CN110073538B - 电极组件和包括电极组件的电化学装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种电极组件，包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个所述电极之间的隔板，其中所述隔板包括：隔板基底，包括具有多个孔的多孔聚合物基板、和多孔涂层；和粘性层，形成在所述隔板基底的至少一个表面上、设置为面向两个所述电极之一、且包含粘性树脂，且其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的粘附力(剥离强度)与所述粘性层和所述电极之间的粘附力(层压强度)满足数学式1。还公开一种包括所述电极组件的电化学装置。在所述电极组件中，隔板表现出增加的抗划伤性，并且能够改善隔板和电极之间的粘附力。

Description

电极组件和包括电极组件的电化学装置
技术领域
本公开内容涉及一种可应用于诸如锂二次电池之类的电化学装置的电极组件和一种包括该电极组件的电化学装置。
本申请主张在韩国于2017年10月20日递交的韩国专利申请第10-2017-0136462号的优先权，通过引用将所述专利申请的公开内容并入本文中。
背景技术
近来，能源存储技术已日渐受到关注。随着能源存储技术的应用已拓展至用于移动电话、摄像机和笔记本PC的能源、乃至用于电动汽车的能源，研发电化学装置的努力已越来越多地实现。在这一背景下，电化学装置最受瞩目。在这些电化学装置中，可充电二次电池的开发一直受到关注。最近，在开发这种电池时，为了提高容量密度和比能，已积极进行有关设计新的电极和电池的研究。
在商品可得的二次电池中，20世纪90年代早期开发的锂二次电池已受瞩目，因为与诸如使用含水电解质的Ni-MH、Ni-Cd和硫酸-铅电池之类的传统电池相比，它们具有更高的操作电压和显著更高的能量密度。
尽管许多生产公司已制造这些电化学装置，但其安全性特性表现出不同的迹象。评价并确保这些电化学装置的安全性是非常重要的。最重要的考虑在于电化学装置不应当在它们发生故障时损害使用者。为了这一目的，安全性标准严格地控制电化学装置中的着火和排烟。对于电化学装置的安全性特性，极其关注当电化学装置过热而导致隔板的热失控或穿孔时的***。具体地，在100℃或更高的温度下，作为用于电化学装置的隔板常规使用的聚烯烃基多孔基板因它的材料性质和在其制造工艺期间包括取向在内的特性而表现出严重的热收缩行为，由此导致阴极和阳极之间的短路。
为了解决电化学装置的上述安全性问题，已提出了一种具有多孔涂层的隔板，通过将过量的无机颗粒和粘合剂聚合物的混合物施加在具有多个孔的多孔基板的至少一个表面上来形成所述多孔涂层。
同时，为了增加隔板和电极之间的粘附力，已将粘性层引入至多孔涂层上。本文中，多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力被定义为剥离强度(Ps)，而电极和隔板的面向该电极的最外表面(多孔涂层或粘性层)之间的粘附力被定义为层压强度(Ls)。
根据相关技术，为了进一步增加隔板和电极之间的粘附力，用于增加层压强度的方法备受关注。至于剥离强度，它仅仅维持在可防止多孔涂层中无机颗粒分离的这样一种水平。
然而，当增加粘性浆料的负载量以增加层压强度时，粘性层的厚度增加，并且粘合剂聚合物的含量也增加，从而导致孔阻塞的问题。因此，隔板的电阻升高而且输出特性不受期望地退化。
同时，即使剥离强度维持在预定水平，也存在电极和隔板无法彼此粘附或者隔板表面被划伤的问题(图1和图2)。当隔板划伤时，电压可能下降。除此之外，存在的问题是，划痕从折叠的电极的表面突出(图3)，导致电极组件中的缺陷或者相关***被涂层污染。
发明内容
技术问题
设计本公开内容以解决相关技术的问题，并且本公开内容的发明人已发现：当剥离强度增加至高于层压强度时，尽管粘性浆料的负载量相同，但层压强度也增加。结果，可增加电极和隔板之间的粘附力。除此之外还已发现：当剥离强度高于层压强度时，提高了对于隔板表面的抗划伤(scratch)性和抗剥离(peeling)性。
本公开内容基于这些发现。
因此本公开内容涉及提供一种电极组件，尽管粘性浆料的负载量相同，所述电极组件对于隔板表面具有优异的抗划伤和在隔板和电极之间具有高的粘附力。
本公开内容还涉及提供一种包括该电极组件的电化学装置。
技术方案
在本公开内容的一个方面中，提供根据以下实施方式的电极组件。
根据本公开内容的第一实施方式，提供一种电极组件，所述电极组件包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个所述电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
隔板基底，包括具有多个孔的多孔聚合物基板、和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定；和
粘性层，形成在所述隔板基底的至少一个表面上、设置为面向两个电极之一、且包含粘性树脂，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，PeelStrength)与所述粘性层和所述电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤(剥离强度)/(层压强度)≤2.1。
在本公开内容的另一方面中，提供根据以下实施方式的电极组件。
根据本公开内容的第二实施方式，提供一种电极组件，所述电极组件包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个所述电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
具有多个孔的多孔聚合物基板；和
多孔涂层，形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，PeelStrength)与所述多孔涂层和所述电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤(剥离强度)/(层压强度)≤2.1。
根据本公开内容的第三实施方式，提供如在第一实施方式或第二实施方式中限定的电极组件，其中数学式1满足以下条件：
[数学式1]
1.12≤(剥离强度)/(层压强度)≤1.78。
根据本公开内容的第四实施方式，提供如在第一实施方式至第三实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述层压强度为25-300gf/15mm。
根据本公开内容的第五实施方式，提供如在第一实施方式至第四实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述粘合剂聚合物是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸乙基己酯(polyethylhexyl acrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutyl acrylate)、聚甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸乙基己酯、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrro1idone)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(polyethylene-co-vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(cellulose acetate)、醋酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、醋酸丙酸纤维素(cellulose acetatepropionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalchol)、氰乙基纤维素(cyanoethyl cellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethyl sucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
根据本公开内容的第六实施方式，提供如在第一实施方式至第五实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述粘性树脂是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutyl acrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrro1idone)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(polyethylene-co-vinyl acetate)、聚丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(celluloseacetate)、醋酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、醋酸丙酸纤维素(celluloseacetate propionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalchol)、氰乙基纤维素(cyanoethyl cellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethyl sucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
根据本公开内容的第七实施方式，提供如在第一实施方式至第六实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述多孔聚合物基板经受电晕放电处理。
根据本公开内容的第八实施方式，提供如在第一实施方式至第七实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述无机颗粒相对于所述粘合剂聚合物的重量比为70:30-95:5。
根据本公开内容的第九实施方式，提供如在第一实施方式至第八实施方式中任一实施方式限定的电极组件，其中所述多孔涂层具有1-10μm的厚度且所述粘性层具有0.5-4μm的厚度。
在本公开内容的另一方面中，还提供根据以下实施方式中任一实施方式的电化学装置。
根据本公开内容的第十实施方式，提供一种电化学装置，包括一个或多个如在第一实施方式或第二实施方式中限定的电极组件和注入电极组件中的电解质。
根据本公开内容的第十一实施方式，提供如在第十实施方式中限定的电化学装置，所述电化学装置是锂二次电池。
有益效果
根据本公开内容的实施方式，通过将多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，Peel Strength)增加至高于电极和隔板的面向该电极的最外表面(多孔涂层或粘性层)之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)，可改善隔板的抗划伤性能并提供在隔板和电极之间的高粘附力。
附图说明
图1至图3示出图解根据比较例2的隔板表面的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图4和图5示出图解根据本公开内容实施方式的隔板表面的SEM图像。
具体实施方式
下文中，将参照随附的附图详细地描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应理解的是，在说明书和随附的权利要求书中使用的术语不应解读为受限于通用含义和字典含义，而是在允许发明人为了最佳解释合适地定义术语的原则的基础上基于对应于本公开内容技术方面的含义和概念进行解释。
如本文所用的，表述“一个部分连接至另一部分”不仅仅包括“一部分直接连接至另一部分”，还包括通过插置在它们之间的其他元件的方式“一个部分间接连接至另一部分”。除此之外，“连接”包括电化学连接以及物理连接。
贯穿说明书始终，表述“一部分‘包含’一元件”并不排除任何其他元件的存在，而是指该部分可进一步包含其他元件。
除此之外，要理解的是，术语“包括”(comprise)和/或“包括有”(comprising)、或者“包含”和/或“包含有”在用于本说明书时是指任何指定的形状、数量、步骤、操作、元件、元素和/或它们的群组的存在，但不排除添加一个或多个其他形状、数量、步骤、操作、元件、元素和/或它们的群组。
当建议了特定于所述含义的可接受的制备方法和材料误差时，如本文所用的，术语“约”、“实质上”或类似术语被用作从指定的数值或至指定的数值相邻的含义，并被用于防止不负责任的侵犯者过度使用包括为了有助于理解本公开内容而提供的精确数值或绝对数值在内的所述公开内容的目的。
如本文所用的，包括在任何马库什型表述中的术语“它们的组合”是指选自马库什型表述中公开的元素的群组中的一种或多种元素的组合或混合物，并且是指选自该群组的一种或多种元素的存在。
如本文所用的，表述“A和/或B”是指“A、B或者它们两者”。
在诸如锂二次电池之类的电化学装置中，在某些情况下已将粘性层引入至多孔有机-无机涂层上，以便增加隔板和电极之间的粘附力。本文中，多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力被定义为剥离强度(Ps)，电极和隔板的面向该电极的最外表面(多孔涂层或粘性层)之间的粘附力被定义为层压强度(Ls)。
根据相关技术，为了进一步增加隔板和电极之间的粘附力，用于增加层压强度的方法备受关注。至于剥离强度，它仅仅维持在可防止多孔涂层中无机颗粒分离的这样一种水平。
然而，当增加粘性浆料的负载量以增加层压强度时，粘性层的厚度增加，并且粘合剂聚合物的含量也增加，从而导致孔阻塞的问题。因此，隔板自身的电阻升高而且输出特性不受期望地退化。
同时，即使剥离强度维持在预定水平，也存在电极和隔板无法彼此粘附、隔板表面出现划伤(scratch)、或者相关***被涂层污染的问题。
为解决上述问题，根据本公开内容实施方式的电极组件包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
隔板基底，包括具有多个孔的多孔聚合物基板、和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定；和
粘性层，形成在所述隔板基底的至少一个表面上、设置为面向两个电极之一、且包含粘性树脂，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，PeelStrength)与所述粘性层和所述电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤(剥离强度)/(层压强度)≤2.1。
在根据本公开内容实施方式的电极组件中，多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，Peel Strength)高于粘性层和电极之间的粘附力(层压强度，LamiStrength)。在这种情况下，隔板和电极之间的粘附力得以提高。
在根据本公开内容的电极组件中，数学式1可以是1.10-2.1、具体地1.12-1.78。当数学式1小于1.10时，尽管在隔板基底上负载有相同量的粘性树脂，但仍可能无法进行粘附。同时，当数学式1大于2.1时，过量的粘合剂聚合物存在于多孔基板和多孔涂层之间，导致离子导电性的下降和电池性能的退化。除此之外，在组装期间可加工性可能退化。具体地，可能难以在电极和隔板之间进行粘附，或者多孔涂层可能分离。因此，剥离强度/层压强度应满足以上限定的数学式1的范围。
当满足数学式1时，即使涂布相同量的用于形成粘性层的浆料，根据本公开内容实施方式的电极组件也表现出粘性层(即，隔板的面向电极的最外表面)和电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)的增加。
如本文所用的，“剥离强度”是指多孔基板和多孔涂层之间的粘附力。本文中，剥离强度被定义为将多孔涂层和多孔聚合物基板彼此分离所需的力，并且剥离强度是通过以下方式确定：将隔板切割成15mm×100mm的尺寸，将双面胶带附接在玻璃板上以使得隔板的多孔涂层表面可粘附至胶带，将隔板的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力。
如本文所用的，“层压强度”是指电极和隔板的面向两个电极之一的最外表面(多孔涂层或粘性层)之间的粘附力。本文中，层压强度被定义为将电极和隔板的面向两个电极之一的最外表面(多孔涂层或粘性层)彼此分离所需的力，并且层压强度是通过以下方式确定：制备具有15mm×100mm尺寸的阳极和具有15mm×100mm尺寸的隔板，将隔板和阳极堆叠并将该堆叠体***具有100μm厚度的PET膜之间，通过利用在90℃和8.5MPa下加热1秒的平压实施粘附，将粘附的隔板和阳极的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力。
当剥离强度高于层压强度时，电极组件表现出隔板表面抗划伤(scratch)性或抗剥离(peeling)性的增加。这能从图4和图5中看出。
根据本公开内容的实施方式，粘性层和电极之间的粘附力(层压强度，Lamistrength)可以是25-300gf/15mm。当满足以上限定的范围时，可防止在所得的粘性层中孔尺寸和孔隙度减小的问题，并且可解决粘性层抗剥离性退化的问题。
根据本公开内容实施方式的电极组件包括在包含多孔涂层的隔板基底的至少一个表面上的粘性层。当用于多孔涂层的浆料是基于水性介质的水性浆料时，为了提高多孔涂层和电极之间的粘附力，进一步并入粘性层。
根据本公开内容实施方式的电极组件中，用于形成粘性层的粘性树脂是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutyl acrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrro1idone)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(polyethylene-co-vinyl acetate)、聚丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(cellulose acetate)、醋酸丁酸纤维素(cellulose acetatebutyrate)、醋酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalchol)、氰乙基纤维素(cyanoethyl cellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethyl sucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose)组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
粘性树脂可以是聚甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸丁酯，其中甲基丙烯酸甲酯相对于丙烯酸丁酯的摩尔比可以是25:75-75:25。
根据本公开内容的实施方式，当多孔聚合物基板在其两个表面上具有多孔涂层时，粘性层可形成在多孔涂层的每一个顶表面上。除此之外，当多孔涂层仅形成在多孔聚合物基板的一个表面上时，粘性层可直接形成在该多孔涂层的顶表面上和多孔聚合物基板无多孔涂层的另一表面上。
根据本公开内容的实施方式，粘性层可形成在隔板基底的两个表面上。
多孔聚合物基板可经受电晕放电处理。多孔聚合物基板的表面通过电晕放电处理可具有亲水性。利用电晕放电的表面处理可在多孔聚合物基板的一个表面或两个表面上实施。具体地，当从水性浆料形成多孔涂层时，电晕放电处理能够改善多孔聚合物基板对于用于形成多孔涂层的水性浆料的可润湿性。
电晕放电是当将直流电源施加到作为电极的导体和作为对电极的金属板时电流流动同时电极显示紫色的现象。当根据本公开内容多孔聚合物基板经受电晕放电处理时，表面被改性为具有亲水性并提高了其对水性介质的粘附力。因此，多孔聚合物基板的粘附力通过电晕放电处理而提高，从而使得对多孔涂层浆料中的水性介质的涂布更加容易。
电晕放电处理可通过使用常规方法实施而没有具体的限制，其中放电剂量可以是30-300Wmin/m2、或50-120Wmin/m2，但不限于此。
此外，根据本公开内容另一实施方式的电极组件包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
具有多个孔的多孔聚合物基板；和
多孔涂层，形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，PeelStrength)与所述多孔涂层和所述电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤(剥离强度)/(层压强度)≤2.1。
在根据本公开内容以上实施方式的电极组件中，当基于有机溶剂的有机浆料用于形成多孔涂层用浆料时，不同于水性浆料，可无需粘性层。这是由于在将有机浆料施用并干燥在多孔基板上期间粘合剂聚合物以更大的量定位在多孔涂层的表面部分上，并因此能够提高多孔涂层和电极之间的粘附力。同时，在这种情况下，数学式1可在1.10-2.1或1.12-1.78的范围内。
根据本公开内容，无论使用水性浆料或有机浆料，当数学式1的范围满足以上限定的范围时，可提供具有优异的粘附力且所形成的多孔涂层的抗划伤性提高的电极组件。
在根据本公开内容实施方式的电极组件中，多孔涂层和电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)可以是25-300gf/15mm。当满足以上限定的范围时，可防止多孔涂层的孔尺寸和孔隙度减小的问题，并可解决多孔涂层抗剥离性退化的问题。
在根据本公开内容的电极组件中，多孔聚合物基板可以是多孔聚合物膜基板或多孔聚合物无纺网基板。
多孔聚合物膜基板可以是包括诸如聚乙烯或聚丙烯之类的聚烯烃的多孔聚合物膜。这种聚烯烃多孔聚合物膜在80-130℃的温度下可实现切断功能。
本文中，聚烯烃多孔聚合物膜可由包括诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、或聚戊烯之类的聚烯烃聚合物的聚合物单独或者以它们中两种或更多种的组合形成，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或超高分子量聚乙烯。
除此之外，多孔聚合物膜基板可通过将不同于聚烯烃的各种聚合物诸如聚酯之类成型为膜状来获得。此外，多孔聚合物膜基板可具有两层或更多层膜层的堆叠结构，其中每一层膜层可由包括诸如聚烯烃或聚酯之类的上述聚合物的聚合物单独或以它们中两种或更多种的组合形成。
除此之外，除上述聚烯烃以外，多孔聚合物膜基板和多孔无纺网基板还可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate)、聚酯(polyester)、聚缩醛(polyacetal)、聚酰胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚醚醚酮(polyetheretherketone)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚苯醚(polyphenyleneoxide)、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalene)单独或以它们中两种或更多种的组合形成。
除此之外，尽管对于多孔聚合物基板的厚度没有具体的限制，但多孔聚合物基板具有1-100μm、具体地5-50μm的厚度。尽管对存在于多孔聚合物基板中的孔的尺寸和孔隙度没有具体的限制，但孔尺寸和孔隙度可分别为0.01-50μm和0.1-95％。
在根据本公开内容实施方式的电极组件中，对于用于形成多孔涂层的无机颗粒没有具体的限制，只要它们是电化学稳定的即可。换句话说，对于可用于本文中的无机颗粒没有具体的限制，只要它们在可应用的电化学装置的操作电压范围内(例如，基于Li/Li+的0-5V)不会导致氧化反应和/或还原反应即可。具体地，当使用具有高介电常数的无机颗粒作为所述无机颗粒时，可通过增加诸如锂盐之类的电解质盐在液体电解质中的解离度来改善电解质的离子导电性。
出于上述原因，无机颗粒可以是具有5或更高的介电常数的无机颗粒、具有锂离子传输能力的无机颗粒、或者它们的组合。
具有5或更高的介电常数的无机颗粒可包括选自由Al2O3、SiO2、ZrO2、AlOOH、TiO2、BaTiO3、Pb(Zrx,Ti1-x)O3(PZT，其中0<x<1)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT，其中0<x<1,0<y<1)、(1-x)Pb(Mg1/2Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT，其中0<x<1)、氧化铪(HfO2)、SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZO3和SiC组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的混合物。
具有锂离子传输能力的无机颗粒可以是选自由磷酸锂(Li3PO4)、磷酸钛锂(LixTiy(PO4)3，0<x<2，0<y<3)、磷酸铝钛锂(LixAlyTiz(PO4)3，0<x<2，0<y<1，0<z<3)、诸如14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5之类的(LiAlTiP)xOy基玻璃(1<x<4，0<y<13)、钛酸镧锂(LixLayTiO3，0<x<2，0<y<3)、硫代磷酸锗锂(LixGeyPzSw，0<x<4，0<y<1，0<z<1，0<w<5)、锂氮化物(LixNy，0<x<4，0<y<2)、SiS2基玻璃(LixSiySz，0<x<3，0<y<2，0<z<4)、和P2S5基玻璃(LixPySz，0<x<3，0<y<3，0<z<7)组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的混合物。
除此之外，对于无机颗粒的平均粒径没有具体的限制。然而，无机颗粒优选具有0.001-10μm的平均粒径，以便形成具有均匀厚度的涂层并提供适当的孔隙度。
在根据本公开内容实施方式的电极组件中，用于形成多孔涂层的粘合剂聚合物可以是本领域中当前用于形成多孔涂层的粘合剂聚合物。具体地，可使用具有-200至200℃玻璃化转变温度(glass transition temperature，Tg)的聚合物。这是由于这种聚合物能够改善最终形成的多孔涂层的诸如柔性和弹性的机械性质。这种粘合剂聚合物起到使无机颗粒彼此连接并稳定地固定的粘合剂的作用，并因此有助于防止具有多孔涂层的隔板机械性质的退化。
除此之外，对于粘合剂聚合物来说，具有离子导电性不是必需的。然而，当使用具有离子导电性的聚合物时，可进一步改善电化学装置的性能。因此，可使用具有尽可能高的介电常数的粘合剂聚合物。事实上，由于盐在电解质中的解离度取决于用于电解质的溶剂的介电常数，因此具有更高介电常数的粘合剂聚合物能够提高电解质中的盐解离度。粘合剂聚合物可具有从1.0到100(测量频率＝1kHz)、具体地10或更高的范围内的介电常数。
除上述功能以外，粘合剂聚合物的特征可在于，在用液体电解质浸渍时，粘合剂聚合物发生凝胶化并因此表现出高度的溶胀(degree of swelling)。因此，粘合剂聚合物具有15-45MPa1/2、或者15-25MPa1/2和30-45MPa1/2的溶解度参数(即，Hildebrand溶解度参数，Hildebrand solubility parameter)。因此，与诸如聚乙烯之类的疏水聚合物相比，可更频繁地使用具有多个极性基团的亲水聚合物。当溶解度参数小于15MPa1/2和大于45MPa1/2时，对于粘合剂聚合物来说难以用常规的用于电池的液体电解质进行溶胀。
粘合剂聚合物的非限制性实例包括但不限于：聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯酸乙基己酯(polyethylhexyl acrylate)、聚丙烯酸丁酯(polybutyl acrylate)、聚甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸乙基己酯、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrro1idone)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(polyethylene-co-vinyl acetate)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide)、聚芳酯(polyarylate)、醋酸纤维素(cellulose acetate)、醋酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)、醋酸丙酸纤维素(cellulose acetatepropionate)、氰乙基普鲁兰多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalchol)、氰乙基纤维素(cyanoethyl cellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethyl sucrose)、普鲁兰多糖(pullulan)和羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)。
无机颗粒相对于粘合剂聚合物的重量比可以是50:50-99:1、具体地70:30-95:5。当无机颗粒相对于粘合剂聚合物的重量比满足以上限定的范围时，增加了粘合剂聚合物的含量以防止所得涂层的孔尺寸和孔隙度减小并解决由减小粘合剂聚合物含量导致的所得多孔涂层抗剥离性退化的问题。
除无机颗粒和粘合剂聚合物以外，根据本公开内容实施方式的电极组件还可进一步包括其他添加剂作为多孔涂层的成分。
尽管对于多孔涂层的厚度没有具体的限制，但多孔涂层可具有1-10μm、具体地1.5-6μm的厚度。除此之外，多孔涂层优选具有35-65％的孔隙度，但不限于此。
根据本公开内容的实施方式，多孔涂层可以是使用基于有机溶剂的有机浆料的油基涂层，或者是使用水作为溶剂的水性浆料衍生的水性涂层。在水性涂层的情况下，可取之处在于它促进了薄膜涂布并降低了隔板的阻抗。
根据本公开内容实施方式的电极组件可通过本领域中当前使用的方法获得。根据本公开内容的实施方式，将包含有分散在聚合物分散体中的无机颗粒的用于形成多孔涂层的浆料施用到多孔基板上并进行干燥以获得具有多孔涂层的隔板基底，所述聚合物分散体包括分散在溶剂中的粘合剂聚合物。随后，将包含有分散在溶剂中的粘性树脂的用于形成粘性层的浆料施用到多孔涂层上并进行干燥，以在隔板基底的至少一个表面上形成粘性层。为了施用用于形成粘性层的浆料，优选使用狭缝涂布工艺或浸渍涂布工艺。在这种情况下，当形成用于形成多孔涂层的浆料时，可控制无机颗粒的含量和粘合剂聚合物的含量以获得多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，Peel Strength)与粘性层和电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以上数学式1的电极组件。根据本公开内容一具体实施方式，可通过增加粘合剂聚合物的含量来增加剥离强度。在一变体中，当用于形成多孔涂层的浆料是基于水性溶剂的水性浆料时，可通过使多孔基板经受诸如电晕放电或等离子体放电之类的亲水处理来增加剥离强度。根据一具体实施方式，可通过增加隔板和电极之间的施压强度、温度、时间等来增加剥离强度。除此之外，可通过改变用于多孔涂层的粘合剂聚合物的类型或者粘合剂聚合物或粘性树脂的负载量来增加剥离强度。本文中，溶剂优选具有与被使用的粘合剂聚合物的溶解度参数相似的溶解度参数，并具有低沸点(boiling point)。这是旨在促进均质混合和随后的溶剂去除。可使用的溶剂的非限制性实例包括选自水、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲乙酮、和环己烷中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
根据本公开内容另一实施方式的电极组件可通过本领域中当前使用的方法获得。根据本公开内容的实施方式，将包含有分散在聚合物分散体中的无机颗粒的用于形成多孔涂层的浆料施用到多孔基板上并进行干燥以形成多孔涂层，所述聚合物分散体包括分散在溶剂中的粘合剂聚合物。当形成多孔涂层时，可控制相对湿度、无机颗粒的含量、粘合剂聚合物的含量等以获得多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，PeelStrength)与粘性层和电极之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)满足以上数学式1的电极组件。根据本公开内容一具体实施方式，可通过增加粘合剂聚合物的含量来增加剥离强度。根据本公开内容另一具体实施方式，可通过在形成多孔涂层时降低相对湿度来增加剥离强度。根据本公开内容又一具体实施方式，可通过同时增加粘合剂聚合物的含量和降低相对湿度来增加剥离强度。根据本公开内容再一具体实施方式，可在形成多孔涂层时通过降低速度、减小空气体积和通过降低温度来增加剥离强度。根据本公开内容还一具体实施方式，可通过增加隔板和电极之间的施压强度、温度、时间等来增加剥离强度。本文中，溶剂优选具有与所使用的粘合剂聚合物的溶解度参数相似的溶解度参数，并具有低沸点(boiling point)。这是旨在促进均质混合和随后的溶剂去除。可使用的溶剂的非限制性实例包括选自水、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲乙酮、和环己烷中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
尽管对于将用于形成多孔涂层的组合物涂布至多孔基板上的工艺没有具体的限制，但优选使用狭缝涂布或浸渍涂布工艺。狭缝涂布工艺包括将经由狭缝模具供应的组合物涂布至基板的全部表面上，并且能够依据从计量泵供应的流量控制涂层厚度。除此之外，浸渍涂布包括将基板浸渍在含有组合物的罐中以实施涂布，并且能够依据组合物的浓度和从组合物罐中移出基板的速率控制涂层厚度。此外，为了更精确地控制涂布厚度，可在浸渍之后通过Mayer棒等实施后计量。
然后，涂布有用于形成多孔涂层的组合物的多孔基板通过诸如烘箱之类的干燥器进行干燥，由此在多孔基板的至少一个表面上形成多孔涂层。
在多孔涂层中，无机颗粒在被堆积并彼此接触的同时通过粘合剂聚合物彼此粘合在一起。因此，在无机颗粒之间形成了间隙体积(interstitial volume)，并且间隙体积(interstitial Volume)成为空置空间以形成孔。
换句话说，粘合剂聚合物将无机颗粒彼此附接，从而可保持它们的粘合状态。例如，粘合剂聚合物使无机颗粒彼此连接并固定。除此之外，多孔涂层的孔是通过无机颗粒之间成为空置空间的间隙体积(interstitial volume)所形成的那些孔。该空间可由在无机颗粒的紧密堆积或密集堆积(closed packed or densely packed)结构中实质上彼此相对的无机颗粒所限定。
根据本公开内容又一实施方式的电化学装置包括被注入了电解质的电极组件，其中所述电极组件是根据本公开内容实施方式的上述电极组件。
电化学装置包括实施电化学反应的任何装置，并且其具体实例包括全部类型的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或诸如超级电容器装置之类的电容器(capacitor)。具体地，在二次电池中，优选包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池、或锂离子聚合物电池的锂二次电池。
根据本公开内容与隔板组合使用的两个电极(阴极和阳极)没有具体的限制，可籍由本领域通常已知的方法通过使电极活性材料粘合至电极集电器来获得。在电极活性材料中，阴极活性材料的非限制性实例包括可用于常规电化学装置的阴极的常规阴极活性材料。具体地，优选地使用锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁氧化物、或含有它们的组合的锂复合氧化物。阳极活性材料的非限制性实例包括可用于常规电化学装置的阳极的常规阳极活性材料。具体地，优选地使用诸如锂金属或锂合金之类的锂嵌入材料、碳、石油焦炭(petroleum coke)、活性炭(activated carbon)、石墨(graphite)、或其他碳质材料。阴极集电器的非限制性实例包括由铝、镍、或它们的组合制成的箔。阳极集电器的非限制性实例包括由铜、金、镍、镍合金或它们的组合制成的箔。
可用于根据本公开内容的电化学装置中的电解质是具有A+B-结构的盐，其中A+包括诸如Li+、Na+、K+或它们的组合之类的碱金属阳离子，B-包括诸如PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -、C(CF2SO2)3 -或它们的组合之类的阴离子，所述盐被溶解或者解离在包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)、伽马-丁内酯(γ-丁内酯)或它们的组合的有机溶剂中。然而，本公开内容不限于此。
取决于最终产品的制作工艺和最终产品所需的性质，注入电解质可在用于制造电池的工艺期间适当的步骤中实施。换句话说，注入电解质可在组装电池之前或在组装电池的最终步骤中实施。
下文中将更全面地描述实施例，以使得本公开内容能被容易地理解。然而，以下实施例可以多种不同的形式体现，并且不应解读为限制于本文所阐述的示例性实施方式。而是，提供这些示例性实施方式，使得本公开内容将是全面和完整的，并将本公开内容的范围完全传递给本领域技术人员。
实施例1
1)制作阳极
将人工石墨、炭黑、羧甲基纤维素(CMC)和粘合剂以95.8:1:1.2:2的重量比用水混合，以形成阳极浆料。将阳极浆料施用在铜箔(Cu-foil)上至50μm的厚度，以形成薄电极板，依次在135℃下干燥3小时或更久并经受压制(pressing)，由此提供阳极。
2)制作阴极
将阴极活性材料(LiCoO2)、导电材料(炭黑)和粘合剂(PVdF)以96:2:2的重量比引入至N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中并混合，以形成阴极浆料。将所得阴极浆料施用在作为阴极集电器的具有20μm厚度的铝箔上至3.1mAh/cm2的容量，由此提供阴极。
3)制作隔板基底
在室温下，将作为无机颗粒的Al2O3(Japanese Light Metal Co.,LS235，粒径500nm)和以下的粘合剂聚合物引入至水中并搅拌以制备均匀分散的浆料。在此使用的粘合剂聚合物包括羧甲基纤维素(CMC)和丙烯酸粘合剂。丙烯酸粘合剂是从甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙基己酯以25:75的摩尔比聚合的共聚物。CMC相对于丙烯酸粘合剂的重量比是30:70。具体地，将CMC引入至水中并均匀地搅拌，然后将丙烯酸粘合剂和无机颗粒依次地引入以制备用于形成多孔涂层的浆料。在浆料中，无机颗粒和粘合剂聚合物以93.5:6.5的重量比使用。通过利用刮刀将浆料施用在聚乙烯多孔基板(W scope Co.,WL11B，气体渗透时间150sec/100cc)的一个表面上，然后进行干燥以得到具有多孔涂层的隔板基底。所述多孔涂层具有4μm的厚度。
4)粘性层涂布
将包括均质地分散在水中的粘性聚合物颗粒(LP25,Zeon,包括丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物的粘性聚合物颗粒)的用于形成粘性层的浆料施用在从3)获得的隔板基底的表面上，然后进行干燥以形成粘性层。在用于形成粘性层的浆料中，以5重量％的浓度使用粘性树脂颗粒。将用于形成粘性层的浆料以1.0g/m2的量施用在从3)获得的隔板多孔涂层上，然后进行干燥，以在隔板基底的表面上形成粘性层。
5)隔板和电极的粘附
然后，将隔板和电极依次地堆叠，使得粘性层可面向1)的电极的阳极活性材料层，然后在90℃的温度、8.5MPa下实施压制1秒，以获得包括隔板和阳极的堆叠体的电极组件。
比较例1
以与实施例1相同的方式获得电极组件，区别之处在于：用于形成多孔涂层的浆料中无机颗粒相对于粘合剂的重量比为97:3。
实施例2
以与实施例1相同的方式获得1)阴极和2)阳极。
3)制作隔板
将PVdF-HFP和氰乙基聚乙烯醇以85:15的重量比混合，并将所得混合物加入至丙酮中并在50℃下溶解约12小时，以获得粘合剂聚合物溶液。将Al2O3无机颗粒加入至所得粘合剂聚合物溶液中。在此，无机颗粒相对于粘合剂聚合物的重量比是85:15。将含有加入其中的无机颗粒的粘合剂聚合物溶液引入至珠磨机(bead mill)中以粉碎并分散无机颗粒3小时，以获得用于形成多孔涂层的浆料。
通过浸渍涂布工艺将用于形成多孔涂层的浆料施用在具有7μm厚度的聚烯烃多孔聚合物基板的两个表面上。然后，在70℃下的烘箱中实施干燥，同时维持40％的相对湿度，以获得隔板。
4)隔板和电极的粘附
然后，将隔板和电极依次地堆叠，使得粘性层可面向1)的电极的阳极活性材料层，然后在90℃的温度、8.5MPa下实施压制1秒，以获得包括隔板和阳极的堆叠体的电极组件。
比较例2
以与实施例2相同的方式获得电极组件，区别之处在于：在涂布多孔涂层期间维持65％的相对湿度。
实施例3
以与实施例2相同的方式获得电极组件，区别之处在于：用于形成多孔涂层的浆料中无机颗粒相对于粘合剂聚合物的重量比为89.5:10.5。在涂布多孔涂层期间维持40％的相对湿度。
比较例3
以与实施例2相同的方式获得电极组件，区别之处在于：用于形成多孔涂层的浆料中无机颗粒相对于粘合剂聚合物的重量比为89.5:10.5，且增加粘性树脂的负载量。
粘附力的评价
1)界面粘附力的比较
使用根据实施例1至3和比较例1至3的每一个电极组件以确定多孔聚合物基板和多孔涂层之间的粘附力(剥离强度，Peel Strength)与电极和隔板的面向该电极的最外表面(多孔涂层或粘性层)之间的粘附力(层压强度，Lami Strength)。结果示出在下表1中。
确定方法如下所示。
剥离强度的确定：将根据实施例1至3和比较例1至3的每一个隔板切割成15mm×100mm的尺寸。将双面胶带附接至玻璃板上，并将隔板附接于其上，使得多孔涂层表面可粘附至胶带。然后，将粘附的隔板的末端安装至UTM仪器(LLOYD Instrument LF Plus)，并通过以180°和300mm/min的速率施加力来确定将多孔涂层和多孔聚合物基板彼此分离所需的力。
层压强度的确定：阳极以与实施例1的1)相同的方式制作阳极并将其切割成15mm×100mm的尺寸。将根据实施例1至3和比较例1至3的每一个隔板切割成15mm×100mm的尺寸。将制备的隔板和阳极依次地堆叠，将所得堆叠体***至100μm的PET膜之间，然后通过利用平压来进行粘附。在此，以在90℃和8.5MPa下加热1秒来使用平压。将粘附的隔板和阳极的末端安装至UTM仪器(LLOYD Instrument LF Plus)，并通过以180°和300mm/min的速率施加力来确定将阳极和隔板的面向阳极的最外表面(粘性层或多孔涂层)彼此分离所需的力。
[表1]
Figure BDA0002094597500000201
从表1中能够看出，在实施例1至3的情况下，多孔涂层和多孔聚合物基板之间的粘附力高于多孔涂层和电极之间的粘附力。相比之下，比较例1至3表现出与实施例1至3相反的趋势。因此，在比较例1至3的情况下，未与电极粘附，涂层被划伤，和组装可加工性差。结果，比较例1至3中每一个均不适合用于电化学装置的隔板。

Claims (13)

1.一种电极组件，包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个所述电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
隔板基底，所述隔板基底包括具有多个孔的多孔聚合物基板、和形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定；和
粘性层，所述粘性层形成在所述隔板基底的至少一个表面上、设置为面向两个所述电极之一、且包含粘性树脂，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的剥离强度与所述粘性层和所述电极之间的层压强度满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤剥离强度/层压强度≤2.1，
且其中所述层压强度为25-300gf/15mm；
其中，所述剥离强度被定义为将多孔涂层和多孔聚合物基板彼此分离所需的力，并且所述剥离强度是通过以下方式确定：将隔板切割成15mm×100mm的尺寸，将双面胶带附接在玻璃板上以使得隔板的多孔涂层表面粘附至胶带，将隔板的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力；
所述层压强度被定义为将电极和隔板的面向两个电极之一的最外表面的多孔涂层彼此分离所需的力，并且所述层压强度是通过以下方式确定：制备具有15mm×100mm尺寸的阳极和具有15mm×100mm尺寸的隔板，将隔板和阳极堆叠并***具有100μm厚度的PET膜之间，通过利用在90℃和8.5MPa下加热1秒的平压实施粘附，将粘附的隔板和阳极的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中数学式1满足以下条件：
[数学式1]
1.12≤剥离强度/层压强度≤1.78。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述粘合剂聚合物是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙基己酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸乙基己酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰多糖和羧甲基纤维素组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述粘性树脂是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯、聚丙烯酸丁酯-共-甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰多糖和羧甲基纤维素组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
5.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述多孔聚合物基板经受电晕放电处理。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述无机颗粒相对于所述粘合剂聚合物的重量比为70:30-95:5。
7.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述多孔涂层具有1-10μm的厚度且所述粘性层具有0.5-4μm的厚度。
8.一种电极组件，包括具有彼此相反极性的两个电极、和插置在两个所述电极之间的隔板，其中所述隔板包括：
具有多个孔的多孔聚合物基板；和
多孔涂层，所述多孔涂层形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上且包含多个无机颗粒和粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物位于所述无机颗粒的全部表面或部分表面上以使所述无机颗粒彼此连接并固定，且
其中所述多孔聚合物基板和所述多孔涂层之间的剥离强度与所述多孔涂层和所述电极之间的层压强度满足以下数学式1：
[数学式1]
1.10≤剥离强度/层压强度≤2.1，
且其中所述层压强度为25-300gf/15mm；
其中，所述剥离强度被定义为将多孔涂层和多孔聚合物基板彼此分离所需的力，并且所述剥离强度是通过以下方式确定：将隔板切割成15mm×100mm的尺寸，将双面胶带附接在玻璃板上以使得隔板的多孔涂层表面粘附至胶带，将隔板的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力；
所述层压强度被定义为将电极和隔板的面向两个电极之一的最外表面的多孔涂层彼此分离所需的力，并且所述层压强度是通过以下方式确定：制备具有15mm×100mm尺寸的阳极和具有15mm×100mm尺寸的隔板，将隔板和阳极堆叠并将***具有100μm厚度的PET膜之间，通过利用在90℃和8.5MPa下加热1秒的平压实施粘附，将粘附的隔板和阳极的末端部分安装在UTM仪器上，并以180°和300mm/min的速率施加力。
9.根据权利要求8所述的电极组件，其中数学式1满足以下条件：
[数学式1]
1.12≤剥离强度/层压强度≤1.78。
10.根据权利要求8所述的电极组件，其中所述粘合剂聚合物是选自由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙基己酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸乙基己酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰多糖和羧甲基纤维素组成的群组中的任一种、或者它们中两种或更多种的组合。
11.根据权利要求8所述的电极组件，其中所述多孔涂层具有1-10μm的厚度。
12.一种电化学装置，包括一个或多个如权利要求1或8所述的电极组件和注入所述电极组件中的电解质。
13.根据权利要求12所述的电化学装置，所述电化学装置是锂二次电池。
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