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公開番号2025175037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025147081,2023568578
出願日2025-09-04,2022-05-09
発明の名称リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜及びその製造方法、並びに該分離膜を備えるリチウム二次電池
出願人エルジー・ケム・リミテッド
代理人個人,個人
主分類H01M 50/417 20210101AFI20251120BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、高分子鎖同士の間が直接的に連結された架橋構造を有する架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体と、リチウム二次電池の満充電電圧よりも0.02V以上高い酸化電位(oxidation potential)値を有する光開始剤とを含むリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜及びその製造方法、並びに該分離膜を備えるリチウム二次電池に関し、前記分離膜を備えるリチウム二次電池は高温安全性に優れながらも、高温保存後の容量低下の問題が改善される。
【解決手段】リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜であって、高分子鎖同士の間が直接的に連結された架橋構造を有する架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体と、前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも0.02V以上高い酸化電位値を有する光開始剤と、を含む、リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜であって、
高分子鎖同士の間が直接的に連結された架橋構造を有する架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体と、
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤と、を含む、リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤の酸化電位値が４．４Ｖ～８Ｖである、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項３】
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤の含量が、前記架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体１００重量部を基準にして０．０１５重量部～０．３６重量部である、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項４】
前記リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜が、前記架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体の少なくとも一面に位置し、無機フィラー及びバインダー高分子を含む無機物複合空隙層をさらに含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項５】
前記リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜が、前記架橋構造含有ポリオレフィン多孔支持体の少なくとも一面に位置し、無機フィラー及び第１バインダー高分子を含む無機物複合空隙層と、
前記無機物複合空隙層上に位置し、第２バインダー高分子を含む多孔性接着層と、をさらに含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項６】
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤が、チオキサントン、チオキサントン誘導体、ベンゾフェノン、ベンゾフェノン誘導体、またはこれらのうち二つ以上を含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項７】
前記リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜のメルトダウン温度が１６０℃以上である、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項８】
前記リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜のシャットダウン温度が１４５℃以下である、請求項１に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜。
【請求項９】
リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜の製造方法であって、
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤を含むポリオレフィン多孔支持体を用意する段階と、
前記ポリオレフィン多孔支持体に紫外線を照射する段階と、を含む、リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜の製造方法。
【請求項１０】
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤を含むポリオレフィン多孔支持体を用意する段階が、
前記リチウム二次電池の満充電電圧よりも０．０２Ｖ以上高い酸化電位値を有する光開始剤、及び溶剤を含む光開始剤組成物を、前記ポリオレフィン多孔支持体の外側にコーティング及び乾燥する段階を含む、請求項９に記載のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０２１年５月７日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００５９５８２号に基づく優先権を主張する。
続きを表示（約 1,100 文字）【０００２】
本発明は、リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜及びその製造方法、並びに該分離膜を備えるリチウム二次電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、エネルギー貯蔵技術に対する関心が益々高まっている。携帯電話、カムコーダー及びノートパソコン、さらには電気自動車のエネルギーまで適用分野が拡がるとともに、このような電子機器の電源として使用される電池の高エネルギー密度化に対する要求が高まっている。リチウム二次電池は、このような要求に最も応えられる電池であって、現在これに対する研究が活発に行われている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、正極、負極、電解液、分離膜から構成され、そのうち分離膜には、正極と負極とを分離して電気的に絶縁させるための絶縁性、及び高い気孔度に基づいてリチウムイオンの透過性を高めるための高いイオン伝導度が求められる。
【０００５】
分離膜は、正極と負極とを電気的に絶縁させる役割をするため、電池が高温などの異常状況に置かれるときにも正極と負極とを電気的に絶縁させねばならない。しかし、分離膜として広く用いられているポリオレフィン分離膜の場合、融点（Ｔｍ）が低いため、電池の誤使用環境で電池の温度がポリオレフィンの融点以上に上昇すると、メルトダウン（ｍｅｌｔ－ｄｏｗｎ）現象が発生して発火及び爆発を引き起こすおそれがあり、その材料的特性及び製造工程上の特性のため、高温などの状況で分離膜が甚だしい熱収縮挙動を見せ、内部短絡などの安全性の問題につながり得る。
【０００６】
したがって、高温で安全性を確保可能な分離膜が切実に求められている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、高温での安全性に優れながらも電気化学的に安定したリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜を提供することである。
【０００８】
また、本発明が解決しようとする他の課題は、電気化学的に安定しながらもポリオレフィン多孔支持体を効果的に架橋可能な光開始剤を使用したリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜の製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明が解決しようとするさらに他の課題は、リチウム二次電池用架橋構造含有分離膜を備えているにも高温保存後の容量低下が改善されたリチウム二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、下記具現例のリチウム二次電池用架橋構造含有分離膜が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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