[发明专利]用于电化学装置的分隔膜的制备方法和制备设备

说明书

提供一种用于电化学装置的隔板的制备方法及其制备设备，其中所述制备方法包括以下步骤：提供多孔隔板基板；藉由模涂法的第一涂覆部，将第一涂层剂和第二涂层剂涂覆在所述多孔隔板基板的一个表面上，其中所述第一涂覆部包括第一辊子；藉由辊涂法的第二涂覆部，将第三涂层剂涂覆在所述多孔隔板基板的另一个表面上，其中所述第二涂覆部包括第二辊子；和通过对其上涂覆有所述第一涂层剂、所述第二涂层剂和所述第三涂层剂的多孔隔板基板进行干燥，以形成第一涂层、第二涂层和第三涂层，其中在所述第二辊子的表面上形成有一图案。

技术领域

本公开内容涉及用于电化学装置的隔板的制备方法和制备设备。

本申请要求于2015年3月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0028851 号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术

对移动装置的技术开发和需求增加，引起对作为能源的电池的需求成倍增加。因此，针对能够满足各种需求的电池进行的研究数量增加。

例如，就电池的形状而言，对于足够薄以在诸如手机之类的产品中使用的棱柱形二次电池或袋型二次电池的需求非常之高。另一方面，就用于电池的材料而言，对提供诸如高能量密度、放电电压、输出稳定性等优点的诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池之类的锂二次电池的需求非常之高。

此外，二次电池可根据电极组件的正极/隔板/负极结构进行划分。例如，包卷型电极组件具有如下结构：其中正极和负极的长片与插置其间的隔板一起缠绕；堆叠型电极组件具有如下结构：其中切成一定尺寸单元的多个正极和负极顺序地堆叠同时隔板插置其间；堆叠/折叠型电极组件具有如下结构：其中具有一定单元的正极和负极以及插入的隔板的双电池(Bi-cell)或全电池(Full cell)使用隔板片缠绕。

锂二次电池使用诸如LiCoO₂或类似物的金属氧化物作为正极活性材料，使用碳质材料作为负极活性材料，并通过将聚烯烃基多孔隔板置于负极和正极之间并且提供包含诸如LiPF₆或类似物的锂盐的非水电解质来制备。在充电期间，正极活性材料的锂离子释放出来并插入到负极的碳层中。相反地，即，在放电期间，负极碳层的锂离子释放出来并插入到正极活性材料中。此时，非水电解质充当锂离子在负极和正极之间迁移的媒介。随着正极的锂离子重复地从负极嵌入(intercalation)和脱出(deintercalation)，此类锂二次电池被充电和放电。

具有正极/隔板/负极的电极组件可基本上形成为简单的堆叠结构。另一方面，电极组件可形成为其中插入有隔板的多个电极(正极和负极)通过加热/ 挤压而堆叠并结合在一起的结构。在这种情况下，电极和隔板的结合是通过加热/挤压实现的，同时形成于隔板和电极上的粘合剂层面向彼此。

为了提高隔板对电极的粘附并因此解决安全性问题，最近已建议使用在隔板基板上涂覆有含过量的无机颗粒和粘合剂聚合物的浆料的有机/无机复合隔板。

由于有机/无机复合隔板的涂层由占大部分的过量的无机颗粒组成，因此可以有效地解决由钉穿透或类似者导致的安全性问题。然而，由于相对较低含量的粘合剂聚合物，不能提供对电极所需的粘附力。此外，当粘合剂聚合物的含量增加时，可导致不能提供如上述构造提供的同等程度的安全性的问题。

此外，作为将涂层涂覆在隔板表面上的通用方法之一，可执行浸涂法(dipcoating)，浸涂法是通过将隔板片浸渍在其中分散有粘合剂和无机成分的混合溶液中以形成涂层。

然而，这种浸涂法就工作速度而言存在限制，并且很难使浸涂装置与外界完全隔离，导致浸涂装置中的溶剂在工艺期间不断地蒸发，从而导致固体发生变化以及涂层的均匀度劣化。确保该工艺保持在恒定的条件下也是必须的。

因此，迫切需要一种能够同时改善对电极的粘附性和安全性的隔板，以及一种能够最大化生产率并且提高涂层的均匀性的隔板的制备方法。

发明内容