KR20160054937A - Separator and preparation method thereof - Google Patents
Separator and preparation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160054937A KR20160054937A KR1020140154582A KR20140154582A KR20160054937A KR 20160054937 A KR20160054937 A KR 20160054937A KR 1020140154582 A KR1020140154582 A KR 1020140154582A KR 20140154582 A KR20140154582 A KR 20140154582A KR 20160054937 A KR20160054937 A KR 20160054937A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- porous
- inorganic particles
- binder polymer
- polymer
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 32
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 9
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 claims description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 5
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 5
- KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-5-bromo-2h-indol-3-one Chemical compound BrC1=CC=C2N(C(=O)C)CC(=O)C2=C1 KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XCKPLVGWGCWOMD-YYEYMFTQSA-N 3-[[(2r,3r,4s,5r,6r)-6-[(2s,3s,4r,5r)-3,4-bis(2-cyanoethoxy)-2,5-bis(2-cyanoethoxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-3,4,5-tris(2-cyanoethoxy)oxan-2-yl]methoxy]propanenitrile Chemical compound N#CCCO[C@H]1[C@H](OCCC#N)[C@@H](COCCC#N)O[C@@]1(COCCC#N)O[C@@H]1[C@H](OCCC#N)[C@@H](OCCC#N)[C@H](OCCC#N)[C@@H](COCCC#N)O1 XCKPLVGWGCWOMD-YYEYMFTQSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 claims description 4
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 claims description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 claims description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 9
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018133 Li 2 S-SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007860 Li3.25Ge0.25P0.75S4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010116 LiAlTiP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013210 LiNiMnCoO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 229910003307 Ni-Cd Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018095 Ni-MH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018477 Ni—MH Inorganic materials 0.000 description 1
- MKGYHFFYERNDHK-UHFFFAOYSA-K P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[Li+] Chemical compound P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[Li+] MKGYHFFYERNDHK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229910020231 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020226 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−xPbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020346 SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SMBGWMJTOOLQHN-UHFFFAOYSA-N lead;sulfuric acid Chemical compound [Pb].OS(O)(=O)=O SMBGWMJTOOLQHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910000659 lithium lanthanum titanates (LLT) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- BHZCMUVGYXEBMY-UHFFFAOYSA-N trilithium;azanide Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[NH2-] BHZCMUVGYXEBMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- 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
- H01M50/429—Natural polymers
- H01M50/4295—Natural cotton, cellulose or wood
-
- 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
- H01M50/44—Fibrous material
-
- 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)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
다공성 고분자 기재, 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면상에 형성된 다공성 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 코팅층을 무기물 입자와 바인더 고분자 섬유로 이루어진 세퍼레이터가 제시된다. A porous polymer substrate, and a porous coating layer formed on at least one side of the porous polymer substrate, wherein the porous coating layer is composed of inorganic particles and a binder polymer fiber.
Description
본 발명은 세퍼레이터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 통기도가 개선된 세퍼레이터 및 이의 제조방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a separator having improved air permeability and a method for producing the same.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동자의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소작의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이고, 그 중에서 충·방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다. Recently, interest in energy storage technology is increasing. Efforts to research and develop electrochemical cauterization are becoming more and more evident as the applications of cell phones, camcorders, notebook PCs, and even electric automobiles are expanded. Electrochemical devices have attracted the greatest attention in this respect, among which the development of rechargeable secondary batteries capable of being charged and discharged has become a focus of attention. In recent years, in order to improve capacity density and specific energy in developing such batteries, Research and development on the design of new batteries is under way.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 윌등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. Among the currently applied rechargeable batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has a higher operating voltage and a higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution It is attracting attention as an advantage.
상기와 같은 전기화학소자는 많은 기업에서 생산되고 있으나, 이들의 안정성 특성은 각각 다른 양상을 보인다. 이러한 전기화학소자의 안정성 평가 및 안정성 확보는 매우 중요하다. 가장 중요한 고려사항은 전기화학소자가 오작동 시 사용자에게 상해를 입혀서는 안 된다는 것이며, 이러한 목적으로 안전규격은 전기화학소자 내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다. Such electrochemical devices are produced in many companies, but their stability characteristics are different from each other. It is very important to evaluate the stability and stability of such an electrochemical device. The most important consideration is that the electrochemical device should not injure the user in case of malfunction. For this purpose, the safety standard strictly regulates the ignition and fuming in the electrochemical device.
전기화학소자의 안전성 특성에 있어서, 전기화학소자가 과열되어 열폭주가 일어나거나 세퍼레이터가 관통될 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 특히, 전기화학소자의 세퍼레이터로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 기재는 재료적 특성과 연신을 포함하는 제조공정 상의 특성으로 인하여 100℃ 이상의 온도에서 극심한 열 수축 거동을 보임으로서, 캐소드와 애노드 사이의 단락을 일으키는 문제점이 있다. In the safety characteristics of the electrochemical device, there is a high possibility that the electrochemical device is overheated and thermal explosion occurs or an explosion occurs when the separator is penetrated. Particularly, a polyolefin-based porous substrate commonly used as a separator of an electrochemical device exhibits extreme heat shrinkage behavior at a temperature of 100 DEG C or more due to characteristics of the manufacturing process including material properties and elongation, . ≪ / RTI >
이와 같은 전기화학소자의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 다수의 기공을 갖는 폴리올레핀계 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물을 코팅하여 다공성 코팅층을 형성한 유기/무기 복합 세퍼레이터가 제안되었다In order to solve the safety problem of such an electrochemical device, an organic / inorganic composite separator in which a porous coating layer is formed by coating a mixture of inorganic particles and a binder polymer on at least one surface of a polyolefin-based porous substrate having a plurality of pores has been proposed
이때, 이러한 유기/무기 복합 세퍼레이터를 제조함에 있어서, 용매에 용해되는 바인더를 적용하여 무기물 입자의 다공성 코팅층을 형성하고 있다.At this time, in manufacturing such an organic / inorganic composite separator, a porous coating layer of inorganic particles is formed by applying a binder dissolved in a solvent.
하지만, 용매에 용해된 바인더가 폴리올레핀계 다공성 기재의 기공으로 침투되면서 기공을 막아 전기화학소자의 저항을 증가시키게 되고, 그 결과 전기화학소자의 성능을 저하시키는 문제가 여전히 발생하고 있다.However, since the binder dissolved in the solvent penetrates into the pores of the polyolefin-based porous substrate, the pores are blocked to increase the resistance of the electrochemical device. As a result, the problem of deteriorating the performance of the electrochemical device still occurs.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 다공성 고분자 기재, 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면 상에 형성된 다공성 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 코팅층은 무기물 입자와 바인더 고분자 섬유로 이루어져 있어, 다공성 고분자 기재 표면에 코팅시 기재 내 함침을 원천적으로 차단함과 동시에 통기시간 상승이 최소화된 세퍼레이터를 제공한다. The present invention provides a porous polymer base material and a porous coating layer formed on at least one surface of the porous polymer base material, wherein the porous coating layer is composed of inorganic particles and a binder polymer fiber, Disclosed is a separator wherein the impregnation in the base material is basically blocked at the time of coating on the surface of the base material and the increase in the ventilation time is minimized.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 기재된 수단 또는 방법 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description. It is also to be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means or method described in the claims, and the combination thereof.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다공성 고분자 기재, 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면 상에 형성된 다공성 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 코팅층은 무기물 입자와 바인더 고분자 섬유로 이루어진 세퍼레이터가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a porous polymer substrate comprising: a porous polymer substrate; and a porous coating layer formed on at least one surface of the porous polymer substrate, wherein the porous coating layer comprises a separator comprising inorganic particles and a binder polymer fiber / RTI >
상기 바인더 고분자 섬유의 평균 직경은 상기 다공성 기재의 평균 기공 직경보다 큰 것일 수 있다. The average diameter of the binder polymer fibers may be larger than the average pore diameter of the porous substrate.
상기 바인더 고분자 섬유의 평균 직경 20 nm 이상일 수 있다. The average diameter of the binder polymer fibers may be 20 nm or more.
상기 바인더 고분자 섬유는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 것일 수 있다. The binder polymer fiber may be selected from the group consisting of cellulose, polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene, polymethylmethacrylate, poly But are not limited to, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide Polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl, Alcohol( a polymer selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan and carboxyl methyl cellulose, or a mixture of two or more thereof May be formed of a mixture.
상기 다공성 고분자 기재는 다공성 고분자 필름 기재 또는 다공성 고분자 부직포 기재일 수 있다. The porous polymer substrate may be a porous polymer film substrate or a porous polymer nonwoven substrate.
상기 다공성 고분자 필름 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 폴리펜텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고분자로 형성된 것일 수 있다. The porous polymeric film substrate may be formed of at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene.
상기 다공성 고분자 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리아릴에테르케톤(polyaryletherketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아미드이미드(polyamideimide), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazole), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 사이클릭 올레핀 고폴리머(cyclic olefin copolymer), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 것일 수 있다. The porous polymer substrate may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, Polyetheretherketone, polyaryletherketone, polyetherimide, polyamideimide, polybenzimidazole, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyetheretherketone, polyetheretherketone, polyetheretherketone, a polymer selected from the group consisting of polyphenylene oxide, cyclic olefin copolymer, polyphenylenesulfide and polyethylene naphthalene, or a mixture of two or more thereof .
상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. The inorganic particles may be selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, and mixtures thereof.
상기 무기물 입자와 상기 바인더 고분자 섬유의 중량비는 50 : 50 내지 99 : 1 일 수 있다. The weight ratio of the inorganic particles and the binder polymer fibers may be 50:50 to 99: 1.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면 상기 세퍼레이터를 포함하는 이차전지가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the separator.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 바인더 고분자 섬유를 제조하는 단계, 상기 바인더 고분자 섬유 및 무기물 입자를 용매에 분산시켜 코팅용액을 제조하는 단계, 및 상기 코팅용액이 다공성 고분자 기재의 적어도 일 측면을 코팅하여 다공성 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 세퍼레이터 제조방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a binder polymer fiber, comprising the steps of: preparing a binder polymer fiber; dispersing the binder polymer fiber and the inorganic particles in a solvent to prepare a coating solution; And the solution is coated on at least one side of the porous polymer substrate to form a porous coating layer.
상기 바인더 고분자 섬유의 평균 직경은 상기 다공성 고분자 기재의 기공 직경보다 클 수 있다. The average diameter of the binder polymer fibers may be larger than the pore diameter of the porous polymer base material.
본 발명은 섬유형태의 바인더 고분자 및 무기물 입자를 포함하는 다공성 코팅층을 다공성 기재와 결착시킴으로써, 코팅시 상기 바인더 고분자가 다공성 기재내의 함침을 막는 장점이 있다. The present invention is advantageous in that the binder polymer prevents impregnation in the porous substrate by coating the porous coating layer comprising the binder polymer and inorganic particles in the form of fibers with the porous substrate.
또한, 다공성 기재에 고분자 바인더가 함침되지 않음으로써, 기공을 막아 저항 증가를 유발하는 문제를 해결하였다. Further, since the porous base material is not impregnated with the polymeric binder, the problem of blocking the pores and causing an increase in resistance is solved.
아울러, 최적화된 범위의 바인더 고분자 섬유의 직경을 가짐으로써, 세퍼레이터의 통기시간 상승을 최소화하는 장점이 있다. In addition, by having an optimized range of the diameter of the binder polymer fibers, there is an advantage of minimizing an increase in the ventilation time of the separator.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시에를 예신한 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 잘 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 제조방법의 순서도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, It is not interpreted.
1 is a flowchart of a separator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms and words used in the specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should properly define the concept of the term to describe its own invention in the best way possible. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
본 발명의 일 측면에 따라 다공성 고분자 기재 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면 상에 형성된 다공성 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 코팅층은 무기물 입자와 바인더 고분자 섬유로 이루어진 세퍼레이터가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a separator comprising a porous polymer substrate and a porous coating layer formed on at least one surface of the porous polymer substrate, wherein the porous coating layer comprises inorganic particles and binder polymer fibers.
본 발명의 다공성 고분자 기재는 다공성 고분자 필름 기재 또는 다공성 고분자 부직포 기재를 들 수 있다. The porous polymer base material of the present invention may be a porous polymeric film base or a porous polymer nonwoven base.
상기 다공성 고분자 필름 기재로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀으로 이루어진 다공성 고분자 필름일 수 있으며, 이러한 폴리올레핀 다공성 고분자 필름 기재는 예를 들어 80 내지 130 ℃의 온도에서 셧다운 기능을 발현한다. The porous polymeric film substrate may be a porous polymeric film made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene. The polyolefin porous polymeric film substrate exhibits a shutdown function at a temperature of, for example, 80 to 130 ° C.
이때, 폴리올레핀 다공성 고분자 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독 또는 이들을 2종 이상 혼합하여 고분자로 형성할 수 있다. At this time, the polyolefin porous polymer film may be made of a polyolefin-based polymer such as polyethylene, polypropylene, polybutylene or polypentene, such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, .
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재는 폴리올레핀 외에 폴리에스테르 등의 다양한 고분자들을 이용하여 필름 형상으로 성형하여 제조될 수도 있다. 또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재는 2층 이상의 필름층이 적층된 구조로 형성될 수 있으며, 각 필름층은 전술한 폴리올레핀, 폴리에스테르 등의 고분자를 단독으로 또는 이들을 2종 이상 혼합한 고분자로 형성될 수도 있다. In addition, the porous polymeric film substrate may be produced by molding various polymeric materials such as polyester in addition to polyolefin. In addition, the porous polymeric film substrate may have a structure in which two or more film layers are laminated, and each film layer may be formed of a polymer such as polyolefin, polyester, or the like, It is possible.
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재 및 다공성 부직포 기재는 상기와 같은 폴리올레핀계 외에 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성될 수 있다. In addition, the porous polymer film base and the porous nonwoven base material may be formed of a material selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, Polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfide, polyethylenenaphthalene, polyetherketone, polyetherketone, polyetherketone, And the like may be used alone or in the form of a mixture thereof.
상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5 V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다. The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + ). Particularly, when inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, the dissociation of the electrolyte salt, for example, the lithium salt in the liquid electrolyte, can be increased, and the ion conductivity of the electrolyte can be improved.
전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. For the reasons stated above, the inorganic particles may include high-permittivity inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more, inorganic particles having lithium ion-transporting ability, or a mixture thereof.
유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO3, Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT, 0<x<1), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물과 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축하는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양(兩) 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. Nonlimiting examples of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1-x ) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT, 0 <x < 1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), Wherein the metal oxide selected from the group consisting of hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC and TiO 2 Inorganic particles such as one or a mixture of two or more of them exhibit a high dielectric constant property with a dielectric constant of 100 or more. In addition, piezoelectricity, in which charge is generated when a certain pressure is applied and tension is generated, It is possible to prevent internal short-circuiting of both electrodes due to an external impact, thereby improving the safety of the electrochemical device.
또한, 무기물 입자로는 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자, 즉 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li3.25Ge0.25P0.75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 glass(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 glass(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있으며, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들은 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다. As the inorganic particles, inorganic particles having a lithium ion transferring ability, that is, inorganic particles containing a lithium element but having a function of transferring lithium ions without storing lithium can be used. Non-limiting examples of inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), 14Li 2 O-9Al 2 O 3 -38TiO 2 -39P 2 O 5, including (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3, 0 <x <2, 0 <y <3) (Li x Ge y P z S w , 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5) such as Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 ), Li 3 lithium nitride such as N (Li x N y, 0 <x <4, 0 <y <2), Li 3 PO 4 SiS 2 family, such as -Li 2 S-SiS 2 glass ( Li x Si y S z, 0 <x < 3, 0 <y <2, 0 <z <4), LiI-Li 2 SP 2 S 5 , etc., such as P 2 S 5 based glass (Li x P y S z , 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7), or a mixture thereof. The high- When the inorganic particles having lithium ion transferring ability are mixed, their synergistic effect can be doubled.
본 발명에 사용되는 바인더 고분자는 섬유 형태로 종래 용매에 용해된 바인더가 다공성 고분자 기재에 코팅시 기재의 기공에 침투되어 기공을 막아 옴저항을 증가하는 문제를 해결하며, 무기물 입자와 면 결착이 가능하므로, 접착성과 고온에서의 팽윤성과의 균형을 유지하는 장점이 있다.The binder polymer used in the present invention solves the problem that the binder dissolved in the conventional solvent penetrates into the pores of the substrate when the binder is dissolved in the conventional solvent to increase the resistance of the pores by blocking the pores, Therefore, there is an advantage of maintaining a balance between adhesion and swelling property at high temperature.
따라서, 바인더 고분자 섬유의 평균경은 다공성 기재의 평균 기공 직경보다 큰 것이 바람직하며, 상세하게는 20 nm 이상 이고, 더 바람직하게는 20 nm 내지 50 nm 내지 일 수 있으며, 20 nm 미만인 경우 코팅시 바인더 고분자 섬유가 다공성 고분자 기재에 함침되어 저항이 증가하는 문제가 있다. Therefore, the average diameter of the binder polymer fibers is preferably larger than the average pore diameter of the porous substrate, more specifically 20 nm or more, more preferably 20 nm to 50 nm or less, and when it is less than 20 nm, There is a problem that the fibers are impregnated into the porous polymer substrate to increase resistance.
본 발명에 적용 가능한 바인더 고분자는 유리 전이 온도(glass transition temperature,Tg)가 -200 내지 200℃인 고분자를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 최종적으로 형성되는 다공성 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. The binder polymer applicable to the present invention is preferably a polymer having a glass transition temperature (T g ) of -200 to 200 ° C. This is because the mechanical properties such as flexibility and elasticity of the finally formed porous coating layer This can be improved.
이러한 바인더 고분자 섬유는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 또는 카르복실 메틸셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성될 수 있다. Such binder polymer fibers may be selected from the group consisting of cellulose, polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene, polymethylmethacrylate, poly But are not limited to, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide Polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl, egg one of the polymers selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, or carboxyl methyl cellulose, or two of them Or more.
상기 다공성 코팅층에서는 무기물 입자들은 충전되어 서로 접촉된 상태에서 상기 바인더 고분자 섬유에 의해 서로 결착되고, 이로 인해 무기물 입자들 사이에 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 형성되고, 상기 무기물 입자 사이의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)은 빈 공간이 되어 기공을 형성한다. In the porous coating layer, the inorganic particles are charged and bound to each other by the binder polymer fibers in contact with each other, thereby forming an interstitial volume between the inorganic particles, The interstitial volume becomes void and forms pores.
즉, 바인더 고분자 섬유는 무기물 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착하며, 예를 들어 바인더 고분자 섬유가 무기물 입자 사이를 연결 및 고정시키고 있다. 또한, 상기 다공성 코팅층의 기공은 무기물 입자들 간의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 빈 공간이 되어 형성된 기공이고, 이는 무기물 입자들에 의한 충진 구조(closed packed or densely packed)에서 실질적으로 면접하는 무기물 입자들에 의해 한정되는 공간이다. 이러한 다공성 코팅층의 기공을 통하여 전지를 작동시키기 위하여 필수적인 리튬이온이 이동하는 경로를 제공할 수 있다.That is, the binder polymer fibers attach the inorganic particles to each other so that the inorganic particles can remain bonded to each other. For example, the binder polymer fibers connect and fix the inorganic particles. In addition, the pores of the porous coating layer are pores formed by interstitial volume between inorganic particles as void spaces, and the pores of the porous coating layer are formed of inorganic materials substantially closed in a packed structure (closed packed or densely packed) It is the space defined by the particles. A path through which lithium ions necessary for operating the battery through the pores of the porous coating layer can be provided.
또한, 다공성 코팅층에 포함된 무기물 입자과 바인더 고분자 섬유의 중량비는 50:50 내지 99:1 범위이고, 바람직하게는 70:30 내지 95:5이다. 바인더 고분자 섬유에 대한 무기물 함량비가 50:50 미만일 경우 고분자 함량 증가로 인해 세퍼레이터의 열적 안정성 개선이 저하되고, 무기물 입자들 사이에 형성되는 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 충분히 형성되지 못해 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도가 감소하는 문제가 있으며, 무기물 입자의 함량이 99 중량부를 초과하는 경우 상대적으로 바인더 고분자 함량이 적기 때문에 다공성 코팅층의 내필링성이 약화되는 문제가 있다. The weight ratio of the inorganic particles contained in the porous coating layer to the binder polymer fibers is in the range of 50:50 to 99: 1, and preferably 70:30 to 95: 5. When the inorganic material content ratio of the binder polymer fibers is less than 50:50, improvement of the thermal stability of the separator is deteriorated due to an increase of the polymer content and interstitial volume formed between the inorganic particles is not sufficiently formed, There is a problem that the pore size and porosity decrease. When the content of the inorganic particles exceeds 99 parts by weight, there is a problem that the fillerability of the porous coating layer is weakened because the content of the binder polymer is relatively small.
본 발명의 세퍼레이터는 다공성 코팅층 성분으로 전술한 바인더 고분자 섬유 및 무기물 입자 이외에 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. The separator of the present invention may further comprise other additives in addition to the above-mentioned binder polymer fibers and inorganic particles as the porous coating layer component.
본 발명의 다른 일 측면에 따라 전술한 세퍼레이터를 포함하는 이차전지가 제공되며, 본 발명의 이차전지는 캐소드와 애노드 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the above-described separator, wherein the secondary battery of the present invention may include a cathode, an anode, and a separator interposed therebetween.
본 발명에서 사용되는 캐소드 또는 애노드는 전극 집전체 및 전극 활물질층을 포함할 수 있으며, 이때 상기 전극 집전체는 스테인리스스틸; 알루미늄; 니켈; 티탄; 소성탄소; 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면 처리된 스테인리스스틸;알루미늄-카드뮴 합금 등으로 제조된 것을 사용할 수 있다. The cathode or anode used in the present invention may include an electrode current collector and an electrode active material layer, wherein the electrode current collector is made of stainless steel; aluminum; nickel; titanium; Fired carbon; Copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium or silver, aluminum-cadmium alloy, or the like can be used.
이때, 캐소드에 사용되는 전극 활물질층은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi 1-x-yzCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z <0.5, 0 < x+y+z ≤ 1임) 등으로 이루어진 활물질 입자를 사용하여 제조할 수 있다.At this time, the electrode active material layer used for the cathode is composed of LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoPO 4 , LiFePO 4 , LiNiMnCoO 2, and LiNi 1 -x-yz Co x M y M2 z O 2 X, y and z are independently selected from the group consisting of Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Mo, 0? X <0.5, 0? Y <0.5, 0? Z <0.5, 0 <x + y + z? 1).
또한, 애노드에 사용되는 전극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료;리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체 등으로 이루어진 활물질 입자를 사용하여 제조할 수 있다. In addition, the electrode active material layer used for the anode may be made of natural graphite, artificial graphite, a carbonaceous material, a lithium-containing titanium composite oxide (LTO), metals such as Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, ); An alloy composed of the metal (Me); An oxide of the metal (Me) (MeOx); And a composite of the metal (Me) and carbon, and the like.
이때, 캐소드 및 애노드는 전극 활물질, 결착제, 용매, 및 선택적으로 도전재를 포함하는 전극 조성물을 이용하여 집전체 상에 전극 활물질층을 형성한다. 이 때, 전극 활물질층을 형성하는 방법은 전극 활물질 조성물을 집전체 상에 직접 코팅하는 방법이나 또는 전극 활물질 조성물을 별도의 지지체 상부에 코팅하고 건조한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻어진 필름을 집전체 상에 라미네이션하는 방법이 있다. 여기에서 지지체는 활물질층을 지지할 수 있는 것이라면 모두 다 사용 가능하며, 구체적인 예로는 마일라 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등이 있다. At this time, the cathode and the anode use an electrode composition including an electrode active material, a binder, a solvent, and optionally a conductive material to form an electrode active material layer on the current collector. At this time, the method of forming the electrode active material layer may be a method of directly coating the electrode active material composition on the collector, or a method of coating the electrode active material composition on a separate support and drying, As shown in FIG. Here, the support may be any as long as it can support the active material layer. Specific examples thereof include a mylar film, a polyethylene terephthalate (PET) film, and the like.
상기 결합재, 도전재 및 용매는 리튬 이차전지 제조에 통상적으로 사용되던 것들이 모두 사용될 수 있다.The binder, conductive material, and solvent may be those conventionally used in the production of lithium secondary batteries.
구체적으로, 상기 결합재로는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 및 그 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 도전재로는 카본블랙 또는 아세틸렌 블랙이, 상기 용매로는 아세톤, N-메틸피롤리돈이 대표적이다.Specifically, the binder may include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate ) And mixtures thereof can be used. Examples of the conductive material include carbon black or acetylene black, and examples of the solvent include acetone and N-methylpyrrolidone.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따라 전술한 세퍼레이터 제조방법이 제공된다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a separator as described above.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 제조방법을 나타낸 순서도로, 도 1을 참조하면, 바인더 고분자 섬유를 제조하는 단계(S10), 코팅용액을 제조하는 단계(S20) 및 다공성 코팅층을 형성하는 단계(S30)를 포함한다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a separator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a binder polymer fiber is manufactured (S10), a coating solution is prepared (S20), and a porous coating layer is formed (S30).
바인더 고분자 섬유를 제조하는 단계(S10)는 바인더 고분자 원료를 길고 가는 섬유 형태로 뽑아내는 단계이다.The step (S10) of producing the binder polymer fiber is a step of extracting the binder polymer raw material into a long and thin fiber form.
이때, 바인더 고분자 원료로는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 또는 카르복실 메틸셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다. At this time, the binder polymer raw material may be selected from the group consisting of cellulose, polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene, polymethylmethacrylate, Polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide (polyvinylpyrrolidone), polyvinylacetate polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethyl Polyvinyl alcohol One of the polymers selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan or carboxyl methyl cellulose, or 2 Or more.
코팅용액을 제조하는 단계(S20)는 상기에서 제조된 바인더 고분자 섬유와 무기물 입자를 용매에 분산시켜 다공성 고분자 기재에 코팅할 코팅용액을 제조하는 단계이다. The step (S20) of preparing the coating solution is a step of dispersing the binder polymer fibers and the inorganic particles prepared in the above step in a solvent to prepare a coating solution for coating the porous polymer base material.
또한, 상기 용매는 사용하고자 하는 바인더 고분자 섬유가 용해되지 않으며, 끓는점이 낮은 것이 바람직하다. 이는 섬유 형태를 유지하여 기재의 기공에 침투되는 것을 방지하고, 이후 용매 제거를 용이하게 하기 위함이며, 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤 (acetone), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름 (chloroform), 디메틸포름아미드(dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 물 또는 이들의 혼합체 등이 있다.In addition, it is preferable that the solvent does not dissolve the binder polymer fiber to be used and has a low boiling point. This is to maintain the fiber form to prevent penetration into the pores of the substrate and then to facilitate solvent removal, and non-limiting examples of solvents that can be used include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride ( methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), cyclohexane, water, have.
다공성 코팅층을 형성하는 단계(S30)는 바인더 고분자 섬유와 무기물 입자가 분산된 코팅용액을 다공성 고분자 기재의 양면 모두 또는 일면에만 선택적으로 코팅 및 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 단계로, 당해 기술분야에서 통상적을 사용되는 코팅 방법은 제한 없이 사용할 수 있으며, 코팅방법의 비제한적인 예로는 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. The step of forming the porous coating layer (S30) is a step of selectively coating and drying the coating solution in which the binder polymer fibers and the inorganic particles are dispersed, on both or only one side of the porous polymer substrate to form a porous coating layer. May be used without limitation, and examples of the coating method include various coating methods such as a dip coating, a die coating, a roll coating, a comma coating, Method can be used.
다공성 코팅층을 형성하는 단계(S30)에 사용되는 다공성 고분자 기재는 바인더 고분자 섬유의 평균직경보다 작은 기공직경을 갖는 기재를 사용하며, 이는 바인더 고분자 섬유가 다공성 고분자 기재의 기공에 침투하여 저항을 증가시키는 것을 방지하기 위함이다. The porous polymer base material used in the step (S30) of forming the porous coating layer uses a base material having a pore diameter smaller than the average diameter of the binder polymer fibers. This is because the binder polymer fibers penetrate the pores of the porous polymer base material to increase the resistance .
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (12)
상기 다공성 코팅층은 무기물 입자와 바인더 고분자 섬유로 이루어진 세퍼레이터. And a porous coating layer formed on at least one surface of the porous polymer substrate,
Wherein the porous coating layer comprises an inorganic particle and a binder polymer fiber.
상기 바인더 고분자 섬유의 평균 직경은 상기 다공성 기재의 평균 기공 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the average diameter of the binder polymer fibers is larger than the average pore diameter of the porous substrate.
상기 바인더 고분자 섬유의 평균 직경은 20 nm 이상인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. The method according to claim 1,
Wherein the average diameter of the binder polymer fibers is 20 nm or more.
상기 바인더 고분자 섬유는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. The method according to claim 1,
The binder polymer fiber may be selected from the group consisting of cellulose, polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-cotrichloroethylene, polymethylmethacrylate, poly But are not limited to, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide Polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl, Alcohol( a polymer selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan and carboxyl methyl cellulose, or a mixture of two or more thereof Wherein the separator is formed of a mixture.
상기 다공성 고분자 기재는 다공성 고분자 필름 기재 또는 다공성 고분자 부직포 기재인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. The method according to claim 1,
Wherein the porous polymer base material is a porous polymeric film base or a porous polymer nonwoven base base.
상기 다공성 고분자 필름 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 폴리펜텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고분자로 형성된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. 6. The method of claim 5,
Wherein the porous polymeric film substrate is formed of at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene.
상기 다공성 고분자 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리아릴에테르케톤(polyaryletherketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아미드이미드(polyamideimide), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazole), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 사이클릭 올레핀 고폴리머(cyclic olefin copolymer), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. The method according to claim 1,
The porous polymer substrate may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, Polyetheretherketone, polyaryletherketone, polyetherimide, polyamideimide, polybenzimidazole, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyetheretherketone, polyetheretherketone, polyetheretherketone, a polymer selected from the group consisting of polyphenylene oxide, cyclic olefin copolymer, polyphenylenesulfide, and polyethylenenaphthalene, or a mixture of two or more thereof .
상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, and mixtures thereof.
상기 무기물 입자와 상기 바인더 고분자 섬유의 중량비는 50 : 50 내지 99 : 1 것을 특징으로 하는 세퍼레이터. The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the inorganic particles to the binder polymer fibers is 50:50 to 99: 1.
상기 바인더 고분자 섬유 및 무기물 입자를 용매에 분산시켜 코팅용액을 제조하는 단계; 및
상기 코팅용액이 다공성 고분자 기재의 적어도 일 측면을 코팅하여 다공성 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 세퍼레이터 제조방법. Preparing a binder polymer fiber;
Dispersing the binder polymer fibers and the inorganic particles in a solvent to prepare a coating solution; And
And coating the at least one side of the porous polymer substrate with the coating solution to form a porous coating layer.
상기 바인더 고분자 섬유의 평균직경은 상기 다공성 고분자 기재의 기공 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the average diameter of the binder polymer fibers is larger than the pore diameter of the porous polymer base material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140154582A KR20160054937A (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Separator and preparation method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140154582A KR20160054937A (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Separator and preparation method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160054937A true KR20160054937A (en) | 2016-05-17 |
Family
ID=56109530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140154582A Withdrawn KR20160054937A (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Separator and preparation method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160054937A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018044046A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | Separator for lithium secondary battery, method for manufacturing same, and lithium secondary battery including same |
| US11223980B2 (en) * | 2016-07-13 | 2022-01-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Access control method and apparatus for use in mobile communication |
| CN113991249A (en) * | 2018-06-06 | 2022-01-28 | 宁德新能源科技有限公司 | Separator and electrochemical device |
| CN115088128A (en) * | 2020-02-27 | 2022-09-20 | 株式会社Lg新能源 | Separator for lithium secondary battery and method of manufacturing the same |
| US11757155B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-09-12 | Lg Energy Solution, Ltd. | Separator for secondary batteries having no separator substrate |
-
2014
- 2014-11-07 KR KR1020140154582A patent/KR20160054937A/en not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11223980B2 (en) * | 2016-07-13 | 2022-01-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Access control method and apparatus for use in mobile communication |
| US11330480B2 (en) | 2016-07-13 | 2022-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Access control method and apparatus for use in mobile communication |
| US11736988B2 (en) | 2016-07-13 | 2023-08-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Access control method and apparatus for use in mobile communication |
| WO2018044046A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | Separator for lithium secondary battery, method for manufacturing same, and lithium secondary battery including same |
| US10985426B2 (en) | 2016-08-30 | 2021-04-20 | Samsung Sdi Co., Ltd | Separator for lithium secondary battery, method for manufacturing same, and lithium secondary battery including same |
| CN113991249A (en) * | 2018-06-06 | 2022-01-28 | 宁德新能源科技有限公司 | Separator and electrochemical device |
| CN113991249B (en) * | 2018-06-06 | 2024-03-08 | 宁德新能源科技有限公司 | Isolation membranes and electrochemical devices |
| US11757155B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-09-12 | Lg Energy Solution, Ltd. | Separator for secondary batteries having no separator substrate |
| CN115088128A (en) * | 2020-02-27 | 2022-09-20 | 株式会社Lg新能源 | Separator for lithium secondary battery and method of manufacturing the same |
| CN115088128B (en) * | 2020-02-27 | 2024-06-11 | 株式会社Lg新能源 | Separator for lithium secondary battery and method for manufacturing the same |
| US12355103B2 (en) | 2020-02-27 | 2025-07-08 | Lg Energy Solution, Ltd. | Separator for lithium secondary battery and method for manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11005141B2 (en) | Separator comprising an adhesion layer for an electrochemical device and an electrode assembly comprising the same | |
| KR101708884B1 (en) | Method for manufacturing separator, separator manufactured by the method and method for manufacturing electrochemical device including the separator | |
| KR101915339B1 (en) | Separator, separator-electrode composite and electrochemical device comprising the same | |
| KR101091228B1 (en) | Separator having a porous coating layer and an electrochemical device having the same | |
| KR101903189B1 (en) | A separator, the manufacturing method thereof, and electrochemical device containing the same | |
| JP6208663B2 (en) | Separator manufacturing method, separator formed by the method, and electrochemical device including the same | |
| KR101957406B1 (en) | Integrated electrode assembly and Electrochemical device comprising the same | |
| KR101465173B1 (en) | A separator having porous coating layer and electrochemical device including the same | |
| KR20120035858A (en) | A electrochemical device for progressing cycle characteristic | |
| CA2775316A1 (en) | Method for manufacturing separator, separator manufactured therefrom and method for manufacturing electrochemical device having the same | |
| KR20170093606A (en) | Separator and method for manufacturing thereof | |
| CN110521023B (en) | Separator and electrochemical device comprising the same | |
| KR102277570B1 (en) | Separator and preparation method thereof | |
| KR20130127201A (en) | A separator having porous coating layer and electrochemical device including the same | |
| KR20170003020A (en) | Electrochemical device with improved safety | |
| KR20150051556A (en) | A separator having porous coating layer, a manufacturing method thereof, and electrochemical device containing the same | |
| KR20160133275A (en) | Separator for electrochemical device, coated with cellulose nanofiber and Method of making the same | |
| KR20160054937A (en) | Separator and preparation method thereof | |
| KR101581422B1 (en) | Separator for electrochemical device and electrochemical device containing the same | |
| KR101623101B1 (en) | Preparation method of separator, separator formed therefrom, and electrochemical device having the same | |
| KR101596491B1 (en) | A electrochemical device for progressing cycle characteristic | |
| KR101642334B1 (en) | Separator for secondary battery | |
| KR101896142B1 (en) | Thermal diffusion separator and secondary battery containing the same | |
| KR20140041118A (en) | Separator, manufacturing method of separator, and electrochemical device including the same | |
| KR102153008B1 (en) | Separator-binder layer composite and method for secondary battery comprising the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20141107 |
|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20151216 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20180222 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |