificulta la medición del tamaño de partícula promedio. Ejemplo comparativo 4
[0170] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque se usó el polímero acrílico particulado (razón en peso de acrilato de butilo: estireno = 5:5, temperatura de transición vítrea: 60 ºC, tamaño de partícula promedio: 360 nm, densidad verdadera: 1,08 g/cm<3>) en lugar del polímero acrílico particulado (temperatura de transición vítrea: 43 ºC) del ejemplo 1.
[0171] Ejemplo comparativo 5
[0172] Se fabricó un separador para una batería secundaria de la misma manera que el ejemplo 1, excepto porque no se usó el polímero acrílico no particulado.
[0173] Ejemplo de evaluación 1: Observación de la forma del polímero acrílico en cada temperatura de transición vítrea Las figuras 2 a 7 muestran imágenes de SEM del polímero acrílico particulado usado en los ejemplos 1 a 3, el polímero acrílico que tiene una temperatura de transición vítrea de 0 ºC usado en el ejemplo comparativo 2, el polímero acrílico que tiene una temperatura de transición vítrea de 12 ºC usado en el ejemplo comparativo 3, y el polímero acrílico particulado usado en el ejemplo comparativo 4, respectivamente.
[0174] Puede observarse a partir de las figuras 2 a 7 que sólo el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC o más tiene una forma particulada, y los polímeros acrílicos de los ejemplos comparativos 2 y 3 que tienen la temperatura de transición vítrea menor de 20 ºC no tienen una forma particular.
[0175] Ejemplo de evaluación 2: Evaluación de las características de la segunda capa dependiendo de la temperatura de transición vítrea del polímero acrílico
[0176] Se evaluaron el grosor, la cantidad de recubrimiento, la permeabilidad al aire y la adhesión con el electrodo de los separadores fabricados en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 a 4 y los resultados se muestran en la tabla 1.
[0177] Método de medición de la permeabilidad al aire
[0178] Se midió la permeabilidad al aire (Gurley) mediante el método de la norma ASTM D726-94. En este caso, el valor de permeabilidad al aire se indició por el tiempo (s) requerido para que 100 cm<3>de aire pasen a través de una sección de 1 pulgada<2>(aproximadamente 6,45 cm<2>) de los separadores fabricados en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 a 4 a una presión de 12,2 inH<2>O (aproximadamente 3 MPa), es decir, el tiempo de permeación de aire.
[0179] Método de evaluación de la fuerza de adhesión con el electrodo
[0180] Se midió la fuerza de adhesión entre cada uno de los separadores fabricados en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 a 4 y el electrodo mediante el siguiente método.
[0181] En primer lugar, se añadieron grafito natural, SBR, CMC y un material conductor (a la razón en peso de 90:2,5:2,5:5) a agua para preparar una suspensión de electrodo negativo, y se recubrió la suspensión de electrodo negativo sobre una película delgada de cobre (20 µm de grosor) en la cantidad de carga de 5 mg/cm<2>y se secó. Posteriormente, se prensó con rodillo en las condiciones de 90 ºC y 8,5 MPa y se cortó a un tamaño de 60 mm (longitud) x 25 mm (anchura) para fabricar un electrodo negativo.
[0182] Se cortaron los separadores fabricados en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 a 4 a un tamaño de 70 mm (longitud) x 25 mm (anchura), y se laminaron con el electrodo negativo preparado usando una prensa en las condiciones de 60 ºC y 6,5 MPa, para fabricar muestras. Se unió y fijó cada una de las muestras preparadas a una placa de vidrio usando una cinta de doble cara, y en este caso, se colocó el electrodo negativo en contacto con la placa de vidrio. Se desprendió la parte separadora de la muestra a un ángulo 180º a la tasa de 25 mm/min a 25 ºC, y se midió la fuerza en ese momento.
[0183] [Tabla 1]
[0186]
[0188] Tal como puede observarse a partir de la tabla 1 anterior, los ejemplos 1 a 3 usan el polímero acrílico particulado de una forma particulada que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC, y es posible que la segunda capa que comprende el polímero acrílico particulado se forme sobre la superficie de la primera capa que comprende las partículas inorgánicas, por lo que puede observarse que la fuerza de adhesión con el electrodo es buena. Adicionalmente, el polímero acrílico particulado no obstruye los poros de la primera capa, por lo que puede observarse que la permeabilidad al aire es buena.
[0189] Adicionalmente, en el caso de los ejemplos 1 y 2 que usan el polímero acrílico particulado que tiene el tamaño de partícula de 200 nm o más, puede observarse que la fuerza de adhesión con el electrodo es mucho mejor que el ejemplo 3 que usa el polímero acrílico particulado que tiene el tamaño de partícula de menos de 200 nm. Supuestamente, esto se debe a que cuando el separador y el electrodo se apilan por laminación, a medida que aumenta el tamaño de partícula del polímero acrílico particulado, aumenta el área de adhesión con el electrodo por el cambio de forma del polímero acrílico particulado.
[0190] En cambio, el ejemplo comparativo 1 usa sólo el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, y no usa el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC, y, por tanto, el polímero acrílico no particulado se enmaraña con las partículas inorgánicas y se hunde hacia el sustrato polimérico poroso, no logrando la formación de la segunda capa sobre la superficie de la primera capa, y es difícil garantizar una fuerza de adhesión suficiente con el electrodo.
[0191] En el caso de los ejemplos comparativos 2 y 3, se usan dos tipos diferentes de polímeros acrílicos, pero ambos dos polímeros acrílicos tienen la temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos y no tienen una forma particulada, por lo que se enmarañan con las partículas inorgánicas y se hunden hacia el sustrato polimérico poroso, no logrando la formación de la segunda capa sobre la superficie de la primera capa. Adicionalmente, ambos dos tipos de polímeros acrílicos no presentan una forma particulada, lo que provoca la obstrucción de poros de la primera capa, por lo que puede observarse que el tiempo de permeación de aire es prolongado.
[0192] Dado que el ejemplo comparativo 4 usa el polímero acrílico particulado de una forma particulada que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC o más, y es posible que la segunda capa se forme sobre la superficie de la primera capa, pero dado que la temperatura de transición vítrea del polímero acrílico particulado es mayor de 50 ºC, no se cambia la forma particulada en la etapa de laminación del electrodo y el separador, lo que dificulta la garantía de una fuerza de adhesión suficiente con el electrodo.
[0193] Ejemplo de evaluación 3: Medición de la fuerza de adhesión entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso Se midió la fuerza de adhesión entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso en los separadores fabricados en los ejemplos 1 y 4 y el ejemplo comparativo 5 y los resultados se muestran en la tabla 2.
[0194] Se fijó cada uno de los separadores fabricados en los ejemplos 1 y 4 y el ejemplo comparativo 5 a una placa de vidrio usando una cinta de doble cara, se unió firmemente una cinta (cinta transparente 3M) a la primera capa expuesta, y se midió la fuerza de adhesión entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso del separador como una fuerza (gf/15 mm) necesaria para desprender la cinta usando el dispositivo Lloyd LS-1.
[0195] [Tabla 2]
[0198]
[0200] Tal como puede observarse a partir de la tabla 2 anterior, puede observarse que los ejemplos 1 y 4 tienen una fuerza de adhesión suficiente entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso. Supuestamente, esto se debe a que el polímero acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos se enmaraña con las partículas inorgánicas y se hunde hacia el sustrato polimérico poroso, induciendo que la primera capa y el sustrato polimérico poroso se mantengan en un estado unido.
[0201] En cambio, en el caso de ejemplo comparativo 5, puede observarse que es difícil garantizar una fuerza de adhesión suficiente entre la primera capa y el sustrato polimérico poroso. Supuestamente, esto se debe a que el polímero acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC no se enmaraña con las partículas inorgánicas ni se hunde hacia el sustrato polimérico poroso, por lo que no hay material que tenga la capacidad de obtener la fuerza de adhesión entre el sustrato polimérico poroso y la primera capa.
[0202] La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Separador (1) para una batería secundaria, que comprende:
un sustrato (10) polimérico poroso;
una primera capa (20) formada sobre al menos una superficie del sustrato (10) polimérico poroso, y que comprende partículas (21) inorgánicas y un polímero (22) acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, en el que el polímero (22) acrílico no particulado conecta y fija las partículas (21) inorgánicas; y
una segunda capa (30) formada sobre una superficie de la primera capa (20), y que comprende un polímero (31) acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC;
en el que el polímero (31) acrílico particulado tiene una densidad menor que las partículas (21) inorgánicas; y
en el que la primera capa (20) y la segunda capa (30) se forman recubriendo una suspensión que comprende el polímero (31) acrílico particulado, el polímero (22) acrílico no particulado y las partículas (21) inorgánicas sobre al menos una superficie del sustrato (10) polimérico poroso, y el polímero (31) acrílico particulado se mueve a la parte superior de las partículas (21) inorgánicas para formar la segunda capa.
2. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 1, en el que la temperatura de transición vítrea del polímero (22) acrílico no particulado es de 0 ºC o menos.
3. Separador para una batería secundaria según la reivindicación 1, en el que el polímero (22) acrílico no particulado comprende una unidad de repetición derivada de un primer monómero y una unidad de repetición derivada de un segundo monómero.
4. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 3, en el que el primer monómero comprende al menos uno de metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de t-butilo.
5. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 3, en el que el segundo monómero comprende al menos uno de metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de octadecilo.
6. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 3, en el que la unidad de repetición derivada del segundo monómero se incluye en una cantidad del 60 % en peso o más basándose en el 100 % en peso del polímero acrílico no particulado.
7. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 1, en el que el polímero (31) acrílico particulado comprende una unidad de repetición derivada de un tercer monómero y una unidad de repetición derivada de un cuarto monómero.
8. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 7, en el que el tercer monómero comprende al menos uno de estireno, acetato de vinilo, acrilonitrilo.
9. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 7, en el que el cuarto monómero comprende al menos uno de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo, etileno.
10. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 7, en el que la razón en peso de la unidad de repetición derivada del tercer monómero y la unidad de repetición derivada del cuarto monómero es de 1,5:8,5 a 4:6.
11. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 1, en el que la razón de una densidad del polímero (31) acrílico particulado con respecto a una densidad de las partículas (21) inorgánicas es de 0,5 o menos.
12. Separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 1, en el que una densidad del polímero (31) acrílico particulado es de 1,5 g/m<3>o menos.
13. Batería secundaria que comprende un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, en el que el separador es el separador (1) para una batería secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Método para fabricar un separador (1) para una batería secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo el método:
(S1) preparar un sustrato (10) polimérico poroso;
(S2) preparar una suspensión acuosa que comprende partículas (21) inorgánicas, un polímero (22) acrílico no particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 15 ºC o menos, y un polímero (31) acrílico particulado que tiene una temperatura de transición vítrea de 20 ºC a 50 ºC;
(S3) recubrir la suspensión acuosa sobre al menos una superficie del sustrato (10) polimérico poroso; y (S4) secar el resultado de la etapa (S3);
en el que el polímero (31) acrílico particulado tiene una densidad menor que las partículas (21) inorgánicas, y el polímero (31) acrílico particulado se mueve a la parte superior de las partículas (21) inorgánicas en el procedimiento de recubrimiento para formar la segunda capa (30) sobre la superficie superior de la primera capa (20) que comprende las partículas inorgánicas.
15. Método para fabricar un separador (1) para una batería secundaria según la reivindicación 14, en el que la razón de la densidad del polímero (31) acrílico particulado con respecto a la densidad de las partículas (21) inorgánicas es de 0,5 o menos.
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