交聯復合物粒子和包含其的二次電池制造技術

本發明專利技術公開了一種交聯復合物粒子和包含其的二次電池。更特別地，本發明專利技術提供一種復合物粒子，所述復合物粒子包含作為核的單體和聚合引發劑，并包含作為殼的膜，所述膜包含在預定溫度下消失的材料。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種交聯復合物（compound)粒子和包含其的二次電池。
技術介紹
隨著移動裝置技術的持續發展和對其需求的日益增加，對作為能源的二次電池的 需求急劇增加。在這些二次電池中，展示高能量密度和高運行電位、長循環壽命和低自放電 率的鋰二次電池可商購獲得并被廣泛使用。 另外，隨著近來對環境問題關注的日益增加，正在對電動車輛（EV)、混合電動車輛 (HEV)等進行積極研究，所述電動車輛和混合電動車輛等能夠代替使用化石燃料的車輛如 汽油車輛、柴油車輛等，所述使用化石燃料的車輛是空氣污染的一個主要原因。作為EV、HEV 等的電源，主要使用鎳金屬-氫化物二次電池。然而，正在對具有高能量密度、高放電電壓 和輸出穩定性的鋰二次電池進行積極研究，且一些鋰二次電池可商購獲得。 通常，根據電解質類型，可以將鋰二次電池分為本身包含液體電解質的鋰離子電 池、包含凝膠形式的液體電解質的鋰離子聚合物電池以及包含固體電解質的鋰聚合物電 池。特別地，鋰離子聚合物電池（或凝膠聚合物電池）具有多種優勢例如：與液體電解質電 池相比，由于流體泄露的可能性更低而安全性高；可行的超薄且緊湊的電池形狀；以及電 池重量的大大下降，由此導致其需求增加。 通過將包含置于正極與負極之間的多孔隔膜的電極組件浸漬在包含鋰鹽的液體 電解液中，制備鋰離子電池，所述正極和負極各自在電極集電器上涂布有活性材料。 同時，根據電解質浸漬用基體材料的類型，將制造鋰離子聚合物電池的方法大致 分為制造非交聯聚合物電池的方法和制造直接交聯聚合物電池的方法。作為聚合物基體材 料，主要使用具有優異的自由基聚合反應性的丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類材料以及具有 優異的導電性的醚類材料。特別地，通過如下制造后一種直接交聯聚合物電池：將由電極板 和多孔隔膜構成的卷繞型（jelly-rolltype)或堆疊型電極組件放置在袋中，向其中注入 熱可聚合的聚環氧乙烷（PEO)類單體或低聚物交聯劑和電解質組合物，并將注入的材料熱 固化。在制造工藝方面所述電池的優勢在于，能夠在不進行特別改性或改變的條件下直接 使用常規鋰離子電池的板和隔膜。然而，已知這種方法遭受的劣勢在于，當交聯劑未固化并 由此殘留在電解質中時，因粘度增大而難以實現均勻浸漬，由此明顯降低電池的特性。 因此，迫切需要通過解決所述問題來確保電池的穩定性并同時保持總體電池性能 的技術。
技術實現思路
技術問題 因此，為了解決上述問題和尚未解決的其他技術問題而完成了本專利技術。 本專利技術旨在提供一種交聯復合物粒子和包含其的二次電池，所述交聯復合物粒子 具有優異的電解液浸漬且不展示劣化的電池特性。 技術方案 根據本專利技術的一個方面，提供一種復合物粒子，所述復合物粒子包含：作為核的單 體和聚合引發劑；以及作為殼的膜，所述膜包含在預定溫度下消失的材料。 所述單體可以是選自如下物質中的至少一種：環氧乙烷、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙 烯酸、偏二氟乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氟化物、硅氧烷、膦腈、酰亞胺、硫化物、乙酸酯、琥珀酸 酯等，或可以是選自其共聚物中的至少一種。 所述聚合引發劑可以是光引發劑、熱引發劑、氧化-還原反應引發劑、輻射引發劑 或其混合物。 所述光引發劑可以是選自如下物質中的至少一種：a-羥基酮類化合物、苯甲酰 甲酸酯類（phenylglyoxylate-based)化合物、芐基二甲基縮酮類化合物、a-氨基酮類化 合物、單酰基膦類化合物、雙酰基膦類化合物、氧化膦類化合物、金屬茂-類化合物和碘Il 鹽。 所述熱引發劑可以是選自如下物質中的至少一種：偶氮類化合物、過氧類化合物、 過氧乙酸叔丁酯、過氧乙酸和過硫酸鉀。 作為通過與Fe2+的反應而形成自由基的材料的氧化-還原反應引發劑可以是過硫 酸鹽化合物或氫過氧化物。 所述輻射可以是X射線、a粒子y射線或高能電子射線。 所述膜可以包含熱塑性樹脂。 所述熱塑性樹脂可以是選自如下中的至少一種：聚乙烯（PE)、聚氯乙烯（PVC)、聚 丙烯（PP)、聚苯乙烯（PS)、聚丙烯腈（PAN)、苯乙烯-丙烯腈（SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯（ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚四氟乙烯（PTFE)和聚三氟氯乙烯（PCTFE)。 所述膜可以包含釩化合物。 所述釩化合物可以是選自如下中的至少一種：氯化釩（II)、氯化釩（III)、四氯化 釩、溴化釩（II)、溴化釩（III)、四溴化釩、碘化釩（II)和碘化釩（III)。 所述膜可以是熱塑性樹脂和釩化合物的高聚物。 所述核可以還包含發泡劑。 所述發泡劑可以是選自如下中的至少一種：偶氮二甲酰胺（ADCA)、偶氮二異丁 腈（AZDN)、N，N' -二甲基-N，N' -二亞硝基-對苯二甲酸酯（NTA)、4, 4' -氧代雙（苯磺酰 餅）（01331{)、3,3'-橫酰雙（苯橫酰餅）（3,3'-8111；1^0111318〇361126116-8111；1^01171117(1抑21(16)、 1，1 _偶氮二甲酰胺（ABFA)-(偶氮二甲酰胺）（1，l-azobisformamide(ABFA)-(azodicarbon amide))、對甲苯磺酰氨基脲和偶氮二羧酸鋇（BaAC)。 所述膜的厚度可以為Iym~10ym。 所述膜的厚度可以為2ym~5ym。 所述溫度可以為60°C~300°C。 所述溫度可以為70°C~270°C。 所述復合物粒子可以包含在電解質、電極和隔膜中的至少一種中。 所述復合物粒子可以與電極活性材料混合。 所述復合物粒子可以包含在形成于電極表面上的涂層中。 根據本專利技術的另一個方面，提供一種包含所述復合物粒子的電池。 所述電池可以具有如下結構：其中將包含正極、負極和置于所述正極與所述負極 之間的聚合物層的電極組件容納在電池殼中并密封，并可以包含含鋰鹽的非水電解質。 通常，通過在將正極活性材料、導電材料和粘合劑的混合物作為電極混合物涂布 在正極集電器上之后進行干燥來制備正極。在這種情況下，根據需要，所述混合物可以還包 含填料。 所述正極活性材料的實例可以包括：層狀化合物如鋰鈷氧化物（LiCoO2)和 鋰鎳氧化物（LiNiO2)、或被一種或多種過渡金屬置換的化合物；由式Li1+xMn2x04 (其中 0彡X彡0. 33)表示的鋰錳氧化物如LiMn03、LiMn2O3以及LiMnO2;鋰銅氧化物（Li2Cu02); 釩氧化物如LiV30s、LiV304、V20jPCu2V207;具有式LiNi1火02的Ni位點型鋰鎳氧化物，其中 皿=0)、]\111、41、〇1、？6、]\%、8或63，且0.01彡叉彡0.3 ;具有式1^]\1112具02的鋰錳復合氧化 物，其中M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且0? 01彡X彡0? 1，或具有式Li2Mn3MO8的鋰錳復合 氧化物，其中M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn;由LiNixMn2x04表示的尖晶石結構的鋰猛復合氧化 物；其中一些Li原子被用堿土金屬離子置換的LiMn2O4;二硫化物化合物；Fe2(M〇04)3等，但 不能將本專利技術的實施方案限制于此。 通常將正極集電器制成3~500ym的厚度。正極集電器沒有特別限制，只要其在 制造的鋰二次電池中不會造成化學變化并具有高電導率即可。例如，正本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合物粒子，所述復合物粒子包含：作為核的單體和聚合引發劑；和作為殼的膜，所述膜包含在預定溫度下消失的材料。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金錫九，李恩周，崔復圭，吳世橒，金帝暎，
申請(專利權)人：株式會社LG化學，
類型：發明
國別省市：韓國;KR