[发明专利]用于锂离子二次电池的隔板和包括该隔板的锂金属电池

说明书

本公开内容涉及一种用于锂金属电池的隔板和一种包括该隔板的锂离子二次电池。所述隔板具有包括高含量的粘合剂树脂的多孔涂层。多孔涂层中的粘合剂树脂的含量为基于100重量％的多孔涂层的25重量％或以上，并且所述多孔涂层面对负极。

技术领域

本申请要求于2017年12月6日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0169991号的优先权。本公开内容涉及一种用于锂离子二次电池的隔板和包括该隔板的锂离子二次电池。更具体地，所述锂离子二次电池是包括锂金属作为负极活性材料的锂金属二次电池。

背景技术

随着对移动设备的技术开发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求也日益增加。在此类二次电池中，具有高能量密度的使用锂金属或锂合金作为负极的锂金属二次电池已经受到很多关注。

锂金属二次电池是指使用锂金属或锂合金作为负极的二次电池。锂金属具有0.54g/cm³的低的密度和-3.045V的极低的标准还原电位(SHE：基于标准氢电极)，因此作为用于高能量密度电池的电极材料最受关注。

尽管锂金属电池理论上具有极高的能量容量，但是由于高的化学/电化学反应性而导致与电解质的严重副反应，从而在电极表面上形成厚的电阻层，导致在充/放电期间电池的电阻增加和容量下降。此外，锂金属电池具有由于电解质的快速分解所引起的电解质的耗尽而导致的电池性能快速劣化的问题。因此，稳定锂金属与电解质之间的界面是重要的技术问题。根据现有技术，已经进行了一些研究以藉由在锂金属负极的表面上形成稳定的固体电解质界面层(SEI layer)来降低负极与电解质之间的反应性。此外，可以考虑在锂金属电池中使用固体电解质代替锂电解质。然而，在固体电解质的情况下，存在离子电导率低的问题。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在解决现有技术的问题，因此，本公开内容旨在提供一种用于锂金属二次电池的隔板。本公开内容还旨在提供一种防止由于电解质的耗尽而导致电池性能劣化的锂金属二次电池。通过以下详细描述将理解本公开内容的这些和其他目的和优点，并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解的是，本公开内容的目的和优点通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。

技术方案

根据本公开内容的实施方式，提供一种用于电化学装置的隔板，所述隔板包括：多孔基板；形成在所述多孔基板的一个表面上的第一多孔涂层；和形成在所述多孔基板的另一表面上的第二多孔涂层，其中所述第一多孔涂层包括无机颗粒和第一粘合剂树脂，所述粘合剂树脂的含量是基于100重量％的第一多孔涂层的1-15重量％，所述第二多孔涂层包括含有选自由有机填料和无机填料构成的组中的至少一种的填料和第二粘合剂树脂，并且所述第二粘合剂树脂的含量是基于100重量％的第二多孔涂层的25-40重量％。

根据本公开内容的第二实施方式，提供如第一实施方式中所限定的隔板，其中所述第二多孔涂层的无机填料包括多孔颗粒。

根据本公开内容的第三实施方式，提供如第一或第二实施方式中所限定的隔板，其中所述多孔颗粒包括选自沸石、铝磷酸盐、铝硅酸盐、钛硅酸盐、磷酸钙、磷酸锆、和硅胶中的至少一种。

根据本公开内容的第四实施方式，提供如第一至第三实施方式中任一项所限定的隔板，其中所述第二粘合剂树脂在电解质影响下的体积溶胀度为5％或以上。

根据本公开内容的第五实施方式，提供如第一至第四实施方式中任一项所限定的隔板，其中所述第二粘合剂树脂在电解质存在下的体积溶胀度为30-80％。

根据本公开内容的第六实施方式，提供如第一至第五实施方式中任一项所限定的隔板，其中所述第二粘合剂树脂包括含有六氟丙烯(Hexafluoropropylene,HFP)作为共聚单体的聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(PVdF-HFP)。