用于在分离膜上涂覆粘性粘结剂的方法_3

文档序号:9916770阅读:来源:国知局
板的多孔特性 会恶化。
[0050] 在本发明的特定实施例中,粘性粘结剂层的厚度可以是约0. Ιμπι至约ΙΟμπι,优选地 约Ο.?μπι至约5μπι。当粘结剂层的范围属于上述范围时,本发明的粘结剂层可以在多孔隔板 与电极之间具有良好的粘合,并且维持多孔基板的孔隙度在最佳条件下。
[0051] 作为参考,图3示出了根据本发明的一个实施例的使用转印辊将粘性粘结剂转印 到隔板上的示例。图4示出了根据本发明的一个实施例的使用膜型转印构件将粘性粘结剂 转印到隔板上。
[0052] 根据本发明的示例性实施例,步骤(S4)可以通过施加约lOkgf至约lOOkgf,优选 地,约20kgf至约80kgf的压力而执行。如果施加高于压力范围的压力,那么在粘性粘结剂转 印到隔板上之后,粘性粘结剂可能会再次逆向地转印到转印构件(逆转印)。参见图5,可以 看出,粘性粘结剂没有转印到隔板,并且粘性粘结剂再次逆转印到转印构件。相比之下,当 施加在上述范围内的压力时,粘性粘结剂的转印率会减小。
[0053]根据本发明的示例性实施例,通过在隔板表面上以规则间距有规律地布置子单元 图案来形成粘结剂层的图案。例如,点形的粘结剂图案子单元可以分布在隔板表面上,均以 规则的间距间隔开。这种布置减小了在施加外力或内力时受损的可能性,例如,转化和撕 裂,因为在组装或改造电池期间,例如,卷绕、退卷并且压缩电极组件或电极组件膨胀,这种 力在避免局部施加的同时均匀地施加至隔板。此外,如上所述,通过未涂覆粘结剂的多孔基 板的区域(非涂覆区),离子直接通过多孔隔板迀移到电极(阳极和阴极)上,所以极大地提 高了离子电导率和电池性能。
[0054] 另外,本发明提供了包括通过上述方法形成的粘性粘结剂层的二次电池的多孔隔 板。根据本发明的一个特定的实施例,隔板包括多孔隔板基板层以及形成在多孔基板层的 至少一个表面上的粘性粘结剂层。这里,通过上述方法形成粘性粘结剂层。根据本发明的一 个特定的实施例,多孔隔板基板层是多孔膜,并且可以包括聚合物膜,该聚合物膜由至少一 种类型的聚合物树脂或通过堆叠至少两层聚合物膜制造的多层膜、织造织物、非织造织物、 单膜或多膜制成。在其中,膜可以具有通过本领域已知的干法或湿法形成孔而具有多孔结 构。优选地,隔板基板层可以包括基于聚烯烃的多孔膜。多孔基板层具有多个孔以实现所需 的孔隙度和透气性。孔基本上用作蓄电池中的离子通道,但是当例如短路的外因或内因使 温度上升到超过预定范围时,形成孔的膜的内侧就会融化并且断裂而阻塞膜的通路,从而 防止蓄电池的额外温升(关闭)。
[0055] 另外,根据本发明的粘结剂层在转印的隔板表面上维持均匀的厚度。此后,当通过 多孔隔板(基板)和电极的粘合形成电极组件、电池或蓄电池时,均匀厚度的粘结剂层可以 防止不等的力局部施加在粘结剂层的表面上,从而提高隔板和蓄电池对抗外力的耐久性。
[0056] 另外,根据本发明的一个特定的实施例,多孔隔板可以具有形成在多孔基板层的 至少一个表面上的有机/无机复合多孔层。当多孔隔板具有复合多孔层时,粘结剂层转印到 复合多孔层的表面上。在本发明中,复合多孔层包含多个无机颗粒和聚合物树脂。多孔涂层 通过无机颗粒之间的空隙体积形成的孔而具有多孔特性。空隙体积代表在无机颗粒的包装 结构中基本上面接触的无机颗粒所限定的空间。在本发明的一个特定实施例中,无机颗粒 不受特别限制,只要它们电化学稳定。也就是说,本发明中使用的无机颗粒不受特别限制, 只要它们在待应用的蓄电池的工作电压范围(例如,对于Li/Li+,0至5V)中不引起氧化和/ 或还原反应。优选地,无机颗粒可以单独或同时包括,例如,高于或等于约5的高介电常数的 无机颗粒以及能够输送锂离子(在锂二次电池的情况下)的无机颗粒。另外,粘结剂树脂不 限于特定类型,只要它提供无机颗粒之间的粘合强度以及无机颗粒与隔板基板层之间的粘 合强度。复合多孔层中的无机颗粒的含量为1〇〇重量%的复合多孔层的50重量%至99重 量%。根据本发明的一个实施例,复合多孔层可以通过以下方式来形成:使无机颗粒和粘结 剂树脂与合适的溶剂混合以制备用于复合多孔层的浆液;通过例如浸涂法或刮涂法的已知 方法在多孔基板层的表面上涂覆浆液;并且使其干燥。
[0057]根据本发明的另一个实施例,本发明提供了一种包括具有粘结剂层的多孔隔板的 电极组件以及包括电极组件的电化学装置。在本发明的一个特定实施例中,电极组件可以 通过在隔板的两个表面上放置两个相反的电极一一正电极和负电极一一并且压缩电极组 件来制造。
[0058]形成的组件通过使用彼此相对的至少两个旋转辊的压缩步骤来实施。可以通过热 乳工艺、冷乳工艺或它们的组合来执行压缩步骤。
[0059] 热乳是通过使物体经过高于物体的再结晶温度的两个旋转辊而乳制物体的方法, 并且当使用的热乳辊乳制温度高于或等于物体的熔点(绝对温度)的大约1/2的物体时,热 乳有利于通过变形加工。另外,热乳具有要求低乳制功率以及能够容易引起大变形的优点。 因此,可以基于物体,即,本发明的组件的条件,调节热乳的速度和乳辊的旋转速度。
[0060] 冷乳是使用低于或等于物体的再结晶温度的乳辊乳制物体的方法,并且使用的冷 乳乳辊不需要与热乳乳辊的不同,并且根据情况,通过加热用于热乳的乳辊或用于冷乳的 乳辊可以互换。乳辊的表面条件可以在不损坏物体表面的情况下反映在物体上。因此,冷乳 可以校正在热乳期间可能发生的物体(例如,组件)表面的错误,例如,凹凸、褶皱和缺陷,实 现用减小厚度的物体加工,增加加工过程中物体的尺寸精度,并且基于使用的冷乳乳辊的 表面获得具有非常光滑的表面的所需产品(例如,电极组件)。
[0061] 另外,在物体(即,多孔隔板和电极)与粘结层和与物体接触的隔板的粘合强度最 大的这种温度和压力下执行压缩步骤,并且温度可以为约80°C至约150°C,优选地约90°C至 约110°C,并且压力可以为约30kgf至约200kgf,或约50kgf至约180kgf。当粘结剂层在上述 范围的温度和压力下在电极与隔板之间压缩时,产生的电极组件的粘合强度显著增大,并 且这么高的粘合强度可以明显有助于维持多孔隔板的良好的透气性和粘结剂层的薄的厚 度以及电池性能和耐久性的提高。另外,在压缩步骤中,通过充分利用它们的优点可以结合 使用热乳和冷乳。
[0062] 电化学装置可以是可以发生电化学反应的任何装置,并且电化学装置的具体示例 包括所有类型的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或例如超级电容器的电容器。 特别地,在二次电池中,优选锂二次电池,例如,锂离子二次电池,锂聚合物二次电池或锂离 子聚合物二次电池。
[0063]本发明的实施方式
[0064] 以下将通过实施例来详细地描述本发明。然而,本发明的实施例可以采取几种其 他的形式,并且本发明的范围不得被理解为限制以下实施例。本发明的实施例提供用于向 本发明所属的技术领域的普通技术人员更全面地解释本发明。
[0065] 示例
[0066] 制造具有粘性粘结剂层的隔板
[0067] 示例 1
[0068]溶解92.5重量份的均三甲苯和7.5重量份的丙烯酸类聚合物(Toyo产品)以制备粘 结剂溶液。使用喷墨头在聚二甲硅氧烷(PDMS)离型膜上印刷粘结剂溶液以形成直径为80μπι 的点图案,X轴间距为500μπι,并且y轴间距约1 ΟΟμπι。随后,在60 °C的温度加热印刷的图案1 -5 秒以使溶剂蒸发。离型膜放置在厚度为20μπι的聚丙烯多孔基板(孔隙度约45%)上,使图案 面对多孔基板,并且使用辊式层压机在l〇〇°C的温度和80kgf的压力下压缩离型膜。随后,去 除离型膜以产生具有粘性粘结剂层的隔板。
[0069]示例2
[0070] 约5重量^^^PVdF-CTFE添加到丙酮中,并且在50°C的温度下溶解约12小时或更久 以制备聚合物溶液。将BaTi03粉末添加到聚合物溶液中以达到BaTi03/PVdFCTFE = 90/10 (重量%的比例)以制备浆液。使用浸涂法在聚丙烯基板(厚
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1