KR101032443B1 - Separator for electronic components and production method therefor - Google Patents
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Abstract
박막이면서도 열수축 방지성, 기계적 강도 및 이온 전도성이 모두 뛰어난 전자 부품용 세퍼레이터 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 전자 부품용 세퍼레이터는 투기성(透氣性)을 갖는 기재와 폴리올레핀제 다공질막을 갖는 적층체로 이루어진다. 상기 기재와 상기 폴리올레핀제 다공질막은 접착제에 의하여 접착되어 있는 것이 바람직하다. 상기 기재와 상기 폴리올레핀제 다공질막이 접착제로 접착되어 있는 경우에 상기 접착제는 필러 입자를 함유하는 것이 바람직하다.The present invention provides a separator for an electronic component and a method of manufacturing the same, which are both thin films and excellent in all of heat shrinkage prevention, mechanical strength and ion conductivity. The said separator for electronic components consists of a laminated body which has an air permeable base material and a polyolefin porous film. It is preferable that the said base material and the said polyolefin porous membrane are adhere | attached with an adhesive agent. It is preferable that the said adhesive agent contains a filler particle, when the said base material and the said polyolefin porous membrane are adhere | attached with an adhesive agent.
세퍼레이터, 폴리올레핀제 다공질막, 접착제, 필러 입자, 2차 전지 Separator, porous membrane made of polyolefin, adhesive, filler particles, secondary battery
Description
도 1은 본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터의 일 실시예를 나타내며, (a)는 기재가 부직포(不織布)인 전자 부품용 세퍼레이터를 나타내는 단면도, (b)는 기재가 미세 다공성 필름인 전자 부품용 세퍼레이터를 나타내는 단면도이다.1 shows an embodiment of the separator for an electronic component of the present invention, (a) is a cross-sectional view showing a separator for an electronic component whose substrate is a nonwoven fabric, and (b) is a separator for an electronic component whose substrate is a microporous film. It is sectional drawing which shows.
도 2는 미세 다공성 필름을 설명하는 도로서, (a)는 상면도, (b)는 A-A'의 단면도이다.It is a figure explaining a microporous film, (a) is a top view, (b) is sectional drawing of A-A '.
도 3은 본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows another Example of the separator for electronic components of this invention.
* 도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawing *
1:세퍼레이터(전자 부품용 세퍼레이터) 10:적층체 1: Separator (separator for electronic component) 10: Laminated body
11:기재 11a:수지 필름11:
11b:관통공 12:폴리올레핀제 다공질막11b: Through-hole 12: Polyolefin porous membrane
13:접착제 14:필러 입자13: adhesive 14 filler particle
본 발명은 리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 2차 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 전기 이중층 캐패시터, 및 레독스 캐패시터 등의 전자 부품에 사용되는 세퍼레이터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a separator used in electronic components such as a lithium ion secondary battery, a polymer lithium secondary battery, an aluminum electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, and a redox capacitor, and a manufacturing method thereof.
리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 2차 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 전기 이중층 캐패시터, 및 레독스 캐패시터 등의 전자 부품은 한 쌍의 전극과 세퍼레이터를 구비하는 전극체에 전해액이 함침(含浸)한 것이다. 이들은 산업용 또는 민생용의 여러 가지의 전기·전자기기에 사용되고 있다.In electronic components such as a lithium ion secondary battery, a polymer lithium secondary battery, an aluminum electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, and a redox capacitor, an electrolyte solution is impregnated into an electrode body including a pair of electrodes and a separator. They are used in various electrical and electronic devices for industrial or public use.
전기·전자기기의 성능 향상을 위해서는 전자 부품의 보다 더 고용량화, 고기능화가 불가피하며 그 때문에 세퍼레이터의 개량이 요구되고 있다. 예를 들면, 전자 부품의 고용량화에 대응하기 위하여 충방전시의 자기 발열 혹은 이상 충전시 등의 이상 발열에 견딜 만한 내열성, 기계적 강도 및 치수 안정성을 갖는 세퍼레이터가 요구된다. 또, 전자 부품의 고기능화 특히, 급속 충방전 특성 및 고출력 특성을 향상시키기 위하여 박막화 되며 또한 균일성이 향상된 세퍼레이터가 한층 더 요구되고 있다.In order to improve the performance of electrical and electronic devices, higher capacities and higher functionalities of electronic components are inevitable, and therefore, improvement of separators is required. For example, in order to cope with high capacity of electronic components, a separator having heat resistance, mechanical strength, and dimensional stability that can withstand abnormal heat generation, such as self-heating during charging and discharging or abnormal charging, is required. Moreover, in order to improve the high functionalization of electronic components, especially the rapid charge / discharge characteristic and the high output characteristic, the separator which has become thin and improved uniformity is further required.
이러한 요구를 만족시키는 목적으로서 예를 들면, "국제공개 제01/67536호 팜플렛"에는 폴리올레핀을 연신(延伸)하여 제작되는 투기성이 높은 미세 다공성 필름(연신막)에 바늘이나 레이저로 관통공을 형성하여 투기성을 한층 더 높인 것을 세퍼레이터로서 사용한 것이 제안되고 있다.For the purpose of satisfying such a demand, for example, "International Publication No. 01/67536 pamphlet" forms through-holes with a needle or a laser in a highly permeable microporous film (stretched film) produced by stretching polyolefin. It has been proposed to use a separator having a higher air permeability as a separator.
그러나, "국제공개 제01/67536호 팜플렛"에 기재된 세퍼레이터는 투기성이 높아져서 전해액의 보관 유지성 및 이온 전도성이 높아지나, 바늘이나 레이저로 형성한 관통공의 지름이 크기 때문에 기계적 강도가 떨어진다. 그 때문에 제조시 또는 사용시에 파단(破斷)되고 양극과 음극이 직접 접촉하여 단락하는 일이 있다. 특히, 리튬 이온 2차 전지 또는 폴리머 리튬 2차 전지의 전극 표면에는 수㎛의 미소한 돌기가 형성되어 있어 세퍼레이터를 파단시키기 쉽고 미소한 단락이 일어나기 쉽다. 또, 세퍼레이터가 파단하였을 경우에는 이온 이동 혹은 전자 이동이 파단된 부분에 집중되기 때문에 전자 부품의 성능이 떨어지기도 한다.However, the separator described in "International Publication No. 01/67536 pamphlet" has high air permeability, thereby increasing the storage retention and ion conductivity of the electrolyte solution, and the mechanical strength is inferior because of the large diameter of the through hole formed by the needle or laser. Therefore, it may break at the time of manufacture or use, and a positive electrode and a negative electrode may directly contact and short-circuit. In particular, a minute projection of several micrometers is formed on the electrode surface of a lithium ion secondary battery or a polymer lithium secondary battery, and it is easy to break a separator, and a minute short circuit is easy to occur. When the separator is broken, the performance of the electronic component may be degraded because the ion movement or electron movement is concentrated at the broken portion.
또한, "국제공개 제01/67536호 팜플렛"에 기재된 세퍼레이터와 같이 지름이 큰 관통공이 형성되어 있는 경우에는 셧 다운 온도 이상의 멜트 다운 온도 영역에서 수축하기 쉽기 때문에 고온이 되었을 경우에 전극끼리 직접 접촉하기 쉬워진다.In addition, when through-holes with a large diameter are formed, such as the separator described in "International Publication No. 01/67536", the electrodes are easily contracted in the meltdown temperature range above the shutdown temperature, so that the electrodes directly contact each other when the temperature is high. Easier
박막인 상태로 열수축 방지성, 및 기계적 강도를 확보하는 방법으로서 세퍼레이터의 공극율을 저하시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우 내부 저항의 상승을 수반하고 이온 전도성이 저하하기 때문에 고기능화의 요구를 만족시킬 수 없다.It is conceivable to lower the porosity of the separator as a method of securing heat shrinkage prevention property and mechanical strength in the state of a thin film. In this case, however, the internal resistance is increased and the ion conductivity is lowered, so that the demand for high functionalization cannot be satisfied.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 박막이면서도 열수축 방지성, 기계적 강도, 및 이온 전도성이 모두 뛰어난 전자 부품용 세퍼레이터 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides a separator for an electronic component and a method for manufacturing the same, which are both thin films and excellent in heat shrinkage prevention property, mechanical strength, and ion conductivity.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터는 투기성을 갖는 기재와 폴리올레핀제 다 공질막을 갖는 적층체로 이루어진 것을 특징으로 한다.The separator for electronic components of this invention consists of a laminated body which has a base material which has air permeability, and a polyolefin porous film.
상기 기재의 재질이 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 및 폴리페닐렌 설파이드 중으로부터 선택된 1종일 수 있다.The material of the substrate may be one selected from polyethylene telephthalate, polyarylate, polybutylene telephthalate, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyimide, polyethylene naphthalate, and polyphenylene sulfide. have.
상기 기재는 부직포 또는 미세 다공성 필름일 수 있다.The substrate may be a nonwoven fabric or a microporous film.
상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌일 수 있다.The polyolefin can be polyethylene and / or polypropylene.
상기 기재와 상기 폴리올레핀제 다공질막은 접착제에 의하여 접착될 수 있다.The substrate and the polyolefin porous membrane may be bonded by an adhesive.
상기 접착제는 전자 부품을 구성하는 전해액에 용해되는 성분을 함유할 수 있다.The adhesive may contain a component dissolved in the electrolyte solution constituting the electronic component.
또, 상기 접착제는 다공질 구조를 형성하는 수지를 함유할 수 있다.Moreover, the said adhesive agent may contain resin which forms a porous structure.
상기 다공질 구조를 형성하는 수지는 폴리불화 비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 및 폴리비닐 알코올 중으로부터 선택된 1종일 수 있다.The resin forming the porous structure may be polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyimide, One selected from polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, and polyvinyl alcohol.
상기 접착제는 필러 입자를 함유할 수 있다.The adhesive may contain filler particles.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터는 리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 전기 이중층 캐패시터, 및 레독스 캐패시터 중으로부터 선택된 전자 부품에 사용될 수 있다.The separator for an electronic component of the present invention can be used for an electronic component selected from a lithium ion secondary battery, a polymer lithium battery, an aluminum electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, and a redox capacitor.
본 발명의 일실시예에 의한 전자 부품용 세퍼레이터의 제조 방법은 투기성을 갖는 기재 및 폴리올레핀제 다공질막의 적어도 일 방의 표면상에 접착제를 함유하는 도포액을 도포하고 이 도포액으로 상기기재와 상기 폴리올레핀제 다공질막을 중첩시켜 건조하여 접착하는 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing a separator for an electronic component according to an embodiment of the present invention, a coating liquid containing an adhesive is applied onto at least one surface of a porous substrate and a polyolefin porous membrane having air permeability, and the substrate and the polyolefin are coated with the coating liquid. The porous membrane is overlapped and dried to be bonded.
본 발명의 다른 실시예에 의한 전자 부품용 세퍼레이터의 제조 방법은 투기성을 갖는 기재 및 폴리올레핀제 다공질막의 적어도 일 방의 표면상에 고형상(固形狀)의 접착제를 배치시켜 이 접착제로 상기기재와 폴리올레핀제 다공질막을 중첩시켜 접착하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a separator for electronic components, wherein a solid adhesive is disposed on at least one surface of a porous membrane and a porous polyolefin membrane, and the substrate and the polyolefin are formed by the adhesive. The porous membrane is laminated and bonded.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
(전자 부품용 세퍼레이터)(Separator for Electronic Components)
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터(이하, 세퍼레이터로 약칭함.)의 일실시 예에 대하여 설명한다.An embodiment of the electronic component separator of the present invention (hereinafter, abbreviated as separator) will be described.
도 1(a) 및 (b)에 본 실시예의 세퍼레이터를 나타낸다. 이 세퍼레이터(1)는 기재(11)와 폴리올레핀제 다공질막(12)이 다공질 구조를 형성하는 수지를 포함한 접착제(13)에 의하여 접착된 적층체(10)이다. 상기 접착제(13)가 상기 기재(11)의 내측, 즉 상기 폴리올레핀제 다공질막(12)에 접하는 측에 배치되어 있다. 또, 상기 세퍼레이터(1)에서는 상기 접착제(13) 안에 필러 입자(14)가 포함되어 있다.The separator of a present Example is shown to FIG. 1 (a) and (b). This
[기재][materials]
세퍼레이터(1)를 구성하는 기재(11)는 공극(空隙)이 형성되어 투기성(透氣 性)을 가질 수 있다. 여기서, 투기성이란 JIS P 8117의 기재인 가레이식 투기도(透氣度) 측정 장치에 의하여 측정된 투기도가 100초/100 ml이하인 것을 말한다.The
또, 기재(11)의 공극의 비율(공극율)은 20~90%인 것이 바람직하고, 30~80%가 더욱 바람직하다. 기재(11)중의 공극의 비율이 20%이상이면 이온 전도성의 저하를 억제할 수 있다. 90%이하이면 바람직한 기계적 강도를 유지할 수 있어 전극끼리의 단락을 방지할 수 있다.Moreover, it is preferable that it is 20 to 90%, and, as for the ratio (porosity) of the space | gap of the
단, 본원 명세서에 있어서의 「공극율」이란 다공질의 정도를 나타내며, 평량 M(g/㎠), 두께 T(㎛), 밀도 D(g/㎤)으로부터 아래의 [수학식 1] 로 구해진 값이다.However, "porosity" in the present specification indicates the degree of porosity and is a value obtained from
기재(11)로서는 부직포, 직포, 메쉬, 및 미세 다공성 필름 중에서 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다. 단, 도 1(a)의 예에 있어서의 기재는 1매의 부직포이며, 도 1(b)에 있어서의 기재는 1매의 미세 다공성 필름이다.As the
기재(11)을 구성하는 이들 재료 중에서도 세퍼레이터(1)의 열수축 방지성, 기계적 강도 및 이온 전도성 모두를 한층 더 향상시킬 수 있는 부직포 또는 미세 다공성 필름이 바람직하다.Among these materials constituting the
여기서, 미세 다공성 필름이란 수지 필름(11a)에 다수의 관통공(11b)이 형성된 필름이다(도 2(a) 및(b) 참조).Here, the microporous film is a film in which a plurality of through
미세 다공성 필름은 예를 들면 연신(延伸)한 수지 필름(11a)에 바늘이나 레 이저 등으로 다수의 관통공(11b)을 형성하는 것으로서 얻을 수 있다.The microporous film can be obtained, for example, by forming a plurality of through
미세 다공성 필름에서는 표면(11c)에 대하여 수직 방향으로 관통공(11b)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 미세 다공성 필름을 특히 리튬 이온 2차 전지 등에 사용하면 이온의 이동이 원활하여 전지의 내부 저항이 낮아진다.In the microporous film, the
관통공(11b)의 평균 지름은 0.1~100㎛가 바람직하다. 관통공(11b)의 평균 지름이 0.1㎛이상이면 이온 전도성이 저하될 우려가 적고, 100㎛이하이면 기계적 강도가 향상되므로 단락을 일으킬 가능성이 감소한다. 또, 본 실시예와 같이 접착제(13)가 필러 입자(14)를 포함한 경우에는 관통공(11b)의 지름은 필러 입자(14)의 1차 평균 입자경에 응하여 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.As for the average diameter of the through-
미세 다공성 필름에 있어서의 인접하는 관통공(11b) 간의 최단 거리는 평균하여 0.01~100㎛인 것이 바람직하고 0.1~50㎛인 것이 보다 바람직하다. 최단 거리의 평균이 0.01㎛이상이면 미세 다공성 필름의 기계적 강도를 충분히 유지할 수 있어 권회(券回) 시에 파단할 가능성이 감소한다. 100㎛이하이면 충분한 기계적 강도를 갖으면서 관통공(11b)의 지름이 작은 경우라도 이온 전도성은 저하하는 일이 없다.It is preferable that it is 0.01-100 micrometers on average, and, as for the shortest distance between the adjacent through-
본 발명에 있어서 관통공(11b)의 평균 지름 및 인접하는 관통공(11b) 간의 최단 거리의 평균은 다음과 같이 하여 구한 값이다.In this invention, the average of the average diameter of the through-
즉, 우선, 미세 다공성 필름의 관통공(11b)을 전자현미경으로 관찰하고 랜덤으로 관통공(11b)을 100개 선택한다. 그리고, 이들 관통공(11b)의 지름을 측정하여 그 평균치를 산출하여 평균 지름을 구한다.That is, first, the through
단, 본원 명세서에 있어서의 「평균 지름」이란, 버블 포인트법에 의한 지름이며, 세이카 산업사제의 폴리미터를 사용하여 구한 수치이다.However, the "average diameter" in this specification is a diameter by the bubble point method, and is a numerical value calculated | required using the polymeter made from Seika Industries.
또, 상기와 같이 랜덤으로 관통공(11b)을 100개 선택한 후, 각 관통공(11b)에 인접하는 관통공(11b) 간의 최단 거리를 측정하고 평균치를 산출하여 인접하는 관통공(11b) 간의 최단 거리의 평균을 구한다.Further, after randomly selecting 100 through-
또, 기재(11)는 부직포, 직포, 메쉬, 및 미세 다공성 필름 등에서 선택된 1매 만으로 이루어져 있어도 괜찮으나 전자 부품에 조립하였을 때의 성능, 구체적으로는 기계적 강도, 기계적 강도 부족이 원인인 전극 간 단락의 발생, 및 생산성을 고려한다면 2~4매로 중첩한 적층체인 것이 바람직하다. 4매보다 많은 적층체로 하게 되면 내부 저항이나 임피던스의 증대, 생산 면에서 코스트 업이 될 뿐 아니라 박막화를 실현할 수 없게 된다.The
기재(11)의 막 두께는 세퍼레이터(1)의 용도에 따라서 적절하게 결정하면 된다. 예를 들면, 리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 2차 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 또는 전기 이중층 캐패시터는 고용량화를 도모하기 위하여 전극을 두껍게 하는 경우가 있으나, 세퍼레이터(1)을 얇게 하는 것으로 전극의 두께 증가분을 상쇄할 수 있다. 그 경우, 세퍼레이터(1)의 막 두께는 30㎛이하가 바람직하고, 20㎛이하인 것이 더욱 바람직하다. 막 두께가 30㎛이하이면 이온 이동에 저해됨이 없이 임피던스의 상승을 억제할 수 있다.What is necessary is just to determine the film thickness of the
다만, 전기 이중층 캐패시터 등의 전자 부품에 적용하는 경우 등, 전해액을 다량으로 보관 유지할 필요가 있는 경우에는 가능한 막 두께를 두껍게 하는 것이 바람직하다.However, when it is necessary to hold | maintain large amount of electrolyte solution, such as when applying to electronic components, such as an electric double layer capacitor, it is preferable to make thickness as thick as possible.
기재(11)의 재질로서는 특별히 제한되지 않으나, 열 수축이 작고 한편, 전해액으로 사용하는 유기용매나 이온성 액체에 대하여 용해되기 어렵다는 점에서 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중에서 선택된 1종인 것이 바람직하다. 그 중에서도 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 또는 폴리아릴레이트가 보다 바람직하다. 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 또는 폴리아릴레이트를 사용하였을 경우에는 세퍼레이터(1)의 열 수축을 더욱 작게 할 수 있을 뿐만 아니라 과충전시나 과열시에서의 용해를 한층 더 억제하고 전극끼리의 접촉에 의한 단락을 한층 더 방지할 수 있다.Although it does not restrict | limit especially as a material of the
[폴리올레핀제 다공질막][Polyolefin porous membrane]
폴리올레핀제 다공질막(12)은 폴리올레핀으로 되어 있고 일 방의 표면으로부터 타 방의 표면으로 통하는 연통공(連通孔)을 균일하게 여러 개 가진다. 폴리올레핀제 다공질막(12)은 전해액에 용해하지 않는데다가 다공질이고, 연통공을 가지고 있기 때문에 전해액을 보관 유지할 수 있다. 그리고, 전해액 중의 이온을 원활히 이동시킬 수 있다. 또한 과충전에 의한 발열이나 전지가 과열하였을 때에 화학 반응이 폭주하는 것을 막을 수 있다.The polyolefin
폴리올레핀으로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 및 폴리프로필렌 등을 들 수 있다. 폴리에틸렌으로서는 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 및 고밀도 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 프로필렌으로서는 호모 폴리프로필 렌, 폴리프로필렌 블록 공중합체, 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌이 바람직하다. 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌인 경우에는 리튬 이온 2차 전지 등의 전자 부품에 있어서 전기 화학 반응이 폭주하는 온도 영역(100~160℃정도)에서 다공질막이 용해하여 구멍이 함몰되기 때문에 전극 간의 절연성이 높아져 전기 화학 반응을 억제할 수 있다. 즉, 셧 다운 기능을 발휘한다. 그리고 전해액의 젖는 성질이나 셧 다운성질의 관점에서 폴리에틸렌이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 기계적 강도의 관점에서 고밀도 폴리에틸렌이 특히 바람직하다.As a polyolefin, polyethylene, an ethylene-alpha-olefin copolymer, polypropylene, etc. are mentioned, for example. As polyethylene, a low density polyethylene, a high density polyethylene, etc. are mentioned, for example. Examples of propylene include homo polypropylene, polypropylene block copolymers, polypropylene random copolymers, and the like. Among these, polyethylene and / or polypropylene are preferable. In the case where the polyolefin is polyethylene and / or polypropylene, the insulating property between the electrodes is caused because the porous membrane dissolves and the hole is depressed in the temperature range (about 100 to 160 ° C.) where the electrochemical reaction is congested in electronic components such as a lithium ion secondary battery. It becomes high and can suppress an electrochemical reaction. In other words, it exhibits a shutdown function. And polyethylene is more preferable from the viewpoint of the wettability of the electrolyte solution or shutdown property. Especially, a high density polyethylene is especially preferable from a viewpoint of mechanical strength.
폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌인 경우, 폴리올레핀제 다공질막은 폴리에틸렌 다공질막과 폴리프로필렌 다공질막이 적층된 적층 다공질막인 것이 바람직하다.When polyolefin is polyethylene and polypropylene, it is preferable that the polyolefin porous membrane is a laminated porous membrane in which the polyethylene porous membrane and the polypropylene porous membrane were laminated | stacked.
폴리올레핀제 다공질막(12)의 공극율은 40~80%인 것이 바람직하고 50~70%인 것이 보다 바람직하다. 공극율이 40%이상이면 충분한 이온 전도성을 보관 유지할 수 있고 80%이하에서는 강도가 저하하지 않고 또한 수축하지 않는 경향이 있다.It is preferable that it is 40 to 80%, and, as for the porosity of the polyolefin
폴리올레핀제 다공질막(12)의 평균 지름은 0.01~1㎛인 것이 바람직하다. 평균 지름이 0.01㎛이상이면 전해액의 함침성(含浸性)이 저하하지 않고 바람직한 이온 전도성을 유지할 수 있다. 또, 1㎛이하이면 내부 단락의 발생을 막을 수 있다.It is preferable that the average diameter of the polyolefin
폴리올레핀제 다공질막(12)의 두께로서는 전자 부품의 박형화의 관점에서 가능한 얇은 것이 바람직하고 구체적으로는 5~30㎛인 것이 바람직하고 10~20㎛인 것이 더욱 바람직하다. 폴리올레핀제 다공질막(12)의 두께가 5㎛이상이면 바람직한 기계적 강도를 유지할 수 있고 또 취급성도 양호하다. 전자 부품은 박형화를 고려할 경우 30㎛이하가 바람직하다.As thickness of the polyolefin
폴리올레핀제 다공질막(12)은 예를 들면, 폴리올레핀을 용해 압출로 필름화한 후, 얻어진 필름을 연신하고 필름 내부에 미소한 균열을 다수 형성시키는 것으로 얻어진다. 또, 용매에 용출하는 미립자 등을 폴리올레핀에 미리 첨가해 두고 용해 압출에 의하여 필름화한 후, 용매로 미립자를 용출하는 것에 의하여도 얻어진다.The polyolefin
[접착제][glue]
접착제(13)는 접착성을 갖진 것이면 특별히 제한되지 않으나, 전자 부품을 구성하는 전해액에 용해하는 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 전자 부품 중, 특히 리튬 이온 배터리에서는 사용 온도 범위 이상이 되면 세퍼레이터가 수축하여 전극끼리 직접 접촉하여 단락할 우려가 있다. 그러나, 접착제(13)가 전해액에 용해하는 성분을 함유하게 되면 접착제가 전해액에 용해되어 기재(11)와 폴리올레핀제 다공질막(12)이 박리하기 쉬워진다. 그 결과, 폴리올레핀제 다공질막(12)은 수축하지만 폴리올레핀제 다공질막(12)의 수축에 따른 기재(11)의 수축을 막을 수 있기 때문에 전극끼리의 단락을 방지할 수 있다. 전해액에 용해하는 성분으로서는 폴리불화 비닐리덴을 들 수 있다.The adhesive 13 is not particularly limited as long as the adhesive 13 has adhesiveness, but preferably contains a component dissolved in an electrolyte solution constituting the electronic component. Among the electronic components, particularly in lithium ion batteries, the separator shrinks when the temperature exceeds the operating temperature range, and the electrodes may directly contact and short-circuit. However, when the adhesive 13 contains a component that is dissolved in the electrolyte, the adhesive is dissolved in the electrolyte and the
또, 접착제(13)는 다공질 구조를 형성하는 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 수지로서는 특별히 제한되지 않으나, 전기 절연성이 높다는 점에서 폴리불화 비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 텔레 프탈레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 및 폴리비닐 알코올 중으로부터 선택되는 1종이 바람직하다. 이들 수지는 세퍼레이터(1)가 필요로 하는 내열성, 치수 안정성, 및 기계적 강도에 따라서 적절하게 선택된다. 이들 수지 중에서도 폴리불화 비닐리덴은 전해액과의 친화성이 뛰어나기 때문에 더욱 바람직하다.Moreover, it is preferable that the
다공질 구조의 평균 지름은 0.1~15㎛인 것이 바람직하고 0.5~5㎛인 것이 보다 바람직하다. 구멍의 평균 지름이 0.1㎛이상이면 본 실시예와 같이 필러 입자(14)를 함유하는 경우라도 필러 입자(14)가 매우 강고하게 2차 응집할 우려가 적고 이온 전도성을 저하시키는 일도 없다. 한편, 15㎛이하이면 박막화 하였을 경우에 상온 사용시에 있어서도 기계적 강도를 유지할 수 있어 전극끼리의 단락을 방지할 수 있다.It is preferable that it is 0.1-15 micrometers, and, as for the average diameter of a porous structure, it is more preferable that it is 0.5-5 micrometers. If the average diameter of the pores is 0.1 µm or more, even when the
또, 접착제(13)는 필러 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 필러 입자(14)의 구체적인 예로서는 천연 실리카, 합성 실리카, 알루미나, 산화 티탄, 및 유리 등의 전기 절연성 무기 입자, 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 가교 아크릴, 벤조그아나민, 가교 폴리우레탄, 가교 스틸렌, 및 멜라민 등의 유기 입자를 들 수 있다. 이들 중에서도 기재(11)의 구멍 막힘을 방지할 수 있고 전자 부품의 성능 저하를 억제할 수 있다는 점에서 전자 부품을 구성하는 전해액에 용해 혹은 겔화 하기 어려운 재질인 것이 바람직하다. 또, 필러 입자(14)끼리의 접촉에 의한 내부 단락을 막기 위하여 전기 절연성인 것이 바람직하다. 구체적으로는 내약품성, 내열성, 및 분산성 이 뛰어난 전기 절연성 무기 입자 또는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 입자가 바람직하다.Moreover, it is preferable that the
필러 입자(14)의 형상으로서는 특별한 제한은 없고 무정형 필러, 판상 필러, 침상 필러, 또는 구형 필러의 어느 것이라도 괜찮으나, 다공질 구조의 내부에 균일하게 분산할 수 있다는 점에서는 구형 필러가 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as a shape of the
필러 입자(14)의 함유량은 세퍼레이터(1)의 면적을 기준으로 50 g/㎡이하인 것이 바람직하고 30 g/㎡이하인 것이 보다 바람직하다. 필러 입자(14)의 함유량이 50 g/㎡이하이면 세퍼레이터(1)가 너무 두꺼워지는 일이 없고 이온 이동을 저해하지 않기 때문에 양호한 임피던스를 보관 유지할 수 있다.The content of the
접착제(13)는 상기와 같이 다공질 구조를 형성하는 수지가 바람직하지만, 기재(11) 및 폴리올레핀제 다공질막(12)의 구멍을 막힘이 없이 전기 화학적으로 안정된 것이라면 다공질 구조를 형성하지 않는 접착성 수지라도 상관없다. 다만, 접착제(13)가 다공질 구조를 형성하지 않는 수지인 경우에는 기재(11)나 폴리올레핀제 다공질막(12)의 구멍이 막히지 않을 정도로, 접착제(13)를 포함한 도포액을 얇게 도포하는 것이 바람직하다. 얇게 도포하기 위하여는 접착제(13)의 농도가 낮은 도포액을 사용하는 것이 좋다.The adhesive 13 is preferably a resin which forms a porous structure as described above. However, if the adhesive 13 is electrochemically stable without clogging the pores of the
[세퍼레이터의 두께][Thickness of separator]
세퍼레이터(1)의 두께는 전자 부품이 전기 이중층 캐패시터 이외인 경우에는 가능한 얇은 것이 바람직하다. 세퍼레이터(1)가 얇으면 전극을 두껍게 하여 전자 부품의 용량을 증가시키면서 전자 부품 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 구체적으 로는, 세퍼레이터(1)의 두께는 40㎛이하인 것이 바람직하고 30㎛이하인 것이 보다 바람직하다. 세퍼레이터(1)의 두께가 40㎛이하이면 이온 이동에 저해를 받지 않고 임피던스가 증대하기 어렵다.It is preferable that the thickness of the
전자 부품이 전기 이중층 캐패시터인 경우에는 전해액을 다량으로 보관 유지하기 위하여 세퍼레이터(1)가 두꺼운 것이 바람직하다.In the case where the electronic component is an electric double layer capacitor, the
(세퍼레이터의 제조 방법)(Method of manufacturing a separator)
[제 1의 제조 방법][First Manufacturing Method]
다음으로 세퍼레이터(1)의 제 1의 제조 방법의 일 실시예에 대하여 설명한다. 세퍼레이터의 제 1의 제조 방법은 이른바 웨트라미네이션 법이다. 우선, 접착제를, 이 접착제에 대하여 용해도가 큰 양용매(良溶媒), 필요에 따라서 용해도가 작은 빈용매(貧溶媒)를 포함한 용매에 첨가하여 접착제를 함유하는 도포액을 조제한다. 여기서, 빈용매를 첨가하였을 경우에는 접착제가 다공질 구조를 형성하기 쉬워진다. 또, 빈용매를 첨가하지 않는 경우에는 비다공질(非多孔質) 구조가 형성되기 때문에, 접착제 농도를 떨어뜨려 기재의 공극 및 폴리올레핀제 다공질막의 구멍의 폐색(閉塞)을 방지하는 것이 바람직하다.Next, one Example of the 1st manufacturing method of the
또, 상기 도포액은 컬 피셔법에 의한 측정으로 수분량이 0.7 질량%이하인 것이 바람직하고 0.5 질량%이하인 것이 보다 바람직하다. 도포액 중의 수분량이 0.7 질량%이하이면 겔화하기 어렵고 도포액을 장기간에 걸쳐서 보존할 수 있다. 또, 형성되는 다공질 구조를 균일하게 유지할 수 있어 전자 부품의 성능을 저하시킬 우려가 없다. 따라서, 도포액의 용매로서 흡습성이 높은 것을 사용하는 경우에는 수분 의 혼입 방지에 특별히 주위를 기울이는 것이 바람직하다.In addition, the coating liquid preferably has a water content of 0.7% by mass or less and more preferably 0.5% by mass or less by measurement by the curl fischer method. If the amount of water in the coating liquid is 0.7% by mass or less, it is difficult to gel and the coating liquid can be stored for a long time. Moreover, the porous structure formed can be kept uniform, and there is no possibility of reducing the performance of an electronic component. Therefore, when using a hygroscopic thing as a solvent of a coating liquid, it is preferable to pay special attention to prevention of mixing of moisture.
그 다음으로, 폴리올레핀제 다공질막의 한쪽 면상에 상기 도포액을 도포한다. 도포액의 도포 방법으로서는 예를 들면, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 롤 코트법, 닥터 블레이드법, 그라비아 코트법, 및 스크린 인쇄법 등에 의한 도포 또는 캐스팅법 등을 들 수 있다.Next, the said coating liquid is apply | coated on one surface of the polyolefin porous membrane. As a coating method of a coating liquid, the application | coating or casting method by the dip coating method, the spray coating method, the roll coating method, the doctor blade method, the gravure coating method, the screen printing method, etc. are mentioned, for example.
그리고, 도포한 도포액 위에 기재를 중첩한 후, 건조하여 용매를 제거하고 기재와 폴리올레핀제 다공질막을 접착하여 세퍼레이터를 얻는다.Subsequently, the substrate is overlaid on the applied coating liquid, dried to remove the solvent, and the substrate is bonded to the polyolefin porous membrane to obtain a separator.
이러한 세퍼레이터의 제 1의 제조 방법으로 높은 생산성의 세퍼레이터를 얻을 수 있다.The separator of high productivity can be obtained by the 1st manufacturing method of such a separator.
상기 제 1의 제조 방법에 있어서, 폴리올레핀제 다공질막은 지지체 상에 재치되어 있어도 상관없다. 폴리올레핀제 다공질막이 지지체 상에 재치되는 경우에는 건조 후에 지지체를 박리한다.In said 1st manufacturing method, the polyolefin porous membrane may be mounted on the support body. When the polyolefin porous membrane is placed on the support, the support is peeled off after drying.
지지체로서는 예를 들면, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 등의 수지 필름 및 유리판 등을 들 수 있다. 또, 지지체에는 이형처리 및 간이 접착 처리 등의 표면 처리를 실시하여도 괜찮다. 상기 지지체 중에서도 유연성을 가지는 수지 필름이 바람직하다. 지지체가 수지 필름이면 세퍼레이터의 표면을 보호할 수 있다. 그리고 수지 필름에 세퍼레이터가 적층된 채의 상태로 감아서 보관·반송할 수도 있다.As a support body, resin films, such as polypropylene and polyethylene terephthalate, a glass plate, etc. are mentioned, for example. In addition, the support may be subjected to surface treatment such as a release treatment and a simple adhesion treatment. Among the said supports, the resin film which has flexibility is preferable. If the support is a resin film, the surface of the separator can be protected. And it can also wind up and store and convey a separator in the state laminated | stacked on the resin film.
또, 기재의 표면상에 도포액을 도포하여 기재와 폴리올레핀제 다공질막을 접착하여도 상관없다.Moreover, you may apply | coat a coating liquid on the surface of a base material, and may adhere | attach a base material and a polyolefin porous membrane.
제 1의 제조 방법의 구체적인 예로서 접착제가 다공질 구조를 형성하는 수지인 폴리불화 비닐리덴으로 기재가 부직포인 예에 대하여 설명한다.As an example of the first manufacturing method, an example in which the base material is a nonwoven fabric is made of polyvinylidene fluoride which is a resin in which the adhesive forms a porous structure.
우선, 폴리불화 비닐리덴을, 이것을 용해 가능한 양용매에 분산시키고 용해시켜 도포액을 조제한다. 양용매의 예로서는 N, N-디메틸아세트아미드, N, N-디메틸 포룸 아미드, 1-메틸-2-피롤리돈, 및 N, N-디메틸슬폭시드 등을 들 수 있다. 분산 및 용해 방법으로서는 예를 들면, 시판의 교반기를 사용하는 방법을 들 수 있다.First, a polyvinylidene fluoride is disperse | distributed to the good solvent which can be melt | dissolved, and it melt | dissolves and prepares a coating liquid. Examples of the good solvent include N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl formamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylsulfoxide, and the like. As a dispersion and dissolution method, the method of using a commercially available stirrer is mentioned, for example.
단, 폴리불화 비닐리덴은 N, N-디메틸아세트아미드, N, N-디메틸 포룸 아미드, 1-메틸-2-피롤리돈, 및 N, N-디메틸슬폭시드 등에 실온에서 용이하게 용해되므로 이것들을 용매로서 사용하는 경우에는 도포액을 얻기 위해 특별하게 가열할 필요는 없다.However, polyvinylidene fluoride is easily dissolved at room temperature in N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl formamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, and N, N-dimethylsulfoxide, and the like. When using as a solvent, it does not need to heat especially in order to obtain a coating liquid.
그 다음, 폴리불화 비닐리덴이 용해되지 않는 빈용매를 도포액에 첨가하여도 좋다. 빈용매로서는 양용매보다 비점이 높은 것을 선택하는 것이 바람직하다. 빈용매의 예로서는 프탈산 디부틸, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린 등을 들 수 있다.Then, a poor solvent in which polyvinylidene fluoride does not dissolve may be added to the coating liquid. It is preferable to select a poor solvent having a higher boiling point than a good solvent. Dibutyl phthalate, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, etc. are mentioned as an example of a poor solvent.
도포액 중의 폴리불화 비닐리덴의 농도로서는 얻고자 하는 세퍼레이터의 요구 특성에 응하여 적절하게 변경하면 된다.What is necessary is just to change suitably as a density | concentration of polyvinylidene fluoride in a coating liquid according to the required characteristic of the separator to obtain.
이어서, 지지체 상에 폴리올레핀제 다공질막을 놓고 그 폴리올레핀제 다공질막 상에 상기 도포액을 도포한다. 이어서, 도포액을 도포한 폴리올레핀제 다공질막의 표면에 부직포를 붙여 놓고 폴리올레핀제 다공질막 상의 도포액의 일부를 부직 포의 내부로 이행시킨다. 그리고, 도포액 중의 용매를 건조로 휘발시킨다. 이때, 도포액 중의 용매가 수지 안을 돌아다니게 되고 용매가 돌아다닌 부분이 구멍으로 되어 다공질 구조를 형성할 수 있다. 그 다음, 지지체를 박리하고 세퍼레이터를 얻는다.Next, a polyolefin porous membrane is placed on a support, and the coating liquid is applied onto the polyolefin porous membrane. Next, a nonwoven fabric is attached to the surface of the polyolefin porous membrane to which the coating liquid is applied, and a part of the coating liquid on the polyolefin porous membrane is transferred to the inside of the nonwoven fabric. And the solvent in a coating liquid is volatilized by drying. At this time, the solvent in the coating liquid may move around the resin, and the portion in which the solvent is turned may be a hole to form a porous structure. Then, the support is peeled off to obtain a separator.
[제 2의 제조 방법][Second manufacturing method]
다음으로, 세퍼레이터(1)의 제 2의 제조 방법의 일 실시예에 대하여 설명한다. 세퍼레이터(1)의 제 2의 제조 방법에서는 우선 고형상의 접착제를 폴리올레핀제 다공질막의 한쪽 면 상의 전부 또는 일부에 배치한다. 여기서, 고형상의 접착제로서는 폴리올레핀제 다공질막을 구성하는 폴리올레핀의 융점보다 낮은 것이 바람직하다.Next, one Example of the 2nd manufacturing method of the
그리고, 고형상의 접착제를 사이에 두고 기재를 중첩한 후, 기재를 구성하는 수지의 융점보다 높고 반면에 폴리올레핀제 다공질막의 융점보다 낮은 온도로 기재와 폴리올레핀제 다공질막을 협지(挾持)하고 접착하여 세퍼레이터를 얻는다.Then, the substrates were overlaid with a solid adhesive therebetween, and the separators were sandwiched and bonded at a temperature higher than the melting point of the resin constituting the substrate while being lower than the melting point of the polyolefin porous membrane. Get
이러한 세퍼레이터의 제 2의 제조 방법으로도 높은 생산성의 세퍼레이터를 얻을 수 있다.The separator of high productivity can be obtained also by the 2nd manufacturing method of such a separator.
제 2의 제조 방법에서는 폴리올레핀제 다공질막 상에 고형상의 접착제를 놓지 않고 기재 중에 고형상의 접착제를 미리 함유하게 하여도 상관없다. 또, 기재상에 고형상의 접착제를 배치시켜도 괜찮다.In a 2nd manufacturing method, you may make it contain a solid adhesive previously in a base material, without placing a solid adhesive on a polyolefin porous membrane. Moreover, you may arrange | position a solid adhesive agent on a base material.
이상 설명한 실시예의 세퍼레이터(1)에서는 폴리올레핀제 다공질막(12)에 기재(11)가 접착제(13)에 의하여 적층되어 있고 기재(11)의 공극의 내부 및 폴리올레 핀제 다공질막(12)의 구멍의 내부에까지 접착제가 충전된다. 그 때문에, 폴리올레핀제 다공질막(12)이 보강되고 열수축 방지성이 뛰어나다. 또, 같은 이유에서 기계적 강도가 뛰어나서 세퍼레이터(1)의 파단이 방지되고 전극끼리의 직접 접촉에 의한 단락이 방지된다.In the
또, 폴리올레핀제 다공질막(12)에 적층되는 기재(11)는 투기성을 가질 뿐만 아니라, 접착제(13)가 다공질 구조를 형성하는 수지이기 때문에 세퍼레이터(1)에 치밀층이 형성되는 것을 방지한다. 따라서, 전해액의 보관 유지성이 좋고 전기 화학 특성 및 이온 전도성이 뛰어나다.In addition, the
또, 세퍼레이터(1)에서는 기재(11)와 폴리올레핀제 다공질막(12)이 접착제(13)에 의하여 접착되어 일체화되기 때문에 전자 부품을 제조할 때에 감기 오차를 방지할 수 있어 핸들링이 뛰어나다. 그리고 기재(11)와 폴리올레핀제 다공질막(12) 간의 계면의 전기 저항을 낮출 수 있어 세퍼레이터(1)의 내부 저항을 낮출 수 있다.Moreover, in the
또한 상기 세퍼레이터(1)에서는 접착제(13)가 필러 입자(14)를 함유하기 때문에 다공질 구조가 아닌 치밀층(스킨층)의 형성을 막을 수 있고 이온 전도성 및 전자 전도성을 보다 높일 수 있다. 그 이유는 확실하지 않지만, 세퍼레이터(1)을 웨트라미네이션법에 의하여 제조하는 경우에는 도포액에 균일 분산되어 있는 필러 입자(14)와 접착제(13)를 구성하는 수지와의 계면에 용매가 편재되고 이것에 의하여 필러 입자(14)의 주위에서 우선적으로 다공화가 진행되기 때문이라고 생각할 수 있다. 또, 필러 입자(14)는 도포한 도포액의 표면 및 내부에 균일하게 분산되어 있 기 때문에 도포두께 방향에 있어서의 상분리(相分離) 상태가 균일하게 되기 쉽고 치밀층의 형성을 방지할 수 있다고 추측된다.In the
상술한 실시예의 세퍼레이터(1)는 특히 본 발명의 효과가 발휘된다는 점에서 리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 전기 이중층 캐패시터, 및 레독스 캐패시터 중으로부터 선택되는 전자 부품에 사용되는 것이 바람직하다.The
여기서, 리튬 이온 2차 전지 및 폴리머 리튬 2차 전지는 양극과 음극과 이들 사이에 설치된 세퍼레이터를 구비하고 이들이 권회(券回) 혹은 적층된 전극체를 구비하는 것으로서 그 전극체에 구동용 전해액이 함침(含浸)되고 알루미늄 케이스에 의하여 봉지된 구조를 가진다.Here, a lithium ion secondary battery and a polymer lithium secondary battery have a positive electrode, a negative electrode, and a separator provided between them, and they are wound or laminated electrode bodies, and the electrode body is impregnated with a driving electrolyte. (Iii) and have a structure sealed by an aluminum case.
양극으로서는 예를 들면, 활물질(活物質)과 리튬 함유 산화물과 폴리불화 비닐리덴등의 바인더를 1-메틸-2-피롤리돈 중에 첨가 혼합하여 얻은 혼합액을 알루미늄제 집전체(集電體) 상에 도포하여 형성한 것을 들 수 있다.As a positive electrode, for example, a mixed liquid obtained by adding and mixing an active material, a binder such as a lithium-containing oxide and polyvinylidene fluoride in 1-methyl-2-pyrrolidone, onto an aluminum current collector The thing formed by apply | coating to this is mentioned.
음극으로서는 예를 들면, 리튬 이온을 흡장(吸藏)방출 할 수 있는 탄소질 재료와 폴리불화 비닐리덴 등의 바인더를 1-메틸-2-피롤리돈 중에 첨가 혼합하여 얻은 혼합액을 동제(銅製) 집전체 상에 도포하여 형성한 것을 들 수 있다.As the negative electrode, for example, a mixed liquid obtained by adding and mixing a carbonaceous material capable of occluding and releasing lithium ions and a binder such as polyvinylidene fluoride in 1-methyl-2-pyrrolidone is made of copper. The thing formed by apply | coating on a collector is mentioned.
알루미늄 전해 콘덴서는 양극박과 음극박이 세퍼레이터를 통하여 권회 혹은 적층된 전극체를 구비하고 그 전극체에 구동용 전해액이 함침되어 알루미늄 케이스와 봉구체(封口體)에 의하여 봉지된 것이다.An aluminum electrolytic capacitor has an electrode body in which an anode foil and a cathode foil are wound or laminated through a separator, and the electrode body is impregnated with a driving electrolyte and sealed by an aluminum case and a sealing body.
양극박으로서는 예를 들면, 식각한 후에 화성(化成)처리를 하여 유전체 피막 을 형성한 알루미늄박 등을 들 수 있다.As an anode foil, the aluminum foil etc. which formed the dielectric film by chemical conversion after etching are mentioned, for example.
음극박으로서는 예를 들면, 식각된 알루미늄박 등을 들 수 있다.As a cathode foil, the etched aluminum foil etc. are mentioned, for example.
또, 양극박 및 음극박으로부터는 양극 리드 및 음극 리드가 봉구체를 관통하여 외부로 인출된다.In addition, from the positive electrode foil and the negative electrode foil, the positive electrode lead and the negative electrode lead penetrate through the sealing member and are drawn out to the outside.
전기 이중층 캐패시터는 양극과 음극이 세퍼레이터를 통하여 권회 혹은 적층된 전극체를 구비하고 그 전극체에 구동용 전해액이 함침되어 알루미늄 케이스와 봉지체에 의하여 봉지된 것이다.An electric double layer capacitor has an electrode body in which an anode and a cathode are wound or laminated through a separator, and the electrode body is impregnated with a driving electrolyte and sealed by an aluminum case and an encapsulation body.
양극 및 음극으로서는 알루미늄 시트로 되어 있는 집전체의 양면에 활성탄과 도전제와 바인더를 혼연(混鍊)한 혼합물을 첩착(貼着)한 것을 들 수 있다.As a positive electrode and a negative electrode, what adhere | attached the mixture which mixed the activated carbon, the electrically conductive agent, and the binder on both surfaces of the electrical power collector which consists of aluminum sheets is mentioned.
또, 양극박 및 음극박에서는 양극 리드 및 음극 리드가 봉구체를 관통하여 외부로 인출된다.In addition, in the positive electrode foil and the negative electrode foil, the positive electrode lead and the negative electrode lead pass through the sealing member and are drawn out to the outside.
상기 전자 부품은 이온 전도성 및 기계적 강도가 모두 뛰어난 상기 세퍼레이터가 배치된 것이기 때문에 성능 및 신뢰성이 모두 뛰어나다.The electronic component is excellent in both performance and reliability since the separator having excellent ion conductivity and mechanical strength is disposed.
단, 본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 실시예에서는 접착제(13)에 필러 입자(14)가 포함되어 있지만, 도 3에 나타낸 바와 같이 접착제(13)에 필러 입자가 포함되지 않아도 좋다. 다만, 이온 전도성을 한층 더 높일 수 있다는 것에서 필러 입자(14)를 포함하는 것이 바람직하다.However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
또, 상술한 실시예에서는 접착제(13)는 기재(11)의 내부의 폴리올레핀제 다공질막(12) 측에 배치되어 있으나, 기재(11)의 내부 전체 및 폴리올레핀제 다공질막(12)의 구멍 전체에 접착제가 포함되어 있어도 괜찮다. 그 경우에는 세퍼레이 터(1) 표면의 평활성이 높아진다. 세퍼레이터(1) 표면의 평활성이 높아지면 세퍼레이터(1)에 접촉하는 전극 간의 전기 화학 반응을 특정 개소에 집중시키지 않고 전면에 걸쳐서 균일화시킬 수 있다.Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
또, 본 발명에서는 접착제를 이용하지 않아도 좋다. 예를 들면, 기재(11)의 일부를 열 용해시켜서 기재(11)와 폴리올레핀제 다공질막(12)을 접착하여도 괜찮다.In addition, in this invention, it is not necessary to use an adhesive agent. For example, you may heat-dissolve a part of the
[실시예][Example]
이하, 본 발명의 세퍼레이터 및 그 제조 방법을 실시예로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the separator of this invention and its manufacturing method are demonstrated by an Example, this invention is not limited by these Examples.
(실시예 1)(Example 1)
융점이 170℃의 폴리불화 비닐리덴을 N, N-디메틸아세트아미드(양용매)에 용해하여 고형분 농도 3 질량%의 도포액을 조제하였다. 다음, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 되어 있는 지지체 상에 공극율이 55%, 두께가 10㎛의 고밀도 폴리에틸렌제 연신 다공질막(폴리올레핀제 다공질막)을 재치하였다. 다음으로, 그 폴리올레핀제 다공질막 상에 상기 도포액을 캐스팅법에 의하여 도포하였다. 그 다음, 그 도포면 상에 공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 중첩하여 도포액 중의 용매를 열로 증발시키고 고밀도 폴리에틸렌제 연신 다공질막과 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 접착하여 적층체를 얻음과 동시에 접착제를 다공질화 하였다. 그 다음, 이 적층체로부터 지지체를 박리, 제거하여 두께 25㎛의 세퍼레이터를 얻었다.Polyvinylidene fluoride of 170 degreeC of melting | fusing point was melt | dissolved in N and N- dimethylacetamide (good solvent), and the coating liquid of 3 mass% of solid content concentration was prepared. Next, a high-density polyethylene stretched porous membrane (polyolefin porous membrane) having a porosity of 55% and a thickness of 10 µm was placed on a support made of polyethylene terephthalate. Next, the said coating liquid was apply | coated by the casting method on this polyolefin porous membrane. Subsequently, a polyethylene telephthalate nonwoven fabric having a porosity of 75% and a thickness of 13 µm was superimposed on the coated surface to evaporate the solvent in the coating liquid with heat, and the high density polyethylene stretched porous membrane and the polyethylene telephthalate nonwoven fabric were bonded to each other to form a laminate. At the same time the adhesive was porous. Then, the support body was peeled and removed from this laminated body and the separator with a thickness of 25 micrometers was obtained.
(실시예 2)(Example 2)
폴리올레핀제 다공질막으로서 공극율이 55%, 두께가 10㎛의 고밀도 폴리에틸렌제 연신 다공질막 대신에 공극율이 50%, 두께가 12㎛의 고밀도 폴리에틸렌제 연신 다공질막을 사용하고 기재로서 공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포 대신에 공극율이 70%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 26㎛의 세퍼레이터를 얻었다.As a polyolefin porous membrane, a high-density polyethylene-oriented porous membrane having a porosity of 50% and a thickness of 12 µm was used instead of a high-density polyethylene-oriented porous membrane having a porosity of 55% and a thickness of 10 µm. The porosity was 75% and the thickness was used as a substrate. A separator having a thickness of 26 µm was obtained in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene telephthalate nonwoven fabric having a porosity of 70% and a thickness of 13 µm was used in place of the 13 µm polyethylene nonphthalate cloth.
(실시예 3)(Example 3)
융점이 170℃의 폴리불화 비닐리덴을, N, N-디메틸아세트아미드(양용매)에 용해하고 프탈산 디부틸(빈용매)을 첨가하여 고형분 농도 3 질량%의 도포액을 조제하였다. 다음으로, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 되어 있는 지지체 상에 공극율이 60%, 두께가 15㎛의 고밀도 폴리에틸렌제 연신 다공질막 및 호모 폴리프로필렌제 연신 다공질막이 적층된 적층 다공질막을 재치하였다. 그리고, 그 적층 다공질막 상에 상기 도포액을 캐스팅법에 의해 도포하였다. 그 위에 공극율이 60%, 두께가 15㎛의 폴리부틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 중첩하고 도포액 중의 용매를 열로 증발시켜 적층 다공질막과 폴리부틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 접착하여 적층체를 얻음과 동시에 접착제를 다공질화 하였다. 그 다음, 이 적층체로부터 지지체를 박리 제거하여 두께 33㎛의 세퍼레이터를 얻었다.The polyvinylidene fluoride of melting | fusing point 170 degreeC was melt | dissolved in N, N- dimethylacetamide (good solvent), dibutyl phthalate (poor solvent) was added, and the coating liquid of 3 mass% of solid content concentration was prepared. Next, the laminated porous membrane which laminated | stacked the high-density polyethylene stretched porous film of 60% of porosity and 15 micrometers in thickness, and the stretched porous film made of homo polypropylene on the support which consists of polyethylene telephthalate was mounted. And the said coating liquid was apply | coated on the laminated porous membrane by the casting method. A polybutylene terephthalate nonwoven fabric having a porosity of 60% and a thickness of 15 µm was superimposed thereon, and the solvent in the coating liquid was evaporated by heat to bond the laminated porous membrane and the polybutylene telephthalate nonwoven fabric to obtain a laminate. The adhesive was porous. Then, the support body was peeled off from this laminated body and the separator with a thickness of 33 micrometers was obtained.
(실시예 4)(Example 4)
폴리올레핀제 다공질막으로서 적층 다공질막 대신에 공극율이 65%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌제 다공질막을 사용하고 기재로서 공극율이 60%, 두께가 15㎛의 폴리부틸렌 텔레프탈레이트제 부직포 대신에 공극율이 40%, 두께가 6㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여 두께 22㎛의 세퍼레이터를 얻었다.As a polyolefin porous membrane, a porous porous membrane made of polyethylene having a porosity of 65% and a thickness of 13 µm was used instead of the laminated porous membrane, and a porosity of 40 was used instead of a polybutylene terephthalate nonwoven fabric having a porosity of 60% and a thickness of 15 µm as a substrate. A separator having a thickness of 22 µm was obtained in the same manner as in Example 3 except that the polyethylene porous phthalate microporous film having a% and a thickness of 6 µm was used.
(실시예 5)(Example 5)
폴리올레핀제 다공질막으로서 적층 다공질막 대신에 공극율이 50%, 두께가 10㎛의 폴리에틸렌제 다공질막을 사용하고 기재로서 공극율이 60%, 두께가 15㎛의 폴리부틸렌 텔레프탈레이트제 부직포 대신에 공극율이 50%, 두께가 12㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여 두께 24㎛의 세퍼레이터를 얻었다.A porous membrane made of polyolefin was used as a porous membrane made of polyethylene having a porosity of 50% and a thickness of 10 μm in place of the laminated porous membrane, and a porosity of 50% instead of a polybutylene terephthalate nonwoven fabric having a porosity of 60% and a thickness of 15 μm as a substrate. A separator having a thickness of 24 μm was obtained in the same manner as in Example 3, except that the polyethylene porous phthalate microporous film having a% and a thickness of 12 μm was used.
(실시예 6)(Example 6)
융점이 170℃의 폴리불화 비닐리덴을 N, N-디메틸아세트아미드(양용매)에 용해하고 프탈산 디부틸(빈용매)을 첨가한 후, 1차 평균 입자경이 0.5㎛인 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 입자를 첨가하여 고형분 농도 3 질량%(고형분 중의 필러 입자는 50 질량%)의 도포액을 조제하였다. 다음으로, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 되어 있는 지지체 상에 공극율이 55%, 두께가 12㎛의 폴리에틸렌제 다공질막을 재치하고 그 폴리에틸렌제 다공질막 상에 상기 도포액을 캐스팅법에 의하여 도포하였다. 그 위에 공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름을 중첩하고 도포액 중의 용매를 열로 증발시켜 폴리에틸렌제 다공질막과 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름을 접착하여 적층체를 얻음과 동시 에 접착제를 다공질화 하였다. 그 다음, 이 적층체로부터 지지체를 박리 제거하여 두께 27㎛의 세퍼레이터를 얻었다.Polytetrafluoroethylene particles having a primary average particle diameter of 0.5 mu m after melting polyvinylidene fluoride having a melting point of 170 DEG C in N, N-dimethylacetamide (good solvent) and adding dibutyl phthalate (poor solvent). Was added to prepare a coating liquid having a solid content concentration of 3% by mass (filler particles in solid content were 50% by mass). Next, a polyethylene porous membrane having a porosity of 55% and a thickness of 12 µm was placed on a support made of polyethylene terephthalate, and the coating solution was applied onto the polyethylene porous membrane by the casting method. A polyethylene porous phthalate microporous film having a porosity of 75% and a thickness of 13 μm was superimposed thereon, and the solvent in the coating liquid was evaporated by heat to bond the polyethylene porous membrane and the polyethylene telephthalate microporous film to obtain a laminate. At the same time the adhesive was porous. Then, the support body was peeled off from this laminated body and the separator with a thickness of 27 micrometers was obtained.
(실시예 7)(Example 7)
공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름 대신에 공극율 70%, 두께 12㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 이용한 이외는, 실시예 6과 동일하게 하여 두께 27㎛의 세퍼레이터를 얻었다.A separator having a thickness of 27 µm was prepared in the same manner as in Example 6 except that a polyethylene telephthalate nonwoven fabric having a porosity of 70% and a thickness of 12 µm was used instead of the polyethylene porous phthalate microporous film having a porosity of 75% and 13 µm. Got it.
(실시예 8)(Example 8)
공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포(융점 220℃)에 입자경이 0.2㎛이며 융점이 80℃의 폴리에틸렌 입자를 포함한 디스퍼젼(매체는 물)을 분무하고 50℃로 정치(靜置)하여 건조하였다. 다음으로, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 되어 있는 지지체 상에 공극율이 55%, 두께가 12㎛의 폴리에틸렌제 다공질막(융점 120℃)을 재치하였다. 그 다음, 폴리에틸렌제 다공질막에 상기 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 디스퍼젼한 면이 접하도록 중첩하였다. 그리고, 90℃에 가온(加溫)한 핫 프레스로 가압(加壓)하여 접착하였다. 접착한 후 지지체를 박리, 제거하여 두께 26㎛의 세퍼레이터를 얻었다.A polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a porosity of 75% and a thickness of 13 μm (melting point of 220 ° C.) was sprayed with a dispersion (water is water) containing polyethylene particles having a particle diameter of 0.2 μm and a melting point of 80 ° C., and left at 50 ° C. ( V) dried. Next, a porous polyethylene film (melting point of 120 ° C.) having a porosity of 55% and a thickness of 12 μm was placed on a support made of polyethylene terephthalate. Next, the polyethylene porous membrane was superimposed so that the surface which disperse | distributed the said polyethylene terephthalate nonwoven fabric contacted. And it pressed by the hot press heated at 90 degreeC, and adhere | attached. After adhesion, the support was peeled off and removed to obtain a separator having a thickness of 26 µm.
(실시예 9)(Example 9)
폴리불화 비닐리덴을 포함한 도포액에 대신하고 농도 2 질량%의 폴리비닐 알코올의 수용액을 이용한 것 이외는, 실시예 5와 동일하게 하여 두께 24㎛의 세퍼레이터를 얻었다.A separator having a thickness of 24 µm was obtained in the same manner as in Example 5 except that an aqueous solution of polyvinyl alcohol having a concentration of 2% by mass was used instead of the coating liquid containing polyvinylidene fluoride.
(실시예 10)(Example 10)
공극율이 50%, 두께가 12㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름 대신에 공극율이 65%, 두께가 17㎛의 폴리페닐렌 설파이드제 부직포를 이용한 것 이외는, 실시예 5와 동일하게 하여 두께 30㎛의 세퍼레이터를 얻었다.The thickness was 30 in the same manner as in Example 5 except that a polyphenylene sulfide nonwoven fabric having a porosity of 65% and a thickness of 17 μm was used instead of the polyethylene porous phthalate microporous film having a porosity of 50% and a thickness of 12 μm. A micrometer separator was obtained.
(실시예 11)(Example 11)
실질상 융점을 갖지 않는 폴리이미드가 용해한 N, N-디메틸아세트아미드(양용매) 용액에 프탈산 디부틸(빈용매)을 첨가하여 고형분 농도 3 질량%의 도포액을 조제하였다. 다음으로, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 되어 있는 지지체 상에 공극율이 55%, 두께가 10㎛의 폴리에틸렌제 다공질막을 재치하고 그 폴리에틸렌제 다공질막상에 상기 도포액을 캐스팅법에 의하여 도포하였다. 그리고, 그 위에 공극율이 65%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 중첩하고 도포액 중의 용매를 열로 증발시켜 폴리에틸렌제 다공질막과 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 접착하여 적층체를 얻음과 동시에 접착제를 다공질화 하였다. 그 다음, 이 적층체로부터 지지체를 박리 제거하여 두께 25㎛의 세퍼레이터를 얻었다.Dibutyl phthalate (poor solvent) was added to an N, N-dimethylacetamide (good solvent) solution in which polyimide having no substantial melting point was dissolved to prepare a coating solution having a solid content concentration of 3% by mass. Next, a polyethylene porous membrane having a porosity of 55% and a thickness of 10 µm was placed on a support made of polyethylene terephthalate, and the coating solution was applied onto the polyethylene porous membrane by the casting method. Then, a polyethylene telephthalate nonwoven fabric having a porosity of 65% and a thickness of 13 µm was superimposed thereon, and the solvent in the coating liquid was evaporated by heat to bond the polyethylene porous membrane and the polyethylene telephthalate nonwoven fabric to obtain a laminate, and at the same time, an adhesive agent. Was porous. Then, the support body was peeled off from this laminated body and the separator with a thickness of 25 micrometers was obtained.
(실시예 12)(Example 12)
투기성을 갖는 기재로서 공극율이 75%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포 대신에 공극율이 65%, 두께가 13㎛의 폴리아릴레이트제 부직포를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 25㎛의 세퍼레이터를 얻었다.In the same manner as in Example 1 except that a polyarylate nonwoven fabric having a porosity of 65% and a thickness of 13 µm was used instead of a polyethylene telephthalate nonwoven fabric having a porosity of 75% and a thickness of 13 µm as the substrate having air permeability. A 25-micrometer separator was obtained.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
리튬 이온 2차 전지에 일반적으로 사용되는 두께가 20㎛의 폴리에틸렌제 연신 다공질 필름을 세퍼레이터로서 사용하였다.The polyethylene-stretched porous film of 20 micrometers in thickness generally used for a lithium ion secondary battery was used as a separator.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
전기 이중층 캐패시터에 일반적으로 사용되는 두께가 30㎛의 셀룰로오스 펄프로 되어 있는 부직포 세퍼레이터를 세퍼레이터로서 사용하였다.A nonwoven separator made of cellulose pulp having a thickness of 30 μm, which is generally used for an electric double layer capacitor, was used as the separator.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
공극율이 60%, 두께가 13㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포를 세퍼레이터로서 사용하였다.A polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a porosity of 60% and a thickness of 13 µm was used as a separator.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
공극율이 40%, 두께가 8㎛의 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름을 세퍼레이터로서 사용하였다.A polyethylene porous phthalate microporous film having a porosity of 40% and a thickness of 8 µm was used as a separator.
상기 실시예 1~12 및 비교예 1~4로 얻어진 세퍼레이터에 대하여 다음과 같이 특성을 평가하였다.The characteristics were evaluated as follows with respect to the separator obtained by the said Examples 1-12 and Comparative Examples 1-4.
<내열 치수 안정성(열수축 방지성) 및 박리성><Heat-resistant dimensional stability (heat shrinkage prevention) and peelability>
실시예 및 비교예의 세퍼레이터를 재단하여 5×5㎝의 정방형의 시험편을 얻었다. 그 다음, 그 시험편을 프로필렌 카보네이트의 액에 침지(浸漬)한 후에 세로 10cm×가로 10cm×두께 5mm의 2매의 유리판 사이에 끼고 그것들을 수평으로 하여 알루미늄제의 버트(butt)에 정치하였다. 그리고, 150℃, 200℃ 및 250℃의 오븐 안에 각각 1시간 방치하여 열에 의한 면적을 측정하였다. 면적 유지율=(시험 후의 면적/시험 전의 면적:25㎠)×100(%)을 구하고 이 면적 유지율을 내열 치수 안정성의 지표로 하였다. 단, 면적 유지율이 클수록 내열 치수 안정성이 뛰어나다.The separator of an Example and a comparative example was cut out and the square test piece of 5x5 cm was obtained. Subsequently, the test piece was immersed in a liquid of propylene carbonate, and then sandwiched between two
또, 폴리올레핀제 다공질막과 기재와의 박리성에 대하여도 동시에 확인한 결 과, 실시예 1~12의 세퍼레이터는 가열 후에 폴리올레핀제 다공질막과 기재가 박리하였다. 박리한 경우는 상기의 면적 유지율을 기재 또는 폴리올레핀제 다공질막의 면적이 큰 쪽을 채택하여 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Moreover, as a result of simultaneously confirming the peelability of the polyolefin porous membrane and the substrate, the separator of Examples 1 to 12 peeled off the polyolefin porous membrane and the substrate after heating. In the case of peeling, the area retention ratio was calculated based on the larger area of the substrate or the polyolefin porous membrane. The results are shown in Table 1.
기재와 폴리올레핀제 다공질막이 적층된 전자 부품용 세퍼레이터는 열수축 방지성이 뛰어났다. 또, 이들 세퍼레이터는 가열 후에 폴리올레핀제 다공질막 만이 수축하고 기재와 폴리올레핀제 다공질막이 박리되었기 때문에 고온 지역에 있어서도 내부 단락을 일으키지 않는다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 실시예 1~12의 세퍼레이터에서는 셧 다운 온도 영역 이상에서 전극이 단락하여 일어나는 멜트 다운을 회피할 수 있다는 것을 알 수 있었다.The separator for electronic components in which the base material and the polyolefin porous film were laminated | stacked was excellent in heat shrink prevention property. In addition, since these separators shrink only the polyolefin porous membrane after heating and the base material and the polyolefin porous membrane were peeled off, it turned out that an internal short circuit does not generate | occur | produce in high temperature area | region. Therefore, in the separator of Examples 1-12, it turned out that the meltdown which arises from the short circuit of an electrode in the shutdown temperature range or more can be avoided.
이에 대하여 폴리에틸렌제 연신 다공질 필름만의 비교예 1의 세퍼레이터, 셀룰로오스 펄프로 되어 있는 부직포만의 비교예 2의 세퍼레이터는 열수축 방지성이 낮고, 또, 박리성을 갖지 않았다. 특히, 비교예 1의 세퍼레이터는 200℃에서 완전히 용해하여 형상유지를 할 수 없었다.On the other hand, the separator of the comparative example 1 only by the polyethylene-stretched porous film made by polyethylene, and the separator of the comparative example 2 only by the nonwoven fabric which consists of cellulose pulp are low in heat shrink prevention property, and did not have peelability. In particular, the separator of Comparative Example 1 was completely dissolved at 200 ° C, and thus could not be maintained in shape.
폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포만의 비교예 3의 세퍼레이터, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름만의 비교예 4의 세퍼레이터는 박리성을 갖지 않았다.The separator of the comparative example 3 only with the polyethylene telephthalate nonwoven fabric, and the separator of the comparative example 4 only with the polyethylene telephthalate microporous film did not have peelability.
<내부 단락 방지성(기계적 강도)><Inner short circuit prevention property (mechanical strength)>
2매의 스텐레스판(3×3cm)에 실시예 및 비교예의 세퍼레이터(5×5cm)를 사이에 두고 스텐레스 전극간에 80 V의 전위차를 준 상태에서 양전극이 밀착하도록 가압하였다. 그리고, 단락할 때(전기 저항치가 거의 0Ω이 되었을 때)의 압력을 측정하고 이것을 단락 압력으로 하였다. 시험은 5회 실시하여 평균치를 구하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 단, 단락 압력이 높을수록 내부 단락 방지성이 뛰어나다는(단락 되기 어렵다) 것을 나타낸다.Two stainless plates (3 x 3 cm) were pressed so that the positive electrodes were in close contact with a potential difference of 80 V between the stainless electrodes with the separators (5 x 5 cm) of the Examples and Comparative Examples interposed therebetween. And the pressure at the time of short circuit (when the electrical resistance value became almost 0 kPa) was measured, and this was made into the short circuit pressure. The test was carried out five times to obtain an average value. The results are shown in Table 2. However, the higher the short-circuit pressure, the more excellent the internal short-circuit prevention property (it is hard to short-circuit).
표 2에 나타낸 바와 같이, 기재와 폴리올레핀제 다공질막이 적층된 전자 부품용 세퍼레이터는 내부 단락 방지성이 뛰어날 뿐 아니라 그 편차도 작았다.As shown in Table 2, the separator for electronic components in which the base material and the porous film made of a polyolefin were laminated | stacked not only was excellent in internal short circuit prevention but also the variation was small.
이에 대하여, 폴리에틸렌제 연신 다공질 필름만의 비교예 1의 세퍼레이터에서는 고온 가열시에 열 수축하고 스텐레스 전극끼리 직접 접촉하기 때문에 가압하지 않아도 단락하였다.On the other hand, in the separator of the comparative example 1 only of the polyethylene-stretched porous film, since it shrink | heat-shrinks at the time of high temperature heating, and the stainless electrodes directly contact, it short-circuited even if it did not pressurize.
셀룰로오스 펄프로 되어 있는 부직포만의 비교예 2의 세퍼레이터는 내부 단락 방지성이 낮았다. 또, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포만의 비교예 3의 세퍼레이터, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름만의 비교예 4의 세퍼레이터는 내부 단락 방지성이 낮았다.The separator of Comparative Example 2 only of the nonwoven fabric made of cellulose pulp had low internal short circuit protection. Moreover, the separator of the comparative example 3 only by the polyethylene telephthalate nonwoven fabric and the comparative example 4 only by the polyethylene telephthalate microporous film had low internal short circuit prevention property.
<이온 전도성><Ion conductivity>
교류 임피던스 법에 의하여 세퍼레이터 이온 전도도를 측정하였다. 구체적으로는 실시예 1~12 및 비교예 1~4의 세퍼레이터를 프로필렌 카보네이트에 1 mol/l의 농도로(C2H5)4BF4가 용해한 전해액 중에 진공 함침한 후, 간이 셀 내에 전극과 세퍼레이터를 넣고 20℃로 측정을 하였다. 이때, 전극에는 다까라이즈미(寶泉) 주식회사제의 전기 이중층 캐패시터용 전극을 사용하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.Separator ion conductivity was measured by the alternating current impedance method. Specifically, the separators of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4 were vacuum-impregnated in an electrolyte solution in which (C 2 H 5 ) 4 BF 4 dissolved in propylene carbonate at a concentration of 1 mol / l, followed by The separator was put in and measured at 20 degreeC. At this time, the electrode for electric double layer capacitors manufactured by Takaraizumi Co., Ltd. was used for the electrode. The results are shown in Table 3.
(S/cm)Ionic conductivity
(S / cm)
표 3에 나타낸 바와 같이, 기재와 폴리올레핀제 다공질막이 적층된 실시예 1~12의 세퍼레이터는 이온 전도성이 뛰어났다.As shown in Table 3, the separator of Examples 1-12 in which the base material and the polyolefin porous membrane were laminated | stacked was excellent in ion conductivity.
이에 대하여, 폴리에틸렌제 연신 다공질 필름만의 비교예 1의 세퍼레이터 및 셀룰로오스 펄프로 되어 있는 부직포만의 비교예 2의 세퍼레이터는 이온 전도성이 낮았다. 또, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 부직포만의 비교예 3의 세퍼레이터, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트제 미세 다공성 필름만의 비교예 4의 세퍼레이터는 내부 단락이 일어나 측정이 불가하였다.In contrast, the separator of Comparative Example 1 only of the polyethylene stretched porous film and the separator of Comparative Example 2 only of the nonwoven fabric made of cellulose pulp had low ion conductivity. In addition, the separator of the comparative example 3 only with the polyethylene telephthalate nonwoven fabric, and the separator of the comparative example 4 only with the polyethylene telephthalate microporous film generate | occur | produced the internal short circuit, and was unable to measure.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터는 박막이면서도 열수축 방지성, 기계적 강도, 및 이온 전도성 모두가 뛰어나다.The separator for an electronic component of the present invention is excellent in both heat shrinkage prevention property, mechanical strength, and ion conductivity while being a thin film.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터에 있어서의 기재의 재질이 폴리에틸렌 텔 레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 및 폴리페닐렌 설파이드 중으로부터 선택된 1종이면 열수축을 보다 적게 할 수 있고 또, 전해액으로 사용하는 유기용매나 이온성 액체에 대한 용해성을 낮출 수 있다.The material of the base material in the separator for electronic components of this invention is polyethylene terephthalate, polyarylate, polybutylene telephthalate, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyimide, polyethylene naphthalate, and If it is 1 type chosen from polyphenylene sulfide, heat shrinkage can be made smaller and the solubility to the organic solvent and ionic liquid used as electrolyte solution can be reduced.
상기기재가 부직포 또는 미세 다공성 필름이면 이온 전도성을 보다 높일 수 있다.If the substrate is a nonwoven fabric or a microporous film, the ion conductivity can be further increased.
상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌이면 셧 다운 기능을 발휘시킬 수 있다.If the polyolefin is polyethylene and / or polypropylene, a shutdown function can be exhibited.
상기기재와 폴리올레핀제 다공질막은 접착제로서 접착하게 되면 전자 부품 조립시의 조작성이 좋아진다.When the base material and the porous membrane made of polyolefin are adhered as an adhesive, the operability at the time of assembling an electronic component improves.
상기 접착제가 전자 부품을 구성하는 전해액에 용해하는 성분을 함유하면, 과충전시 혹은 과열시에 전극끼리의 접촉에 의한 단락을 방지할 수 있다.When the said adhesive contains the component which melt | dissolves in the electrolyte solution which comprises an electronic component, the short circuit by the contact of electrodes can be prevented at the time of overcharge or overheating.
상기 접착제가 다공질 구조를 형성하는 수지를 함유하는 경우에는 이온 전도성을 보다 높일 수 있다.When the said adhesive contains resin which forms a porous structure, ion conductivity can be heightened more.
상기 다공질 구조를 형성하는 수지가 폴리불화 비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리테트라 플루오로 에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 및 폴리비닐 알코올 중으로부터 선택된 1종이면 전기 절연성을 좋게 할 수 있다.The resin forming the porous structure is polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyimide, The electrical insulation can be improved as long as it is one selected from polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, and polyvinyl alcohol.
상기 접착제가 필러 입자를 함유하는 경우에는 이온 전도성을 보다 높일 수 있다.When the adhesive contains filler particles, the ion conductivity can be further increased.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터는 리튬 이온 2차 전지, 폴리머 리튬 2차 전지, 알루미늄 전해 콘덴서, 전기 이중층 캐패시터, 또는 레독스 캐패시터 등의 전자 부품에 매우 적합하게 사용될 수 있다.The separator for electronic components of the present invention can be suitably used for electronic components such as lithium ion secondary batteries, polymer lithium secondary batteries, aluminum electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, or redox capacitors.
본 발명의 전자 부품용 세퍼레이터의 제조 방법에 의하면 박막이면서도 기계적 강도 및 이온 전도성이 뛰어난 전자 부품용 세퍼레이터를 높은 생산성으로 얻을 수 있다.According to the manufacturing method of the separator for electronic components of this invention, the separator for electronic components which is thin and excellent in mechanical strength and ion conductivity can be obtained with high productivity.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9761854B2 (en) | 2013-12-13 | 2017-09-12 | Samsug SDI Co., Ltd. | Spirally-wound electrode assembly for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
WO2021125895A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Separator, lithium secondary battery including separator, and method for manufacturing same |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008305662A (en) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sony Corp | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP5132206B2 (en) * | 2007-06-28 | 2013-01-30 | 三洋電機株式会社 | Evaluation method of separator for non-aqueous electrolyte battery |
US7760486B2 (en) * | 2007-08-28 | 2010-07-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Aluminum electrolytic capacitors utilizing fine fiber spacers |
JP5223494B2 (en) * | 2008-06-26 | 2013-06-26 | 株式会社豊田中央研究所 | Lithium ion secondary battery |
JP5195341B2 (en) * | 2008-11-19 | 2013-05-08 | Tdk株式会社 | Lithium ion secondary battery separator and lithium ion secondary battery |
KR20110054012A (en) * | 2009-07-31 | 2011-05-24 | 파나소닉 주식회사 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing same |
KR101105876B1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-01-16 | 주식회사 코캄 | Separator for lithium secondary batteries and Lithium secondary batteries comprising the same |
JP2012195105A (en) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Molten salt battery |
EP2779275B1 (en) | 2011-11-11 | 2017-02-15 | LG Chem, Ltd. | Separator, and electrochemical device comprising same |
JP5829552B2 (en) * | 2012-03-06 | 2015-12-09 | 三菱製紙株式会社 | Method for producing separator for metal ion secondary battery |
KR101455195B1 (en) * | 2012-03-09 | 2014-10-28 | (주)우리나노필 | Separator structure used in electrochemical device |
JP5829570B2 (en) * | 2012-04-24 | 2015-12-09 | 三菱製紙株式会社 | Method for producing separator for metal ion secondary battery |
KR101686597B1 (en) * | 2012-11-01 | 2016-12-14 | 주식회사 엘지화학 | Separator for electrochemical cell and method for preparing the same |
KR101676446B1 (en) * | 2013-09-30 | 2016-11-15 | 주식회사 엘지화학 | Method for manufacturing a separator for lithium secondary battery, the separator manufactured by the method and lithium secondary battery including the same |
WO2015156261A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | ユニチカ株式会社 | Laminated porous film and production method therefor |
CN104091910B (en) * | 2014-06-25 | 2016-05-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | A kind of preparation method of ceramic modified lithium ion battery separator |
US10270075B2 (en) * | 2015-07-09 | 2019-04-23 | E I Du Pont De Nemours And Company | Separator having adhesive layer, manufacturing method of the same, and electrochemical device having the same |
CN107851765A (en) * | 2015-07-28 | 2018-03-27 | 日本电气株式会社 | Lithium rechargeable battery |
WO2017126510A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 日立化成株式会社 | Lithium ion secondary battery |
JP6851478B2 (en) * | 2016-09-13 | 2021-03-31 | フーベイ ジェレック ニュー エナジー マテリアル サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッドHebei Gellec New Energy Material Science&Technology Co.,Ltd. | High temperature resistant multilayer composite lithium-ion battery separator coating device |
CN107785525B (en) * | 2017-09-28 | 2021-02-02 | 广东工业大学 | Preparation method of self-flame-retardant co-extruded unidirectional stretching microporous membrane and microporous membrane |
US20220200098A1 (en) * | 2019-06-04 | 2022-06-23 | Teijin Limited | Separator for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery |
CN113823877A (en) * | 2021-08-31 | 2021-12-21 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | Diaphragm of lithium ion battery and preparation method and application thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100573358B1 (en) | 2002-09-17 | 2006-04-24 | 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 | Separator for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery comprising the same |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61281454A (en) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Separator for battery |
JPH01258358A (en) * | 1988-04-06 | 1989-10-16 | Japan Vilene Co Ltd | Separator for lithium battery |
JPH0992254A (en) * | 1995-09-21 | 1997-04-04 | Dainippon Printing Co Ltd | Battery separator and its manufacture |
JP4491075B2 (en) * | 1997-01-16 | 2010-06-30 | 三菱製紙株式会社 | Non-aqueous electrolyte battery separator, non-aqueous electrolyte battery using the same, and method for producing separator for non-aqueous electrolyte battery |
JP2000082451A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Hitachi Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2002190291A (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | Separator and lithium ion secondary battery |
US7087343B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-08-08 | Celgard, Inc. | High melt integrity battery separator for lithium ion batteries |
-
2006
- 2006-06-01 JP JP2006153167A patent/JP2007048738A/en active Pending
- 2006-07-12 KR KR1020060065381A patent/KR101032443B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100573358B1 (en) | 2002-09-17 | 2006-04-24 | 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 | Separator for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery comprising the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9761854B2 (en) | 2013-12-13 | 2017-09-12 | Samsug SDI Co., Ltd. | Spirally-wound electrode assembly for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
WO2021125895A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Separator, lithium secondary battery including separator, and method for manufacturing same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070009423A (en) | 2007-01-18 |
JP2007048738A (en) | 2007-02-22 |
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