具多孔涂層的隔膜、制備方法及含隔膜的電化學裝置的制作方法

專利名稱：具多孔涂層的隔膜、制備方法及含隔膜的電化學裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于電化學裝置(例如鋰二次電池)的隔膜、其制備方法，及含有 該隔膜的電化學裝置。更具體而言，本發明涉及一種隔膜、該隔膜的制備方法及含有該隔膜 的電化學裝置，其中隔膜的多孔涂層由粘合劑聚合物和無機顆粒的混合物形成，該涂層形 成于非織造織物基材的至少一個表面上。
背景技術：
近來，對能量貯存技術的興趣日益增加。電池已被廣泛用作便攜式電話、攝錄一體 機、筆記本電腦、PC和電動車領域中的能源，導致對它們進行了深入的研究和開發。在該方 面，電化學裝置是極受關注的主題之一。特別是，可充電二次電池的開發成為關注的焦點。 近來，在這類電池的開發中，主要對能改進容量密度和比能的新電極及電池進行了研究。在當前所用的二次電池中，1990年代開發的鋰二次電池與使用液體電解質的常 規電池相比，具有更高的驅動電壓和高得多的能量密度，所述常規電池例如Ni-MH電池、 Ni-Cd電池和&S04-Pb電池。為此，使用鋰二次電池較為有利。但是，這類鋰離子二次電池 的缺點在于，其中所用的有機電解液可能會引起與安全性相關的問題，例如電池的起火和 爆炸，并且制備這類電池的方法復雜。近來，鋰離子聚合物電池由于解決了鋰離子電池的上 述缺點而被認為是新一代電池之一。但是，鋰離子聚合物電池與鋰離子電池相比，具有相對 較低的電池容量，并且其在低溫下的放電容量不足。因此，迫切需要解決鋰離子聚合物電池 的這些缺點。所述電化學裝置已被許多公司生產出來，并且各電化學裝置的電池安全特性不 同。因此，重要的是評估并確保電化學電池的安全性。首先，電化學裝置的故障不應對使用 者造成任何傷害。為此，安全規程對電化學裝置的起火和爆炸作了嚴格規定。在電化學裝 置的安全特性方面，電化學裝置過熱可能會導致熱失控，并且當隔膜被穿透時，可能會發生 爆炸。特別是，通常用作電化學裝置的隔膜的聚烯烴基多孔基體在100°c或更高的溫度下由 于其固有特性及其制造過程(例如伸長過程)而表現出極度的熱收縮行為，這可能會造成 陽極和陰極之間的電路短路。為解決電化學裝置的上述安全性問題，提出了一種具有多孔涂層的隔膜，所述多 孔涂層通過對具有多個孔的多孔基材的至少一個表面涂以無機顆粒與一種粘合劑聚合物 的混合物而形成。例如專利文獻1韓國專利公開第2007-0019958號、專利文獻2日本專利 公開第2005-536857號和專利文獻3日本專利公開第1999-080395號公開了具有多孔涂層 的隔膜的技術，所述多孔涂層由無機顆粒和粘合劑聚合物的混合物形成，形成于多孔基材 上。在上述具有多孔涂層的隔膜中，如果使用非織造織物作為多孔基材，則可能會產 生漏電流，降低隔膜的絕緣性。如果為防止產生漏電流而增加多孔涂層負載量，則隔膜的厚 度增加，這不適于制得高容量電池。因此，需要對具有多孔涂層的非織造織物基材進行最優設計，以便可防止漏電流的產生，并且不會增加多孔涂層負載量。

發明內容
技術問題因此，本發明的一個目的為通過對具有多孔涂層的非織造織物基材進行最優設計 來提供一種能防止產生漏電流且不會增加所述多孔涂層負載量的隔膜，和提供一種制造該 隔膜的方法。本發明的另一個目標為提供一種具有上述隔膜的高容量電化學裝置。技術方案在本發明的一個方面，提供了一種隔膜，其包含具有多個孔的平面非織造織物 基材和一種多孔涂層，多孔涂層設于所述非織造織物基材的至少一個表面上且由多個 無機顆粒和一種粘合劑聚合物的混合物形成，其中，所述非織造織物基材由平均厚度為 0. 5-10 μ m(微米)的超細纖維構成，并且其中，在所述非織造織物基材的孔中，長徑為 0. 1-70 μ m的孔占全部孔的50%或更多。在本發明的隔膜中，所述非織造織物基材的厚度優選為9_30μπι。此外，其多孔涂 層負載量相對于非織造織物基材優選為5-20g/m2。上述隔膜制備如下準備一種平面非織造織物基材，該基材由平均厚度為 0. 5-10 μ m (微米)的超細纖維構成并具有孔，在所述孔中，長徑為0. 1-70 μ m的孔占全部孔 的50%或更多；并用一種分散有無機顆粒的粘合劑聚合物溶液涂覆所述非織造織物基材 的至少一個表面，然后干燥。本發明的上述隔膜可插入陰極和陽極之間而用于電化學裝置，例如鋰二次電池和 超級電容器。有益效果本發明的隔膜因多孔性涂層之故而可通過多孔涂層中存在的無機顆粒來抑制陰 極和陽極之間的短路——即使在電化學裝置過熱時。此外，由于使用了預定厚度的超細纖 維和具有受控孔尺寸的非織造織物基材，因此可以防止漏電流的產生且不會增加多孔涂層
負載量。因此，具有所述隔膜的電化學裝置可具有優良的熱穩定性和高的容量。


圖1為展示本發明實施例1中所用非織造織物基材的SEM(掃描電子顯微鏡)照 片；圖2為展示在圖1的非織造織物基材中形成的孔的尺寸分布圖；圖3為展示根據本發明實施例1形成的隔膜的表面的SEM照片；圖4為展示在比較例1中使用的非織造織物基材的SEM照片；圖5為展示在圖4的非織造織物基材中形成的孔的尺寸分布圖；圖6為展示在比較例2中使用的非織造織物基材的SEM照片；圖7為展示在圖6的非織造織物基材中形成的孔的尺寸分布圖；圖8為比較例2的其中多孔涂層負載量為Og/m2的電池充電/放電失敗的圖9為比較例1的其中多孔涂層負載量超過20g/m2的電池的漏電流圖；和圖10為本發明實施例1的其中多孔涂層負載量在5_20g/m2范圍內或超過20g/m2 的電池的充電/放電合格的圖；和比較例2的其中多孔涂層負載量超過20g/m2的電池充電 /放電合格的圖。
具體實施例方式下文，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施方案。在描述之前，應理解的是，說 明書和所附權利要求書中的用語和術語不應解釋為局限于一般含義和字典含義，而應當是 在本發明人為以最佳方法對其發明進行說明而確切定義用語的概念的原則上，解釋為符合 本發明的技術思想的意義和概念。因此，本說明書記載的實施例和附圖所示的構成僅為優 選實施例，并不代表本發明技術思想的全部，因此，應理解的是，在不偏離本發明主旨和范 圍的情況下，可對其實施其他等效方案和變型方案。本發明的隔膜包含一種具有多個孔的平面非織造織物基材，該非織造織物由平均 厚度為0. 5-10 μ m、優選1-7 μ m的超細纖維構成。如果超細纖維的平均厚度小于0. 5 μ m， 則不易制備非織造織物，且制得的非織造織物具有較差的機械性能。此外，如果超細纖維的 平均厚度大于10 μ m,則不易控制非織造織物中孔的大小，因此不易形成尺寸和分布如下所 述的孔。此外，在非織造織物中，基于全部孔計，長徑(或最大直徑)為0. 1_70μπι的孔占 50%或更多。主要具有長徑小于0. 1 μ m的孔的非織造織物不易制得，因此非織造織物的孔 隙率較差，這可能會部分地破壞鋰離子的平滑運動。如果孔的長徑大于70 μ m,則絕緣性能 可能會由于漏電流而被破壞。如果為防止漏電流的產生而增加多孔涂層負載量，則隔膜會 變厚，從而不易制得高容量電池。只有當上述尺寸的孔占非織造織物中存在的全部孔的50%或更多時，才可通過對 非織造織物的構型和孔尺寸進行最優設計而實現本發明目的。形成非織造織物基材的超細纖維可由下列材料形成聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙 烯)、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(例如芳族聚酰 胺)、聚縮醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯萘等，但不 限于此。特別地，為改進非織造織物基材的熱穩定性，超細纖維優選具有200°C或更高的熔 融溫度。此外，所述非織造織物基材優選具有9-30 μ m的厚度。在本發明隔膜中，對非織造織物基材的至少一個表面涂覆多孔涂層。所述多孔涂 層由多個無機顆粒和一種粘合劑聚合物的混合物形成。所述多個無機顆粒通過所述粘合劑 聚合物彼此連接，并在該無機顆粒之間形成空隙。多孔涂層負載量相對于非織造織物基材 優選為5-20g/m2。如果負載量小于5g/m2，則可能會產生漏電流。如果負載量大于20g/m2， 則隔膜會變厚，這對于高容量電池可能是不適宜的。在本發明隔膜中，對用于形成多孔涂層的無機顆粒無特別限定，只要其具有電穩 定和化學穩定性即可。換言之，本發明中使用的無機顆粒，只要是在電化學裝置的工作電壓 范圍(例如0-5V，基于Li/Li+計)內不發生氧化和/或還原反應，則無特別的限制。特別 地，在使用具有高介電常數的無機顆粒的情況下，由于高介電常數有助于增加液體電解質 中電解質鹽例如鋰鹽的離解度，因此可改進電解質的離子傳導率。
由于上述原因，優選所述無機顆粒包括介電常數為5或更大、優選10或更大的 高介電無機顆粒。介電常數為5或更大的無機顆粒可為例如BaTi03、in3(Zr，Ti)O3(PZT), PbhLgtxZivyTiyO3(PLZT)、Pb (Mg3Nb273) O3-PbTiO3> (PMN-PT)、二氧化鉿(HfO2)、SrTiO3> SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3> A1203、TiO2, SiC,或它們的混合物，但不限于此。此外，所述無機顆粒可具有鋰離子傳輸能力，換言之，所述無機顆粒可具有雖含 有鋰原子并傳輸鋰離子但不儲存鋰的功能。具有鋰離子傳輸能力的無機顆粒可為磷酸鋰 (Li3P04、磷酸鈦鋰(LixTiy(PO4)3，0 < χ < 2,0 < y < 3)、磷酸鈦鋁鋰(LixAlyTiz(PO4)3，0
<χ < 2，0 < y < 1，0 < ζ < 3)、(LiAlTiP)xOy 型玻璃(0 < χ < 4，0 < y < 13)—例如 14Li20-9Al203-38Ti02-39P205-—、鈦酸鑭鋰(LixL￡iyTi03、0 <x<2,0<y<3)、硫代磷酸鍺 鋰(LixGeyPzSw, 0 <x<4，0<y<l，0<z<l，0<w< 5)-—例如 Li3 25Ge0. MP0 75、-—、 氮化鋰(LixNy，0 < χ < 4，0 < y < 2)-—例如 Li3N-—,SiS2 型玻璃(LixSiySz，0 < χ < 3，0
<y < 2，0 < ζ < 4)—例如 Li3PO4-Li2S-SiS2—,P2S5 型玻璃(LixPySz，0 < χ < 3,0 < y
<3,0 < ζ < 7)-—例如LiI-Li2S-P2S5-—，或它們的混合物，但不限于此。在本發明隔膜中，對多孔涂層中無機顆粒的尺寸無特別限定，但如果可能，為形成 具有均勻厚度的涂層并確保合適的孔隙率，所述顆粒尺寸優選在0. 001-10 μ m范圍內。如 果顆粒尺寸小于0. 001 μ m,則無機顆粒的分散性可能會變差。如果顆粒尺寸大于10 μ m,則 多孔涂層的厚度增加，因此，過大的孔尺寸可能會增加電池充電或放電時內部短路的可能 性。此外，粘合劑聚合物可使用相關領域中通常用于在非織造織物基材上形成多孔涂 層的任何聚合物。特別地，優選使用玻璃化轉變溫度(Tg)在_200°C至200°C之間的聚合物， 因為其可改進最終制備的多孔涂層的機械性能，例如柔韌性和彈性。該粘合劑聚合物具有 將無機顆粒彼此或將其與非織造織物基材連接在一起并牢固地固定該無機顆粒的粘合作用。此外，所述粘合劑聚合物無需一定具有離子傳導能力。但是，由于粘合劑聚合物 的離子傳導率可進一步改進電化學裝置的性能，因此優選該粘合劑聚合物具有盡可能高的 介電常數。實際上，電解質中鹽的離解度取決于電解質中所用溶劑的介電常數。因此，粘 合劑聚合物的介電常數越高，則電解質中鹽的離解度也越高。粘合劑聚合物的介電常數在 1. 0-100的范圍內(在IkHz頻率下測得)，特別優選10或更大。除上述機能外，粘合劑聚合物用液體電解質浸漬時將發生凝膠化，具有表現出高 的電解液溶脹率(degree of swelling)的特征。因此，所述粘合劑聚合物的溶度指數優選 在15-45MPaV2之間、更優選在15-25MPa〃2之間和30_45MPaV2之間。因此，較之于疏水性 聚合物例如聚烯烴，優選具有多個極性基團的親水性聚合物作為粘合劑聚合物。溶度指數 小于15MPa"2或大于45MPa"2，均會使粘合劑聚合物難以在通常用于電池的液體電解質中溶 脹。所述粘合劑聚合物的非限制性實例包括聚偏1，1_ 二氟乙烯-共-六氟丙 烯-共-六氟丙烯、聚偏1，1-二氟乙烯-共-三氯乙烯、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、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚環氧乙烷、乙酸纖維素、乙酸丁酸 纖維素、乙酸丙酸纖維素、氰乙基支鏈淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纖維素、氰乙基蔗糖、 支鏈淀粉、羧甲基纖維素等。
在本發明中，在非織造織物基材上涂敷形成的多孔涂層中無機顆粒與粘合劑聚合 物的比優選為50 50至99 1、更優選70 30至95 5。如果無機顆粒與粘合劑聚合物 的比小于50 50，則聚合物的含量太大，以致可能會減小多孔涂層的孔尺寸和孔隙率。如 果無機顆粒的含量超過99重量份，則可能會由于粘合劑聚合物的含量太小而減弱多孔涂 層的抗剝離性。對多孔涂層的孔尺寸和孔隙率無特別限定，但孔尺寸優選為0.001-10 μ m， 并且孔隙率優選為10-90%。孔尺寸和孔隙率主要取決于無機顆粒的大小。例如，在無機顆 粒直徑為Iym或更小的情況下，形成的孔也約為Ιμπι或更小。將上述孔用之后注入的電 解質填充，所填充的電解質具有傳輸離子的作用。在孔尺寸和孔隙率分別小于0. 001 μ m和 10%的情況下，多孔涂層可起電阻層(resistance layer)的作用。在孔尺寸和孔隙率分別 大于10 μ m和90%的情況下，可能會使機械性能變差。除上述的作為多孔涂層組分的無機顆粒及粘合劑聚合物外，本發明隔膜可還包含 其他添加劑。制備本發明隔膜的方法的一個優選實例將在下文進行描述，但本發明不限于此。首先，準備一種平面非織造織物基材，該基材由平均厚度為0. 5-10 μ m的超細纖 維構成并具有孔，所述孔中長徑為0. 1-70 μ m的孔占全部孔的50%或更多。具有上述構型 的非織造織物可通過控制噴射超細纖維的噴嘴的直徑和紡絲密度而制得。其后，對所述非織造織物基材的至少一個表面涂以其中分散有無機顆粒的粘合劑 聚合物溶液，然后干燥，從而制得隔膜。所述其中分散有無機顆粒的粘合劑聚合物溶液可通過將一種粘合劑聚合物溶于 溶劑中制得粘合劑聚合物溶液、然后向其中添加無機顆粒并使之分散而制得。所述溶劑優 選具有與粘合劑聚合物類似的溶度指數，并具有較低沸點。這樣有助于均勻混合并易于在 之后除去溶劑。可用溶劑的非限制性實例包括丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰 胺、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、環己烷和水，或它們的混合物。所述無機顆粒優選在添加 到粘合劑聚合物溶液中之后進行粉碎。此時，粉碎所需時間適宜為1-20小時，并且粉碎的 無機顆粒粒度如上所述優選為0. 001-10 μ m。可使用常規粉碎方法，并且特別優選球磨。將分散有無機顆粒的粘合劑聚合物溶液在例如10-80%的濕度下涂于非織造織物 基材上，然后干燥，在此處，可使用本領域公知的任何涂布方法。例如，可使用多種方法，如 浸涂、模涂、輥涂、逗點涂布(commacoating)，或其結合。此外，多孔涂層可在非織造織物基 材的兩個表面上或其任意一個表面上選擇性地形成。根據上述涂布方法形成的多孔涂層不 僅存在于非織造織物基材的表面上，而且由于該非織造織物基材的固有性質而一部分存在 于該非織造織物基材內。根據本發明按如上所述制備的隔膜插入陰極和陽極之間，從而制得電化學裝置。 此處，在使用在液體電解質中溶脹時可凝膠化的聚合物作為粘合劑聚合物組分的情況下， 在使用所述隔膜組裝電池之后，注入的電解質和粘合劑聚合物可進行反應，然后凝膠化。本發明的電化學裝置可為可發生電化學反應的任何裝置，所述電化學裝置的具體 實例包括所有類型的一次電池、二次電池、燃料電池、太陽能電池，和電容器，例如超級電容 器。特別地，在二次電池中，優選鋰二次電池，例如鋰金屬二次電池、鋰離子二次電池、鋰聚 合物二次電池和鋰離子聚合物二次電池。對可與本發明隔膜一起使用的電極無特定限制，并且所述電極可根據本領域公知的常規方法之一制造成電極活性材料結合至電極集電器的形式。在電極活性材料中，陰極 活性材料可采用可用于常規電化學裝置的陰極的常規陰極活性材料，無特別限制。特別地， 陰極活性材料優選使用鋰錳氧化物、鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰鐵氧化物，或其鋰復合氧 化物，但不限于此。此外，陽極活性材料的非限制性實例有可用于常規電化學裝置的陽極的 常規陽極活性材料，特別是鋰吸附材料，例如鋰金屬、鋰合金、碳、石油焦、活性炭、石墨或其 他碳質材料。陰極集電器的非限制性實例包括由鋁、鎳或其結合物構成的箔材，陽極集電器 的非限制性實例包括由銅、金、鎳、銅合金、或其結合物構成的箔材。可在本發明中使用的電解質溶液包括由式A+B—表示的鹽，其中A+代表一種堿金屬 陽離子，例如Li+、Na+、K+，或其結合，并且B_代表一種含有一個陰離子的鹽，所述陰離子例如 PFp BFp Cr、Br\ Γ、ClOp AsF6\ CH3C02\ CF3S0” N (CF3SO2) 2、C (CF2SO2) f，或其結合。所述 鹽可在由以下物質組成的有機溶劑中溶解或離解碳酸異丙烯酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、 碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲亞砜、乙腈、二甲氧基乙烷、 二乙氧基乙烷、四氫呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁內酯，或其 混合物，但是，可在本發明中使用的電解質溶液不限于上述實例。電解質可在電池制造過程中根據制造方法和最終產品的所需性能在適宜的步驟 中注入。換言之，電解質可在電池組裝之前、電池組裝過程的最后步驟中等注入。為將本發明隔膜用于電池，除了通常的繞制過程外，還可對隔膜和電極進行折疊 過程和層壓或堆疊過程。實施例為進行更好的理解，下文將詳細描述本發明的多種優選實施例。但是，本發明實施 例可以多種方式進行改變，并且它們不應解釋為限制本發明范圍。本發明實施例只是為了 使本領域普通技術人員更好的理解本發明。實施例1隔膜的制備將PVdF-CTFE (聚偏1，1_ 二氟乙烯-氯三氟乙烯)共聚物和氰乙基支鏈淀粉以 10 2的重量比分別添加到丙酮中，并在50°C溶解約12小時，從而制得一種聚合物溶液。 將BaTiO3粉添加到制得的粘合劑聚合物溶液中，從而使粘合劑聚合物與BaTiO3的重量比為 10 90，然后通過球磨將BaTiO3粉粉碎并分散12小時或更長時間，從而制得一種漿料。在 制得的漿料中，BaTiO3的直徑可根據球磨所用珠體的大小(直徑)或進行球磨的時間來控 制，但在本發明實施例1中，BaTiO3粉被粉碎成約400nm而提供到漿料中。將按上述制得的 漿料通過浸涂，在改變其負載量的情況下，涂至厚度為12 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯非織 造織物。所用非織造織物由平均厚度為約3μπι的超細纖維構成(參見圖1)，并且在該非織 造織物中，長徑小于70 μ m的孔為100 %，如圖2所示。在本發明中，非織造織物的超細纖維 的平均厚度通過使用SEM照片測得，孔的長徑及孔分布依照ASTM F316測得。圖3展示了所制備的隔膜的表面的照片。陽極的制備將96重量％的用作陽極活性材料的碳粉、3重量％的用作粘合劑的聚偏1，1- 二 氟乙烯(PVdF)JP 1重量％的用作導電材料的炭黑添加至用作溶劑的N-甲基-2-吡咯烷 酮(NMP)中，從而制得一種陽極混合物漿料。將該陽極混合物漿料涂于用作陽極集電器的IOym厚度銅(Cu)薄膜上，然后干燥，從而制得一個陽極，然后對該陽極進行輥壓。陰極的制備將92重量％的用作陰極活性材料的鋰鈷復合氧化物、4重量％的用作導電材料 的炭黑，和4重量％的用作粘合劑的聚偏1，1_ 二氟乙烯(PVdF)添加到用作溶劑的N-甲 基-2-吡咯烷酮(NMP)中，從而制得一種陰極混合物漿料。將該陰極混合物漿料涂于用作 陰極集電器的20μπι厚度鋁(Al)薄膜上，然后干燥，從而制得一個陰極，然后對該陰極進行 輥壓。電池的制備使用制得的電極和隔膜來制備電池。通過將陰極、陽極和多孔有機/無機復合隔膜堆疊來組裝制得電池，然后向其中 注入一種電解質(碳酸亞乙酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC) = 1/2(體積比)，1摩爾六氟磷酸 鋰)。比較例1如圖4和5所示，以與實施例1相同的方式制備電池，不同在于，所述非織造織物 基材由平均厚度為約20 μ m的超細纖維構成，其長徑大于70 μ m的孔為100%。比較例2如圖6和7所示，以與實施例1相同的方式制備電池，不同在于，所述非織造織物 基材由的平均厚度為約10 μ m的超細纖維構成，且長徑不足70μπι的孔為約10%。對制備的電池實施充電/放電試驗。試驗結果示于下表1中。表 權利要求
1.一種隔膜，其含有一種平面非織造織物基材，其具有多個孔；和一個多孔涂層，其設于所述非織造織物基材的至少一個表面上，并且由多個無機顆粒 和一種粘合劑聚合物的混合物形成，其特征在于，所述非織造織物基材由平均厚度為0. 5-10 μ m的超細纖維構成，并且其中，在所述非織造織物基材的孔中，長徑為0. 1_70μπι的孔占全部孔的50%或更多。
2.權利要求1的隔膜，其中所述超細纖維的平均厚度為1-7μ m。
3.權利要求1的隔膜，其中所述超細纖維的熔融溫度為200°C或更高。
4.權利要求1的隔膜，其中所述超細纖維由選自以下的任意聚合物構成聚酯、聚縮 醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘，或其中 二種或二種以上的混合物。
5.權利要求1的隔膜，其中所述非織造織物基材的厚度為9-30μ m。
6.權利要求1的隔膜，其中所述多孔涂層負載量相對于所述非織造織物基材為5-20g/ m2.
7.權利要求1的隔膜，其中所述多孔涂層中所述無機顆粒與所述粘合劑聚合物的重量 比為 50 50 至 99 1。
8.權利要求1的隔膜，其中所述無機顆粒的平均粒徑為0.001-10μ m。
9.權利要求1的隔膜，其中所述粘合劑聚合物的溶度指數為15-45MPa1/2。
10.權利要求1的隔膜，其中所述粘合劑聚合物為選自以下的任意粘合劑聚合物聚偏 1，1-二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏1，1-二氟乙烯-共-三氯乙烯、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、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚環氧乙烷、乙酸纖維 素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、氰乙基支鏈淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纖維素、 氰乙基蔗糖、支鏈淀粉和羧甲基纖維素，或其中二種或二種以上的混合物。
11.一種制備隔膜的方法，其包括下列步驟準備一種平面非織造織物基材，該基材由平均厚度為0. 5-10 μ m的超細纖維構成并具 有孔，所述孔中長徑為0. 1-70 μ m的孔占全部孔的50%或更多；和用一種其中分散有無機顆粒的粘合劑聚合物溶液涂覆所述非織造織物基材的至少一 個表面，然后干燥。
12.權利要求11的制備隔膜的方法，其中所述無機顆粒及所述粘合劑聚合物的負載量 相對于所述非織造織物基材為5-20g/m2。
13.權利要求11的制備隔膜的方法，其中在所述分散有無機顆粒的粘合劑聚合物溶液 中，所述無機顆粒與所述粘合劑聚合物的重量比控制在50 50至99 1的范圍內。
14.一種電化學裝置，其含有一個陰極、一個陽極，和一個插入該陰極和該陽極之間的 隔膜，其中所述隔膜為權利要求1定義的隔膜。
15.權利要求14的電化學裝置，其中所述電化學裝置為一種鋰二次電池。
全文摘要
本發明的隔膜含有一種具有多個孔的平面織造織物基材；和設在所述織造織物的至少一個表面上并由多個無機顆粒和一種粘合劑聚合物的混合物形成的多孔涂層，其中，所述織造織物基材由平均厚度為0.5-10μm的超細纖維構成并且相對于孔的總數計含有50％或更多的長徑在0.1-70μm范圍內的孔。根據本發明制備的具有多孔涂層的隔膜使用了通過使用一定厚度的超細纖維來控制孔尺寸的織造織物基材，因此可防止漏電流的產生，并且不會增加多孔涂層負載量。
文檔編號H01M10/02GK102132452SQ200980133587
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月21日 優先權日2008年8月25日
發明者樸必圭, 洪章赫, 辛秉鎮, 金忍哲, 金鐘勛 申請人:株式會社Lg化學