度18μπι，孔隙度45%)上涂覆约 3.5μπι厚的浆液以产生具有有机/无机复合多孔层的隔板。随后，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)离型膜上以网格图案印刷粘结剂溶液，该网格图案具有约500μπι X约100μπι的间 距。随后，在60°C的温度下加热印刷的图案1-5秒以使溶剂蒸发。离型膜放置在产生的隔板 上，使图案面对隔板，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。转印到隔板上的点图案的直径约为105μ m，大于在从离型膜转印之前的直径(参见图6)。
[0071] 示例3
[0072] 通过与示例2相同的方法获得具有粘合剂图案层的隔板，不同之处在于粘结剂图 案的转印压力为l〇〇kgf。
[0073] 产生电极组件
[0074] LiMn03、PVdF、和超级C(super C)以93:3:4的重量比混合并且分散在匪？中以制备 正电极浆液。将正电极浆液涂覆在铝集电器薄膜(20μπι)，干燥并乳制以产生正电极。另外， 对于负电极，中间相碳微球(MCMB)、超级P(super Ρ)和PVdF以92:2:6的重量比混合，分散在 NMP中，并且涂覆在铜箱上以产生负电极。
[0075]在按照如上所述的方式产生的正电极和负电极之间插设示例1至3中产生的每个 隔板，并且使用辊式层压机在1〇〇压缩这些隔板以制造具有插设在正电极和负电极之间的 多孔隔板的电极组件。每个辊式层压机的压力如以下表1所示。随后，测量电极和隔板的粘 合强度，并且以下表1中总结了其结果。由于在确定粘合特性之后观察隔板与电极之间的界 面，可以观察到电极表面上的活性材料附着在隔板表面上(参见图7)。
[0076][表1]
[0078] 比较例1
[0079] 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。使用喷墨头在聚丙烯多孔基板的表面上和具有复合多孔层的多孔隔板上涂覆粘 结剂溶液，以形成直径为80μπι的点图案，间距如以下表1所示。聚丙烯多孔基板和具有复合 多孔层的多孔隔板与示例1至3中的相同。
[0080] 在这种情形下，观察到粘结剂溶液渗透到多孔基板上或中。随后，在60°C加热涂有 粘结剂的多孔基板1分钟以使溶剂蒸发，从而获得隔板。随后，隔板放置在正电极与负电极 之间，并且使用辊式层压机在100°c的温度和150kgf的压力下压缩。正电极和负电极与这些 示例中的相同。以下表2中总结了比较例1 -1至1 -8的电极组件中的隔板与电极之间的粘合 强度。比较例1-1至1-8的隔板不形成电极组件，因为它们没有粘附在电极层上而是与其分 离。图8是比较例1-1至1-8中产生的隔板的表面SEM图，示出了随着粘结剂涂覆量更小，隔板 的孔的形成更显著。
[0081] [表 2]
[0082]
[0083] 比较例2
[0084] 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。使用喷墨头在聚丙烯多孔基板的表面上涂覆粘结剂溶液以形成直径为80μπι的点 图案，X轴间距为约50μπι，并且y轴间距约50μπι。聚丙烯多孔基板与示例1至3中的相同。在比 较例2中，涂覆过多的粘结剂，并且观察到多孔基板的整个表面是潮湿的（参见图7右侧的多 孔基板）。尽管发现多孔隔板和电极的粘合强度很好，但是多孔隔板的孔被填满粘结剂，从 而导致孔隙度和离子电导率急剧下降。
[0085] 比较例3
[0086]使用与示例1相同的过程，并且使用辊式层压机在100°C的温度和5kgf的压力下执 行压缩以将粘结剂层转印到多孔基板。然而，在比较例3中，电极与多孔隔板之间形成的粘 结剂层由于无机物内缺乏粘合强度而逆转印，并且无法表现出粘合特性。
【主权项】
1. 一种在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，所述方法包括： S1:混合粘结剂树脂和有机溶剂以制备粘结剂溶液； S2:在转印构件的表面上以预定图案印刷所述粘结剂溶液，以在所述表面上形成所述 粘结剂溶液的图案； S3:从所述印刷的粘结剂溶液去除溶剂以形成粘性粘结剂的图案； S4:将所述粘性粘结剂的图案从所述转印构件的所述表面转印到隔板的至少一个表 面；以及 S5:在通过步骤S4的所述隔板的所述至少一个表面上形成所述粘性粘结剂的层。2. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，使用喷墨式印 刷机、分配器或喷嘴执行步骤S2。3. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述转印构件 是选自板、膜、框架、辊、筒体和环形带组成的组的至少一种。4. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，通过加热形成 在所述转印构件的所述表面上的所述粘结剂溶液的所述图案来执行步骤S3。5. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述转印构件 被在所述表面上离型处理。6. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述粘结剂溶 液的所述图案或所述粘性粘结剂的所述图案被形成以使得所述隔板表面具有未涂覆所述 粘性粘结剂的非涂覆区。7. 根据权利要求6所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述粘结剂溶 液的所述图案或所述粘性粘结剂的所述图案包括选自点、圆、多边形、面包圈、条纹和网格 组成的组的一种类型的子单元图案或至少两种类型的子单元图案的组合。8. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述粘性粘结 剂层的厚度为〇. lym至ΙΟμπι。9. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，通过在所述转 印构件与所述隔板之间的接触表面上施加压力来执行步骤S4。10. 根据权利要求1所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述隔板是 用于电化学装置的隔板。11. 根据权利要求10所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述隔板包 括聚烯烃多孔基板。12. 根据权利要求11所述的在隔板表面上形成粘性粘结剂层的方法，其中，所述隔板包 括聚烯烃多孔基板以及形成在所述聚烯烃多孔基板的至少一个表面上的有机/无机复合多 孔层，并且 所述有机/无机复合多孔层包含多个无机颗粒和粘结剂树脂。13. -种用于电化学装置的多孔隔板，包括： 隔板基板，所述隔板基板包括基于聚烯烃的多孔基板；以及 粘性粘结剂层，所述粘性粘结剂层形成在所述隔板的至少一个表面上， 其中，通过根据权利要求1至12的任一项所述的方法来形成所述粘性粘结剂层。14. 根据权利要求13所述的用于电化学装置的多孔隔板，其中，所述隔板基板具有形成 在所述基于聚烯烃的多孔基板的至少一个表面上的有机/无机复合多孔涂层，并且所述有 机/无机复合多孔涂层包含多个无机颗粒和粘结剂树脂。
【专利摘要】本发明涉及一种包括图案化粘结剂层的多孔分隔膜、包括所述分隔膜的电极组件以及用于制造所述分隔膜的方法。根据本发明的一方面，提供了一种多孔分隔膜，包括多孔基板和图案化粘结剂层，所述图案化粘结剂层涂覆在所述多孔基板的至少一个表面上并且包括非涂覆区，其中涂覆在上面的粘结剂层的厚度为0.1μm至10μm。根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造多孔分隔膜的方法。所述方法包括：形成粘结剂溶液的步骤；形成图案化粘结剂层的步骤；转印步骤；和压步骤。根据本发明的实施例，一种多孔分隔膜具有多孔性、均匀的厚度和出色的耐久性，并且能够以出色的粘结力和高离子传导与电极耦接。
【IPC分类】H01M2/14, C08J5/22, H01M2/18
【公开号】CN105684190
【申请号】
【发明人】具勇成, 金俊衡, 金锡九, 洪章赫, 陈善美, 柳仁景
【申请人】Lg化学株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年10月27日