[发明专利]包括耐热层的电化学装置用隔板和包括该隔板的二次电池

说明书

提供一种包括包含陶瓷材料的耐热层的隔板的制造方法，其中所述陶瓷材料源自陶瓷前体。该隔板的制造方法显示出高度的加工便利性，因为陶瓷前体可以在低于粘合剂的熔融温度下转化为无机材料。此外，通过该隔板的制造方法获得的隔板包括耐热涂层，其中无机颗粒不集中、局部地分布或团聚，并且由陶瓷前体转化的陶瓷材料均匀地分布在整个耐热涂层中。此外，由于无机颗粒的粒径，耐热层的厚度没有限制，因此可以容易地以薄膜形式形成耐热层。因此，藉由上述特征，通过该方法获得的隔板显示出改善的电阻特性和耐热性。

技术领域

本申请要求于2019年8月16日在韩国递交的韩国专利申请第10-2019-0100504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。本公开内容涉及一种具有改善的耐热性和稳定性的电化学装置用隔板。所述电化学装置可以是原电池或二次电池，并且所述二次电池包括锂离子二次电池。

背景技术

近来，能源存储技术受到日益增长的关注。随着能源存储技术的应用已被拓展至用于移动电话、摄像机和笔记本PC的能源、乃至用于电动汽车的能源，对于研发电化学装置的努力已越来越多得以实现。在这一背景下，电化学装置最受瞩目。在这些电化学装置中，可充电二次电池的开发成为关注的焦点。最近，为了在开发这类电池时改善容量密度和比能，已进行了关于设计新型电极和电池的积极研究。

在商品可得的二次电池中，发展于1990年代早期的锂二次电池备受瞩目，因为它们与诸如利用水性电解质的Ni-MH、Ni-Cd和硫酸-铅电池之类的常规电池相比具有更高的运行电压和显著更高的能量密度。然而，这类锂离子电池存在由使用有机电解质导致的与安全性相关的问题，诸如引燃和爆炸，并且不为所期地需要复杂的制造工序。最近，锂离子聚合物电池已改善了以上提及的锂离子电池的缺点，并因此被视为下一代电池之一。然而，这类锂离子聚合物电池与锂离子电池相比具有相对较低的容量，并且特别是在低温下显示出不足的放电容量。因此，迫切需要解决以上提及的问题。

尽管已从许多生产公司生产了这些电化学装置，但其安全性特性显示出不同的标志。评价并确保这些电化学装置的安全性是至关重要的。最重要的考虑是电化学装置在它们故障时不应损害使用者。出于这一目的，安全性标准严格地控制电化学装置中的引燃和排烟。对于电化学装置的安全性特性，非常担心的是在电化学装置过热而导致隔板的热失控或穿孔时发生爆炸。特别是，常规用作电化学装置用隔板的聚烯烃基多孔聚合物基板因其材料性质和在包括取向的制造工序期间的特性而在130℃或更高的温度下显示出严重的热收缩行为，由此引起在正极和负极之间的短路。

为解决以上提及的电化学装置的安全性问题，已提出一种通过将无机颗粒与粘合剂聚合物的混合物涂覆在用于多孔隔板的片材(基板)的至少一个表面上而具有多孔复合涂层的隔板。该涂层中包含的无机颗粒具有比聚合物材料更高的耐热性。因此，与包括仅使用聚合物材料的基板的隔板不同，即使在电化学装置过热时，也获得了防止正极和负极之间短路的效果。然而，引入到涂层中的无机颗粒也存在问题，在制备用于形成涂层的浆料的期间，这些无机颗粒没有均匀地分散而是在浆料中团聚。此外，还存在无机颗粒在涂覆后干燥时在涂层的特定部位析出和浓缩的问题。为了解决上述问题，已提出一种提高无机颗粒的分散性的方法，但另外存在加工便利性降低的问题。因此，需要一种将无机颗粒引入隔板的新方法。

发明内容

技术问题

设计本公开内容以解决现有技术的问题，因此本公开内容涉及提供一种包括耐热涂层的隔板的制造方法。根据本公开内容的隔板的制造方法旨在使无机颗粒呈现均匀的分散相，同时不会导致在耐热涂层中的局部化或颗粒的团聚。将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。

技术方案