KR101288642B1 - Electrochemical device with high safety at high temperature and impact - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및 상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하는 코어-쉘 구조의 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하는 전해액, 전극 및 세퍼레이터에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 전기화학소자를 구성하는 소자 요소의 일 구성 성분 또는 이의 코팅 성분으로 사용한 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention is a core (core) containing sodium acetate; And a shell made of a polymer coated on the surface of the core. The present invention also relates to an electrolyte, an electrode and a separator comprising the core-shell structured particles and / or sodium acetate. The present invention also relates to an electrochemical device using the core-shell structure and / or sodium acetate as one component of a device element constituting an electrochemical device or a coating component thereof.

전기화학소자, 이차전지, 전극, 세퍼레이터, 전해액, 코어-쉘 구조의 입자, 아세트산 나트륨 Electrochemical device, secondary battery, electrode, separator, electrolyte, core-shell structure particles, sodium acetate

Description

고온 안전성 및 충격 안전성이 우수한 전기화학소자 {ELECTROCHEMICAL DEVICE WITH HIGH SAFETY AT HIGH TEMPERATURE AND IMPACT}ELECTROCHEMICAL DEVICE WITH HIGH SAFETY AT HIGH TEMPERATURE AND IMPACT

본 발명은 소자 내부 온도가 외부 또는 내부 요인에 의해 비정상적으로 상승하거나 외부의 충격을 받더라도 탁월한 안전성을 부여할 수 있도록 아세트산 나트륨을 코어에 함유하는 코어-쉘 구조의 입자, 및 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨 자체를 전기화학소자를 구성하는 소자 요소의 일 구성 성분 또는 이의 코팅 성분으로 사용하여 안전성이 향상된 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to particles of a core-shell structure containing sodium acetate in a core so as to provide excellent safety even when the internal temperature of the device is abnormally increased or externally impacted by external or internal factors, and the core-shell structure of the core-shell structure. The present invention relates to an electrochemical device having improved safety by using particles and / or sodium acetate itself as one component of a device element constituting an electrochemical device or a coating component thereof.

최근 전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되고 휴대용 전자 기기의 사용이 일반화됨에 따라, 고에너지 밀도를 갖는 리튬 이차 전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Recently, miniaturization and lighter weight of electronic equipment have been realized and use of portable electronic devices has become common, so researches on lithium secondary batteries having high energy density have been actively conducted.

리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 상기 양극 및 음극에서 삽입 및 탈리될 때의 산화반응, 환원반응에 의하여 전기적 에너지를 생성한다.The lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of inserting and detaching lithium ions as a negative electrode and a positive electrode, and filling an organic or polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, and lithium ions can be inserted and removed from the positive electrode and the negative electrode. Electrical energy is generated by oxidation and reduction reactions.

그러나, 이러한 리튬 이차전지는 비수 전해액을 사용함에 따르는 발화 및 폭 발 등의 안전 문제가 존재하며, 이와 같은 문제는 전지의 용량 밀도를 증가시킬수록 더 심각해진다. 구체적으로는, 전지가 과충전 되어 통상적인 작동 전압을 초과하게 되면 양극은 리튬을 과량 방출하게 되고, 과량의 리튬은 음극에 덴드라이트(dendrite)를 생성하여 양극과 음극이 모두 열적으로 불안정해져 전해액이 분해되는 등 급격한 발열반응이 일어난다. 이와 같은 발열 반응에 의하여 전지에서는 열폭주에 의한 발화 및 파열 현상이 발생하여 전지의 안전성에 문제가 된다.However, such a lithium secondary battery has safety problems such as ignition and explosion caused by using a nonaqueous electrolyte, and such a problem becomes more serious as the capacity density of the battery increases. Specifically, when the battery is overcharged and the normal operating voltage is exceeded, the positive electrode emits excessive lithium, and the excess lithium generates dendrites on the negative electrode, so that both the positive electrode and the negative electrode are thermally unstable, and thus the electrolyte is released. Rapid exothermic reactions occur such as decomposition. Such exothermic reactions cause ignition and rupture of the battery due to thermal runaway, which is a problem for the safety of the battery.

본 발명은 외부 또는 내부 요인에 의해 비정상적인 문제가 발생하여 소자 내부의 온도가 이상 고온 시, 코어-쉘 구조의 붕괴가 일어나고 코어에 함유된 물질이 쉘의 외부로 방출되어 용융 및/또는 응고에 의해 열 안전성을 부여할 수 있는 코어-쉘 구조의 입자를 제공하고자 한다.According to the present invention, when an abnormal problem occurs due to external or internal factors and the temperature inside the device is abnormally high temperature, the core-shell structure collapses, and the material contained in the core is released to the outside of the shell and melted and / or solidified. It is an object to provide a core-shell structured particle that can impart thermal stability.

또한, 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하는 전기화학소자의 요소 및 이러한 전기화학소자의 요소를 구비하여 안전성이 향상된 전기화학소자를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide an element of the electrochemical device comprising the core-shell structure particles and / or sodium acetate and an electrochemical device having improved safety by having the element of such an electrochemical device.

본 발명은 아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및The present invention is a core (core) containing sodium acetate; And

상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하는 코어-쉘 구조의 입자를 제공한다. It provides a core-shell structured particles comprising a shell made of a polymer coated on the core surface.

본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하는 전해액, 전극 및 세퍼레이터를 제공한다.The present invention provides an electrolyte, an electrode, and a separator containing the core-shell structured particles and / or sodium acetate.

또한, 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 전기화학소자를 구성하는 소자 요소의 일 구성 성분 또는 이의 코팅 성분으로 사용한 전기화학소자, 바람직하게는 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides an electrochemical device, preferably a secondary battery, using the core-shell structure and / or sodium acetate as one component of a device element constituting an electrochemical device or a coating component thereof.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자는 코어에 아세트산 나트륨이 함유된 것이고, 쉘은 이상 고온에서 용융될 수 있는 고분자로 이루어진 것이므로, 이상 고온 시에 상기 쉘은 용융됨으로써 코어-쉘 구조는 붕괴되고 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출될 수 있다.Since the core-shell structured particles according to the present invention contain sodium acetate in the core and the shell is made of a polymer that can be melted at an abnormally high temperature, the shell melts at an abnormally high temperature, thereby causing the core-shell structure to collapse. Sodium acetate can be released to the outside of the shell.

일반적으로 아세트산 나트륨은 용매에 용해되어 액체 상태인 경우 작은 충격에도 쉽게 응고가 된다. 이러한 아세트산 나트륨이 전해액에 용해된 상태로 포함되면, 전기화학소자가 못이나 압착과 같은 외부 충격을 받을 경우 상기 용해된 아세트산 나트륨의 응고가 일어나 저항으로 작용하여 리튬이온의 이동을 막을 수 있다. In general, sodium acetate is dissolved in a solvent and easily coagulates even in a small impact in the liquid state. When the sodium acetate is included in a dissolved state in the electrolyte, when the electrochemical device receives an external shock such as a nail or a crimp, solidification of the dissolved sodium acetate may occur to act as a resistance to prevent the movement of lithium ions.

또한, 전해액에 응고된 상태로 존재하는 아세트산 나트륨은 전기화학소자의 온도가 상승할 경우 흡열 반응을 수반한 용해가 일어나 온도 상승을 억제할 수 있다. In addition, sodium acetate, which is present in a solidified state in the electrolyte, may cause dissolution accompanied by an endothermic reaction when the temperature of the electrochemical device increases, thereby suppressing the temperature rise.

따라서, 본 발명은 상기의 작용 메커니즘을 갖는 아세트산 나트륨을 직접적으로 전해액, 전극 및/또는 세퍼레이터에 포함시킴으로써, 외부 충격이나 이상 고온 현상의 발생시 전기화학소자의 안전성을 부여할 수 있다.Therefore, in the present invention, by including sodium acetate having the above-described mechanism of action directly in the electrolyte, the electrode and / or the separator, it is possible to impart the safety of the electrochemical device in the event of external impact or abnormal high temperature phenomenon.

또한, 본 발명은 이상 고온 시에 구조가 붕괴되어 상기의 작용 메커니즘을 갖는 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출될 수 있는 코어-쉘 구조의 입자를 전해 액, 전극 및/또는 세퍼레이터에 포함시킴으로써, 이상 고온시 방출되는 아세트산 나트륨에 의해 전기화학소자의 안전성을 부여할 수 있다.In addition, the present invention provides an electrolytic solution, an electrode and / or a separator by including particles of a core-shell structure in which the structure collapses at an abnormally high temperature so that sodium acetate having the above mechanism of action can be released to the outside of the shell. The sodium acetate released at high temperature can impart the safety of the electrochemical device.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자는 상기 코어-쉘 구조의 입자를 사용하는 소자, 예컨대 전기화학소자,의 정상 작동 온도보다 높은 온도에서 코어-쉘 구조는 붕괴되어 상기 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출될 수 있다. 즉, 쉘은 이상 고온시 용융됨으로써 코어-쉘 구조가 붕괴되고 코어에 함유된 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출될 수 있다. 따라서, 상기 쉘을 구성하는 고분자는 상기 코어-쉘 구조의 입자를 사용하는 소자, 예컨대 전기화학소자,의 정상 작동 온도보다 높은 용융점(Tm)을 가질 수 있으며, 바람직하게는 용융점(Tm)이 70~200℃인 고분자가 바람직하다.In the core-shell structured particles according to the present invention, the core-shell structure collapses at a temperature higher than the normal operating temperature of a device using the core-shell structured particles, such as an electrochemical device. Can be released. That is, the shell melts at an abnormally high temperature, thereby causing the core-shell structure to collapse, and sodium acetate contained in the core may be released to the outside of the shell. Thus, the polymer constituting the shell may have a melting point (Tm) higher than the normal operating temperature of the device, such as an electrochemical device, using the particles of the core-shell structure, preferably has a melting point (Tm) of 70 Preference is given to polymers which are ˜200 ° C.

상기 고분자는 당 업계에 알려진 통상적인 단량체(monomer) 성분을 사용하여 중합된 것으로서, 예를 들면 (메타)아크릴레이트계 화합물, (메타)아크릴로니트릴계 화합물, (메타)아크릴산계 화합물, (메타)아크릴아미드계 화합물, 스티렌계 화합물, 비닐리덴 클로라이드, 할로겐화 비닐계 화합물, 부타디엔계 화합물, 에틸렌계 화합물, 아세트알데히드 및 포름알데히드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 사용하여 중합된 폴리머 또는 공중합체일 수 있다. 이때, 상기 단량체는 각 단량체의 특성과 필요로 하는 물성에 따라 그 종류 및 함량을 적절히 변경하여 사용할 수 있다.The polymer is polymerized using a common monomer component known in the art, for example, (meth) acrylate compound, (meth) acrylonitrile compound, (meth) acrylic acid compound, (meth) Polymers or copolymers polymerized using at least one monomer selected from the group consisting of acrylamide compounds, styrene compounds, vinylidene chloride, vinyl halide compounds, butadiene compounds, ethylene compounds, acetaldehyde and formaldehyde Can be. In this case, the monomer may be used by appropriately changing the type and content according to the properties and physical properties of each monomer.

상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트로, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, n-헥실 (메타)아크릴레이트, 에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 부틸시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 페닐프로필 (메타)아크릴레이트, 부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 등이 있고; Examples of the (meth) acrylate-based compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and isobutyl (Meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl ( Meta) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, butylcyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, phenylpropyl (meth) acrylate, butanediol di (meth) Acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and the like;

(메타)아크릴로니트릴계 화합물의 예로는, (메타)아크릴로니트릴이 있고; Examples of the (meth) acrylonitrile-based compound include (meth) acrylonitrile;

(메타)아크릴산계 화합물의 예로는, (메타)아크릴산, 말레인산, 푸마르산 등이 있고; Examples of the (meth) acrylic acid compound include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and the like;

(메타)아크릴아미드계 화합물의 예로는 (메타)아크릴아미드, 메타크릴아미드 등이 있고; Examples of the (meth) acrylamide compound include (meth) acrylamide, methacrylamide, and the like;

스티렌계 화합물의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-니트로스티렌, 에틸비닐벤젠, 디비닐 벤젠 등이 있고; Examples of the styrene-based compound include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, p-nitrostyrene, ethylvinylbenzene, divinyl benzene, and the like;

부타디엔계 화합물의 예로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등이 있으며;Examples of butadiene compounds include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and the like;

에틸렌계 화합물의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1,1-다이클로로에틸렌, 플루오로에틸렌, 1,1-다이플루오로에틸렌 등이 있으나, 이들에 한정하는 것은 아니다.Examples of the ethylene compound include, but are not limited to, ethylene, propylene, 1-butene, 1,1-dichloroethylene, fluoroethylene, 1,1-difluoroethylene, and the like.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자에서, 상기 아세트산 나트륨은 고체 상 태 또는 용매에 용해된 액체 상태일 수 있다. 이때, 상기 아세트산 나트륨을 용해시키는 용매로는 아세트산 나트륨을 용해시킬 수 있는 물, 메틸 알코올, 에틸 알코올, 이소 프로필 알코올 등이 있으나, 이에 한정하지 않는다.In the core-shell structured particle according to the present invention, the sodium acetate may be in a solid state or a liquid state dissolved in a solvent. In this case, the solvent for dissolving the sodium acetate may be water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, etc., which can dissolve sodium acetate, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자에서, 상기 코어: 쉘= 5~90 중량%: 95~10 중량% 인 것이 바람직하다. 코어가 5 중량% 미만이면 코어에 함유된 아세트산 나트륨의 양이 적어서 전기화학소자의 안전성을 향상시키는 효과가 미미하다. 반면, 쉘이 10 중량% 미만이면 코어-쉘 구조의 형성이 어렵다.In the core-shell structured particles according to the invention, the core: shell = 5 to 90% by weight: preferably 95 to 10% by weight. If the core is less than 5% by weight, the amount of sodium acetate contained in the core is small, so that the effect of improving the safety of the electrochemical device is insignificant. On the other hand, if the shell is less than 10% by weight, formation of the core-shell structure is difficult.

또한, 코어-쉘 구조의 입자는 그 크기에 대해 특별한 제한은 없으나, 코어-쉘 구조의 형성을 위해서, 그리고 함께 사용될 수 있는 물질, 예를 들면 전극활물질, 바인더 등의 입자 크기를 고려하여, 평균 입경은 40~6000 nm, 바람직하게는 100~5000 nm 인 것이 바람직하다.In addition, the particles of the core-shell structure are not particularly limited in size, but in view of the particle size of the core-shell structure and in consideration of the particle size of the material that can be used together, for example, electrode active material, binder, etc. The particle diameter is 40 to 6000 nm, preferably 100 to 5000 nm.

본 발명에 따른 상기 코어-쉘 구조의 입자는 고분자 형성용 단량체, 아세트산 나트륨 및 물을 혼합하여 인버스 에멀젼 (Inverse emulsion)을 형성하는 제1단계; 및 상기 인버스 에멀젼 내 고분자 형성용 단량체를 중합하는 제2단계에 의해 제조할 수 있다. The core-shell structured particle according to the present invention comprises a first step of forming an inverse emulsion by mixing a polymer forming monomer, sodium acetate and water; And a second step of polymerizing the polymer forming monomer in the inverse emulsion.

이때, 상기 아세트산 나트륨과 고분자 쉘을 이루는 상기 고분자 형성용 단량체는 물에 녹는 것을 이용하여 제1단계의 인버스 에멀젼을 준비할 수 있다.In this case, the polymer forming monomer forming the sodium shell and the polymer shell may be prepared in an inverse emulsion of the first step by dissolving in water.

상기 인버스 에멀젼을 형성하는 제1단계에서, 유화제, 중합용 개시제 및/또는 pH 완충제를 추가로 포함하여 인버스 에멀젼을 형성할 수 있다.In the first step of forming the inverse emulsion, an inverse emulsion may be further included by including an emulsifier, an initiator for polymerization and / or a pH buffer.

또한, 상기 제1단계에서, 별도의 유기 용매를 함께 사용할 수 있다. 상기 유 기 용매는 에멀젼을 형성하기 위해 소수성를 갖는 것이 바람직하며, 중합이 완료된 후에 쉽게 제거될 수 있도록 끊는점이 60~150℃, 바람직하게는 60~120℃, 보다 바람직하게는 60~100℃인 물질을 사용할 수 있다. 유기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 헥산, 이소옥탄, 벤젠, 클로로포름, 메틸이소부티레이트 등이 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 이들 유기 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, in the first step, separate organic solvents may be used together. The organic solvent preferably has a hydrophobicity to form an emulsion, the break point is 60 ~ 150 ℃, preferably 60 ~ 120 ℃, more preferably 60 ~ 100 ℃ so that it can be easily removed after the polymerization is completed Can be used. Non-limiting examples of organic solvents include, but are not limited to, toluene, hexane, isooctane, benzene, chloroform, methylisobutyrate, and the like. In addition, these organic solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.

상기 유화제는 통상의 유화중합에 사용되는 음이온계 유화제, 양이온계 유화제, 비이온계 유화제, 또는 고분자 형성용 단량체와 공중합이 가능한 반응형 유화제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 유화제의 사용량은 목적하는 최종적으로 얻어지는 유화액의 입자 크기에 따라 결정되며, 유기 용매를 사용하지 않는 경우에는 고분자 형성용 단량체 100 중량부에 대하여 0.05~20 중량부를 사용할 수 있고, 유기 용매를 사용한 경우에는 고분자 형성용 단량체와 유기 용매의 합 100 중량부에 대하여 0.05~20 중량부를 사용할 수 있다.The emulsifiers may be used alone or in combination of two or more kinds of anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers, or reactive emulsifiers copolymerizable with monomers for forming polymers. The amount of emulsifier to be used is determined by the particle size of the final emulsion to be obtained. When not using an organic solvent, 0.05 to 20 parts by weight may be used per 100 parts by weight of the monomer for polymer formation, and when an organic solvent is used, 0.05-20 weight part can be used with respect to 100 weight part of the sum total of the monomer for forming a polymer, and an organic solvent.

상기 중합용 개시제로는 아조계 개시제, 과산화물 개시제, 산화 환원계 화합물의 조합으로 이루어지는 산화-환원계 개시제 등이 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이외의 방법으로는 UV중합, 방사선 중합법 등을 활용할 수 있다. 상기 중합용 개시제의 사용량은 원하는 고분자의 분자량에 따라 변하지만, 고분자 형성용 단량체 100 중량부에 대해 0.01~1.0 중량부로 사용할 수 있다.Examples of the polymerization initiator include, but are not limited to, an azo initiator, a peroxide initiator, and a redox-based initiator composed of a combination of redox compounds. As another method, UV polymerization, a radiation polymerization method, etc. can be utilized. The amount of the polymerization initiator used varies depending on the molecular weight of the desired polymer, but may be used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer for polymer formation.

또한, 상기 pH 조절용 완충제는 인산염계, 탄산염계 등 당 업계에서 일반적으로 사용되는 통상의 완충제를 사용할 수 있으며, 그 사용량은 물 100 중량부에 대하여 0.01~1.0 중량부를 사용할 수 있다.In addition, the pH adjusting buffer may be used a conventional buffer commonly used in the art, such as phosphate-based, carbonate-based, the amount may be used 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of water.

상기 제2단계 이후에, 물을 제거하는 제3단계를 추가로 포함할 수 있다. 제1단계에서 유기 용매를 함께 사용할 경우에는, 유기 용매와 물을 제거하는 제3단계를 포함할 수 있다. 이때, 물과 유기 용매의 제거는 이들의 끓는점을 이용하여 제거할 수 있다. 상기 제거 방법의 예로는 증기 스트리핑, 감압 가열 증류 방법 등이 사용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 이 분야에 널리 알려진 공정 기술을 활용할 수 있다.After the second step, a third step of removing water may be further included. When using the organic solvent together in the first step, it may include a third step of removing the organic solvent and water. At this time, the water and the organic solvent can be removed using their boiling point. Examples of the removal method may include, but are not limited to, steam stripping, vacuum distillation, and the like, and may employ process techniques well known in the art.

본 발명에 따른 전해액은, i) 용매; ii) 전해질 염; 및Electrolytic solution according to the present invention, i) a solvent; ii) electrolyte salts; And

iii) 아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및 상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하는 상기 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함한다.iii) a core containing sodium acetate; And particles of the core-shell structure according to the present invention and / or sodium acetate comprising a shell made of a polymer coated on the core surface.

용매는 통상 전해액용 용매, 바람직하게는 비수 용매로 사용하고 있는 것이면 특별히 제한하지 않으며, 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 락톤, 에테르, 에스테르, 케톤, 또는 물을 사용할 수 있다.The solvent is not particularly limited as long as it is usually used as a solvent for an electrolyte solution, preferably a nonaqueous solvent, and cyclic carbonate, linear carbonate, lactone, ether, ester, ketone, or water can be used.

상기 환형 카보네이트의 예로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 있고, 상기 선형 카보네이트의 예로는 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 및 메틸 프로필 카보네이트(MPC) 등이 있다. 상기 락톤의 예로는 감마부티로락톤(GBL)이 있으며, 상기 에테르의 예로는 디부틸에테르, 테트라히드로 푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄 등이 있다. 또한 상기 에스테르의 예로는 n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 메틸 피발레이트 등이 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐 케톤이 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC). Examples of the linear carbonate include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) (DPC), ethyl methyl carbonate (EMC), and methyl propyl carbonate (MPC). Examples of the lactone include gamma butyrolactone (GBL), and examples of the ether include dibutyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, and the like. There is this. Examples of the esters include n-methyl acetate, n-ethyl acetate, methyl propionate, methyl pivalate and the like, and the ketone includes polymethyl vinyl ketone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

전해액에 포함되는 전해질 염은 리튬 염이 바람직하다. 리튬 염의 비제한적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiCl, LiBr, LiI, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiC(CF2SO2)3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiSO3CF3 등이 있다. 이들 리튬 염은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 전해질 염은 용매에 대해 0.8~2.0 M 농도로 사용할 수 있다.As for the electrolyte salt contained in electrolyte solution, lithium salt is preferable. Non-limiting examples of lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiCl, LiBr, LiI, LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC (CF 2 SO 2 ) 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2y + 1 SO 2 ), where x and y are natural numbers, LiSO 3 CF 3 and the like. These lithium salts can be used individually or in mixture of 2 or more types. In addition, the electrolyte salt may be used in a concentration of 0.8 ~ 2.0 M with respect to the solvent.

본 발명의 전해액에서, 상기 iii)의 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨은 전체 전해액 중에 1~30 중량%, 바람직하게는 10~20 중량% 로 포함되는 것이 바람직하다. 전해액 내에 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨이 1 중량% 미만 포함되면 전기화학소자의 이상 고온 시 아세트산 나트륨에 의한 소자의 고온 안전성 및 충격 안전성 향상 효과가 미미하고, 반면 30 중량% 초과하여 포함되면 전기화학소자의 특성이 저하되므로 바람직하지 않다.In the electrolyte solution of the present invention, the core-shell structure particles and / or sodium acetate of iii) are preferably contained in an amount of 1 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight in the total electrolyte. When the electrolyte contains less than 1% by weight of core-shell structured particles and / or sodium acetate, the effect of improving the high temperature safety and impact safety of the device due to sodium acetate at an abnormally high temperature of the electrochemical device is minimal, while exceeding 30% by weight. If included, the characteristics of the electrochemical device is lowered, which is not preferable.

본 발명에 따른 전극은, i) 전극활물질; ii) 집전체; 및Electrode according to the present invention, i) an electrode active material; ii) a current collector; And

iii) 아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및 상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하는 상기 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하며, 선택적으로 바인더를 포함할 수 있다. 상기 전극은 양극 및 음극을 포함한다.iii) a core containing sodium acetate; And particles of the core-shell structure according to the present invention and / or sodium acetate, including a shell made of a polymer coated on the core surface, and may optionally include a binder. The electrode includes an anode and a cathode.

전극활물질로는 양극활물질과 음극활물질이 있다.The electrode active material includes a cathode active material and a cathode active material.

양극활물질은 리튬이온과 같은 전하의 삽입 및 탈리가 가능한 활물질로서 통상 전기화학소자용, 바람직하게는 이차전지용 양극활물질로 사용되고 있는 것이면 특별히 제한하지 않으며, 리튬 전이금속산화물 또는 칼코겐 화합물을 사용할 수 있다. The positive electrode active material is an active material capable of inserting and detaching electric charges such as lithium ions, and is not particularly limited as long as it is used as a positive electrode active material for an electrochemical device, preferably a secondary battery, and a lithium transition metal oxide or a chalcogen compound can be used. .

상기 리튬 전이금속산화물의 예로는, LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1-YCoYO2, LiCo1-YMnYO2, LiNi1-YMnYO2 (여기에서, 0≤Y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2-zNizO4, LiMn2-zCozO4(여기에서, 0<Z<2), LiCoPO4, LiFePO4 또는 이들 산화물의 망간, 니켈, 코발트의 일부를 다른 전이금속 등으로 치환한 것 또는 리튬을 함유한 산화바나듐(LiV3O8) 등이 있다. 상기 칼코겐 화합물의 예로는, 이산화망간, 이황화티탄, 또는 이황화몰리브덴 등이 있다. 그리고, 이들 양극활물질은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the lithium transition metal oxide include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li (Ni a Co b Mn c ) O 2 (0 <a <1, 0 <b <1, 0 <c <1, a + b + c = 1), LiNi 1-Y Co Y O 2 , LiCo 1-Y Mn Y O 2 , LiNi 1-Y Mn Y O 2 (where 0 ≦ Y <1), Li (Ni a Co b Mn c ) O 4 (0 <a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), LiMn 2-z Ni z O 4 , LiMn 2- z Co z O 4 (here, 0 <Z <2), LiCoPO 4 , LiFePO 4 or a part of manganese, nickel, cobalt of these oxides substituted with another transition metal or the like, or vanadium oxide containing lithium (LiV 3 O 8 ). Examples of the chalcogen compound include manganese dioxide, titanium disulfide, molybdenum disulfide, and the like. And these positive electrode active materials can be used individually or in mixture of 2 or more types.

음극활물질로는 리튬이온과 같은 전하를 흡장 및 방출할 수 있는 탄소재, 리튬 금속 또는 이의 합금이 사용 가능하며, 기타 리튬을 흡장 및 방출할 수 있고, 리튬에 대한 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2 등과 같은 금속 산화물을 사용할 수 있다. 특히, 흑연 등의 탄소재가 바람직하다.As the negative electrode active material, a carbon material, a lithium metal, or an alloy thereof, which can absorb and release charges such as lithium ions, may be used. Other TiO 2 and SnO which may occlude and release lithium, and have a potential for lithium less than 2V. Metal oxides such as 2 may be used. In particular, carbon materials, such as graphite, are preferable.

집전체는 전도성이 높은 금속으로, 전극활물질과 바인더 등이 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 대표적인 예로, 알루미늄, 구리, 금, 니켈 혹은 알루미늄 합금 혹은 이들의 조합에 의해서 제조되는 메쉬 (mesh), 호일 (foil)등이 있다.The current collector is a highly conductive metal, and is a metal to which an electrode active material and a binder can easily adhere, and any current collector can be used as long as it is not reactive in the voltage range of the battery. Representative examples include a mesh, a foil, and the like manufactured by aluminum, copper, gold, nickel or aluminum alloy or a combination thereof.

본 발명의 전극에서, 상기 iii)의 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨은 전극활물질 100 중량부 대비 0.1~10 중량부, 바람직하게는 2~5 중량부의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 전극 내에 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨이 전극활물질 100 중량부 대비 0.1 중량부 미만으로 포함되면 전기화학소자의 이상 고온 시 아세트산 나트륨에 의한 소자의 고온 안전성 및 충격 안전성 향상 효과가 미미하고, 반면 10 중량부를 초과하여 포함되면 상대적으로 전극활물질의 양이 적어져 가역 용량이 작아지고 전극의 성능이 저하될 수 있다. In the electrode of the present invention, the core-shell structure of the iii) and / or sodium acetate is preferably contained in a ratio of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. When the core-shell structure particles and / or sodium acetate are contained in the electrode at less than 0.1 part by weight relative to 100 parts by weight of the electrode active material, the effect of improving the high temperature safety and impact safety of the device due to sodium acetate at an abnormal high temperature of the electrochemical device is minimal. On the other hand, if it is included in excess of 10 parts by weight, the amount of the electrode active material is relatively small, the reversible capacity may be reduced and the performance of the electrode may be reduced.

본 발명의 전극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 전극활물질; 용매; 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨; 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산제를 혼합하고 교반하여 전극용 슬러리를 제조한 후, 이를 금속 재료의 집전체에 도포하고 압축한 뒤 건조하여 전극을 제조할 수 있다. The electrode of the present invention can be prepared by conventional methods known in the art. For example, an electrode active material; menstruum; Core-shell structured particles and / or sodium acetate according to the invention; If necessary, a binder, a conductive material, and a dispersant may be mixed and stirred to prepare a slurry for an electrode, and then applied to a current collector of a metal material, compressed, and dried to prepare an electrode.

전극활물질에 대하여 바인더는 1~10 중량비로, 도전재는 1~30 중량비로 적절 히 사용할 수 있다.The binder may be suitably used in an amount of 1 to 10 by weight and the conductive material in an amount of 1 to 30 by weight based on the electrode active material.

바인더는 전극활물질 입자들 사이 및/또는 전극활물질과 집전체 사이에 위치하여 이들을 연결 및 고정하는 접착 기능을 수행하는 것으로서, 통상 전기화학소자용, 바람직하게는 이차전지용 바인더로 사용되고 있는 것이면 특별히 제한하지 않는다. 바인더의 비제한적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 등이 있다.The binder performs the adhesive function of connecting and fixing the particles between the electrode active material particles and / or between the electrode active material and the current collector, and is not particularly limited as long as it is usually used as a binder for an electrochemical device, preferably a secondary battery. Do not. Non-limiting examples of binders include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), and the like.

전극용 슬러리에 필요에 따라 포함되는 도전재는 구성된 전기화학소자 전극의 작동 전압에서 화학변화를 일으키지 않는 전자 전도성 물질이면 특별한 제한이 없다. 일반적으로 카본블랙 (carbon black)을 사용할 수 있고, 현재 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열 (쉐브론 케미컬 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 걸프 오일 컴퍼니 (Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙 (Ketjen Black) EC 계열(아르막 컴퍼니 (Armak Company) 제품), 불칸 (Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 카본 수퍼-P (엠엠엠(MMM)사 제품)등이 있다.The conductive material included in the slurry for the electrode as needed is not particularly limited as long as it is an electronic conductive material that does not cause chemical change in the operating voltage of the configured electrochemical device electrode. In general, carbon black may be used, and products currently marketed as conductive materials include acetylene black (Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company), Ketzen Ketjen Black EC series (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company) and Carbon Super-P (MMM) There is this.

용매로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등이 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 전극활물질, 바인더, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.Examples of the solvent include organic solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone), DMF (dimethylformamide), acetone, and dimethylacetamide, and water. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more thereof . The amount of the solvent used is sufficient to dissolve and disperse the electrode active material, the binder and the conductive material in consideration of the coating thickness of the slurry and the production yield.

전극용 슬러리를 집전체에 도포하는 방법도 특별히 제한하지 않는다. 예컨 대, 닥터블레이드, 침지, 솔칠 등의 방법으로 도포할 수 있으며, 도포량도 특별히 제한하지 않지만, 용매나 분산매를 제거한 후에 형성되는 활물질 층의 두께가 보통 0.005~5㎜, 바람직하게는 0.05~2㎜ 범위가 되는 정도의 양이 바람직하다. The method of applying the slurry for the electrode to the current collector is also not particularly limited. For example, it can be applied by a method such as doctor blade, dipping, brushing, etc., and the coating amount is not particularly limited, but the thickness of the active material layer formed after removing the solvent or the dispersion medium is usually 0.005-5 mm, preferably 0.05-2 The amount of the range which becomes a mm range is preferable.

용매 또는 분산매를 제거하는 방법도 특별히 제한하지 않지만, 응력집중이 발생하여 활물질 층에 균열이 발생하거나, 활물질층이 집전체로부터 박리되지 않는 정도의 속도범위 내에서, 가능하면 신속하게 용매 또는 분산매가 휘발되도록 조정하여 제거하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 비제한적인 예로 50~200℃의 진공오븐에서 0.5~3일 동안 건조할 수 있다.The method of removing the solvent or the dispersion medium is not particularly limited, but the solvent or the dispersion medium may be used as quickly as possible within the speed range in which stress concentration occurs and cracks occur in the active material layer or the active material layer does not peel off from the current collector. It is preferable to use a method of adjusting to remove to volatilize. As a non-limiting example it may be dried for 0.5 to 3 days in a vacuum oven at 50 ~ 200 ℃.

본 발명에 따른 세퍼레이터는, 아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및 상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하는 상기 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하고, 바람직하게는 전기화학소자용 세퍼레이터, 보다 바람직하게는 이차전지용 세퍼레이터이다.The separator according to the present invention comprises a core containing sodium acetate; And particles of the core-shell structure according to the invention and / or sodium acetate comprising a shell made of a polymer coated on the surface of the core, preferably a separator for an electrochemical device, more preferably It is a separator for secondary batteries.

구체적으로, 본 발명에 따른 세퍼레이터는 상기 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 세퍼레이터의 일 구성 성분으로 하거나 또는 통상적인 세퍼레이터의 코팅 성분으로 사용하는 것이다. 이의 일례를 들면, 당 업계에 알려진 바와 같이 폴리올레핀 계열 세퍼레이터를 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨 함유 코팅 용액에 함침시키거나 또는 통상적인 코팅 방법에 따라 코팅한 후, 열풍 또는 적외선 건조 등의 방법으로 건조시킴으로써 완료될 수 있다. Specifically, the separator according to the present invention uses the core-shell structured particles and / or sodium acetate according to the present invention as one component of the separator or as a coating component of a conventional separator. For example, a polyolefin-based separator may be impregnated with a core-shell structured particle and / or sodium acetate-containing coating solution or coated according to a conventional coating method, as known in the art, followed by hot air or infrared drying. It can be completed by drying in a method.

상기 코팅 용액은 용매, 비제한적인 예로 아세톤과 같은 용매에 코아-쉘 구조의 입자 또는 아세트산 나트륨을 투입하고 온도를 올리거나 열을 가하여 교반하면서 용해 또는 분산시켜 제조할 수 있다. The coating solution may be prepared by dissolving or dispersing a core of a core-shell structure or sodium acetate in a solvent, such as a non-limiting example of acetone, and stirring by raising the temperature or applying heat.

이때, 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨이 도입될 수 있는 세퍼레이터는 양극과 음극의 내부 단락을 차단하고 전해액을 함침하는 역할을 하는 다공성 물질이라면 특별히 제한되지 않으며, 이의 비제한적인 예로는 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계, 폴리올레핀계 다공성 세퍼레이터 또는 상기 다공성 세퍼레이터에 무기물 재료가 첨가된 복합 다공성 세퍼레이터 등이 있다.In this case, the separator in which the core-shell structure and / or sodium acetate may be introduced is not particularly limited as long as it is a porous material that blocks internal short circuits of the positive and negative electrodes and impregnates the electrolyte solution. Polypropylene-based, polyethylene-based, polyolefin-based porous separators or composite porous separators in which inorganic materials are added to the porous separators.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨은 통상적인 소자 케이스, 바람직하게는 전지용 케이스, 예컨대 캔(can) 또는 파우치(pouch) 등의 코팅 성분으로 사용할 수 있다. 일례를 들면 전지용 캔을 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨 함유 코팅액에 함침시키거나 또는 통상적인 방법에 따라 코팅한 후 건조시킬 수 있다. The core-shell structured particles and / or sodium acetate according to the invention can be used as coating components in conventional device cases, preferably battery cases, such as cans or pouches. For example, the battery can can be impregnated with the core-shell structured particles and / or the sodium acetate-containing coating solution or coated and dried according to a conventional method.

이때, 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨이 도입될 수 있는 소자 케이스의 형태 및 성분은 특별한 제한이 없으며, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다. 또한, 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨 함유 코팅액은 일례로 코어-쉘 구조의 입자 및 아세트산 나트륨을 NMP 또는 물에 투입하고 온도를 고정 또는 변화시키면서 용해 또는 분산시켜 제조될 수 있으며, 이후 분산액을 적절한 도구를 사용하여 캔의 내벽 또는 파우 치의 안쪽면에 도포하고, 이후 온도를 상승시키면서 용매 혹은 분산매를 증발시킴으로써 완료될 수 있다.At this time, the shape and composition of the device case to which the core-shell structure and / or sodium acetate can be introduced is not particularly limited, and can be cylindrical, square, pouch or coin type using a can Can be. In addition, the core-shell structured particles and / or sodium acetate-containing coating solution may be prepared by, for example, dissolving or dispersing the core-shell structured particles and sodium acetate in NMP or water and fixing or changing the temperature thereafter. The dispersion may be completed by applying an appropriate tool to the inner wall of the can or the inner side of the pouch and then evaporating the solvent or dispersion medium with increasing temperature.

또한, 본 발명은 양극, 음극, 세퍼레이터 및 전해액을 포함하는 전기화학소자에 있어서, In addition, the present invention is an electrochemical device comprising an anode, a cathode, a separator and an electrolyte,

상기 양극, 음극, 세퍼레이터, 전해액, 및 소자 케이스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 소자 요소는 이의 구성 성분으로 또는 이의 코팅 성분으로 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 사용한 것을 특징으로 하는 전기화학소자를 제공한다.The at least one device element selected from the group consisting of the positive electrode, the negative electrode, the separator, the electrolyte solution, and the device case may be a particle having a core-shell structure and / or sodium acetate according to the present invention as its component or its coating component. It provides an electrochemical device characterized in.

본 발명의 전기화학소자는 전기화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 일차전지, 이차전지, 연료전지, 태양전지 또는 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차전지 중 리튬금속 이차전지, 리튬이온 이차전지, 리튬폴리머 이차전지 또는 리튬이온폴리머 이차전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.The electrochemical device of the present invention includes all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples thereof include all kinds of primary cells, secondary batteries, fuel cells, solar cells, or capacitors. Particularly, a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery among the above secondary batteries is preferable.

상기 전기화학소자는 당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 이의 일 실시예를 들면 양극과 음극 사이에 세퍼레이터를 개재(介在)시켜 조립한 후 전해액을 주입함으로써 제조될 수 있다. 이때, 상기 전극, 세퍼레이터, 소자 케이스 중 적어도 하나는 전술한 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨이 도입된 것일 수 있다.The electrochemical device may be manufactured according to a conventional method known in the art, for example, may be manufactured by injecting an electrolyte after assembling the separator between the positive electrode and the negative electrode. In this case, at least one of the electrode, the separator, and the device case may include particles of the aforementioned core-shell structure and / or sodium acetate.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실 시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are only for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

(실시예 1) 코어-쉘 구조의 입자 제조 Example 1 Preparation of Particles with a Core-Shell Structure

아크릴아미드(acrylamide) 100 중량부와 아세트산 나트륨 50 중량부를 물 100 중량부에 혼합한 용액을 준비하였다.A solution in which 100 parts by weight of acrylamide and 50 parts by weight of sodium acetate were mixed with 100 parts by weight of water was prepared.

상기 용액에 나트륨라우릴설페이트 0.5 중량부 및 톨루엔 100 중량부를 첨가하여 혼합하였다. 이 혼합 용액을 Ika Lab.사의 Ultra Turrax T50을 이용하여 13000 rpm에서 2분간 혼합하여 조(粗)유화액을 만들었다.0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate and 100 parts by weight of toluene were added to the solution and mixed. This mixed solution was mixed for 2 minutes at 13000 rpm using Ika Lab. Ultra Turrax T50 to make a crude emulsion.

다음 단계로 Microfluidics사의 마이클로플루다이져를 이용하여 5,000 psi 에서 3회 반복하여 균질화시켜서 인버스 미니에멀젼을 제조하였다.Next, the inverse miniemulsion was prepared by repeating and homogenizing three times at 5,000 psi using a microfluidizer from Microfluidics.

이렇게 제조된 인버스 미니에멀젼을 반응기에 넣고 밀폐시킨 다음에, 교반하면서 감압하여 반응계에 포함된 산소를 포함하는 공기를 제거하였고, 다시 질소를 넣어 상압으로 맞추었다. 이 과정을 3회 반복하여 반응계의 공기를 질소로 치환한 다음에, 과황산암모늄이 0.5 중량부 용해된 수용액 5 중량부를 상온에서 일시에 넣고 반응계의 온도를 섭씨 40도로 맞춰 5시간 동안 중합 반응을 진행하여 코어-쉘 구조의 입자를 제조하였다.The inverse miniemulsion thus prepared was placed in a reactor and sealed, and then depressurized while stirring to remove air containing oxygen included in the reaction system, and nitrogen was again adjusted to normal pressure. This process was repeated three times to replace the air of the reaction system with nitrogen, and then, 5 parts by weight of an aqueous solution containing 0.5 parts by weight of ammonium persulfate dissolved at room temperature at a time, and the polymerization reaction was performed for 5 hours by adjusting the temperature of the reaction system to 40 degrees Celsius. Proceeding to prepare a core-shell structured particles.

제조된 코어-쉘 구조의 입자를 분리한 후, 감압 가열하여 제조된 입자 내부의 물과 톨루엔을 제거하여 최종적으로 코어-쉘 구조의 입자를 제조하였다.After the prepared core-shell structured particles were separated, water and toluene inside the prepared particles were removed by heating under reduced pressure, thereby finally preparing core-shell structured particles.

(실시예 2) 전해액의 제조 Example 2 Preparation of Electrolytic Solution

에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 혼합 용액을 준비하였고, 상기 혼합 용액 95 중량% 및 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 5 중량%를 혼합하여 전해액을 제조하였다.Ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: LiPF 6 was dissolved in a non-aqueous solvent having a composition of 2 (v: v) to a concentration of 1M to prepare a mixed solution, 95% by weight and the mixed solution 5 wt% of the particles of the core-shell structure prepared in Example 1 were mixed to prepare an electrolyte solution.

(실시예 3) 전해액의 제조 Example 3 Preparation of Electrolytic Solution

실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 5 중량% 대신 아세트산 나트륨 5 중량%를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.An electrolyte solution was prepared in the same manner as in Example 2, except that 5% by weight of sodium acetate was used instead of 5% by weight of the core-shell structured particle prepared in Example 1.

(실시예 4) 전해액의 제조 Example 4 Preparation of Electrolytic Solution

실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 5 중량% 대신 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 2.5 중량%와 아세트산 나트륨 2.5 중량%를 함께 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.Same as Example 2, except that 2.5% by weight of the core-shell structure prepared in Example 1 and 2.5% by weight of sodium acetate were used instead of 5% by weight of the particle of the core-shell structure prepared in Example 1. An electrolytic solution was prepared by the method.

(실시예 5) 양극의 제조 Example 5 Preparation of Positive Electrode

양극활물질로 LiCoO2 92 중량%, 도전재로 아세틸렌블랙 4 중량%, 및 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 4 중량%를 혼합하고, 용매로 NMP를 넣어 혼합하여 양극용 슬러리를 제조하였다. 그리고, 상기 양극용 슬러리를 두께가 20㎛인 Al 박막에 콤마 갭을 200㎛로 하여 균일하게 도포시켜 코팅, 건조하여 양극을 제조하였다. 이때, 도포 속도(coating speed)는 3m/min이었다.92% by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 4% by weight of acetylene black as a conductive material, and 4% by weight of particles of the core-shell structure prepared in Example 1 were mixed and mixed with NMP as a solvent to prepare a slurry for the positive electrode. It was. The positive electrode slurry was uniformly coated with a comma gap of 200 μm on an Al thin film having a thickness of 20 μm, coated, and dried to prepare a positive electrode. At this time, the coating speed (coating speed) was 3m / min.

(실시예 6) 음극의 제조 Example 6 Preparation of Anode

음극활물질로 흑연 94 중량%, 도전재로 아세틸렌블랙 2 중량%, 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자 4 중량%를 혼합하고, 용매로 NMP를 넣어 혼합하여 음극용 슬러리를 제조하였다. 그리고, 상기 음극용 슬러리를 두께가 10㎛인 Cu 박막에 콤마 갭을 200㎛로 하여 균일하게 도포시켜 코팅, 건조하여 음극을 제조하였다. 이때, 도포 속도(coating speed)는 3m/min이었다.94% by weight of graphite as a negative electrode active material, 2% by weight of acetylene black as a conductive material, 4% by weight of particles of the core-shell structure prepared in Example 1 were mixed, and NMP was added as a solvent to prepare a slurry for the negative electrode. In addition, the negative electrode slurry was uniformly coated with a comma gap of 200 μm on a Cu thin film having a thickness of 10 μm, coated, and dried to prepare a negative electrode. At this time, the coating speed (coating speed) was 3m / min.

(실시예 7) 세퍼레이터의 제조 Example 7 Preparation of Separator

실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 입자에 용매 NMP를 넣어 슬러리 코팅액을 제조한 후, 이를 다공성 폴리에틸렌 필름에 균일하게 도포시켜 코팅, 건조하여 세퍼레이터를 제조하였다.After preparing a slurry coating solution by adding solvent NMP to the core-shell structured particles prepared in Example 1, it was uniformly coated on a porous polyethylene film, coated, and dried to prepare a separator.

(실시예 8) 전지의 제조 Example 8 Fabrication of Battery

양극활물질로서 LiCoO2 94 중량%, 도전재로서 아세틸렌블랙 3 중량%와 바인더로서 PVDF 3 중량%를 혼합하고 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조한 후, 이를 알루미늄(Al) 집전체 상에 도포, 건조하여 양극을 제조하였다. 94% by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 3% by weight of acetylene black as a conductive material and 3% by weight of PVDF as a binder were mixed and added to NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) to prepare a positive electrode slurry. Al) was applied and dried on the current collector to prepare a positive electrode.

음극활물질로는 인조흑연 95 중량%, 도전재로 아세틸렌블랙 2 중량%를 사용하였으며, 바인더로 PVDF 3 중량%를 NMP에 첨가하여 음극 슬러리를 제조한 후, 이를 구리(Cu) 집전체 상에 도포, 건조하여 음극을 제조하였다.95% by weight of artificial graphite and 2% by weight of acetylene black were used as the negative electrode active material, and 3% by weight of PVDF as a binder was added to NMP to prepare a negative electrode slurry, which was then coated on a copper (Cu) current collector. And dried to prepare a negative electrode.

세퍼레이터로는 다공성 폴리에틸렌 필름을 사용하였으며, 여기에 상기 띠 모양의 음극과 띠 모양의 양극을 적층하고 여러 번 감아 돌려서 젤리 롤(Jelly roll)을 제작하였다. 이를 외경 18mm, 높이 65mm인 전지 캔 속에 적절하게 내장되도록 길이와 폭을 조절하였다. 제작된 젤리 롤(Jelly Roll)을 전지 캔에 수납하고 전극 소자의 상하 양면에 절연판을 배치하였다. 그리고, 집전체로부터 니켈로 된 음극 리드를 도출하고 전지 캔에 용접하였으며, 양극 집전체로부터 알루미늄으로 된 양극 리드를 도출하여 전지 덮개에 장착된 알루미늄 압력 개방밸브에 용접하였고, 전해액으로 상기 실시예 2에서 제조된 전해액을 주입하여 전지를 제조하였다.As a separator, a porous polyethylene film was used, and a jelly roll was manufactured by laminating the strip-shaped cathode and the strip-shaped anode and winding it several times. The length and width were adjusted so that it was properly embedded in a battery can having an outer diameter of 18 mm and a height of 65 mm. The manufactured jelly roll was accommodated in the battery can, and the insulating plates were disposed on both upper and lower surfaces of the electrode element. Then, the negative electrode lead made of nickel was drawn from the current collector and welded to the battery can. The positive electrode lead made of aluminum was drawn from the positive electrode current collector, and welded to the aluminum pressure release valve mounted on the battery cover. The battery was prepared by injecting an electrolyte solution prepared in.

(실시예 9) 전지의 제조 Example 9 Fabrication of Battery

전해액으로 실시예 3에서 제조된 전해액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.A battery was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the electrolyte prepared in Example 3 was used as the electrolyte.

(실시예 10) 전지의 제조 Example 10 Fabrication of Battery

전해액으로 실시예 4에서 제조된 전해액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.A battery was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the electrolyte prepared in Example 4 was used as the electrolyte.

(실시예 11) 전지의 제조 Example 11 Fabrication of Battery

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 제조한 것을 사용하였고, 양극은 실시예 5에서 제조된 양극을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 in a non-aqueous solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: 2 (v: v) to a concentration of 1 M, and the positive electrode was used in Example 5 Except for using the prepared positive electrode, a battery was prepared in the same manner as in Example 8.

(실시예 12) 전지의 제조 Example 12 Preparation of Battery

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 제조한 것을 사용하였 고, 음극은 실시예 6에서 제조된 음극을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 in a non-aqueous solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: 2 (v: v) to a concentration of 1 M, and the negative electrode was Example 6 A battery was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the anode prepared in US was used.

(실시예 13) 전지의 제조 Example 13 Fabrication of Battery

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 제조한 것을 사용하였고, 세퍼레이터는 실시예 7에서 제조된 세퍼레이터를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 to 1 M in a nonaqueous solvent having an composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: 2 (v: v), and the separator was used in Example 7. A battery was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the prepared separator was used.

(실시예 14) 전지의 제조 Example 14 Preparation of Battery

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 제조한 것을 사용하였고, 양극은 실시예 5에서 제조된 양극을 사용하였고, 음극은 실시예 6에서 제조된 음극을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 in a non-aqueous solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: 2 (v: v) to a concentration of 1 M, and the positive electrode was used in Example 5 A prepared positive electrode was used, and a negative electrode was manufactured in the same manner as in Example 8 except for using the negative electrode prepared in Example 6.

(실시예 15) 전지의 제조 Example 15 Preparation of Battery

양극은 실시예 5에서 제조된 양극을 사용하였고, 음극은 실시예 6에서 제조된 음극을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The positive electrode was used in the positive electrode prepared in Example 5, the negative electrode was used in the same manner as in Example 8 except for using the negative electrode prepared in Example 6.

(실시예 16) 전지의 제조 Example 16 Preparation of Battery

양극은 실시예 5에서 제조된 양극을 사용하였고, 음극은 실시예 6에서 제조된 음극을 사용하였고, 세퍼레이터는 실시예 7에서 제조된 세퍼레이터를 사용한 것 을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The positive electrode was used in the positive electrode prepared in Example 5, the negative electrode was used in the negative electrode prepared in Example 6, the separator was the same as in Example 8, except that the separator prepared in Example 7 The battery was prepared.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸카보네이트(EMC)=1: 2(v: v)의 조성을 갖는 비수 용매에 LiPF6를 1M 농도가 되도록 용해하여 제조한 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.An electrolyte solution was prepared by dissolving LiPF 6 in a non-aqueous solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 1: 2 (v: v) to a concentration of 1 M, Example 8 In the same manner as the battery was prepared.

(실험 1: 전지의 안전성 평가)Experiment 1: Battery Safety Evaluation

실시예 8 내지 실시예 16 및 비교예 1에서 제조한 전지를 사용하여 4.3V까지 충전 후 1m/min의 속도로 못으로 전지를 관통하는 Nail test를 실시하여 안전성을 평가하면서, thermocouple를 전지에 부착하여 전지의 온도 상승을 확인하였다. 각각의 Nail test의 결과와 test시 전지의 최대 상승 온도(Paas 한 전지만 측정 가능)를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서 Pass는 발화 및 폭발이 없는 것을 나타낸 것이고, Pass/test는 Pass한 전지의 수/test한 전지의 수를 나타낸 것이다.Using the batteries prepared in Examples 8 to 16 and Comparative Example 1, the thermocouple was attached to the battery while evaluating safety by performing nail test that penetrates the battery with nails at a rate of 1 m / min after charging to 4.3V. The temperature rise of the battery was confirmed. The results of each nail test and the maximum rise temperature (only one Paas battery can be measured) of the battery during the test are shown in Table 1 below. In Table 1 below, Pass indicates that there is no ignition and explosion, and Pass / test indicates the number of cells passed / tested.

실험Experiment Nail test 결과
(Pass/test)
Nail test result
(Pass / test)
전지 최대 온도
(Paas 한 전지)
Battery maximum temperature
(Paas one battery)
실시예8Example 8 2/52/5 82℃82 ° C 실시예9Example 9 3/53/5 78℃78 ℃ 실시예10Example 10 3/53/5 80℃80 ℃ 실시예11Example 11 2/52/5 88℃88 ℃ 실시예12Example 12 2/52/5 86℃86 ℃ 실시예13Example 13 3/53/5 84℃84 ℃ 실시예14Example 14 3/53/5 78℃78 ℃ 실시예15Example 15 4/54/5 75℃75 ℃ 실시예16Example 16 5/55/5 72℃72 ℃ 비교예1Comparative Example 1 0/5 (모두 발화-fail)0/5 (all fired-fail) 측정 불가 Not measurable

Nail test에서, 못이 전지 내부로 침투하여 세퍼레이터를 찢고 들어가 양극과 음극이 단락되는 순간 다량의 전류가 흘러 순간적으로 온도가 상승하여 심한 경우 발화 또는 폭발이 된다. 상기 표 1에 의하면, 실시예 8 내지 실시예 16에서 제조된 전지는 비교예 1에서 제조된 전지에 비해 발화 및 폭발되는 빈도수가 감소하였고, 전지의 최대 온도가 72~88℃로서 전지의 정상 작동 온도 이상으로 온도 상승되는 것을 억제하였다. 따라서, 본 발명에 따른 전지는 안전성이 향상됨을 알 수 있었다.In the nail test, the nail penetrates into the cell, tears the separator, shorts the positive and negative electrodes, and when a large amount of current flows, the temperature rises momentarily, causing severe fire or explosion. According to Table 1, the battery prepared in Examples 8 to 16 was reduced in the frequency of ignition and explosion compared to the battery prepared in Comparative Example 1, the maximum temperature of the battery is 72 ~ 88 ℃ normal operation of the battery The temperature rise above the temperature was suppressed. Therefore, the battery according to the present invention was found to improve safety.

(실험 2: 전지의 성능 평가)Experiment 2: Battery Performance Evaluation

실시예 8 내지 실시예 16 및 비교예 1에서 제조한 전지의 성능을 평가하기 위해 rate 특성 및 cycle 특성을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 전지 1C 용량은 2200mAh를 기준으로 하였다. Rate characteristics and cycle characteristics were confirmed to evaluate the performance of the batteries prepared in Examples 8 to 16 and Comparative Example 1, and the results are shown in Table 2 below. Battery 1C capacity was based on 2200mAh.

C-rate 특성은 0.2C, 1.0C의 방전 속도로 사이클링을 하여 측정하였고, 이를 하기 표 2에 나타내었다.C-rate characteristics were measured by cycling at a discharge rate of 0.2C, 1.0C, which is shown in Table 2 below.

사이클특성은 1C로 충방전을 반복한 후 300 사이클 이후 초기 용량에 대한 효율을 측정하였고, 이를 하기 표 2에 나타내었다.Cycle characteristics measured the efficiency for the initial capacity after 300 cycles after repeated charge and discharge at 1C, which is shown in Table 2 below.

실험 Experiment 0.2C
(mAh)
0.2C
(mAh)
1.0C
(mAh)
1.0C
(mAh)
Cycle
(300 cycle, %)
Cycle
(300 cycle,%)
실시예 8Example 8 22402240 22132213 82%82% 실시예 9Example 9 22122212 21872187 75%75% 실시예 10Example 10 22182218 21932193 78%78% 실시예 11Example 11 21962196 21882188 76%76% 실시예 12Example 12 22182218 21902190 77%77% 실시예 13Example 13 22402240 22102210 80%80% 실시예 14Example 14 21742174 21542154 72%72% 실시예 15Example 15 21722172 21502150 70%70% 실시예 16Example 16 21702170 21482148 69%69% 비교예 1Comparative Example 1 22402240 22142214 82%82%

상기 표 2에 의하면, 실시예 8 내지 실시예 16에서 제조된 전지는 비교예 1에서 제조된 전지와 비교하여 C-rate 특성 및 사이클 특성이 동일하거나 다소 감소하였으나, 유효 범위의 값을 나타내었다. 따라서, 본 발명에 따른 전지는 성능의 감소가 크지 않으면서도 안전성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.According to Table 2, the battery prepared in Examples 8 to 16 was the same or somewhat reduced in the C-rate characteristics and cycle characteristics compared to the battery prepared in Comparative Example 1, but showed a value of the effective range. Therefore, it was found that the battery according to the present invention can improve safety without a large decrease in performance.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자는 코어에 아세트산 나트륨이 함유된 것이고, 쉘은 고온에서 용융될 수 있는 고분자로 이루어진 것이므로, 이상 고온시 상기 쉘은 용융됨으로써 코어-쉘 구조는 붕괴되고 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출될 수 있다. 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 입자 및/또는 아세트산 나트륨을 포함하는 전해액, 전극, 세퍼레이터는 전기화학소자의 일 구성 요소로서, 이들을 포함하는 전기화학소자는 외부 충격이나 이상 고온 현상의 발생시 상기 아세트산 나트륨의 응고/융해에 의한 전기 저항 증가/흡열반응에 의한 열 흡수가 일어나고, 이로 인해 전기화학소자의 안전성이 향상될 수 있다.Since the core-shell structured particles according to the present invention contain sodium acetate in the core and the shell is made of a polymer that can be melted at a high temperature, the shell melts at an abnormal high temperature, thereby causing the core-shell structure to collapse and sodium acetate. It can be released to the outside of the shell. Electrolyte, electrode, and separator containing particles of core-shell structure and / or sodium acetate according to the present invention are one component of an electrochemical device, and the electrochemical device including them may contain the acetic acid in the event of external impact or abnormal high temperature phenomenon. An increase in electrical resistance due to coagulation / melting of sodium / heat absorption due to an endothermic reaction may occur, thereby improving the safety of the electrochemical device.

Claims (19)

아세트산 나트륨을 함유하는 코어(core); 및A core containing sodium acetate; And 상기 코어 표면에 피복된 고분자로 이루어진 쉘(shell)을 포함하며,It comprises a shell (shell) made of a polymer coated on the core surface, 평균 입경이 40~6000nm 인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.Particles of the core-shell structure, characterized in that the average particle diameter is 40 ~ 6000nm. 제1항에 있어서, 상기 코어-쉘 구조의 입자를 사용하는 소자의 정상 작동 온도보다 높은 온도에서 코어-쉘 구조는 붕괴되어 상기 아세트산 나트륨이 쉘의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structure of claim 1, wherein the core-shell structure is collapsed at a temperature higher than the normal operating temperature of the device using the particles of the core-shell structure to release the sodium acetate to the outside of the shell. Particles. 제1항에 있어서, 상기 고분자는 상기 코어-쉘 구조의 입자를 사용하는 소자의 정상 작동 온도보다 높은 용융점(Tm)을 갖는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structured particle of claim 1, wherein the polymer has a melting point (Tm) higher than a normal operating temperature of a device using the core-shell structured particle. 제1항에 있어서, 상기 고분자는 용융점(Tm)이 70~200℃인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structured particle according to claim 1, wherein the polymer has a melting point (Tm) of 70 to 200 ° C. 제1항에 있어서, 상기 아세트산 나트륨은 고체 상태 또는 용매에 용해된 액체 상태인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structured particle of claim 1, wherein the sodium acetate is in a solid state or a liquid state dissolved in a solvent. 제5항에 있어서, 상기 용매는 물, 메틸 알코올, 에틸 알코올 및 이소 프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.6. The core-shell structured particle according to claim 5, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of water, methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol. 제1항에 있어서, 상기 고분자는 (메타)아크릴레이트계 화합물, (메타)아크릴로니트릴계 화합물, (메타)아크릴산계 화합물, (메타)아크릴아미드계 화합물, 스티렌계 화합물, 비닐리덴 클로라이드, 할로겐화 비닐계 화합물, 부타디엔계 화합물, 에틸렌계 화합물, 아세트알데히드 및 포름알데히드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 사용하여 중합된 폴리머 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The method of claim 1, wherein the polymer is a (meth) acrylate compound, (meth) acrylonitrile compound, (meth) acrylic acid compound, (meth) acrylamide compound, styrene compound, vinylidene chloride, halogenated Particles of the core-shell structure, characterized in that the polymer or copolymer polymerized using at least one monomer selected from the group consisting of vinyl compounds, butadiene compounds, ethylene compounds, acetaldehyde and formaldehyde. 제1항에 있어서, 상기 코어: 쉘 = 5~90 중량%: 95~10 중량%인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structured particle according to claim 1, wherein the core: shell = 5 to 90% by weight: 95 to 10% by weight. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 코어-쉘 구조의 입자는 고분자 형성용 단량체, 아세트산 나트륨 및 물을 혼합하여 인버스 에멀젼 (inverse emulsion)을 형성하는 제1단계; 및 상기 인버스 에멀젼 내 고분자 형성용 단량체를 중합하는 제2단계에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자. The method of claim 1, wherein the core-shell structured particle comprises: a first step of mixing an monomer for forming a polymer, sodium acetate, and water to form an inverse emulsion; And a second step of polymerizing the monomer for forming a polymer in the inverse emulsion. 제10항에 있어서, 상기 제1단계의 인버스 에멀젼은 톨루엔, 헥산, 이소옥탄, 벤젠, 클로로포름 및 메틸이소부티레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기 용매를 함께 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structure according to claim 10, wherein the inverse emulsion of the first step is formed by using together at least one organic solvent selected from the group consisting of toluene, hexane, isooctane, benzene, chloroform and methylisobutyrate. Particles. 제10항에 있어서, 상기 제1단계의 인버스 에멀젼은 유화제 및 중합용 개시제를 추가로 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 입자.The core-shell structured particle of claim 10, wherein the inverse emulsion of the first step further comprises an emulsifier and an initiator for polymerization. i) 용매;i) solvent; ii) 전해질 염; 및ii) electrolyte salts; And iii) 제1항의 코어-쉘 구조의 입자 또는 제1항의 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨을 포함하는 전해액.iii) An electrolyte solution comprising the core-shell structured particle of claim 1 or the core-shell structured particle of claim 1 and sodium acetate. 제13항에 있어서, 상기 iii) 제1항의 코어-쉘 구조의 입자 또는 제1항의 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨은 전체 전해액 중에 1~30 중량% 로 포함된 것을 특징으로 하는 전해액.The electrolyte according to claim 13, wherein iii) the core-shell structured particle of claim 1 or the core-shell structured particle of claim 1 and sodium acetate are included in an amount of 1 to 30% by weight in the total electrolyte. i) 전극활물질; i) an electrode active material; ii) 집전체; 및ii) a current collector; And iii) 제1항의 코어-쉘 구조의 입자, 또는 제1항의 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨을 포함하는 전극.iii) An electrode comprising particles of the core-shell structure of claim 1 or particles of the core-shell structure of claim 1 and sodium acetate. 제15항에 있어서, 상기 iii) 제1항의 코어-쉘 구조의 입자, 또는 제1항의 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨은 전극활물질 100 중량부 대비 0.1~10 중량부 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 전극.The method according to claim 15, wherein iii) the core-shell structured particle of claim 1 or the core-shell structured particle of claim 1 and sodium acetate are included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. Electrode. 제1항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코어-쉘 구조의 입자, 또는 제1항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨을 포함하는 세퍼레이터.The core-shell structure according to any one of claims 1 to 8 and 10 to 12, or the core-shell structure according to any one of claims 1 to 8 and 10 to 12. A separator comprising particles of sodium acetate. 양극, 음극, 세퍼레이터 및 전해액을 포함하는 전기화학소자에 있어서, In the electrochemical device comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolyte solution, 상기 양극, 음극, 세퍼레이터, 전해액, 및 소자 케이스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 소자 요소는 이의 구성 성분으로 또는 이의 코팅 성분으로 제1항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코어-쉘 구조의 입자, 또는 코어-쉘 구조의 입자와 아세트산 나트륨을 사용한 것을 특징으로 하는 전기화학소자.At least one device element selected from the group consisting of the anode, the cathode, the separator, the electrolyte, and the device case is any one of claims 1 to 8 and 10 to 12 as its constituents or coating components thereof. An electrochemical device characterized by using the core-shell structured particle of claim, or the core-shell structured particle and sodium acetate. 제18항에서, 상기 전기화학소자는 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.The electrochemical device of claim 18, wherein the electrochemical device is a secondary battery.
KR1020060099395A 2006-10-12 2006-10-12 Electrochemical device with high safety at high temperature and impact KR101288642B1 (en)

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