本申請基于分別于2023年4月19日、2023年4月28日和2023年5月22日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的10-2023-0051176、10-2023-0055916和10-2023-0065754號韓國專利申請，并要求以上韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。本公開內(nèi)容涉及電化學(xué)裝置用隔膜以及包含所述隔膜的電化學(xué)裝置。

背景技術(shù)：

1、隔膜是電化學(xué)裝置的構(gòu)成要素之一，包含設(shè)置于正極和負(fù)極之間的多孔聚合物基材，起著將正極和負(fù)極相互分隔、防止2個電極間短路以及使得電解質(zhì)和離子能夠通過其孔的作用。所述隔膜本身不參與電化學(xué)反應(yīng)，但其物理特性如對電解質(zhì)的潤濕性、孔隙率、熱收縮率會影響所述電化學(xué)裝置的性能和安全性。

2、為了提高所述隔膜的物理特性，正在嘗試各種方法，例如在所述多孔聚合物基材上形成涂層，并在所述涂層中添加各種物質(zhì)來改變所述涂層的物理特性。例如，可以在所述涂層中添加無機物質(zhì)以改善所述隔膜的機械強度，或者可以在所述涂層中添加無機物質(zhì)或水合物以改善所述聚合物基材的耐火性和耐熱性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開內(nèi)容提供了一種電化學(xué)裝置用隔膜及包含所述隔膜的電化學(xué)裝置，由此本公開內(nèi)容可避免在將所述隔膜與電極結(jié)合的層壓工序中由施加的壓力導(dǎo)致的所述隔膜的變形以及所述隔膜的孔的損壞，從而改善所述隔膜的絕緣擊穿電壓水平。

3、本公開內(nèi)容的優(yōu)點不限于如上的描述，并且本公開內(nèi)容的所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠從下文的描述中清楚地理解其它的優(yōu)點。

4、技術(shù)方案

5、本公開內(nèi)容的實施方式提供了一種電化學(xué)裝置用隔膜，包含多孔聚合物基材，其中，所述多孔聚合物基材包含非結(jié)晶聚合物樹脂和結(jié)晶聚合物樹脂，通過升溫洗脫分級(tref)法從所述多孔聚合物基材中洗脫出的洗脫物具有約100,000以上的重均分子量(mw)。

6、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材可包含約40重量%以下的通過tref法在35℃以下的溫度下洗脫的級分。

7、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材中所述非結(jié)晶聚合物樹脂的含量可為約40重量%以下。

8、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材中所述結(jié)晶聚合物樹脂的含量可為約60重量%以上。

9、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材中所述非結(jié)晶聚合物樹脂與所述結(jié)晶聚合物樹脂的重量比可為約1:1至10:1。

10、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材的壓痕深度的偏差可為約-5nm至5nm。

11、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材可包含聚烯烴系樹脂，所述非結(jié)晶聚合物樹脂可為非結(jié)晶聚烯烴系樹脂，并且所述結(jié)晶聚合物樹脂可為結(jié)晶聚烯烴系樹脂。

12、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述聚烯烴系樹脂可為選自由聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯；聚戊烯；聚己烯；聚辛烯；乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、己烯、辛烯的至少一種共聚物；以及它們的組合組成的組中的一種。

13、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述聚烯烴系樹脂的每總共1,000個碳原子可具有500個以下的平均短鏈分支(scb)。

14、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述聚烯烴系樹脂的熔融指數(shù)(astm?d1238，190℃，2.16千克)可為約0.1克/10分鐘至0.3克/10分鐘。

15、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材的重均分子量(mw)可為約500,000至3,000,000。

16、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述洗脫物的多分散指數(shù)(pdi)可為約5以上。

17、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，當(dāng)在70℃下施加8mpa的壓力時，可以滿足下列條件(i)至(iii)中的至少一個：

18、(i)由下式1定義的所述多孔聚合物基材的厚度減少率為約10%以下：

19、[式1]

20、厚度減少率(%)=(施加壓力前多孔聚合物基材的厚度-施加壓力后多孔聚合物基材的厚度)/施加壓力前多孔聚合物基材的厚度×100；

21、(ii)由下式2定義的所述多孔聚合物基材的壓縮后透氣度增加率為約185%以下：

22、[式2]

23、透氣度增加率(%)=(壓縮后透氣度-壓縮前透氣度)/(壓縮前透氣度)×100；以及

24、(iii)所述多孔聚合物基材的絕緣擊穿電壓為約1,000v以上。

25、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式，所述多孔聚合物基材的厚度可為約1μm至30μm。

26、本公開內(nèi)容的另一實施方式提供了一種電化學(xué)裝置，包含：正極；負(fù)極；以及如上所述的隔膜，所述隔膜插置于所述正極和所述負(fù)極之間。

27、發(fā)明效果

28、根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式的電化學(xué)裝置用隔膜可改善在高溫下洗脫的洗脫物的重均分子量和多分散指數(shù)，以將層壓工序中由施加的壓力導(dǎo)致的變形最小化，由此改善絕緣擊穿電壓水平。

29、根據(jù)本公開內(nèi)容的實施方式的電化學(xué)裝置可防止hi-pot(高電位)故障和低電壓故障，從而增強電池性能。

技術(shù)特征：

1.一種電化學(xué)裝置用隔膜，所述隔膜包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材包含40重量%以下的通過tref法在35℃以下的溫度下洗脫的級分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材中所述非結(jié)晶聚合物樹脂的含量為40重量%以下。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材中所述結(jié)晶聚合物樹脂的含量為60重量%以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材中所述非結(jié)晶聚合物樹脂與所述結(jié)晶聚合物樹脂的重量比為1:1至10:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材的壓痕深度的偏差為-5nm至5nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材包含聚烯烴系樹脂，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述聚烯烴系樹脂是選自由聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯；聚戊烯；聚己烯；聚辛烯；乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、己烯、辛烯中的一種以上的共聚物；以及它們的組合組成的組中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述聚烯烴系樹脂的每總共1,000個碳原子具有500個以下的平均短鏈分支(scb)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述聚烯烴系樹脂的熔融指數(shù)(astm?d1238，190℃，2.16千克)為0.1克/10分鐘至0.3克/10分鐘。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材的重均分子量(mw)為500,000至3,000,000。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述洗脫物的多分散指數(shù)(pdi)為5以上。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，當(dāng)在70℃下施加8mpa的壓力時，滿足下列條件(i)至(iii)中的至少一個：

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置用隔膜，其中，所述多孔聚合物基材的厚度為1μm至30μm。

15.一種電化學(xué)裝置，包含：

技術(shù)總結(jié)
本公開內(nèi)容提供了一種電化學(xué)裝置用隔膜、以及包含所述隔膜的電化學(xué)裝置，其中所述隔膜的耐壓縮性和絕緣擊穿電壓能夠通過如下方式改善：將在多孔聚合物基材中包含的聚合物樹脂選擇為特定類型，以及調(diào)節(jié)在高溫下洗脫的聚合物的多分散指數(shù)和重均分子量、在特定溫度下洗脫的級分的含量和壓痕深度。

技術(shù)研發(fā)人員：李昭詠,裴元植,權(quán)秀智,裴耕嬉,樸炳贊
受保護的技術(shù)使用者：株式會社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23