KR20240032714A - 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지 - Google Patents

결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20240032714A
KR20240032714A KR1020237038948A KR20237038948A KR20240032714A KR 20240032714 A KR20240032714 A KR 20240032714A KR 1020237038948 A KR1020237038948 A KR 1020237038948A KR 20237038948 A KR20237038948 A KR 20237038948A KR 20240032714 A KR20240032714 A KR 20240032714A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
binder
separator
methacrylate
acrylate
lithium
Prior art date
Application number
KR1020237038948A
Other languages
English (en)
Inventor
레이 리
하이양 강
이 정
청동 순
샤오화 아이
Original Assignee
컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 filed Critical 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
Publication of KR20240032714A publication Critical patent/KR20240032714A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1802—C2-(meth)acrylate, e.g. ethyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/20—Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/42—Nitriles
    • C08F220/44—Acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/14—Esterification
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42—Acrylic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H01M50/434—Ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/18—Spheres
    • C08L2205/20—Hollow spheres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

본 출원은 리튬 전지 기술 분야에 관한 것으로, 특히 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지에 관한 것이다. 여기서, 상기 결합재는 특정 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛과 제 3 단량체 유닛의 공중합으로 형성된 삼원 공중합물을 포함한다.

Description

결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지
본 출원은 리튬전지 기술 분야에 관한 것으로, 특히 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안 리튬 이온 전지의 응용 범위가 점점 더 넓어짐에 따라 리튬 이온 전지는 수력, 화력, 풍력과 태양열 발전소 등 에너지 저장 전원 시스템 및 전기 공구, 전기 자전거, 전기 오토바이, 전기 자동차, 군사 장비, 항공 우주 등 여러 분야에 널리 응용되고 있다. 리튬 이온 전지는 큰 발전을 이루었기 때문에 에너지 밀도, 순환 성능 및 안전 성능에 대한 요구 사항도 더 높아졌다.
리튬 이온 전지 분리막은 전자가 통과하는 것을 방지하고 이온이 전송되는 것을 허용하여 충방전 과정에서 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 빠른 전송을 완성하게 한다. 리튬 이온 전지의 분리막에는 결합재가 자주 사용된다. 그러나 기존의 결합재는 세라믹 입자와의 상용성이 떨어지고 자극편, 분리막과의 접착력이 떨어지는 문제가 있어 코팅 입자의 분말 이탈 현상을 일으켜 리튬 이온 전지의 안전 성능에 영향을 미치기 쉽다. 현재 상용화된 폴리올레핀 분리막 및 코팅막은 내열성이 비교적 낮고 열에 의해 쉽게 수축되며 쉽게 관통되는 단점이 있다. 이러한 결함은 리튬 덴드라이트 결정의 성장, 열폭주, 양극과 음극의 직접적인 접촉 현상을 유발하여 전지 단락 현상이 나타나 리튬 이온 전지의 안전성과 수명에 영향을 미친다.
따라서 선행 기술에 여전히 내고온, 고성능 및 높은 안전성을 갖춘 포괄적인 성능이 우수한 분리막을 제공할 필요가 있다.
본 출원은 상기 과제를 감안하여 진행되었고 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. 위의 목적을 달성하기 위해 본 출원의 제 1 측면에서 결합재에 관한 것으로 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛, 제 3 단량체 유닛의 공중합으로 형성된 삼원 공중합물을 갖는다. 여기서 상기 제 1 단량체는 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르에서 선택되고, 상기 제 2 단량체는 아크릴로니트릴과 메타크릴로나이트릴 중 적어도 한가지에서 선택되며, 상기 제 3 단량체는 적어도 하나의 임의로 치환된 (메트)아크릴아마이드에서 선택된다. 여기서 상기 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛 및 제 3 단량체 유닛의 몰비는 50~58:40~44:2~6이다.
아크릴산 에스테르류 단량체는 결합재의 점도와 팽윤 방지 능력을 증가시킬 수 있으며, 분자 세그먼트의 유연한 단량체 세그먼트는 결합재의 유리화 온도를 조절할 수 있어 결합재의 점도를 높이는 긍정적인 역할을 한다. 사이아노기는 극성이 강하여 이온 전도율을 촉진할 수 있다. 아마이드기의 주요 작용은 연결 작용이고 정상적인 첨가 반응 메커니즘을 통해 중합하여 분자량을 증가시키고 결합재를 안정화시키는 역할도 한다. 이 세 가지 단량체의 몰비를 일정한 범위 내로 제어한다면, 결합재의 점도를 보장할 뿐만 아니라 결합재의 분자량과 유리화 온도를 제어할 수 있다.
임의의 구현 방식에서 상기 삼원 공중합물은 다음과 같은 일반식(I)의 구조를 가지고 있다.
(I)
여기서 R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H 또는 메틸이고,
R2는 C1-C20 알킬, C3-C20 시클로알킬 또는 C1-C20 하이드록시알킬이며, 바람직하게는 C1-C12 알킬, C3-C12 시클로알킬 또는 C1-C12 하이드록시알킬이다. R2에 대하여 더 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸기, n-펜틸, n-옥틸, 이소옥틸, 2-에틸헥실, 도데실 또는 이소보르닐이며,
R3은 H 또는 OR4로 치환된 C1-C6 알킬이고, R4는 H 또는 C1-C6 알킬이다. R4에 대하여 더 바람직하게는 H, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 n-부틸이다.
x, y와 z는 독립적으로 50-2000에서 선택한 정수이고, 바람직하게는 100-500에서 선택한 정수이다.
임의의 구현 방식에서 상기 삼원 공중합물의 무게 평균 분자량 Mw는 40000-150000g/mol이고, 바람직하게는 60000-120000g/mol이다. 결합재의 무게 평균 분자량은 상기 범위 내에 있다면 사전 압출 공정에서 결합재가 일정한 유동성을 갖도록 할 수 있으므로 셀의 제조 과정에서 결합재의 결합 효과를 보장한다.
임의의 구현 방식에서 상기 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르는 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, n-부틸 아크릴레이트, 이소뷰틸 아크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴산, 2-하이드록시에틸 아크릴산, 2-하이드록시프로필 아크릴산, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, n-도데실 메타크릴레이트, 메트아크릴산 2-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트에서 선택된 한가지 또는 몇가지이다. 임의의 구현 방식에서, 상기 제 3 단량체는 아크릴아마이드, N-메틸아크릴아마이드와 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드에서 선택된 한가지 또는 몇가지이다.
임의의 구현 방식에서, 상기 삼원 공중합물의 유리화 온도 Tg는 -20℃ 내지 40℃이고, 바람직하게는 0℃ 내지 20℃이다.
본 출원의 제 2 측면에서 분리막에 관한 것이고, 순차적으로 스태킹된 기층과 결합층을 포함한다.
여기서, 상기 결합층은 청구항 제 1 항 내지 제 6 항 중 임의의 한 항에 따른 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자를 갖는다.
본 출원의 결합재는 비교적 강한 접착력을 갖고 있고 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 접착력을 향상시켰으며 분리막 코팅 입자의 분말 이탈 현상을 방지하였다. 열팽창 마이크로스페어는 전지의 열폭주가 발생할 때 빠르게 팽창하여 마이크로스페어 입자 사이의 공간을 적시에 채워 분리막의 클로즈드셀 성능을 향상시킬 수 있다. 세라믹 입자는 온도가 상승할 때 분리막의 치수 안정성을 보장하고 세 가지 물질의 시너지 효과로 리튬 이온 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
임의의 구현 방식에서, 상기 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도는 40-100℃이고, 바람직하게는 60-90℃이다. 상기 열팽창 마이크로스페어의 평균 입경인 Dv50 값은 0.1μm-2μm이고, 바람직하게는 0.3μm-1.5μm이다.
임의의 구현 방식에서 상기 세라믹 입자는 알루미나, 보에마이트, 이산화규소, 이산화티타늄 중 적어도 한가지이며, 그의 평균 입경인 Dv50 값은 0.5μm-5μm이고 바람직하게는 1μm-3.5μm이다.
임의의 구현 방식에서 상기 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자의 질량비는 25-30:10-20:50-65이다.
상기 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 질량비를 특정 범위 내로 제어함으로써 분리막의 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다. 결합재의 양이 적을 경우 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자를 완전히 코팅 및 결합할 수 없기 때문에 분말이 이탈하는 현상이 나타난다. 결합재가 많을 경우 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 비율에 영향을 주기 때문에 열팽창 마이크로스페어의 팽창 효율을 감소시킬 수 있다. 열팽창 마이크로스페어의 함량이 적으면 팽창 후 분리막을 완전히 클로즈드셀할 수 없다. 세라믹 입자의 함량이 적으면 분리막의 열 안정성에 영향을 미쳐 리튬 이온 전지의 안전 성능에 영향을 미칠 수 있다.
본 출원의 제 3 측면에서 리튬 이온 전지에 관한 것이고, 본 출원의 제 1 측면의 결합재 또는 본 출원의 제 2 측면의 분리막을 포함한다.
본 출원의 제 4 측면에서 전지팩에 관한 것이고, 본 출원의 제 3 측면의 리튬 이온 전지를 포함한다
본 출원의 제 5 측면에서 전기 장치에 관한 것이고, 본 출원의 제 3 측면의 리튬 이온 전지 또는 본 출원의 제 4 측면의 전지팩을 포함한다.
본 출원의 기술적 수단을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 아래는 본 출원의 실시예에서 사용되는 도면에 대하여 간단히 설명하도록 한다. 아래 설명된 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 이 분야의 통상의 지식을 갖춘 자라면 창의적 노력을 들이지 않고도 이런 도면에 근거하여 기타 도면을 도출해낼 수 있다는 것이 분명하다.
도 1은 본 출원의 한 구현 방식에서 설명된 리튬 이온 2차 전지의 약도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 출원의 한 구현 방식에서 설명된 리튬 이온 2차 전지의 분해도이다.
도 3은 본 출원의 한 구현 방식에서 설명된 전지팩의 약도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 출원의 한 구현 방식에서 설명된 전지팩의 분해도이다.
도 5는 본 출원의 한 구현 방식에서 설명된 전지팩을 전원으로 사용하는 장치의 약도이다.
아래 도면의 자세한 설명을 적절하게 참조하여 본 출원의 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지의 구현 방식을 구체적으로 공개하였다. 하지만, 불필요한 상세한 설명이 생략되는 경우가 있다. 예를 들어 이미 알려진 사항에 대한 자세한 설명, 실제 동일한 구조에 대한 반복 설명을 생략하는 경우가 있다. 이는 아래 설명이 불필요하게 지루해지지 않도록 하여 이 분야의 기술자의 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해서이다. 또한, 도면 및 아래 설명은 이 분야의 기술자가 본 출원을 충분히 이해하기 위해 제공한 것으로 청구범위에 기재된 주제로 한정되어 있는 것은 아니다.
본 출원에 공개된 '범위'는 하한 및 상한의 형태로 제한하였고, 주어진 범위는 하나의 하한 및 상한을 선택하여 제한하였으며, 선택된 하한 및 상한은 특별한 범위의 경계를 제한하였다. 이러한 방식으로 제한된 범위는 끝 값을 포함하거나 끝 값을 포함하지 않을 수 있으며 임의로 조합할 수 있다. 즉, 모든 하한은 모든 상한과 조합하여 하나의 범위를 형성할 수 있다. 예를 들어, 특정 파라미터에 대해 60-120과 80-110의 범위를 나열하였다면 60-110과 80-120의 범위도 예상되었다는 것으로 이해해야 한다. 또한 나열된 최소 범위 값인 1과 2를 나열하였고 최대 범위 값인 3, 4, 5를 나열하였다면, 1-3, 1-4, 1-5, 2-3, 2-4, 2-5를 모두 예상되었다는 것이다. 본 출원에서 별도의 설명이 없는 한 수치 범위 'a-b'는 a에서 b 사이의 임의의 실수 조합의 축약 표현을 나타내며, 여기서 a와 b는 모두 실수이다. 예를 들어, 수치 범위 '0-5'는 본 출원에서 '0-5' 사이의 모든 실수를 나열했음을 나타내며, '0-5'는 이러한 수치 조합의 축약 표현일 뿐이다. 또한 어느 한 파라미터가 ≥2인 정수인 경우, 해당 파라미터가 예를 들어 정수 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 등임으로 공개되는 것과 같다.
특별한 설명이 없는 한, 본 출원의 모든 구현 방식과 선택적 구현 방식은 서로 결합하여 새로운 기술적 수단을 형성할 수 있다.
특별한 설명이 없다면 본 출원의 모든 기술적 특징과 선택적 기술적 특징은 서로 결합하여 새로운 기술적 수단을 형성할 수 있다.
특별한 설명 없다면 본 출원의 모든 단계는 순서대로 진행할 수 있고 랜덤으로 진행할 수도 있으며, 바람직하는 것은 순서대로 진행하는 것이다. 예를 들어, 방법에는 단계 (a)와 (b)가 포함되어 있다면 해당 방법에는 순서대로 진행하는 단계(a)와 (b)를 포함할 수 있고 순서대로 진행하는 단계(b)와 (a)도 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법에 단계(c)도 포함할 수 있다고 언급하는 경우, 단계(c)가 임의의 순서로 방법에 추가할 수 있음을 나타내고, 예를 들어 방법에는 단계(a), (b)와 (c)가 포함될 수 있고, 단계(a), (c)와 (b)가 포함될 수도 있으며, 또한 단계(c), (a)와 (b)가 포함될 수도 있다.
특별한 설명이 없는 한, 본 출원에서 언급된 ‘포함한다’, ‘갖는다’는 오픈식이거나 크로즈식일 수 있다. 예를 들어, ‘포함한다’ 및 ‘갖는다’는 나열되지 않는 다른 성분을 포함하거나 갖는다는 것을 나타낼 수 있고, 나열된 성분만 포함하거나 갖는다는 것을 나타낼 수 있다.
특별한 설명이 없는 한, 본 출원에서 '또는'이라는 용어는 포괄적인 것이다. 예를 들어, ‘A 또는 B’라는 구절은 ‘A, B, 또는 A와 B 둘 다’라는 뜻이다. 보다 구체적으로, 아래 임의의 조건이 모두 ‘A 또는 B’를 만족한다. A는 참(또는 존재)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음)이다; A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재)이다. 또는 A와 B는 모두 참(또는 존재)이다.
'(메트)아크릴산’이라는 용어는 아크릴산과 메타크릴산의 기술적 수단을 포함한다. ‘(메트)아크릴아마이드’이라는 용어는 아크릴아마이드와 메타크릴아미드의 기술적 수단을 포함한다.
현재 선행 기술에서 리튬 이온 전지에 사용되는 분리막은 접착력이 부족하고 결합재와 세라믹 입자의 상용성이 떨어지는 문제가 보편적으로 존재하여 상기 분리막의 내열성이 낮고 열을 받으면 쉽게 수축되고 쉽게 관통된다. 이런 상황에서 유리한 것은 결합재의 접착력과 분리막의 각 성분의 상용성을 향상시켜 열폭주 상태에서 안정성을 유지하고 클로즈드셀을 구현하며 기체 투과율을 감소시킨 것이다. 따라서 이 분야는 분리막에 사용되는 새로운 결합재가 필요하며, 이 결합재는 분리막의 각 성분을 효과적으로 결합시키고 이러한 성분과 함께 극한 조건에서 분리막의 안전성과 안정성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 제 1 측면에서 결합재에 관한 것으로 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛, 제 3 단량체 유닛의 공중합으로 형성된 삼원 공중합물을 갖는다. 여기서 상기 제 1 단량체는 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르에서 선택하였다. 상기 제 2 단량체는 아크릴로니트릴과 메타크릴로나이트릴 중 적어도 한가지에서 선택하였다. 상기 제 3 단량체는 적어도 한가지 임의로 대체하는 (메트)아크릴아마이드에서 선택하였다. 여기서 상기 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛과 제 3 단량체 유닛의 몰비는 50-58:40-44:2-6이다.
위의 세 가지 유형의 단량체 중 아크릴산 에스테르류 단량체는 결합재의 점도와 팽윤 방지 능력을 증가시킬 수 있으며, 분자 세그먼트의 유연한 단량체 세그먼트는 결합재의 유리화 온도를 조절할 수 있어 결합재의 점도를 높이는 긍정적인 역할을 한다. 사이아노기는 극성이 강하여 이온 전도율을 촉진할 수 있다. 아마이드기의 주요 작용은 연결 작용이고 정상적인 첨가 반응 메커니즘을 통해 중합하여 분자량을 증가시키고 결합재를 안정화시키는 역할을 한다. 이 세 가지 단량체의 몰비를 일정한 범위 내로 제어하는 것을 통해 결합재의 점도를 보장하였을 뿐만 아니라 결합재의 분자량과 유리화 온도를 제어하였다.
일부 구현 방식에서 상기 삼원 공중합물은 다음과 같은 일반식(I)의 구조를 가지고 있다.
(I)
여기서 R1은 서로 같거나 다른 독립적인 H 또는 메틸이고,
R2는 C1-C20 알킬, C3-C20 시클로알킬 또는 C1-C20 하이드록시알킬이며, 바람직하게는 C1-C12 알킬, C3-C12 시클로알킬 또는 C1-C12 하이드록시알킬이다. R2에 대하여 더 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸기, n-펜틸, n-옥틸, 이소옥틸, 2-에틸헥실, 도데실 또는 이소보르닐이며,
R3은 H 또는 OR4로 치환된 C1-C6 알킬이고, R4는 H 또는 C1-C6 알킬이다. R4에 대하여 더 바람직하게는 H, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 n-부틸이다.
x, y와 z는 독립적으로 50-2000에서 선택한 정수이고, 바람직하게는 100-500에서 선택한 정수이다.
본 출원에서 상기 일반식(I)의 구조는 본 출원의 삼원 공중합물을 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르, (메트)아크릴로니트릴 및 (메트)아크릴아마이드의 교대 블록 공중합물 형태로 한정하는 것이 목적이 아니고, 각 단량체 유닛의 유형과 상대적 수를 나타낸다. 위의 구조에는 상기 단량체 유닛의 다른 가능한 블록 공중합물 및 랜덤 공중합물이 포함되어 있다는 점을 이해해야 한다. 본 출원의 결합재는 또한 상기 일반식(I)의 구조를 갖는 삼원 공중합물의 혼합물도 포함할 수 있다. x, y와 z의 선택은 최종 삼원 공중합물에서 각 단량체 유닛의 상대적 비율이 상기 제한된 범위를 충족하도록 해야 한다. 또한, * 표기에 대응되는 것은 상기 삼원 공중합물의 말단기이다. 위에서 설명한 봐와 같이 그 함량은 매우 낮아 상기 삼원 공중합물에 실질적인 영향을 미치지 않는다.
일부 구현 방식에서 상기 삼원 공중합물의 무게 평균 분자량 Mw는 40000-150000g/mol이고, 바람직하게는 60000-120000g/mol이다. 결합재의 무게 평균 분자량은 상기 범위 내에 있다면 사전 압출 공정에서 결합재가 일정한 유동성을 갖도록 할 수 있으므로 셀의 제조 과정에서 결합재의 결합 효과를 보장한다.
일부 구현 방식에서 상기 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르는 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, n-부틸 아크릴레이트, 이소뷰틸 아크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴산, 2-하이드록시에틸 아크릴산, 2-하이드록시프로필 아크릴산, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, n-도데실 메타크릴레이트, 메트아크릴산 2-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트에서 선택된 한가지 또는 몇가지이다. 다른 구현 방식에서, 상기 제 3 단량체는 아크릴아마이드, N-메틸아크릴아마이드, N-(부톡시메틸)아크릴아마이드에서 선택된 한가지 또는 몇가지이다.
일부 구현 방식에서, 상기 삼원 공중합물의 유리화 온도 Tg는 -20℃ 내지 40℃이고, 바람직하게는 0℃ 내지 20℃이다. 상기 삼원 공중합물의 Tg를 조절함으로써 그의 유동성을 개선하여 더 쉽게 적용할 수 있고 세라믹 입자와 더 잘 어울리도록 할 수 있다. 상기 Tg는 다음과 같은 시험 방법을 통해 얻을 수 있다. 1. 시료 제작: 필름 모양의 시료는 직경이 6mm인 작은 원판으로 프레싱하고 1~3mg을 취하고 Al 도가니에 넣어 평평하게 누르고 도가니 뚜껑을 거꾸로 덮고, 고체 모양의 시료는 1~3mg을 취하고 도가니 뚜껑을 덮는다. 2. 파라미터 설정: 질소 가스 환경, 스위핑 가스 50mL/min, 쉴딩 가스 100mL/min; 3. 온도 상승 프로그램: 10℃/min, 35℃~200℃, 300℃에서 3min 보온한다. 10℃/min, 200℃~-40℃, -40℃에서 3min 보온한다. 10℃/min, -40℃~200℃, 끝. 사용된 기기는 Discovery 250 모델인 시차 주사 열량계이다.
본 출원의 제 2 측면에서 분리막에 관한 것이고, 순차적으로 스태킹된 기층과 결합층을 포함한다.
여기서, 상기 결합층은 본 출원의 제 1 측면에서 제공한 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자를 갖는다.
본 출원의 결합재는 비교적 강한 접착력을 갖고 있고 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 접착력을 향상시켰으며 분리막 코팅 입자의 분말 이탈 현상을 방지하였다. 열팽창 마이크로스페어는 전지의 열폭주가 발생할 때 빠르게 팽창하여 마이크로스페어 입자 사이의 공간을 적시에 채워 분리막의 클로즈드셀 성능을 향상시킬 수 있다. 세라믹 입자는 온도가 상승할 때 분리막의 치수 안정성을 보장하고 세 가지 물질의 시너지 효과로 리튬 이온 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 기층은 선행 기술에서 분리막은 보편적으로 사용되는 재료를 사용할 수 있고 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌-폴리에틸렌 복합 재료, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르 재료를 포함하지만 이에 한하지 않고, 예를 들어 PET 필름, 셀룰로오스 필름, 스판덱스 또는 아라미드 필름 등이다. 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌-폴리에틸렌 복합 재료이다. 기층의 두께는 5-100μm일 수 있고 10-50μm일 수도 있다. 상기 기층에는 리튬 이온이 분리막을 통과하여 효과적으로 전도될 수 있도록 미세 구멍이 널리 퍼져 있을 수 있으며 미세 구멍의 직경은 40-200nm일 수 있고, 예를 들어 60-120nm일 수 있다.
상기 결합층은 본 출원의 제 1 측면에서 제공한 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자를 갖는다. 결합재의 작용은 주로 접착력을 제공하고 기층과 결합층을 결합하고 결합층의 여러 성분을 함께 결합시키는 것이다. 열팽창 마이크로스페어는 코어 쉘 구조를 가지고 있으며 그의 외부 쉘층은 중합체 크로스링키지로 형성된 탄력이 있는 망상 코팅층이며 내부 코어층은 팽창성 물질 또는 상변화 재료이다. 예시적인 코어 재료는 탄화수소류로 실온에서는 액체이지만 상승하는 온도에서, 예를 들어 65℃에서는 기화 현상이 발생하고 부피가 팽창하여 전체 열팽창 마이크로스페어의 부피가 커지면서 마이크로스페어 입자 사이의 공간을 채워주어 분리막의 클로즈드셀 성능을 향상시킨다. 세라믹 입자는 치수 안정성이 우수하기 때문에 열폭주가 발생하는 고온에서도 분리막의 전체 모양이 안정적이고 파열되지 않도록 보장할 수 있다. 세라믹 입자는 무기질 재료이기 때문에 그 자체의 점도가 낮아 분산되기 쉬워 결합재로 서로를 단단히 결합하고 그와 열팽창 마이크로스페어를 단단히 결합시켜야 한다. 본 발명자는 본 출원의 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자를 조합하여 사용한다면 함께 고온에서 분리막의 기밀성을 개선하고 열폭주 조건에서 분리막의 통기성 값을 현저하게 감소시켜 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다.
일부 구현 방식에서, 상기 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도는 40-100℃이고, 바람직하게는 60-90℃이다. 상기 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도는 그의 코어 층에 있는 중합체의 유리화 온도를 말하며, 그 측정 방법은 위의 삼원 공중합물의 Tg의 측정 방법을 참조한다. 상기 열팽창 마이크로스페어의 평균 입경인 Dv50 값은 0.1μm-2μm이고, 바람직하게는 0.3μm-1.5μm이다. 평균 입경이 너무 작으면 열팽창 성능이 충분하지 않다. 평균 입경이 너무 크면 입자 사이의 간격이 너무 커서 결합에 불리하다.
일부 구현 방식에서 상기 세라믹 입자는 알루미나, 보에마이트, 이산화규소, 이산화티타늄 중 적어도 한가지이며, 그의 평균 입경인 Dv50 값은 0.5μm-5μm이고, 바람직하게는 1μm-3.5μm이다. 세라믹 입자는 난연성과 비교적 높은 경도치를 가지고 있어 열을 받아도 쉽게 변형되지 않기 때문에 치수 안정성이 우수하다. 세라믹 재료의 열전도율이 낮아 전지 중 일부 열폭주 포인트가 확대되어 전체적인 열폭주를 형성하는 것을 한층 더 방지할 수 있기에 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. 세라믹 입자 표면에는 -OH 등 친액성 원자단과 기가 대량으로 분포되어 있어 분리막의 합침성과 액체유지성을 증가시켜 리튬 이온 전지의 충방전 성능을 개선할 수 있다.
일부 구현 방식에서 상기 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 질량비는 25-30:10-20:50-65이다. 상기 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 질량비를 특정 범위 내로 제어함으로써 분리막의 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다. 결합재의 함량이 적을 경우 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자를 완전히 코팅 및 결합할 수 없기 때문에 분말이 이탈하는 현상이 나타난다. 결합재가 많을 경우 열팽창 마이크로스페어와 세라믹 입자의 비율에 영향을 주기 때문에 열팽창 마이크로스페어의 팽창 효율을 감소시킬 수 있다. 열팽창 마이크로스페어의 함량이 비교적 적고 팽창 후 분리막을 완전히 클로즈드셀할 수 없다. 세라믹 입자의 함량이 적으면 분리막의 열 안정성에 영향을 미치고 리튬 이온 전지의 안전 성능에 영향을 미칠 수 있다. 결합층을 제조할 때 각 성분의 첨가량을 조절하는 것을 통해 상대적 비율을 조절할 수 있다. 예를 들어 상기 3가지 성분을 일정한 무게 비율로 기계적 교반기에 넣고 탈이온수를 넣은 후 골고루 교반하여 수성 슬러리를 만든다. 얻어진 슬러리를 일정한 두께로 기층에 코팅하고 건조시키며, 코팅 밀도는 0.1-3g/m2일 수 있으며, 이를 롤링하면 분리막을 얻을 수 있다.
본 출원의 제 3 측면에서 리튬 이온 전지에 관한 것이고, 본 출원의 제 1 측면의 결합재 또는 본 출원의 제 2 측면의 분리막을 포함한다.
본 출원의 제 4 측면에서 전지팩에 관한 것이고, 본 출원의 제 3 측면의 리튬 이온 전지를 포함한다.
본 출원의 제 5 측면에서 전기 장치에 관한 것이고, 본 출원의 제 3 측면의 리튬 이온 전지 또는 본 출원의 제 4 측면의 전지팩을 포함한다.
본 출원의 리튬 이온 전지의 각 구성 요소의 재료는 넓은 범위에서 선택할 수 있다. 일부 구현 방안에서 상기 전지는 특별하게 리튬 이온 2차 전지이다. 아래 리튬 이온 2차 전지 셀의 전지 단량체에 대해 자세하게 설명한다.
통상적인 상황에서 리튬 이온 2차 전지는 양극 자극편, 음극 자극편, 분리막과 전해질을 포함한다. 전지를 충방전하는 과정에서 활성 이온은 양극 자극편과 음극 자극편 사이에 왕복으로 삽입되고 배출된다. 분리막은 양극 자극편과 음극 자극편 사이에 배치되어 분리하는 역할을 한다. 전해질은 양극 자극편과 음극 자극편 사이에서 이온을 전도하는 역할을 한다.
[전해액]
전해액은 양극 자극편과 음극 자극편 사이에서 이온을 전도하는 작용을 한다. 전해액에는 전해질염 및 용매를 포함한다.
본 출원에서, 전해질염은 리튬 이온 2차 전지에서 자주 사용되는 전해질염일 수 있고 예를 들어 리튬염일 수 있으며 위의 열 안정성이 높은 염인 리튬염, 저임피던스 첨가제로 사용되는 리튬염 또는 알루미늄 포일의 부식을 억제하는 리튬염을 포함할 수 있다. 실시예로 전해질염은 육불화인산리튬(LiPF6), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF4), 육불화비산리튬 일수화물(LiAsF6), 리튬비스플루오로설포닐이미드(LiFSI), 리튬비스마이드(LiTFSI), 삼불화메탄설폰산리튬(LiTFS), 리튬 옥살릴디플루오로 보레이트(LiDFOB), 리튬디플루오로포스페이트(LiPO2F2), 리튬 디플루오로 옥살레이트 포스페이트(LiDFOP), 플루오르화황산리튬(LiSO3F), 디플루오로디 옥살레이트(NDFOP), Li2F(SO2N)2SO2F, KFSI, CsFSI, Ba(FSI)2 및 LiFSO2NSO2CH2CH2CF3 중 한가지 이상을 선택할 수 있다.
용매의 종류는 특별한 제한이 없으며 실제 수요에 따라 선택할 수 있다. 일부 구현 방식에서 용매는 비수성 용매이다. 선택적으로, 용매는 사슬형 탄산 에테르, 고리형 탄산 에테르 및 카르복실산 에스테르 중 한가지 또는 몇가지를 포함할 수 있다. 일부 구현 방식에서 용매는 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC), 다이메틸 카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 에틸프로필카보네이트(EPC), 부틸렌카보네이트(BC), 플루오로에틸카보네이트(FEC), 포름산메틸(MF), 메틸아세테이트(MA), 에틸아세테이트(EA), n-프로필 아세테이트(PA), 메틸 프로피온에이트(MP), 에틸 프로피온에이트(EP), 폴리프로필렌(PP), 메틸 부티레이트(MB), 에틸 부티레이트(EB), 감마-부티롤락톤(GBL), 테트라히드로푸란, 술포란(SF), 다이메틸 설폰(MSM), 에틸 메틸 설폰(EMS) 및 다이에틸 설폰(ESE)에서 선택된 하나 이상이다.
일부 구현 방식에서 전해액은 또한 기타 첨가제도 포함할 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 음극 성막 첨가제를 포함할 수 있고 양극 성막 첨가제를 포함할 수도 있으며, 또한 전지의 일부 성능을 개선하는 첨가제, 예를 들어 과충전 성능을 개선하는 첨가제, 전지의 고온 성능을 개선하는 첨가제, 전지의 저온 성능을 개선하는 첨가제를 포함할 수도 있다. 예시적으로 첨가제는 불포화 결합이 함유되어 있는 고리형 탄산 에테르 화합물, 할로겐 치환된 고리형 탄산 에테르 화합물, 황산염 화합물, 아황산염 화합물, 술톤 화합물, 디술폰산 화합물, 니트릴 화합물, 방향족 화합물, 이소시안산염 화합물, 포스파젠 화합물, 고리형 산무수물 화합물, 아인산염 화합물, 인산염 화합물, 붕산염 화합물, 카르복실산염 화합물에서 선택된 적어도 하나이다.
[양극 자극편]
양극 자극편은 양극 집전체 및 양극 집전체의 적어도 한 표면에 배치된 양극 활성 물질층을 포함하며, 양극 활성 물질층은 양극 활성 재료와 전도제를 포함한다.
예시적으로, 양극 집전체는 자체 두께 방향에서 상대적인 두 개의 표면을 가지고 있으며, 양극 활성 물질층은 양극 집전체에서 상대적인 두 개의 표면 중 임의의 한가지 또는 두가지에 배치되어 있다.
본 출원의 리튬 이온 2차 전지에서 양극 집전체는 금속 포일 또는 복합 집전체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속 포일로 알루미늄 포일을 사용할 수 있다. 복합 집전체는 고분자 재료 기층과 고분자 재료 기층의 적어도 한 표면에 형성된 금속층을 포함할 수 있다. 복합 집전체는 금속 재료(예: 알루미늄, 알루미늄합금, 니켈, 니켈합금, 티타늄, 티타늄 합금, 은 및 은합금 등)를 고분자 재료 기재(예: 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE) 등의 기재)에 형성함으로써 형성할 수 있다.
양극 집전체의 표면에 배치된 양극 활성 물질층은 양극 활성 재료를 포함한다. 본 출원에서 사용되는 양극 활성 재료는 2차 전지에 사용되는 임의의 일반 양극 활성 재료를 가질 수 있다. 일부 구현 방식에서, 양극 활성 재료는 리튬 전이금속 산화물, 올리빈 구조인 리튬 함유 인산염 및 각각의 개질 화합물에서 선택된 한가지 또는 몇가지를 포함할 수 있다. 리튬 전이금속 산화물의 예시는 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬망간산화물, 리튬니켈코발트산화물, 리튬망간코발트산화물, 리튬니켈망간산화물, 리튬니켈코발트망간산화물, 리튬니켈코발트알루미늄산화물 및 그 개질 화합물 중 한가지 또는 몇가지를 포함하지만 이에 한하지 않는다. 올리빈 구조인 리튬 함유 인산염의 예시는 인산철리튬, 인산철리튬과 탄소의 복합 재료, 인산망간리튬, 인산망간리튬과 탄소의 복합 재료, 인산망간철리튬, 인산망간철리튬과 탄소의 복합 재료 및 그 개질 화합물 중 한가지 또는 몇가지를 포함하지만 이에 한하지 않는다. 이러한 재료들은 모두 상업적 경로를 통해 얻을 수 있다. 양극 활성 재료의 표면은 탄소로 코팅될 수 있다.
양극 활성 물질층은 선택적으로 전도제를 포함할 수 있다. 그러나 전도제의 종류에 구체적인 제한은 두지 않으며, 이 분야의 기술자는 실제 수요에 따라 선택할 수 있다. 예시적으로, 양극 재료에 사용되는 전도제는 초전도 카본, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 케첸 블랙, 탄소 양자점, 탄소 나노튜브, 그래핀 및 탄소 나노섬유에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
양극 활성 물질층에는 수성 결합재도 포함된다. 수성 결합재는 가용성 다당류와 그 유도체 및 수용성 또는 수분산성 중합체 중에서 선택된 한가지 또는 몇가지일 수 있다. 예시적으로, 수성 결합재는 메틸 셀룰로오스 및 그 염류, 잔탄검 및 그 염류, 키토산 및 그 염류, 알긴산 및 그 염류; 및 폴리에틸렌이민 및 그 염류, 폴리아크릴아마이드, 아크릴산 공중합물 및 그 유도체일 수 있다. 특히, 상기 수성 결합재는 잔탄검과 아크릴산 공중합물의 배합물이며, 배합 중량비는 2:1-0.2:2.8이다. 선택적으로 잔탄검의 무게 평균 분자량은 300000-2000000g/mol이고, 아크릴산 공중합물의 무게 평균 분자량은 100000-1000000g/mol이다.
본 출원에서는 이 분야에서 알려진 방법에 따라 양극 자극편를 제조할 수 있다. 예시적으로, 탄소를 코팅한 양극 활성 재료, 전도제 및 수성 결합재를 용매(예: 물)에 분산시켜 균일한 양극 슬러리를 형성할 수 있다. 양극 슬러리를 양극 집전체에 코팅하고 건조, 냉압 등 공정을 거친 후 양극 자극편을 얻을 수 있다.
[음극 자극편]
음극 자극편은 음극 집전체 및 음극 집전체의 적어도 한 표면에 배치된 음극 재료층을 포함하며, 상기 음극 재료층은 음극 활성 물질을 포함한다.
예시적으로, 음극 집전체는 자체 두께 방향에서 상대적인 두 개의 표면을 가지고 있으며, 음극 재료층은 음극 집전체에서 상대적인 두 개의 표면 중 임의의 하나 또는 둘 위에 배치되어 있다.
본 출원의 리튬 이온 2차 전지에서 음극 집전체는 금속 포일 또는 복합 집전체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속 포일로 구리 포일을 사용할 수 있다. 복합 집전체는 고분자 재료 기층과 고분자 재료 기재의 적어도 한 표면에 형성된 금속층을 포함할 수 있다. 복합 집전체는 금속 재료(예: 구리, 구리합금, 니켈, 니켈합금, 티타늄, 티타늄 합금, 은 및 은합금 등)를 고분자 재료 기재(예: 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE) 등의 기재)에 형성함으로써 형성할 수 있다.
본 출원의 리튬 이온 2차 전지에서 음극 재료층은 일반적으로 음극 활성 물질과 선택적 결합재, 선택적 전도제 및 기타 선택적 보조제를 포함하며 일반적으로 음극 슬러리를 코팅하고 건조시킨 후 형성된다. 음극 슬러리 코팅은 일반적으로 음극 활성 물질 및 선택적 전도제와 결합재 등을 용매에 분산시키고 균일하게 교반하여 형성된다. 용매는 N-메틸피롤리돈(NMP) 또는 탈이온수일 수 있다.
음극 활성 물질의 구체적인 종류에 제한은 두지 않으며, 이 분야에서 알려진 리튬 이온 2차 전지 음극에 사용할 수 있는 활성 물질을 사용할 수 있으며, 이 분야의 기술자는 실제 수요에 따라 선택할 수 있다. 예시적으로, 음극 활성 물질은 흑연, 소프트 카본, 하드 카본, 중간상 탄소 마이크로스페어, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 단질 실리콘, 산화규소 화합물, 규소 탄소 복합체, 티탄산 리튬 중에서 선택된 한가지 또는 몇가지일 수 있다.
예시적으로, 전도제는 초전도 카본, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 케첸 블랙, 탄소 양자점, 탄소 나노튜브, 그래핀 및 탄소 나노섬유에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
예시적으로, 결합재는 스티렌부타디인 고무무(SBR), 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴산나트륨(PAAS), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리비닐 알코올(PVA), 알긴산나트륨(SA), 폴리메타크릴산(PMAA) 및 카복시메틸 키토산(CMCS) 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
기타 선택적 보조제는 예를 들어 증점제(예: 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(CMC-Na)) 등일 수 있다.
[분리막]
전해액을 사용하는 리튬 이온 2차 전지에는 분리막을 포함한다. 분리막은 양극 자극편과 음극 자극편 사이에 배치되어 분리하는 역할을 한다. 본 출원의 분리막은 위에 설명한 바와 같다. 그러나 본 출원의 리튬 이온 전지는 또한 일반적인 분리막을 추가로 포함될 수 있다. 일반적인 분리막의 종류는 특별한 제한이 없으며, 임의의 잘 알려진 화학적 안정성과 기계적 안정성이 우수한 다공성 구조 분리막을 선택할 수 있다. 일부 구현 방식에서, 일반적인 분리막의 재질은 유리 섬유, 부직포, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 중에서 한가지 이상을 선택할 수 있다. 분리막은 단층 필름일 수 있고 다층 복합 필름일 수 있으며 특별한 제한이 없다. 분리막이 다층 복합 필름인 경우, 각 층의 재료는 동일하거나 다를 수 있으며, 특별한 제한이 없다.
일부 구현 방식에서 양극 자극편, 음극 자극편과 분리막은 와인딩 방식 또는 스태킹 방식을 통해 전극 조립체로 만들 수 있다.
일부 구현 방식에서, 상기 2차 전지는 외부 포장을 포함할 수 있다. 해당 외부 포장은 상기 전극 조립체와 전해질을 패킹하는 데 사용할 수 있다.
일부 구현 방식에서, 상기 2차 전지의 외부 포장은 하드 플라스틱 케이스, 알루미늄 케이스, 스틸 케이스 등과 같은 하드 케이스일 수 있다. 상기 2차 전지의 외부 포장은 파우치형 소프트 팩과 같은 소프트 팩일 수도 있다. 소프트팩의 재질은 플라스틱일 수 있으며, 플라스틱은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PBT) 및 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS) 등을 예로 할 수 있다.
본 출원은 상기 2차 전지의 형상에 대해 특별한 제한이 없으며, 원통형, 사각형 또는 기타 임의의 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 1은 하나의 예시인 사각형 구조의 리튬 이온 2차 전지(5)이다.
일부 구현 방식에서, 도 2에 도시된 바와 같이 외부 포장은 케이스(51) 및 커버패널(53)을 포함할 수 있다. 여기서, 케이스(51)는 밑판과 밑판에 연결된 측면판을 포함할 수 있으며, 밑판과 측면판이 둘러싸여 수용 공간을 형성한다. 케이스(51)은 수용 공간과 연통되는 개구부를 가지고 있으며, 커버패널(53)은 상기 수용 공간을 폐쇄하기 위해 상기 개구부에 덮어 있도록 배치되어 있다. 양극 자극편, 음극 자극편과 분리막은 와인딩 방식 또는 스태킹 방식을 통해 전극 조립체(52)로 형성한다. 전극 조립체(52)는 상기 수용 공간에 패킹되어 있다. 전해액은 전극 조립체(52)에 침윤되어 있다. 리튬 이온 2차 전지(5)에 포함된 전극 조립체(52)의 수는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 이 분야의 기술자는 구체적인 실제 수요에 따라 선택할 수 있다.
일부 구현 방식에서 리튬 이온 2차 전지는 전지 모듈(4)로 조립될 수 있으며, 전지 모듈(4)에 포함된 리튬 이온 2차 전지의 수는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 구체적인 수량은 이 분야의 기술자가 전지 모듈(4)의 응용 및 용량에 따라 선택할 수 있다. 전지 모듈(4)에서, 복수 개의 리튬 이온 2차 전지(5)는 전지 모듈의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 물론 다른 임의의 방식대로 배열할 수도 있다. 또한, 체결구를 통해 해당 복수 개의 리튬 이온 2차 전지(5)를고정시킬 수 있다. 선택적으로, 전지 모듈(4)는 또한 수용 공간이 있는 케이스도 포함할 수 있으며, 복수 개의 리튬 이온 2차 전지(5)는 해당 수용 공간에 수용되어 있다.
일부 구현 방식에서 상기 리튬 이온 2차 전지(5) 또는 전지 모듈(4)는 전지팩(1)을 조립할 수 있고, 전지팩(1)에 포함된 리튬 이온 2차 전지(5) 또는 전지 모듈(4)의 수는 이 분야의 기술자가 전지팩(1)의 응용 및 용량에 따라 선택할 수 있다.
도 3과 도 4는 하나의 예시인 전지팩(1)이다. 도 3과 도 4를 참조하여, 전지팩(1)에는 전지 케이스 및 전지 케이스 안에 배치되어 있는 복수 개의 전지 단량체가 포함될 수 있다. 전지 케이스는 상단 박스(2)와 하단 박스(3)을 포함하며, 상단 박스(2)는 하단 박스(3)에 덮을 수 있으며 전지 단량체를 수용하는 폐쇄 공간을 형성한다.
또한, 본 출원은 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 본 출원에서 제공하는 전지팩을 포함한다. 상기 전지팩은 상지 장치의 전원으로 사용될 수 있고, 상지 장치의 에너지 저장 유닛으로 사용될 수도 있다. 상기 장치는 모바일 장비(예: 휴대폰, 노트북), 전기 차량(예: 전기 자동차, 하이브리드 전기차, 플러그인 하이브리드 전기차, 전기 자전거, 전기 스쿠터, 전기 골프 카트, 전기 트럭 등), 전기 열차, 선박 및 위성, 에너지 저장 시스템 등일 수 있지만 이에 한하지 않는다. 상기 장치로서 사용 수요에 따라 전지팩을 선택할 수 있다.
도 5는 하나의 예시인 장치이다. 해당 장치는 전기 자동차, 하이브리드 전기차 또는 플러그인 하이브리드 전기차 등이다. 리튬 이온 2차 전지의 고출력 및 고에너지 밀도에 대한 해당 장치의 수요를 충족시키기 위해 전지팩 또는 전지 모듈을 사용할 수 있다.
실시예
아래 본 출원의 실시예를 설명한다. 아래 설명된 실시예는 예시적인 것이며, 본 출원을 설명하는 데만 사용되며 본 출원에 대한 제한으로 이해해서는 안 된다. 실시예에서 구체적인 기술 또는 조건이 명시되지 않은 경우, 이 분야의 문헌에 설명된 기술이나 조건 또는 제품 설명서에 따라 수행한다. 사용되는 시약 또는 기기에 제조 업체가 표시되지 않은 경우, 모두 시중에서 구입할 수 있는 일반 제품이다.
결합재의 제조
제조예 1
실온에서 몰비 50:44:6에 따라 아크릴산메틸 60.92g, 아크릴로니트릴 33.04g, 아크릴아마이드 6.04g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
제조예 2~5
단량체의 몰비를 51:43:6, 52:42:6, 53:41:6, 54:40:6으로 순차적으로 변경하는 것을 제외하고 해당 단량체의 질량을 계산하고 세가지 단량체의 질량은 총 100g이며 제조예 2~5의 기타 단계는 제조예 1과 같다.
제조예 6
실온에서 몰비 51:44:5에 따라 아크릴산부틸 69.71g, 아크릴로니트릴 24.90g, N-메틸아크릴아마이드 5.39g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
제조예 7~10
단량체의 몰비를 52:43:5, 53:42:5, 54:41:5, 55:40:5로 순차적으로 변경하는 것을 제외하고 해당 단량체의 질량을 계산하고 세가지 단량체의 질량은 총 100g이며 제조예 7~10의 기타 단계는 제조예 6과 같다.
제조예 11
실온에서 몰비 52:44:4에 따라 에틸 메타크릴레이트 68.42g, 아크릴로니트릴 26.91g, N-메틸아크릴아마이드 4.66g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
제조예 12~15
단량체의 몰비를 53:43:4, 54:42:4, 55:41:4, 56:40:4로 순차적으로 변경하는 것을 제외하고 해당 단량체의 질량을 계산하고 세가지 단량체의 질량은 총 100g이며 제조예 12~15의 기타 단계는 제조예 11과 같다.
제조예 16
실온에서 몰비 53:44:3에 따라 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 67.94g, 메타크릴로나이트릴 29.08g, N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 2.99g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
제조예 17~20
단량체의 몰비를 54:43:3, 55:42:3, 56:41:3, 57:40:3으로 순차적으로 변경하는 것을 제외하고 해당 단량체의 질량을 계산하고 세가지 단량체의 질량은 총 100g이며 제조예 17~20의 기타 단계는 제조예 16과 같다.
제조예 21
실온에서 몰비 54:44:2에 따라 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 70.44g, 메타크릴로나이트릴 26.71g, N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 2.85g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
제조예 22~25
단량체의 몰비를 55:43:2, 56:42:2, 57:41:2, 58:40:2로 순차적으로 변경하는 것을 제외하고 해당 단량체의 질량을 계산하고 세가지 단량체의 질량은 총 100g이며 제조예 22~25의 기타 단계는 제조예 21과 같다.
비교 제조예 1
실온에서 몰비 60:32:8에 따라 아크릴산메틸 69.50g, 아크릴로니트릴 22.85g, 아크릴아마이드 7.65g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
비교 제조예 2
실온에서 몰비 60:40에 따라 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 74.42g, 메타크릴로나이트릴 25.58인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
비교 제조예 3
실온에서 몰비 54:42:4에 따라 아크릴산메틸 44.70g, 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 52.56g, 아크릴아마이드 2.73g인 총 100g의 혼합 단량체를 취하여 기계적 교반기, 온도계, 응축 튜브가 장착된 500mL 4구 플라스크에 넣은 다음 도데실 황산 나트륨 유화제 3g, 암모늄 퍼설페이트 개시제 1g, 탈이온수 120g을 넣고 1,600rpm의 회전 속도로 30min간 교반하고 유화시킨 후 질소 가스의 보호하에 75℃로 가열하고 4h 동안 반응시킨 후 pH를 6~8로 조절하고 즉시 온도를 40℃ 이하로 냉각하면 산물을 얻는다.
겔 투과 크로마토그래피를 이용하여 제조예 1-25 및 비교 제조예 1-3의 결합재의 무게 평균 분자량(g/mol로 계산)을 측정하였으며, 그 결과를 표 1과 같다.
순번 단량체 1 단량체 2 단량체 3 몰비 무게 평균 분자량
제조예 1 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 50:44:6 63300
제조예 2 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 51:43:6 64100
제조예 3 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 52:42:6 74500
제조예 4 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 53:41:6 79300
제조예 5 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 54:40:6 87100
제조예 6 아크릴산부틸 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 51:44:5 76200
제조예 7 아크릴산부틸 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 52:43:5 80200
제조예 8 아크릴산부틸 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 53:42:5 87800
제조예 9 아크릴산부틸 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 54:41:5 90100
제조예 10 아크릴산부틸 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 55:40:5 91600
제조예 11 에틸 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 52:44:4 90500
제조예 12 에틸 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 53:43:4 101200
제조예 13 에틸 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 54:42:4 102900
제조예 14 에틸 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 55:41:4 110500
제조예 15 에틸 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 N-메틸아크릴아마이드 56:40:4 115000
제조예 16 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 53:44:3 90600
제조예 17 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 54:43:3 100500
제조예 18 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 55:42:3 103900
제조예 19 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 56:41:3 110300
제조예 20 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 57:40:3 115000
제조예 21 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 54:44:2 85600
제조예 22 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 55:43:2 93700
제조예 23 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 56:42:2 100300
제조예 24 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 57:41:2 110300
제조예 25 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 58:40:2 118800
비교 제조예 1 아크릴산메틸 아크릴로니트릴 아크릴아마이드 60:32:8 125500
비교 제조예 2 메트아크릴산 2-하이드록시에틸 메타크릴로나이트릴 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 60:40:0 58400
비교 제조예 3 아크릴산메틸 메트아크릴산 2-하이드록시프로필 아크릴아마이드 54:42:4 86700
표 1: 제조예 1-25 및 비교 제조예 1-2의 결합재 구성 및 분자량
리튬 이온 전지의 제조
실시예 1
분리막의 제조
시중에서 판매하고 있는 두께는 20μm이고 평균 기공 직경은 80nm인 PP-PE 공중합물 미세다공성 필름(주어가오전자기술회사 제조, 모델 20)을 기재로 사용한다. 제조예 2의 결합재, 열팽창 마이크로스페어와 알루미나를 28:15:57의 질량비로 탈이온수에 균일하게 교반하여 혼합하여 슬러리를 얻는다. 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도는 65℃이고, 평균 입경은 0.8μm이다. 세라믹 입자는 이산화규소이고 평균 입경은 0.8μm이다. 슬러리를 기재에 코팅하고 건조시켜 물을 제거하며, 기재 위 슬러리의 코팅 밀도는 0.5g/m2이고, 그다음 롤링한 후 최종적으로 분리막을 얻는다.
양극 자극편의 제조
폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 리튬 인산철(LFP), 전도제 카본 블랙, N-메틸피롤리돈(NMP)을 1.2:58.38:0.42:40의 중량비로 균일하게 교반하여 혼합하여 양극 슬러리를 얻고, 충분히 교반하여 혼합하여 양극 슬러리를 제조한다. 양극 슬러리를 양극 집전체 알루미늄 포일에 고르게 코팅한 후 건조, 냉압, 분절하여 양극 자극편을 얻는다.
음극 자극편의 제조
음극 활성 재료인 인조 흑연, 전도제 아세틸렌 블랙, 결합재인 스티렌부타디인 고무(SBR), 증점제인 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(CMC-Na)을 96.2:1.0:1.6:1.2의 질량비로 용매 탈이온수에 녹이고 충분히 교반하여 혼합한 후 음극 슬러리를 제조한다. 음극 슬러리를 음극 집전체 구리 포일에 코팅한 후 건조, 냉압, 분절하여 음극 자극편을 얻는다.
전해액의 제조
에틸렌카보네이트(EC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC)를 1:1:1인 체적비로 혼합한 후 LiPF6을 상기 용액에 균일하게 용해시켜 전해액을 얻는다. 해당 전해액에서 LiPF6의 농도는 1mol/L이다.
리튬 이온 전지의 제조
상기 양극 자극편, 분리막, 음극 자극편을 순서대로 스태킹 및 와인딩하여 전극 조립체를 얻는다. 전극 조립체를 외부 포장 안에 넣고 상기 제조된 전해액을 주입하고 포장, 재우기, 화성, 노화 등의 공정을 거쳐 리튬 이온 전지를 얻는다.
실시예 2~4
열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도를 각각 78℃, 89℃, 106℃로 변경한 것을 제외하고, 실시예 2~4의 기타 단계는 실시예 1과 동일하다.
실시예 5~8
결합재는 제조예 8을 선택하고 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도를 89℃로 변경하고 평균 입경을 각각 0.2μm, 1μm, 1.7μm와 2.2μm로 변경하고 세라믹 입자를 알루미나로 변경한 것을 제외하고, 실시예 5~8의 기타 단계는 실시예 1과 동일하다.
실시예 9~12
결합재는 제조예 13을 선택하고 세라믹 입자를 보에마이트로 변경하고 평균 입경을 각각 1.0μm, 2.1μm, 3.9μm와 5.5μm로 변경한 것을 제외하고, 실시예 9~12의 기타 단계는 실시예 3과 동일하다.
실시예 13~16
결합재는 제조예 22를 선택하고 세라믹 입자를 이산화티타늄으로 변경하고 결합재:열팽창 마이크로스페어:세라믹 입자의 질량비를 20:20:60, 24:18:58, 28:16:56, 32:14:54로 변경한 것을 제외하고, 실시예 13-16의 기타 단계는 실시예 3과 동일하다.
비교예 1~3
결합재는 비교 제조예 1, 비교 제조예 2와 비교 제조예 3을 각각 선택하는 것을 제외하고, 비교예 1~3의 기타 단계는 실시예 3과 동일하다.
실시예 1-16와 비교예 1-3에서 제조된 분리막에 대해 상온에서의 통기성 값과 100℃에서 가열한 후의 통기성 값을 측정하고 그 결과를 아래 표 2에 요약한다.
통기성 값 측정 방법: 분리막을 5cm 크기인 정사각형으로 자르고, 통기성 시험기를 사용하여 1.21kPa의 압력을 가하고 가스 100ml가 6.45cm2 분리막을 투과하는 데 필요한 시간을 측정하여 그의 통기성 값을 s/100ml로 계산한다.
순번 결합재 열팽창 마이크로스페어 세라믹 입자 결합재:열팽창 마이크로스페어:세라믹 입자 통기성 값(s/100ml) 100℃ 가열한 후의 통기성 값(s/100ml)
유리화 온도/℃ 평균 입경/μm 평균 입경/μm
실시예 1 제조예 2 65.0 0.8 2.6 28:15:57 298.0 ≥2000
실시예 2 제조예 2 78.0 0.8 2.6 28:15:57 357.0 ≥2000
실시예 3 제조예 2 89.0 0.8 2.6 28:15:57 350.0 ≥2000
실시예 4 제조예 2 106.0 0.8 2.6 28:15:57 432.0 1600.0
실시예 5 제조예 8 89.0 0.2 2.6 26:12:62 365.0 ≥2000
실시예 6 제조예 8 89.0 1 2.6 26:12:62 428.0 ≥2000
실시예 7 제조예 8 89.0 1.7 2.6 26:12:62 532.0 ≥2000
실시예 8 제조예 8 89.0 2.2 2.6 26:12:62 790.0 1700
실시예 9 제조예 13 89.0 0.8 1.0 28:15:57 763.0 ≥2000
실시예 10 제조예 13 89.0 0.8 2.1 28:15:57 650.0 ≥2000
실시예 11 제조예 13 89.0 0.8 3.9 28:15:57 457.0 ≥2000
실시예 12 제조예 13 89.0 0.8 5.5 28:15:57 266.0 1580.0
실시예 13 제조예 22 89.0 0.8 2.6 20:20:60 210.0 1500.0
실시예 14 제조예 22 89.0 0.8 2.6 24:18:58 376.0 ≥2000
실시예 15 제조예 22 89.0 0.8 2.6 28:16:56 527.0 ≥2000
실시예 16 제조예 22 89.0 0.8 2.6 32:14:54 650.0 1300.0
비교예 1 비교 제조예 1 89.0 0.8 2.6 28:15:57 320.0 1390.0
비교예 2 비교 제조예 2 89.0 0.8 2.6 28:15:57 420.0 1450.0
비교예 3 비교 제조예 3 89.0 0.8 2.6 28:15:57 526.0 1860.0
표 2: 실시예 1-16 및 비교예 1-3 중의 분리막 통기성 값 측정 결과
실시예 3과 비교예 1-3의 비교를 통해 본 출원의 삼원 공중합물을 분리막에 사용하는 결합재로 사용함으로써 다른 조건이 동일한 상황에서 해당 분리막을 포함하는 리튬 이온 전지의 투과율을 현저히 감소시킬 수 있음을 알 수 있으며, 구체적인 성능은 100℃에서 가열한 후 통기성 값이 크게 증가하였다. 통기성 값이 크게 증가하였다는 것은 동일한 부피의 가스를 투과하는 데 필요한 시간이 현저하게 길어졌다는 것을 나타내고, 이는 실시예 3의 리튬 이온 전지가 고온에서 더 강한 차폐 성능을 가지며 단락 및 열폭주가 쉽게 발생하지 않는다는 것을 나타났다.
또한, 동일한 결합재를 사용하는 상황에서 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도가 100℃ 보다 높으면 통기성 값을 감소시켜 분리막의 차폐 성능을 저하시킨다(실시예 4 참조). 마찬가지로, 열팽창 마이크로스페어의 평균 입경 Dv50 값이 2.0μm보다 높을 때 얻은 분리막의 통기성 값도 크게 감소하였다(실시예 8 참조). 또한, 세라믹 입자의 평균 입경은 분리막의 통기성에도 영향을 미친다. 세라믹 입자의 평균 입경이 5μm보다 높을 때 얻은 분리막의 통기성 값도 크게 감소하였다(실시예 12 참조).
또한, 분리막의 결합층 중 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자의 중량비도 상기 분리막의 통기 성능에 영향을 미칠 수 있다. 실시예 13-16의 비교에서 특정 비율 범위의 이 세 가지 성분을 선택함으로써 더 높은 100℃ 통기성 값을 갖는 분리막을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실시예를 참조하여 본 출원에 대해 설명하였지만, 본 출원의 범위를 벗어나지 않는 상황에서 이를 다양하게 개선하고 그중의 부품을 같은 효능이 있는 부품으로 대체할 수 있다. 특히, 구조상의 충돌이 없는 한, 여러 실시예에서 언급된 각종의 기술적 특징은 어떠한 임의의 방식으로 조합할 수 있다. 본 출원은 여기에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고, 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 기술적 수단을 포함한다.
1 전지팩
2 상단 박스
3 하단 박스
4 전지 모듈
5 리튬 이온 2차 전지
51 케이스
52 전극 조립체
53 커버패널

Claims (14)

  1. 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛, 제 3 단량체 유닛의 공중합으로 형성된 삼원 공중합물을 포함하는 결합재에 관한 것으로, 상기 제 1 단량체는 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르 중에서 선택되고, 상기 제 2 단량체는 아크릴로니트릴과 메타크릴로나이트릴 중 적어도 하나에서 선택되며, 상기 제 3 단량체는 적어도 하나의 임의로 치환된 (메트)아크릴아마이드 중에서 선택되고, 상기 제 1 단량체 유닛, 제 2 단량체 유닛 및 제 3 단량체 유닛의 몰비는 50-58:40-44:2-6인 것을 특징으로 하는 결합재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 삼원 공중합물은 다음과 같은 일반식(I)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 결합재:
    (I)
    여기서 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 H 또는 메틸이고,
    R2는 C1-C20 알킬, C3-C20 시클로알킬 또는 C1-C20 하이드록시알킬이며, 바람직하게는 C1-C12 알킬, C3-C12 시클로알킬 또는 C1-C12 하이드록시알킬이고, R2에 대하여 더 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸기, n-펜틸, n-옥틸, 이소옥틸, 2-에틸헥실, 도데실 또는 이소보르닐이며,
    R3는 H 또는 OR4로 치환된 C1-C6 알킬이고, R4는 H 또는 C1-C6 알킬이고, R4에 대하여 더 바람직하게는 H, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 n-부틸이고,
    x, y와 z는 독립적으로 50~2000에서 선택한 정수이고, 바람직하게는 100~500에서 선택한 정수인 것을 특징으로 하는 결합재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 삼원 공중합물의 무게 평균 분자량 Mw는 40000-150000g/mol이고, 바람직하게는 60000-120000g/mol인 것을 특징으로 하는 결합재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 C1-C20 알킬에스테르는 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, n-부틸 아크릴레이트, 이소뷰틸 아크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴산, 2-하이드록시에틸 아크릴산, 2-하이드록시프로필 아크릴산, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, n-도데실 메타크릴레이트, 메트아크릴산 2-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트 중에서 선택된 한가지 또는 몇가지인 것을 특징으로 하는 결합재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 제 3 단량체는 아크릴아마이드, N-메틸아크릴아마이드 및 N-(부톡시메틸)아크릴아마이드 중에서 선택된 한가지 또는 몇가지인 것을 특징으로 하는 결합재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 삼원 공중합물의 유리화 온도 Tg는 -20℃ 내지 40℃이고, 바람직하게는 0℃ 내지 20℃인 것을 특징으로 하는 결합재.
  7. 분리막에 관한 것이고, 순차적으로 스태킹된 기층과 결합층을 포함하고,
    상기 결합층은 청구항 제 1 항 내지 제 6 항 중 임의의 한 항에 설명된 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자를 갖는 것을 특징으로 하는 분리막.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 열팽창 마이크로스페어의 유리화 온도는 40-100℃이고, 바람직하게는 60-90℃인 것을 특징으로 하는 분리막.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 열팽창 마이크로스페어의 평균 입경인 Dv50 값은 0.1μm-2μm이고, 바람직하게는 0.3μm-1.5μm인 것을 특징으로 하는 분리막.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 세라믹 입자는 알루미나, 보에마이트, 이산화규소, 이산화티타늄 중 적어도 한가지이며, 그의 평균 입경인 Dv50 값은 0.5μm-5μm이고 바람직하게는 1μm-3.5μm인 것을 특징으로 하는 분리막.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 결합재, 열팽창 마이크로스페어 및 세라믹 입자의 질량비는 25-30:10-20:50-65인 것을 특징으로 하는 분리막.
  12. 리튬 이온 전지에 관한 것으로, 제 1 항 내지 제 6 항 중 임의의 한 항에서 설명한 결합재 또는 제 7 항 내지 제 11 항 중 임의의 한 항에서 설명한 분리막을 포함하는 리튬 이온 전지.
  13. 전지팩에 관한 것으로, 제 12 항에서 설명한 리튬 이온 전지를 포함하는 전지팩.
  14. 전기 장치에 관한 것으로, 제 12 항에서 설명한 리튬 이온 전지 또는 제 13 항에 설명한 전지팩을 포함하는 전기 장치.
KR1020237038948A 2022-09-01 2022-09-01 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지 KR20240032714A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/116488 WO2024045126A1 (zh) 2022-09-01 2022-09-01 一种粘结剂、隔膜及使用该隔膜的锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240032714A true KR20240032714A (ko) 2024-03-12

Family

ID=90100140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237038948A KR20240032714A (ko) 2022-09-01 2022-09-01 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240097276A1 (ko)
EP (1) EP4365998A4 (ko)
KR (1) KR20240032714A (ko)
WO (1) WO2024045126A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE577868A (ko) * 1958-04-18
US20110318630A1 (en) * 2008-12-26 2011-12-29 Zeon Corporation Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
KR101187767B1 (ko) * 2010-03-17 2012-10-05 주식회사 엘지화학 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
JP6233131B2 (ja) * 2014-03-26 2017-11-22 日本ゼオン株式会社 二次電池多孔膜用組成物、二次電池用多孔膜及び二次電池
CN109148789B (zh) * 2017-06-16 2022-05-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 隔膜及其制备方法以及使用隔膜的锂离子电池
CN115428248A (zh) * 2020-06-11 2022-12-02 Dic株式会社 锂离子二次电池间隔件耐热层粘结剂用水性树脂组合物
CN112259913A (zh) * 2020-09-25 2021-01-22 东莞维科电池有限公司 一种隔膜浆料及其制备方法与用途

Also Published As

Publication number Publication date
US20240097276A1 (en) 2024-03-21
EP4365998A1 (en) 2024-05-08
EP4365998A4 (en) 2024-07-17
WO2024045126A1 (zh) 2024-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102658100B1 (ko) 이차 전지, 이차 전지를 포함하는 장치, 이차 전지의 제조 방법 및 접착제 조성물
WO2023087213A1 (zh) 一种电池包及其用电装置
US20230361305A1 (en) Aqueous positive electrode sheet, and secondary battery including the electrode sheet, and power consumption apparatus
CN101783401A (zh) 一种负极和包括该负极的锂离子二次电池
KR20170038543A (ko) 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2023169096A1 (zh) 正极活性材料、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
TWI618287B (zh) Copolymer of lithium battery and its positive electrode coating
CN115986314A (zh) 一种复合隔膜和二次电池
JP7483911B2 (ja) セパレーター、二次電池及び電力消費装置
KR20240032714A (ko) 결합재, 분리막 및 해당 분리막을 사용한 리튬 이온 전지
WO2022165780A1 (zh) 二次电池、及含有其的电池模块、电池包和装置
CN115820064A (zh) 涂料组合物、隔离膜、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
KR20170038538A (ko) 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102658573B1 (ko) 바인더 조성물 및 이를 포함하는 분리막
WO2023168553A1 (zh) 电池模组、电池包和用电装置
WO2023193166A1 (zh) 电极组件以及包含其的二次电池、电池模块、电池包及用电装置
US20230307648A1 (en) Aqueous positive electrode sheet, and secondary battery including the electrode sheet, and power consumption apparatus
US20240186531A1 (en) Positive electrode plate for secondary battery and secondary battery
WO2024092683A1 (zh) 正极极片、二次电池及用电装置
WO2024065367A1 (zh) 隔离膜及其制备方法、二次电池和用电装置
WO2024146064A1 (zh) 粘结剂、隔离膜、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置
EP4386963A1 (en) Separator and preparation method therefor, and related secondary battery, battery module, battery pack and electric device
WO2024113081A1 (zh) 粘结剂、极片、二次电池和用电装置
WO2024040572A1 (zh) 用于正极极片的水性粘接剂以及由其制备的正极极片
KR20240021275A (ko) 바인더 및 관련된 세퍼레이터, 극판, 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치