用于鋰電池的電極?復合隔板組件和包括其的鋰電池制造技術

本發明專利技術涉及用于鋰電池的電極?復合隔板組件和包括其的鋰電池。所述用于鋰電池的電極?復合隔板組件包括：電極；和復合隔板，其中所述復合隔板包括：包括由式1表示的第一重復單元、由式2表示的第二重復單元、和由式3表示的第三重復單元的共聚物；選自無機顆粒和有機?無機顆粒的至少一種；以及選自氟化聚合物和耐熱性聚合物的至少一種聚合物，其中式1?3如下。

Composite diaphragm assembly electrode for lithium battery and lithium battery comprising the same

The present invention relates to a composite electrode baffle assembly of lithium battery and lithium battery including the. The composite electrode for lithium battery diaphragm assembly includes an electrode; and the separator, wherein the separator comprises a compound of Formula 1 by the first repeating unit represented by formula 2, by second, and by repeating unit represented by formula 3, third repeat units of the copolymer; at least one selected from inorganic particles and organic inorganic particles; and from fluorinated polymers and heat-resistant polymers at least one polymer, wherein the 1 type 3 as follows.

【技術實現步驟摘要】
用于鋰電池的電極-復合隔板組件和包括其的鋰電池
本公開內容涉及用于鋰電池的電極-復合隔板組件、和包括其的鋰電池。
技術介紹
鋰電池是當前可用的二次電池中具有最高的能量密度的高性能電池，并且可應用于多種領域例如電動車中。鋰電池可具有如下結構，其中隔板設置在正極和負極之間。基于聚烯烴的隔板可用作所述隔板。然而，基于聚烯烴的隔板具有不足的耐熱性并且需要進一步改善以在用于電動車的鋰離子電池中使用。隨著近來對在柔性器件中使用的柔性電池的日益增高的需求，對抗反復形變的電池的結構穩定性的重要性正在增長。為了確保電池的結構穩定性，需要對隔板的強度和特性進行改進。
技術實現思路
提供用于鋰電池的電極-復合隔板組件。提供包括所述電極-復合隔板組件的具有改善的電池(單元電池，cell)性能的鋰電池。其它方面部分地闡述于下面的說明書中，并且部分地，將從說明書明晰，或者可通過所呈現的示例性實施方式的實踐而獲悉。根據一種實施方式，用于鋰電池的電極-復合隔板組件包括：電極；和復合隔板，其中所述復合隔板包括：包括由式1表示的第一重復單元、由式2表示的第二重復單元、和由式3表示的第三重復單元的共聚物；選自無機顆粒和有機-無機顆粒的至少一種；以及選自氟化聚合物和耐熱性聚合物的至少一種聚合物；其中式1至3為：式1其中，在式1中，R1為氫或C1-C5烷基，以及R2為C2-C20烷基，式2其中在式2中，R5為氫或C1-C5烷基，以及R6為甲基，和式3其中在式3中，R3為氫或C1-C5烷基，以及R4為C1-C10烷基。根據另一示例性實施方式的方面，鋰電池包括所述電極-復合隔板組件。還公開了制造用于鋰電池的電極-復合隔板組件的方法，該方法包括：組合包括式1的第一重復單元、式2的第二重復單元、和式3的第三重復單元的共聚物，氟化聚合物，選自無機顆粒和有機-無機顆粒的至少一種，和溶劑以形成組合物；將所述組合物設置在電極上；以及除去溶劑以制造電極-復合隔板組件，其中式1至3為：式1其中，在式1中，R1為氫或C1-C5烷基，以及R2為C2-C20烷基，式2其中在式2中，R5為氫或C1-C5烷基，以及R6為甲基，和式3其中在式3中，R3為氫或C1-C5烷基，以及R4為C1-C10烷基。附圖說明從結合附圖考慮的示例性實施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更容易理解，其中：圖1A為示出根據一種實施方式的鋰電池的結構的示意圖；圖1B示出彎曲后的本公開內容的鋰電池的狀態；圖1C示出加熱后的本公開內容的鋰電池的狀態；圖1D示出不包括電極-復合隔板組件的鋰電池的狀態；圖1E示出彎曲后的不包括電極-復合隔板組件的鋰電池的狀態；圖1F示出加熱后的不包括電極-復合隔板組件的鋰電池的狀態；圖2和3分別為實施例1的負極-復合隔板組件和比較例2的負極-隔板組件的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像；圖4為對于實施例7和比較例1的鋰二次電池的開路電壓(伏，V，相對于Li/Li+)和溫度(攝氏度，℃)對熱儲存時間(分鐘，min)的圖；圖5A和5B分別為單元電池拆解后的實施例7和比較例1的鋰二次電池的光學顯微鏡圖像；圖6為說明實施例7和比較例1的鋰二次電池的壽命特性的容量(毫安時，mAh)對循環數的圖；和圖7A至7E分別為對于實施例7、實施例9至11、和比較例1的鋰二次電池的電壓曲線(伏，V，相對于Li/Li+)對容量(毫安時，mAh)的圖。圖7F為對于參照單元電池(PE/PP)的電壓曲線(伏，V，相對于Li/Li+)對容量(毫安時，mAh)的圖。具體實施方式現在將詳細地介紹用于鋰電池的電極-復合隔板組件和包括其的鋰電池的示例性實施方式，其實例在附圖中示出，其中相同的附圖標記始終是指相同的元件。在該方面，本示例性實施方式可具有不同的形式并且不應被解釋為限于本文中闡述的描述。因此，下面僅通過參照附圖對示例性實施方式進行描述以解釋各方面。“或”意指“和/或”。如本文中使用的，術語“和/或”包括相關列舉項目的一個或多個的任意和全部組合。表述例如“的至少一個(種)”當在要素列表之前或之后時，修飾整個要素列表且不修飾所述列表的單獨要素。還將理解，當一個元件被稱為“在”另外的元件“上”時，其可直接在所述另外的元件上，或者可在其間存在中間元件。相反，當一個元件被稱為“直接在”另外的元件“上”時，則不存在中間元件。將理解，盡管術語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各種元件、組分、區域、層和/或部分，但這些元件、組分、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、組分、區域、層或部分區別于另外的元件、組分、區域、層或部分。因此，在不背離本文中的教導的情況下，下面討論的“第一元件”、“組分”、“區域”、“層”或“部分”可稱為第二元件、組分、區域、層或部分。本文中使用的術語僅用于描述具體實施方式的目的且不意圖為限制性的。如本文中使用的，單數形式“一個(種)(a，an)”和“所述(該)(the)”也意圖包括復數形式，包括“至少一個(種)”，除非內容清楚地另外指明。“至少一個(種)”不應被解釋為限定“一個(種)(a，an)”。將進一步理解，使用術語“包括”和/或“包含”當在本說明書中使用時表明存在所陳述的特征、區域、整體、步驟、操作、元件、和/或組分，但不排除存在或添加一個或多個另外的特征、區域、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其集合。為了便于描述，在本文中可使用空間相對術語例如“在...之下”、“在...下面”、“下部”、“在...之上”、“上部”等以描述如在圖中所示的一個元件或特征對另外的元件或特征的關系。將理解，除在圖中描繪的方位以外，所述空間相對術語意圖還意圖包括在使用或操作中的器件的不同方位。例如，如果圖中的器件被翻轉，則描述為“在”另外的元件或特征“之下”或“下面”的元件被定位“在”另外的元件或特征“之上”。因此，示例性術語“在...之下”可包括在...之上和在...之下兩種方位。器件可以另外的方式定位(旋轉90度或在其它方位)并且本文中使用的空間相對描述詞相應地進行解釋。如本文中使用的“約”或“大約”包括所陳述的值且意味著在如由本領域普通技術人員考慮到所討論的測量和與具體量的測量有關的誤差(即，測量系統的限制)而確定的對于具體值的可接受的偏差范圍內。例如，“約”可意味著在所陳述的值的一種或多種標準偏差范圍內，或者在±30％、20％、10％、或5％范圍內。除非另外定義，在本文中所使用的所有術語(包括技術和科學術語)的含義與本公開內容所屬領域的普通技術人員通常理解的相同。將進一步理解，術語，例如在常用字典中定義的那些，應被解釋為其含義與它們在相關領域和本公開內容的背景中的含義一致，并且將不以理想化或過度形式的意義進行解釋，除非在本文中清楚地如此定義。在本文中參照作為理想化實施方式的示意圖的橫截面圖描述示例性實施方式。這樣，將預計到作為例如制造技術和/或公差的結果的與圖的形狀的偏差。因而，本文中描述的實施方式不應解釋為限于如本文中所示的區域的具體形狀，而是包括由例如制造所導致的形狀方面的偏差。例如，圖示或描述為平坦的區域可典型地具有粗糙的和/或非線性的特征。此外，所圖示的尖銳的角可為圓形的。因而，圖中所示的區域在本質上是示意性的，并且它們的形狀不意圖說明區域本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于鋰電池的電極?復合隔板組件，所述電極?復合隔板組件包括：電極；和復合隔板，其中所述復合隔板包括包括由式1表示的第一重復單元、由式2表示的第二重復單元、和由式3表示的第三重復單元的共聚物，選自無機顆粒和有機?無機顆粒的至少一種，以及選自氟化聚合物和耐熱性聚合物的至少一種聚合物；其中式1?3為

【技術特征摘要】
2015.09.25 KR 10-2015-01370981.用于鋰電池的電極-復合隔板組件，所述電極-復合隔板組件包括：電極；和復合隔板，其中所述復合隔板包括包括由式1表示的第一重復單元、由式2表示的第二重復單元、和由式3表示的第三重復單元的共聚物，選自無機顆粒和有機-無機顆粒的至少一種，以及選自氟化聚合物和耐熱性聚合物的至少一種聚合物；其中式1-3為其中，在式1中，R1為氫或C1-C5烷基，以及R2為C2-C20烷基，其中在式2中，R5為氫或C1-C5烷基，以及R6為甲基，和其中在式3中，R3為氫或C1-C5烷基，和R4為C1-C10烷基。2.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式1表示的第一重復單元為選自以下的至少一種：(甲基)丙烯酸乙酯單元、(甲基)丙烯酸丙酯單元、(甲基)丙烯酸丁酯單元、(甲基)丙烯酸戊酯單元、(甲基)丙烯酸己酯單元、和(甲基)丙烯酸辛酯單元。3.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式3表示的第三重復單元為乙酸乙烯酯單元。4.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式2表示的第二重復單元在共聚物中的量為0.1摩爾至1.5摩爾，基于1摩爾的由式1表示的第一重復單元。5.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式3表示的第三重復單元在共聚物中的量為0.1摩爾至3.5摩爾，基于1摩爾的由式1表示的第一重復單元。6.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式2表示的第二重復單元的量為0.15摩爾至0.5摩爾，基于1摩爾的由式1表示的第一重復單元。7.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中由式3表示的第三重復單元的量為0.5摩爾至1.5摩爾，基于1摩爾的由式1表示的第一重復單元。8.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中共聚物為由式4a或式4b表示的聚合物：其中，在式4a和式4b中，n、m、和p分別為第一至第三重復單元的摩爾分數，且各自獨立為0.01至0.99，以及其中n、m、和p的和為1。9.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中氟化聚合物為選自以下的至少一種：聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-三氯乙烯共聚物、和偏氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物。10.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中氟化聚合物包括高粘度高分子量的氟化聚合物，其具有在丙酮中以2-5重量％的量測定時的3,000-5,000厘泊的粘度和1,000,000-1,200,000道爾頓的重均分子量，和高彈性低粘度的氟化聚合物，其具有在丙酮中以2-5重量％的量測定時的2,000-4,000厘泊的粘度和1,300-2,000兆帕斯卡的拉伸模量。11.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中耐熱性聚合物為選自以下的至少一種：聚酰亞胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)、聚砜、聚醚酮、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚磷腈、聚(二苯氧基磷腈)、聚{雙[2-(2-甲氧基乙氧基)磷腈]}、聚氨酯共聚物、聚氨酯、聚醚氨基甲酸酯、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、聚酯砜、聚醚酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、和聚四氟乙烯。12.權利要求1所述的電極-復合隔板組件，其中選自無機顆粒和有機-無機顆粒的至少一種為選自以下的至少一種：Al2O3、SiO2、B2O3、Ga2O3、TiO2、SnO2、BaTiO3、其中0≤a≤1的Pb(ZraTi1-a)O3、其中0<x<1且0<y<1的Pb1-xLaxZryO3、Pb(Mg1/3Nb2/3)3、PbTiO3、HfO2、SrTiO3、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、Y2O3、SiC、ZrO2、硼硅酸鹽、BaSO4、納米粘土、氣相法二氧化硅、氣相法氧化鋁、氧化石墨、氧化石墨烯、金屬-有機骨架、和籠結構的倍半硅氧烷。13.權利要求1所述的電極-復合隔板組件...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丘俊煥，孫精國，宋旼相，池相旼，崔在萬，樸明國，李炳珉，金荷娜，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，三星SDI株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國,KR