KR101419772B1 - 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method - Google Patents

2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method Download PDF

Info

Publication number
KR101419772B1
KR101419772B1 KR1020130026997A KR20130026997A KR101419772B1 KR 101419772 B1 KR101419772 B1 KR 101419772B1 KR 1020130026997 A KR1020130026997 A KR 1020130026997A KR 20130026997 A KR20130026997 A KR 20130026997A KR 101419772 B1 KR101419772 B1 KR 101419772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
heat
separator
spinning
electrospinning
Prior art date
Application number
KR1020130026997A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종철
Original Assignee
(주)에프티이앤이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에프티이앤이 filed Critical (주)에프티이앤이
Priority to KR1020130026997A priority Critical patent/KR101419772B1/en
Priority to PCT/KR2014/001565 priority patent/WO2014142449A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101419772B1 publication Critical patent/KR101419772B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44Fibrous material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing a two-layered separator for a secondary cell with an improved heat-resisting property and a separator manufactured in accordance to the method, and provides a method of manufacturing a two-layered separator for a secondary cell with an improved heat-resisting property whereby a nozzle block of an electro-spinning unit is divided into two spinning sections in a forward direction thereof; and polymers and inorganic polymers are continuously electro-spun in the spinning sections to manufacture a separator such that a multilayered separator having an improved heat-resisting property can be manufactured, thus the heat-resisting property of the separator, through which a thermal stability thereof can be improved, can be enhanced, and a separator manufactured according to the method. The method comprises the steps of: resolving and electro-spinning a first heat-resisting polymer filled in a first supply unit in an organic solvent to form a first heat-resisting polymer nanofiber; and electro-spinning a solution manufactured by resolving an inorganic polymer filled in a second supply unit in an organic solvent to an upper surface of the first heat-resisting polymer nanofiber to stack an inorganic polymer nanofiber.

Description

내열성이 향상된 이차전지용 내열성/무기 고분자 2층 분리막 및 이의 제조방법{2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heat-resistant / inorganic polymer two-layer separator for a secondary battery having improved heat resistance and an excellent heat-resisting property and its method,

본 발명은 내열성이 향상된 이차전지용 내열성/무기 고분자 2층 분리막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 자세하게는 내열성 특징을 가진 제 1 다공성 막과 무기 고분자 제 2 다공성 막이 다층으로 라미네이팅되어 국부적인 급격한 이온 운동으로 발열이 이루어지거나 분리막 전체가 셧다운 온도에 도달하는 것을 차단할 수 있는 2층 분리막의 제조방법 및 그에 따라 제조된 분리막에 관한 것이다. The present invention relates to a heat-resistant / inorganic polymer double-layered separator for a secondary battery having improved heat resistance and a method for producing the same. More specifically, the first porous film having heat resistance characteristics and the second inorganic porous film are laminated in multiple layers, The separation membrane can be prevented from generating heat or the entire separator can be prevented from reaching the shutdown temperature, and a separation membrane produced thereby.

전자제품의 디지털화와 고성능화 등으로 소비자의 요구가 바뀜에 따라 시장요구도 박형, 경량화와 고에너지 밀도에 의한 고용량을 지니는 전지의 개발로 흐름이 바뀌고 있는 상황이다. 또한, 미래의 에너지 및 환경 문제에 대처하기 위하여 하이브리드 전기 자동차 및 연료전지 자동차의 개발이 활발히 진행되고 있는바, 자동차 전원용으로 전지의 대형화가 요구되고 있다.As consumers' demands have changed due to digitization and high performance of electronic products, market demand is changing due to the development of batteries with high capacity due to thinness, light weight and high energy density. In addition, in order to cope with future energy and environmental problems, development of hybrid electric vehicles and fuel cell vehicles is progressing actively, and it is required to increase the size of batteries for automobile power sources.

고에너지 밀도 및 대용량의 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지, 슈퍼 커패시터(전기이중층 커패시터 및 유사 커패시터)를 포함하는 이차전지는 상대적으로 높은 작동온도 범위를 지녀야 하며, 지속적으로 고율 충방전 상태로 사용될 때 온도가 상승되므로, 이들 전지에 사용되는 분리막은 보통의 분리막에서 요구되는 것보다도 높은 내열성과 열 안정성이 요구되고 있다. 또한, 급속 충방전 및 저온에 대응할 수 있는 높은 이온전도도 등 우수한 전지특성을 지녀야 한다.Secondary batteries, including high energy density and large capacity lithium ion secondary cells, lithium ion polymer batteries, and super capacitors (electric double layer capacitors and similar capacitors), must have a relatively high operating temperature range and should be continuously used at high rate charge and discharge The separator used in these cells is required to have higher heat resistance and thermal stability than those required in ordinary separators. In addition, it should have excellent cell characteristics such as rapid charge / discharge and high ion conductivity capable of coping with low temperature.

분리막은 전지의 양극과 음극 사이에 위치하여 절연을 시키며, 전해액을 유지시켜 이온전도의 통로를 제공하며, 전지의 온도가 지나치게 높아지면 전류를 차단하기 위하여 분리막의 일부가 용융되어 기공을 막는 폐쇄기능을 갖고 있다.The separator is disposed between the anode and the cathode of the battery to insulate the electrolyte and maintain the electrolyte to provide a path for ion conduction. When the temperature of the battery becomes excessively high, a part of the separator melts to block the current, Lt; / RTI >

온도가 더 올라가 분리막이 용융되면 큰 홀이 생겨 양극과 음극 사이에 단락이 발생된다. 이 온도를 단락온도(SHORT CIRCUIT TEMPERATURE)라 하는데, 일반적으로 분리막은 낮은 폐쇄(SHUTDOWN) 온도와 보다 높은 단락온도를 가져야 한다. 폴리에틸렌 분리막의 경우 전지의 이상 발열시 150℃ 이상에서 수축하여 전극 부위가 드러나게 되어 단락이 유발될 가능성이 있다. 그러므로, 고에너지 밀도화, 대형화 이차전지를 위하여 폐쇄기능과 내열성을 모두 갖는 것이 매우 중요하다.When the temperature rises further and the separator melts, a large hole is formed and a short circuit occurs between the anode and the cathode. This temperature is called SHORT CIRCUIT TEMPERATURE. In general, the separator should have a lower SHUTDOWN temperature and a higher short-circuit temperature. In the case of the polyethylene separator membrane, when the battery is abnormally heated, it shrinks at 150 ° C or higher and the electrode portion is exposed, which may cause a short circuit. Therefore, it is very important to have both a closing function and a heat resistance for a high energy density, large-sized secondary battery.

즉, 내열성이 우수하여 열 수축이 작고, 높은 이온전도도에 따른 우수한 싸이클 성능을 갖는 분리막이 필요하다.That is, there is a need for a separation membrane having excellent heat resistance, small heat shrinkage, and excellent cycle performance in accordance with high ion conductivity.

다공성 나노섬유는 표면적이 넓고 다공성이 우수하기 때문에 다양한 용도로 이용할 수 있는데, 예를 들면, 정수용 필터, 공기 정화용 필터, 복합재료, 및 전지용 분리막 등에 이용할 수 있다. 특히, 이러한 다공성 나노섬유 은 자동차용 연료전지의 분리막에 유용하게 적용할 수 있다.The porous nanofiber can be used for various purposes because it has a wide surface area and excellent porosity. For example, it can be used for a water purification filter, an air purification filter, a composite material, and a separator for a battery. Particularly, such a porous nanofiber can be applied to a membrane of a fuel cell for an automobile.

기존의 폴리올레핀 분리막과 액체전해액을 사용하는 리튬이온 이차전지나 겔 고분자전해질막이나 폴리올레핀 분리막에 겔 코팅한 고분자 전해질을 사용하는 기존의 리튬이온 고분자전지는 내열성 측면에서 고에너지 밀도 및 고용량 전지에 이용하기에는 매우 부족하다. 그러므로 자동차용과 같은 고용량, 대면적 전지에서 요구되는 내열성은 안전성 요구를 만족하지 못하고 있다.Conventional lithium ion polymer batteries using a conventional polyolefin separator and a liquid electrolyte such as a lithium ion secondary battery or a gel polymer electrolyte membrane or a polymer electrolyte gel coated on a polyolefin separator have a high energy density and a very high Lack. Therefore, the heat resistance required in a high-capacity, large-area battery such as an automobile does not satisfy the safety requirement.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 미국공개특허 제2006-0019154A1호에서는 폴리올레핀계 분리막을 융점이 180℃ 이상인 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드 용액에 함침시킨 후, 응고액에 침지하여 용매를 추출하여 다공성 내열성 수지 박층을 접착시킨 내열성 폴리올레핀 분리막을 제시하였으며, 열 수축이 작고 우수한 내열성과 우수한 싸이클 성능을 주장하고 있다. 용매추출을 통해 내열성 박층은 다공성을 부여하고 사용되는 폴리올레핀 분리막도 통기도(AIR PERMEABILITY)가 200초/분 이하인 것을 사용하는 것으로 제한하고 있다.In order to solve such a problem, US Patent Application Publication No. 2006-0019154A1 discloses a method in which a polyolefin-based membrane is impregnated with a polyamide, polyimide or polyamideimide solution having a melting point of 180 ° C or higher and then immersed in a coagulating liquid to extract a solvent, A heat - resistant polyolefin separator with a thin layer of heat - resistant resin is proposed. It has a small heat shrinkage, excellent heat resistance and excellent cycle performance. The heat-resistant thin layer is made porous through solvent extraction and the polyolefin separator used is limited to the use of an AIR PERMEABILITY of 200 sec / min or less.

일본 공개특허 제2005-209570호에서도 고에너지 밀도화 및 대형화시 충분한 안전성을 확보하기 위하여, 200℃ 이상의 용융점을 지닌 방향족 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르이미드 등의 내열성 수지 용액을 폴리올레핀 분리막의 양면에 도포하고 이를 응고액에 침지, 수세, 건조하여 내열성 수지가 접착된 폴리올레핀 분리막을 제시하였다. 이온전도도의 저하를 줄이기 위하여 다공성 부여를 위한 상분리제가 내열성 수지 용액에 함유되고 내열성 수지층도 0.5-6.0g/㎡로 제한하였다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-209570 also discloses a heat-resistant polyimide resin having a melting point of 200 ° C or higher, a polyimide, a polyether sulfone, a polyether ketone, and a polyetherimide having a melting point of 200 ° C or higher, The resin solution was applied on both sides of the polyolefin separating membrane, immersed in a coagulating solution, washed with water, and dried to show a polyolefin separating film having a heat resistant resin adhered thereto. In order to reduce the deterioration of ionic conductivity, a phase separator for providing porosity is contained in the heat resistant resin solution and the heat resistant resin layer is limited to 0.5-6.0 g / m 2.

그러나, 내열성 수지에 침지는 폴리올레핀 분리막의 기공을 막아 리튬이온의 <14> 이동을 제한하므로 충방전 특성의 저하가 일어나게 되어 내열성을 확보하였다 하더라도 자동차용과 같은 대용량 전지의 요구에는 많이 못 미치고 있다. 또한, 내열성 수지의 침지로 인해 폴리올레핀 다공막의 기공구조가 막히지 않는다 하더라도, 보편적으로 사용되는 폴리올레핀 분리막의 기공도는 40% 정도이고 기공크기 또한 수십 nm 크기이므로 대용량 전지를 위한 이온전도도에 한계가 있다.However, the immersion in the heat-resistant resin restricts the movement of lithium ions by blocking the pores of the polyolefin separator, resulting in a decrease in charge-discharge characteristics, and even if the heat resistance is ensured, the demand for a large-capacity battery such as an automotive battery is insufficient. Even if the pore structure of the polyolefin porous membrane is not clogged due to the immersion of the heat resistant resin, the porosity of the polyolefin separator generally used is about 40%, and the pore size is also several tens of nanometers, which limits the ion conductivity for a large capacity battery .

미국등록특허 제6,447,958호에서는 세라믹 분말과 내열성 질소함유 방향족 고분자를 유기용매에 용해 및 분산시킨 슬러리를 지지체로 폴리올레핀, 레이온, 비닐론, 폴리에스터, 아크릴, 폴리스틸렌, 나일론 등의 다공성 직포, 부직포, 종이, 다공성 필름 등에 코팅한 후 용매를 제거하여 내열성 분리막을 제조하는 것으로 주장하고 있으나, 내열성 고분자 층을 도입하는 공정에 있어, 내열성 수지의 도포 및 응고액에 침지, 수세, 건조를 포함하는 다공성 내열수지층의 제조 공정이 매우 복잡하고 비용이 크게 증대되는 문제가 있다.U.S. Patent No. 6,447,958 discloses a slurry obtained by dissolving and dispersing a ceramic powder and a heat resistant nitrogen-containing aromatic polymer in an organic solvent as a support, a porous woven fabric such as polyolefin, rayon, vinylon, polyester, acrylic, polystyrene, nylon, A porous film or the like, and then removing the solvent. However, in the process of introducing the heat-resistant polymer layer, the porous heat-resistant resin layer including the application of the heat-resistant resin and the immersion, There is a problem that the manufacturing process of the semiconductor device is very complicated and the cost is greatly increased.

일본공개특허 제2001-222988호, 제2006-59717호에서는 융점이 150℃ 이상인 폴리아라미드, 폴리이미드의 직포, 부직포, 천, 다공성 필름 등에 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리에테르, 폴리비닐리덴 같은 고분자의 겔 전해질에 함침하거나 도포하여 내열성 전해질막을 제조하고 있다. 그러나, 이 경우도 요구되는 내열성은 만족할지 모르지만, 이온전도 측면에서는 지지체나 내열성 방향족 고분자 층에서의 이온이동은 기존의 리튬이온 전지의 분리막이나 겔 전해질의 경우와 비슷하게 여전히 제한을 받고 있다.Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-222988 and 2006-59717 disclose polyaramid having a melting point of 150 占 폚 or higher, a woven fabric of polyimide, a nonwoven fabric, a cloth, and a porous film, and a polymer such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyether, polyvinylidene The gel electrolyte is impregnated or coated to prepare a heat resistant electrolyte membrane. However, even in this case, the required heat resistance may be satisfied, but the ion transport in the support or the heat-resistant aromatic polymer layer is still limited in terms of ion conduction, similar to that of a separator or a gel electrolyte of a conventional lithium ion battery.

현재 사용되고 있는 연료전지용 분리막으로는 불소계 수지로서 퍼플루오로설폰산 수지(나피온, Nafion, 상품명)(이하 '나피온 수지'라 한다)가 있다. 그러나, 나피온 수지는 기계적 강도가 약하여 장시간 사용하면 핀홀이 발생하고 그로 인해 에너지 전환효율이 떨어지는 문제가 있다. 기계적 강도를 보강하기 위해서 나피온 수지의 막두께를 증가시켜 사용하는 시도가 있지만, 이 경우는 저항손실이 증가되고 또한 고가의 재료를 사용함에 따라 경제성이 떨어지는 문제가 있다.As a separator for a fuel cell currently in use, there is a perfluorosulfonic acid resin (Nafion, trade name) (hereinafter referred to as "Nafion resin") as a fluororesin. However, since the Nafion resin has a low mechanical strength, pinholes are generated when the Nafion resin is used for a long period of time, thereby deteriorating energy conversion efficiency. There is an attempt to increase the film thickness of the Nafion resin to reinforce the mechanical strength. However, in this case, there is a problem that the resistance loss is increased and the economical efficiency is lowered due to the use of the expensive material.

따라서, 상기 종래의 특허기술에서는 여전히 내열성과 이온전도성을 동시에 충족하지는 못하며, 분리막의 폐쇄기능(SHUTDOWN FUNCTION)에 관하여는 언급이 없고, 내열성과 급속 충방전과 같은 가혹조건하에서 우수한 성능이 요구되는 자동차용 등과 같은 고에너지 밀도 및 대용량 전지에는 아직 만족스럽지 못하다.Therefore, the above-mentioned conventional patented techniques still do not satisfy the heat resistance and the ionic conductivity at the same time, and there is no mention of the shutdown function of the separator, High energy densities and large capacity batteries, such as batteries, are still unsatisfactory.

본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내열성 고분자와 무기 고분자를 사용하여 나노섬유를 제조함으로써 열적 안정성을 향상시킬 수 있는 분리막 제조방법과 그에 따라 제조된 분리막을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for preparing a separator capable of improving thermal stability by producing a nanofiber using a heat-resistant polymer and an inorganic polymer, and a separator prepared thereby.

본 발명은 전기방사장치의 노즐이 구비되는 노즐 블록이 수평방향을 향하여 2개의 구간으로 구획되고, 각각의 구획된 구간에 고분자를 공급하는 제 1 공급장치, 제 2 공급장치로 구비되어 컬렉터 상에 고분자를 방사하는 분리막의 제조 방법에 있어서, 상기 전기방사장치의 제 1 공급장치에 내열성 고분자를 유기용매에 용해시켜 제조한 용액을 컬렉터 상에 전기방사하여 내열성 고분자 나노섬유를 형성하는 단계; 상기 전기방사장치의 제 2 공급장치에 무기 고분자를 유기 용매에 용해시켜 제조한 용액을 상기 제 1 내열성 고분자 나노섬유 상에 방사하여 무기 고분자 나노섬유를 적층하는 단계를 포함하는 이차전지용 2층 분리막의 제조방법을 제공한다. The present invention is characterized in that a nozzle block having a nozzle of an electrospinning device is divided into two sections in the horizontal direction and is provided with a first feeding device for feeding the polymer to each divided section and a second feeding device, A method for producing a separation membrane for spinning polymer, the method comprising: forming a heat-resistant polymer nanofiber by electrospinning a solution prepared by dissolving a heat-resistant polymer in an organic solvent in a first feeding device of the electrospinning device; And a step of spinning a solution prepared by dissolving an inorganic polymer in an organic solvent in a second supply device of the electrospinning device onto the first heat-resistant polymer nanofibers to laminate the inorganic polymer nanofibers And a manufacturing method thereof.

또한, 본 발명의 내열성 고분자는 폴리이미드, 폴리아크릴로니트릴, 메타아라미드, 폴리비닐리덴플루오라이드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 이차전지용 2층 분리막으로 무기 고분자로 이루어진 제 1 나노섬유 상층면에 형성되는 무기 고분자 나노섬유층을 포함하는 이차전지용 내열성/무기 고분자 2층 분리막의 제조방을 제공한다.In addition, the heat-resistant polymer of the present invention is at least one polymer selected from the group consisting of polyimide, polyacrylonitrile, meta-aramid, and polyvinylidene fluoride. In the two-layer separator for a secondary battery, And an inorganic polymer nanofiber layer formed on the upper surface of the nanofiber. The present invention also provides a manufacturing method of a heat-resistant / inorganic polymer bilayer separator for a secondary battery.

본 발명의 이차전지용 2층 분리막은, 차단 기능을 갖추어 단락 현상을 방지하며 열폭주시에도 전지의 안정성이 우수하고, 젖음성이 향상되어 전기저항이 우수하다. 이와 같은 우수한 물성을 갖는 폴리이미드 다공성 나노섬유는 경량화, 고효율, 및 고안정성이 요구되는 연료전지용 전해질막 또는 이차전지용 분리막 등에 사용 가능하다.The two-layer separator for a secondary battery according to the present invention has a blocking function to prevent a short circuit phenomenon. The battery is excellent in stability even in the event of thermal runaway, and the wettability is improved. Polyimide porous nanofibers having such excellent physical properties can be used for an electrolyte membrane for a fuel cell or a separator for a secondary battery, which is required to have a light weight, a high efficiency, and a high stability.

도 1은 본 발명의 다공성 분리막의 제조방법의 모식도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a method for producing a porous separator of the present invention. FIG.

본 발명의 내열성 고분자와 무기 고분자를 전기방사하여 2층 다공성 분리막을 제조하는 방법을 살펴본다.A method of preparing a two-layer porous separator by electrospunning the heat-resistant polymer and the inorganic polymer of the present invention will be described.

상기 내열성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오르프로필렌 공중합체, 혹은 이들의 복합 조성물, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리(메타-페닐렌이소프탈아미드), 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴아미드 등으로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질이다. Wherein the heat resistant polymer is at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer or a composite composition thereof, polyamide, polyimide, polyamideimide, poly (meta-phenyleneisopthalamide) Is at least one material selected from the group consisting of polychlorotrifluoroethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, and polyacrylamide.

사용 가능한 용매로는 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 시클로헥산, 물 또는 이들의 혼합체 등이 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Examples of usable solvents include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexane, water or a mixture thereof. no.

본 발명은 상기 내열성 고분자 중 분리막에는 폴리이미드, 폴리아크릴로니트릴, 메타아라미드, 폴리비닐리덴플루오라이드 군이 가장 바람직하다. In the present invention, the separation membrane among the heat-resistant polymers is most preferably polyimide, polyacrylonitrile, meta-aramid, or polyvinylidene fluoride.

연료전지용 전해질막은 이온들을 원활하게 이동시키기 위해 이온 전도체를 포함해야 한다. 이러한 이온들이 전해질막을 원활하게 이동하기 위해서는 이온 전도체가 나노섬유 전체에 고르게 채워져야 한다. 그러나, 만일 공극이 너무 작거나 너무 큰 경우 이온 전도체가 편중되어 채워지기 때문에 이온 전도도가 떨어지는 문제가 발생한다. 즉, 나노섬유는 특정 공경을 갖는 공극이 많아야만 이온 전도체가 원활하게 함침될 수 있다. 다시 말하면, 공경이 너무 작을 경우 이온 전도체가 원활하게 함침되지 않을 수 있고, 반면 공경이 너무 클 경우 이온 전도체가 과도하게 함침될 수 있다.The electrolyte membrane for a fuel cell should contain ionic conductors to smoothly transfer ions. In order for these ions to move smoothly through the electrolyte membrane, the ion conductor must be evenly filled throughout the nanofiber. However, if the pore is too small or too large, the ion conductor may become unevenly charged, resulting in a problem that the ion conductivity is lowered. That is, the ion conductor can be impregnated smoothly in the nanofiber only if there are many pores having a specific pore size. In other words, if the pore size is too small, the ion conductor may not be impregnated smoothly, whereas if the pore size is too large, the ion conductor may be excessively impregnated.

따라서, 이러한 이온 전도체가 나노섬유의 공극에 원활하게 함침될 수 있는 공경의 크기는 1.5 ㎛이고 ±0.2㎛의 범위를 넘지 않는 것이 바람직 할 수 있다.Therefore, it is preferable that the size of the pore size in which such ion conductor can be smoothly impregnated into the pore of the nanofiber is 1.5 mu m and not exceeded the range of +/- 0.2 mu m.

본 발명의 내열성 고분자에서 폴리이미드 나노섬유는 폴리아믹산(Poly(amic acid), PAA)를 합성하고, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF)과 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide, DMAc)의 혼합용매(THF/DMAc)에 녹여 폴리아믹산 도프(Dope)를 제조하고, 전기방사를 이용한 PAA 나노섬유 분리막을 제조한 후, 이미드화(Imidization)를 통한 폴리이미드(Polyimide, PI) 나노섬유을 폴리올레핀 기재 위에 제조한 뒤, 상기 폴리이미드 나노섬유 상에 무기물입자와 폴리이미드 친화성 고분자 수지를 아세톤에 첨가하여 제조된 슬러리를 캐스팅 방법으로 코팅하여, 무기물 코팅층을 보다 견고하게 부착시킬 수 있어, 내열 안정성 및 분리막의 젖음성을 향상시키고자 한다.In the heat-resistant polymer of the present invention, the polyimide nanofiber is synthesized from poly (amic acid) (PAA), mixed with a mixture of tetrahydrofuran (THF) and dimethylacetamide (DMAc) ) To prepare polyamic acid dope, and PAA nanofiber separation membrane was prepared by electrospinning. Polyimide (PI) nanofibers were prepared on the polyolefin substrate by imidization, The slurry prepared by adding the inorganic particles and the polyimide-affinity polymer resin to the acetone on the polyimide nanofiber can be coated by the casting method to more firmly adhere the inorganic coating layer and improve the heat resistance stability and wettability of the separator I will.

상기 PI는 2단계 반응에 의해 제조된다.The PI is prepared by a two-step reaction.

제 1단계는 폴리아믹산의 제조단계로서, 폴리아믹산는 다이아민(Diamine)이 용해된 반응용액에 디안하이드라이드(Dianhydride)를 첨가하여 진행되며, 중합도를 높이기 위해서는 반응온도, 용매의 수분 함유량 및 단량체의 순도 조절 등이 요구된다. 이 단계에서 사용되는 용매로는 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF) 및 엔-메틸-2-피롤리돈(NMP)의 유기 극성 용매가 주로 사용된다. 상기 무수물로는 피로메릴틱디안하이드라이드(Pyromellyrtic dianhydride, PMDA),벤조페논테트라카복시디안하이드라이드(Benzophenonetetracarboxylicdianhydride, BTDA), 4,4'-옥시디프탈릭안하이드라이드(4,4'-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 바이페닐테트라카복실릭디안하이드라이드(biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 비스(3,4'-디카복시페닐)디메틸실란디안하이드라이드(bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, SIDA) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 디아민으로는 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌디아민(p-penylene diamine, p-PDA) 및 오르쏘페닐렌디아민(o-penylenediamine, o-PDA) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
In the first step, polyamic acid is prepared by adding dianhydride to a reaction solution in which diamine is dissolved. In order to increase the degree of polymerization, the reaction temperature, the water content of the solvent, And purity control. As the solvent used in this step, organic polar solvents such as dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF) and en-methyl-2-pyrrolidone (NMP) are mainly used. Examples of the anhydride include pyromellitic dianhydride (PMDA), benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride (4,4'-oxydiphthalic anhydride) ODPA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and bis (3,4'-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride (SIDA). One can be used. Examples of the diamine include 4,4'-oxydianiline (ODA), p-penylene diamine (p-PDA) and o-penylenediamine o-PDA) may be used.

Figure 112013021983281-pat00001
Figure 112013021983281-pat00001

반응식 1. 폴리아믹산의 제조
Reaction 1. Preparation of polyamic acid

제 2단계는 폴리아믹산로부터 폴리이미드를 제조하는 탈수, 폐환 반응 단계로서 다음의 4가지 방법이 대표적이다.The second step is the dehydration and ring-closing reaction step of producing polyimide from polyamic acid as the following four methods.

재침법은 과량의 빈용매(Poor solvent)에 폴리아믹산 용액을 투입하여 고체상의 폴리아믹산를 얻는 방법으로, 재침 용매로는 주로 물을 이용하지만, 톨루엔 또는 에테르 등을 공용매로 사용한다.In the re-impregnation method, a polyamic acid solution is added to an excessive amount of a poor solvent to obtain a solid polyamic acid. As the re-precipitation solvent, water is mainly used, but toluene or ether is used as a co-solvent.

화학적 이미드화법은 아세틱안하이드라이드/피리딘(Acetic anhydride/pyridine) 등의 탈수 촉매를 이용하여 화학적으로 이미드화 반응을 수행하는 방법으로, 폴리이미드 필름의 제조에 유용하다.The chemical imidization method is a method in which a imidization reaction is chemically performed using a dehydration catalyst such as acetic anhydride / pyridine, and is useful for producing a polyimide film.

열적 이미드화 방법은 폴리아믹산 용액을 150~200℃로 가열하여 열적으로 이미드화하는 방법으로, 가장 간단한 공정이나 결정화도가 높고, 아민계 용제를 사용할 시 아민교환반응이 일어나기 때문에 중합체가 분해되는 단점이 있다.The thermal imidization method is a method in which the polyamic acid solution is heated to 150 to 200 ° C to thermally imidize it. In the simplest process, the crystallization degree is high, and the amine exchange reaction occurs when the amine type solvent is used. have.

이소시아네이트(Isocyanate)법은 디아민 대신 디이소시아네이트를 단량체로 사용하며, 단량체 혼합물을 120℃ 이상의 온도로 가열하면 CO2 가스가 발생하면서 폴리이미드가 제조되는 방법이다.In the isocyanate method, diisocyanate is used instead of diamine as a monomer, and when the monomer mixture is heated to a temperature of 120 ° C or higher, a polyimide is produced while CO 2 gas is generated.

Figure 112013021983281-pat00002
Figure 112013021983281-pat00002

반응식 2. 폴리이미드의 제조
Reaction formula 2. Preparation of polyimide

전기방사 장치는 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크, 방사용액 정량 공급을 위한 계량펌프, 다수개의 핀으로 구성되는 다중관형노즐이 블록형태로 조합되어 있으며 방사액을 섬유상으로 토출하는 노즐블록, 상기 노즐블록에 대응하는 위치에서 방사되는 단섬유들을 집적하는 컬렉터, 고전압을 발생시키는 전압 발생장치 및 노즐 블록의 최상부에 연결된 방사 용액 배출 장치 등으로 구성된다.The electrospinning device includes a spinning liquid main tank for storing a spinning solution, a metering pump for supplying a spinning solution in a fixed amount, a nozzle block for combining a plurality of tubular nozzles composed of a plurality of pins in block form and discharging the spinning solution in a fiber form, A collector for accumulating short fibers emitted at a position corresponding to the nozzle block, a voltage generating device for generating a high voltage, and a spinning solution discharging device connected to the top of the nozzle block.

상기 본 발명의 폴리이미드를 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 방법은 다음의 과정을 통하여 이루어진다.The method of preparing the nanofibers by electrospinning the polyimide of the present invention is performed through the following process.

우선 폴리이미드를 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF)/디메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide, DMAc)(THF/DMAc) 혼합용매에 용해시킨 방사용액을 제조하고, 방사용액 주탱크 내에 상기 폴리이미드 방사액을 보관, 별도의 계량펌프로 계량하여 정량씩 방사용액 드롭장치로 공급한다.First, a spinning solution is prepared by dissolving polyimide in a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) / dimethylacetamide (DMAc) (THF / DMAc), and the polyimide spinning solution is stored, Weigh with a separate weighing pump and supply to the spinning solution drop unit by weighing.

폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계 고분자 전해질은 고분자 매트릭스를 서브마이크론 이하의 다공성을 갖도록 제조한 후 유기 전해액을 이 작은 기공에 주입시켜 제조하는 것으로, 유기 전해액과의 호환성이 우수하여, 이 작은 기공에 들어간 유기 전해액은 누액이 되지 않고 안전한 전해질로 사용할 수 있다는 장점이 있고, 유기 용매 전해액을 나중에 주입하기 때문에 고분자 매트릭스를 대기 중에서도 제조할 수 있다.The polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer electrolyte is prepared by preparing a polymer matrix to have a submicron porosity and then injecting an organic electrolytic solution into these small pores. The polymer electrolyte is excellent in compatibility with organic electrolytes, Is advantageous in that it can be used as a safe electrolyte without being leaked. Since the organic solvent electrolyte is injected later, the polymer matrix can be produced also in the air.

또한, 폴리비닐리덴플루오라이드 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 특별히 한정되지 않지만, 10,000 내지 500,000인 것이 바람직하고, 50,000 내지 500,000인 것이 보다 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the polyvinylidene fluoride resin is not particularly limited, but is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 50,000 to 500,000.

폴리비닐리덴플루오라이드 수지의 중량평균분자량이 10,000 미만인 경우에는 나노섬유를 이루는 나노섬유가 충분한 강도를 얻을 수 없고, 500,000을 초과하는 경우에는 용액취급이 용이하지 않고, 공정성이 나빠 균일한 나노섬유를 얻기 어렵게 된다.When the weight average molecular weight of the polyvinylidene fluoride resin is less than 10,000, the nanofibers constituting the nanofibers can not obtain sufficient strength. When the molecular weight exceeds 500,000, the solution is not easily handled and the uniformity of the nanofiber is deteriorated. It becomes difficult to obtain.

폴리아크릴로니트릴(PAN) 수지는 대부분을 구성하는 아크릴로니트릴과 단위체의 혼합물로부터 만들어지는 공중합체이다. 자주 들어가는 다른 단위체는 부타디엔스티렌염화비닐리덴, 또는 다른 비닐 화합물 등이다. 물론 같은 아크릴 섬유는 최소한 85%의 아크릴로니트릴을, 모드아크릴은 35~85%의 아크릴로니트릴을 포함하고 있다. 다른 단위체가 포함되면 섬유의 염료에 대한 친화력이 증가하는 등의 원하는 성질을 모을 수 있다. Polyacrylonitrile (PAN) resins are copolymers made from a mixture of acrylonitrile and monomers that make up the majority. Other monomers that are frequently incorporated are butadiene styrene, vinylidene chloride, or other vinyl compounds. Of course, the same acrylic fiber contains at least 85% acrylonitrile, and mode acrylic contains 35-85% acrylonitrile. The inclusion of other monomers can bring together the desired properties, such as increasing the affinity of the fiber to the dye.

폴리아크릴로니트릴의 중합도는 1,000내지 1,000,000이며, 바람직하게는 2,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 한다. 중합도가 너무 낮으면 카보네이트계 전해액에 용해되거나 팽윤되어 사이클이 진행될수록 집전체로부터 전극의 탈리를 유발시켜 전지의 효율이 낮아지는 경향이 있으며, 중합도가 너무 높으면 음극내의 전기저항이 높아지며, 전극 혼합물의 점도를 상승시켜 다루기 어려운 단점이 있다.The polymerization degree of the polyacrylonitrile is 1,000 to 1,000,000, preferably 2,000 to 1,000,000. If the degree of polymerization is too low, the efficiency of the battery tends to decrease due to the dissociation of the electrode from the current collector as the cycle is progressed as the electrolyte dissolves or swells in the carbonate electrolyte. If the degree of polymerization is too high, There is a disadvantage that it is difficult to handle by increasing the viscosity.

다음으로 메타아라미드(Meta aramide)를 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, DMF) 혹은 디메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide, DMAc) 용매에 용해시킨 방사용액을 제조한다. 그 외에도 폴리에스테르 수지, 아크릴수지, 페놀수지, 에폭시수지, 나일론수지, 폴리(글리콜라이드/L-락티드)공중합체, 폴리(L-락티드)수지, 폴리비닐알콜수지, 폴리비닐클로라이드수지 등을 사용 할 수 있다. 방사용액으로는 상기 수지 용융액 또는 용액 어느 것을 사용하여도 무방하다.Next, a spinning solution is prepared by dissolving meta-aramid in dimethylformamide (DMF) or dimethylacetamide (DMAc) solvent. In addition to the above, it is possible to use a resin such as a polyester resin, an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a nylon resin, a poly (glycolide / L-lactide) copolymer, a poly (L-lactide) resin, a polyvinyl alcohol resin, Can be used. As the spinning solution, any of the resin melt or solution may be used.

상기 메타아라미드의 비중은 1.3 내지 1.4인 것을 특징으로 하며, 중량평균 분자량이 300,000 내지 1,000,000인 것이 보다 바람직하다. 메타아라미드는 최초의 고내열성 아라미드 섬유로서, 단시간내에는 350℃, 연속 사용시에는 210℃에서 사용이 가능하며, 이 이상의 온도에 노출되면 다른 섬유와 같이 녹거나 연소되지 않고 탄화되는 성질을 가지고 있다. 무엇보다 방염이나 내화처리를 한 다른 제품들과는 달리, 탄화시에도 유독가스나 유해물질을 배출하지 않아 친환경 섬유로도 우수한 성질을 지니고 있다.The specific gravity of the meta-aramid is 1.3 to 1.4, and the weight average molecular weight is more preferably 300,000 to 1,000,000. The meta-aramid is the first highly heat-resistant aramid fiber that can be used at 350 ° C for a short time and 210 ° C for continuous use. When exposed to temperatures above this temperature, it is carbonized without melting or burning like other fibers. Above all, unlike other products that are flame retarded or refractory treated, they do not emit toxic gases or harmful substances even when carbonized, and thus they have excellent properties as eco-friendly fibers.

또한 메타아라미드는 섬유를 구성하는 분자 자체가 매우 강직한 분자구조를 가지고 있기 때문에, 본래 가지고 있는 강도가 강할 뿐 아니라 방사단계에서 섬유 축방향으로 분자가 쉽게 배향되어 결정성이 높아짐에 따른 강도의 향상을 꾀할 수 있다.In addition, since the molecules constituting the fibers themselves have a very rigid molecular structure, the meta-aramid is not only strong in its inherent strength, but also improves the strength as the molecules are easily oriented in the fiber axis direction in the spinning stage .

무기 고분자는 실록산기 단독 또는 실록산기과 모노메타크릴레이드, 비닐, 하이드라이드, 디스테아레이트, 비스(12-하이드록시-스테아레이트), 멕톡시레이트, 에톡시레이트, 프로폭시레이트, 디글리시딜에테르, 모노글리시딜에테르, 모노하이드록시, 비스(하이록시알킬), 클로린, 비스(3-아미노프로필) 및 비스((아미노에틸-아미노프로필)디메톡시실릴)에테르 중에서 선택된 결합기가 포함된 고분자를 사용할 수 있다. The inorganic polymer may be selected from the group consisting of a siloxane group alone or a siloxane group and monomethacrylate, vinyl, hydride, distearate, bis (12-hydroxy-stearate), methoxylate, ethoxylate, propoxylate, diglycidyl A polymer comprising a bonding group selected from the group consisting of ether, monoglycidyl ether, monohydroxy, bis (hydroxyalkyl), chlorine, bis (3-aminopropyl), and bis ((aminoethyl-aminopropyl) dimethoxysilyl) Can be used.

가장 바람직한 무기 고분자 방사 방법으로, 우선 무기 고분자를 아세톤 용매에 용해시킨 방사용액을 제조하고, 방사용액 주탱크 내에 상기 무기 고분자 방사액을 보관, 별도의 계량펌퍼로 계량하여 정량씩 방사용액 드롭장치로 공급한다.As a most preferable inorganic polymer spinning method, a spinning solution in which an inorganic polymer is dissolved in an acetone solvent is first prepared, the spinning solution of the inorganic polymer is stored in a spinning solution main tank, weighed by a separate weighing pump, Supply.

본 발명에서 사용하는 전기 방사의 장치의 예를 설명하면 다음과 같다. An example of the electrospinning device used in the present invention will be described as follows.

전기방사 장치는 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크와, 방사용액 정량 공급을 위한 계량펌프, 다수개의 핀으로 구성되는 다중관형노즐이 블록형태로 조합되어 있으며 방사액을 섬유상으로 토출하는 노즐블록, 상기 노즐블록에 대응하는 위치에서 방사되는 단섬유들을 집적하는 컬렉터, 고전압을 발생시키는 전압 발생장치, 그리고 상기 계량펌프와 노즐블록 사이에 구간 별로 방사액을 공급하는 제 1과 제 2의 공급장치로 구성된다.The electrospinning device is composed of a main tank for storing a flushing liquid, a metering pump for supplying a flushing liquid, a nozzle block for discharging the flushing liquid in a fiber form, and a plurality of tubular nozzles, A collector for accumulating short fibers emitted at a position corresponding to the nozzle block, a voltage generator for generating a high voltage, and a first and a second supply device for supplying a spinning solution for each section between the metering pump and the nozzle block .

본 발명의 전기 방사의 방사용액 주탱크 1과 2내에 상기 폴리이미드와 무기 고분자 방사액을 각각 보관하며, 제 1과 2 공급장치는 전체적으로 밀폐된 원통의 형상을 갖도록 설계되어 방사액 주탱크로부터 연속적으로 주입되는 방사용액을 구간 별로 각각 공급하는 역할을 한다. 노즐블록을 2개 구간으로 구획하고 각각의 구간에 제 1과 2의 공급장치를 구비하여 방사액은 각각 제 1에는 폴리이미드, 제 2에는 무기 고분자가 용매에 용해된 용액을 사용한다. 상기 노즐블럭에서 구획된 구간의 길이는 분리막을 구성하는 각각의 층의 두께에 따라 조절이 가능하다. The polyimide and the inorganic polymer spinning solution are respectively stored in spinning liquid main tanks 1 and 2 of the electrospinning liquid of the present invention. The first and second feeding devices are designed to have a generally closed cylindrical shape, And supplies the spinning solution, which is injected into each of the sections, to the respective sections. The nozzle block is divided into two sections, and the first and second feeders are provided in each section, and the spinning solution uses a polyimide solution as the first solution and a solution in which the inorganic polymer is dissolved in the solvent as the first solution. The length of the section defined by the nozzle block can be adjusted according to the thickness of each layer constituting the separation membrane.

다음으로 상기 본 발명의 전기방사장치를 사용하여 2층 분리막을 제조하는 방법을 살펴본다.Next, a method for manufacturing a two-layer separator using the electrospinning apparatus of the present invention will be described.

먼저, 방사액 주탱크 내에 충진된 내열성 고분자와 무기 고분자 방사액을 계량 펌프로 계량하여 정량씩 제 1 공급장치에는 내열성 고분자를, 제 2 공급장치에는 무기 고분자 방사액을 공급한다. 그리고 그 다음 상기 노즐블록에서 방사액을 노즐을 통해 높은 전압이 걸려있는 하부의 컬렉터로 토출하여 나노섬유를 제조하는데, 이때 방사노즐은 일정속도로 이동하는 컨베이어 형태의 접지된 컬렉터의 상측에 배치되며, 컬렉터의 진행방향을 따라 간격을 두고 2열로 배치 되어 있고 , 각 열마다 다수의 방사노즐이 이루어져 있는 형태이다. First, the heat-resistant polymer filled in the spinning liquid tank and the spinning solution of the inorganic polymer are weighed by a metering pump, and the heat-resistant polymer is supplied to the first feeding device and the spinning solution of the inorganic polymer is supplied to the second feeding device. Then, in the nozzle block, the spinning liquid is discharged through a nozzle to a collector at a lower portion where a high voltage is applied, thereby manufacturing a nanofiber. At this time, the spinning nozzle is disposed above a grounded collector of a conveyor type moving at a constant speed Arranged in two rows at intervals along the advancing direction of the collector, and a plurality of spinning nozzles are provided for each column.

2열 방사노즐로부터 순차적으로 토출되는 고분자 방사용액은 자세히 설명하여 보면, 상기 제 1 공급 장치에서 내열성 고분자 방사액이 고전압 발생기에 의하여 하전된 방사노즐을 통과하면서 나노섬유로 방출되어, 일정 속도로 이동하는 컨베이어 형태의 접진된 콜렉터 위에 방사되고, 상기 콜렉터 위에 방사된 내열성 고분자 나노섬유는 제 2구간으로 일정 속도로 이동하여 무기 고분자 나노섬유가 순차적으로 적층되어 2층 분리막을 제조한다. The polymer spinning solution discharged sequentially from the two-row spinning nozzle will be described in detail. In the first supply device, the heat-resistant polymer spinning solution is discharged into the nanofiber while passing through the spinning nozzle charged by the high voltage generator, And the heat-resistant polymer nanofibers irradiated on the collector move in a second section at a constant speed to sequentially laminate the inorganic polymer nanofibers to produce a two-layer separator.

이 때 접지된 컬렉터는 일방향으로 이동하도록 제어한 후 2층의 분리막을 형성하는 연속 공정이 가능한 것으로, 이러한 공정을 통하여 분리막의 제조 공정이 단순해지며 생산 속도가 증가하는 장점이 있다. At this time, the grounded collector can be controlled to move in one direction and then a continuous process of forming a two-layer separation membrane is possible. Such a process simplifies the manufacturing process of the separation membrane and increases the production speed.

그리고, 고분자 막의 두께, 섬유의 직경, 섬유의 형상, 분리막의 기계적 특성 등은 인가되는 전압의 세기, 고분자 용액의 종류, 고분자 용액의 점도, 토출 유량 등과 같은 전기방사 공정 조건을 제어하는 것을 통하여 임의로 조절할 수 있다. The thickness of the polymer membrane, the diameter of the fiber, the shape of the fiber, and the mechanical characteristics of the separation membrane can be arbitrarily controlled by controlling the electrospinning process conditions such as the intensity of the applied voltage, the kind of the polymer solution, the viscosity of the polymer solution, Can be adjusted.

바람직한 전기 방사 공정 조건은 방사용액 공급관으로 이송된 방사용액이 다중관상노즐을 통해 컬렉터로 토출되어 섬유를 형성할 때, 다중관상노즐로부터 전기방사되는 나노섬유가 공기공급용 노즐에서 분사되는 공기에 의해 넓게 퍼지면서 컬렉터상에 포집되어 포집면적이 넓어지고 집적밀도가 균일해진다. 다중관상노즐에서 섬유화 되지 못한 과잉 방사용액은 오버플로 제거용 노즐에서 모아져 오버플로액의 임시저장판을 거쳐 방사용액 공급판으로 다시 이동하게 된다. The preferred electrospinning process conditions are such that when the spinning solution transferred to the spinning liquid supply tube is discharged to the collector through the multi tubular nozzle to form the fibers, the nanofibers electrospun from the multi-tubular nozzles are ejected from the air- It spreads widely and is collected on the collector to widen the collecting area and to make the density of the particles uniform. The excess flushing liquid which is not fibrous in the multistage nozzle is collected in the overflow removing nozzle and moved to the flushing liquid supply plate through the temporary storage plate of the overflow liquid.

나노섬유를 제조하고자 할 경우에는 공기공급용 노즐에서 공기의 속도는 0.05m~50m/초, 보다 바람직하기로는 1~30m/초인 것이 좋다. 공기의 속도가 0.05m/초 미만인 경우에는 컬렉터에 포집된 나노섬유 퍼짐성이 낮아서 포집면적이 크게 향상되지 않고, 공기의 속도가 50m/초를 초과하는 경우에는 공기의 속도가 너무 빨라 나노섬유가 컬렉터에 집속되는 면적이 오히려 감소되며, 더욱 심각한 문제는 나노섬유가 아니라 굵은 타래 형태로 컬렉터에 부착되어 나노섬유 형성능이 현저히 저하된다.When manufacturing nanofibers, it is preferable that the speed of air in the air supply nozzle is 0.05 m to 50 m / sec, more preferably 1 to 30 m / sec. If the velocity of the air is less than 0.05 m / sec, the collecting area of nanofibers is not so low and the collecting area is not greatly improved. If the velocity of the air exceeds 50 m / sec, And the more serious problem is attached to the collector in the form of coarse tuft, not the nanofiber, so that the ability to form nanofibers is remarkably deteriorated.

아울러, 노즐블록 최상부에 과잉 공급된 방사용액은 방사용액 배출장치에 의해 방사용액 주탱크로 강제 이송된다.In addition, the spinning solution which is excessively supplied to the top of the nozzle block is forcibly transferred to the spinning liquid main tank by the spinning solution discharging device.

이때 전기력에 의한 섬유형성을 촉진하기 위하여 노즐블록 하단부에 설치된 도전체판과 컬렉터에는 전압발생장치에서 발생된 1kV 이상, 더욱 좋기로는 20kV 이상의 전압을 걸어준다. 상기 컬렉터로는 앤드레스(Endless) 벨트를 사용하는 것이 생산성 측면에서 더욱 유리하다. 상기 컬렉터는 나노섬유의 밀도를 균일하게 하기 위하여 좌우로 일정거리를 왕복운동하는 것이 바람직하다.At this time, in order to promote the formation of the fiber by the electric force, a voltage of 1 kV or more, more preferably 20 kV or more, generated by the voltage generator is applied to the conductive plate and collector provided at the lower end of the nozzle block. It is more advantageous in terms of productivity to use an endless belt as the collector. The collector preferably reciprocates a predetermined distance in the left and right directions to uniform the density of the nanofibers.

상기 제조장치는 포집면적을 넓혀 나노섬유의 집적 밀도를 균일하게 할 수 있으며, 드롭렛(Droplet) 현상을 효과적으로 방지하여 나노섬유의 품질을 향상시킬 수 있고, 전기력에 의한 섬유형성 효과가 높아져 나노섬유를 대량 생산 할 수 있다. 아울러 다수개의 핀으로 구성되는 노즐들을 블록형태로 배열하므로서 나노섬유의 폭 및 두께를 자유롭게 변경, 조절 할 수 있다.The manufacturing apparatus can increase the collecting area to uniform the density of the nanofibers and effectively prevent the droplet phenomenon, thereby improving the quality of the nanofibers and enhancing the fiber-forming effect by the electric force, Can be mass-produced. In addition, the width and the thickness of the nanofibers can be freely changed and adjusted by arranging the nozzles composed of a plurality of pins in block form.

또한, 상기와 같이 내열성 고분자를 방사하는 경우 고분자 물질에 따라 상이하나 온도 허용범위는 30 내지 40℃ , 습도는 40 내지 70%의 환경조건에서 방사를 하는 것이 가장 바람직하다. In addition, when the heat-resistant polymer is spun as described above, it is most preferable to spin the polymer under environmental conditions of a temperature range of 30 to 40 DEG C and a humidity of 40 to 70% depending on the polymer material.

본 발명의 방사된 나노섬유의 2층 분리막의 총 직경은 30 내지 2000nm인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 50 내지 1500nm이다. The total diameter of the two-layer separation membrane of the radiated nanofiber of the present invention is preferably 30 to 2000 nm, more preferably 50 to 1500 nm.

2층 분리막의 기공도는 40 내지 80%가 바람직하며 섬유의 직경이 작을수록 기공 크기가 작아지며, 기공 크기 분포도 작아진다. 또한, 섬유의 직경이 작을수록 섬유의 비 표면적이 증대되므로 전해액 보액능력이 커지게 되어 전해액 누액의 가능성이 줄어지게 된다.
The porosity of the two-layer separation membrane is preferably 40 to 80%, and as the fiber diameter is smaller, the pore size becomes smaller and the pore size distribution becomes smaller. In addition, since the specific surface area of the fibers is increased as the diameter of the fibers is smaller, the ability to lyse the electrolyte increases and the possibility of leakage of the electrolyte decreases.

이하에서는 본 발명은 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 실시예는 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the embodiments are only examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1][Example 1]

제 1구간에는 중량평균분자량이 157,000인 폴리아크릴로니트릴(한일합성)을 디메틸포름아마이드(DMF) 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 제 2구간에는 무기 고분자의 하나로 수평균분자량이 50,000인 폴리실록산(DOW CORNINGMB50-010)을 아세톤 용매에 용해시켜 20질량%의 폴리실록산 도프를 제조한다. 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 5㎛ 두께의 폴리아크릴로니트릴 나노섬유을 형성하고 일정속도로 컬렉터가 이동하여 2구간에서 폴리아크릴로니트릴 나노섬유 상층에 두께가 5㎛ 되도록 무기 고분자 나노섬유 방사하여 2층 분리막을 형성한다. In the first section, polyacrylonitrile (Korea-Japan synthesis) having a weight average molecular weight of 157,000 was dissolved in a dimethylformamide (DMF) solvent to prepare a spinning solution. In the second section, polysiloxane having a number average molecular weight of 50,000 (DOW CORNING MB50-010) is dissolved in an acetone solvent to prepare a 20 mass% polysiloxane dope. A polyacrylonitrile nanofiber having a thickness of 5 탆 was formed under the conditions of a distance of 40 cm between the electrode and the collector, an applied voltage of 15 kV, a spinning solution flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 캜 and a humidity of 20% And the inorganic polymer nanofiber is spinned in the second section to a thickness of 5 占 퐉 on the upper layer of the polyacrylonitrile nanofiber to form a two-layer separator.

[실시예 2][Example 2]

제 1구간에는 중량평균분자량이 300,000인 메타아라미드 (E. I. du Pont de Nemours and Company)를 디메틸포름아마이드(DMF) 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 제 2구간에는 무기 고분자 중 하나인 수평균분자량이 50,000을 가진 폴리실록산(DOW CORNINGMB50-010)을 아세톤 용매에 용해시켜 20질량%의 폴리실록산 도프를 제조한다. 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 5㎛ 두께의 메타아라미드 나노섬유를 형성하고 일정속도로 컬렉터가 이동하여 2구간에서 메타아라미드 나노섬유 상층에 두께가 5㎛ 되도록 무기 고분자 나노섬유를 방사하여 2층 분리막을 형성한다. In the first section, a methacrylamide (EI du Pont de Nemours and Company) having a weight average molecular weight of 300,000 was dissolved in a dimethylformamide (DMF) solvent to prepare a spinning solution. In the second section, a number average molecular weight The polysiloxane having a molecular weight of 50,000 (DOW CORNING MB50-010) was dissolved in an acetone solvent to prepare a 20 mass% polysiloxane dope. A 5-μm-thick meta-aramid nanofiber was formed under the electrospinning conditions of a distance of 40 cm between the electrode and the collector, an applied voltage of 15 kV, a spinning solution flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 ° C. and a humidity of 20% 2, a two-layer separator is formed by spinning the inorganic polymer nanofibers to a thickness of 5 탆 on the upper layer of the meta-aramid nanofibers.

[실시예 3][Example 3]

제 1구간에는 중량평균분자량(Mw) 500,000을 가진 폴리비닐리덴플루오라이드(KYNAR 741)를 디메틸아세트아마이드(DMAc) 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 제 2구간에는 무기 고분자 중 하나인 폴리실록산을 아세톤 용매에 용해시켜 20질량%의 폴리실록산 도프를 제조한다. 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 5㎛ 두께의 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유를 형성하고 일정속도로 컬렉터가 이동하여 2구간에서 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유 상층에 두께가 5㎛ 되도록 무기 고분자 나노섬유를 방사하여 2층 분리막을 형성한다.
In the first section, polyvinylidene fluoride (KYNAR 741) having a weight average molecular weight (Mw) of 500,000 was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) solvent to prepare a spinning solution. In the second section, polysiloxane Acetone solvent to prepare a 20 mass% polysiloxane dope. A polyvinylidene fluoride nanofiber having a thickness of 5 탆 was formed under the conditions of a distance of 40 cm between the electrode and the collector, an applied voltage of 15 kV, a spinning liquid flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 캜 and a humidity of 20% And the inorganic polymer nanofibers are spun in the upper section of the polyvinylidene fluoride nanofibers so as to have a thickness of 5 탆 to form a two-layer separator.

[비교예 1][Comparative Example 1]

폴리아크릴로니트릴을 DMF 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 10㎛ 두께의 폴리아크릴로니트릴 나노섬유을 제조한다.Polyacrylonitrile was dissolved in a DMF solvent to prepare a spinning solution. Electrospinning conditions were 40 cm, an applied voltage of 15 kV, a spinning liquid flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 캜 and a humidity of 20% Thick polyacrylonitrile nanofiber is produced.

[비교예 2][Comparative Example 2]

메타아라미드를 DMF 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 10㎛ 두께의 메타아라미드 나노섬유를 제조한다.The meta-aramid was dissolved in a DMF solvent to prepare a spinning solution. Electrospinning conditions of a distance of 40 cm between the electrode and the collector, an applied voltage of 15 kV, a spinning solution flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 캜 and a humidity of 20% To produce a meta-aramid nanofiber.

[비교예 3][Comparative Example 3]

폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 디메틸아세트아마이드(DMAc) 용매에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 전극과 컬렉터 간의 거리를 40Cm, 인가 전압 15kV, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%인 전기방사조건에서 10㎛ 두께의 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유를 제조한다.
(PVdF) was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) solvent to prepare a spinning liquid. The distance between the electrode and the collector was 40 cm, the applied voltage was 15 kV, the spinning liquid flow rate was 0.1 mL / h, the temperature was 22 캜, To prepare a polyvinylidene fluoride nanofiber having a thickness of 10 탆 in an electrospinning condition of 20%.

-분리막의 열수축율 평가-- Evaluation of Heat Shrinkage of Membrane -

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 분리막을 3cm X 3cm로 자른후 150℃에서 30분 보관후 열 수축율을 평가하여 표 1에 나타내었다.
The separation membranes of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were cut into 3 cm x 3 cm, and then stored at 150 ° C for 30 minutes, and the heat shrinkage was evaluated.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 열 수축율(%)Heat shrinkage (%) 33 22 33 99 77 99 두께(㎛)Thickness (㎛) 1010 1010 1010 1010 1010 1010

이와 같이 본 발명을 통해 제공된 내열성 고분자/무기 고분자 2층 분리막은 내열성 분리막에 비해 내열 안정성이 향상되었다. As described above, the heat resistant polymer / inorganic polymer bilayer separator provided by the present invention has improved heat stability compared to the heat resistant separator.

Claims (5)

전기방사장치의 노즐이 구비되는 노즐 블록이 수평방향을 향하여 2개의 구간으로 구획되고, 각가의 구획된 구간에 고분자를 공급하는 제 1 공급장치, 제 2 공급장치로 구비되어 컬렉터 상에 고분자를 전기방사하는 분리막의 제조 방법에 있어서,
상기 전기방사장치의 제 1 공급장치에 내열성 고분자를 유기용매에 용해시켜 제조한 용액을 컬렉터 상에 전기방사하여 내열성 고분자 나노섬유를 형성하는 단계;
상기 전기방사장치의 제 2 공급장치에 무기 고분자를 유기 용매에 용해시켜 제조한 용액을 상기 제 1 내열성 고분자 나노섬유 상에 방사하여 무기 고분자 나노섬유를 적층하는 단계;
를 포함하는 내열성이 향상된 이차전지용 2층 분리막의 제조방법.
A nozzle block having a nozzle of the electrospinning device is divided into two sections in the horizontal direction and is provided with a first feeding device for feeding the polymer to each divided section and a second feeding device for feeding the polymer onto the collector, In the method of producing a separating membrane for spinning,
Forming a heat-resistant polymer nanofiber by electrospinning a solution prepared by dissolving a heat-resistant polymer in an organic solvent in a first supply device of the electrospinning device, on a collector;
Depositing a solution prepared by dissolving an inorganic polymer in an organic solvent in a second feeding device of the electrospinning device, onto the first heat-resistant polymer nanofibers to laminate the inorganic polymer nanofibers;
And a second layer separating film for a secondary battery having improved heat resistance.
제1항에 있어서 ,
컬렉터 상에 고분자를 전기방사하는 방법은 상향식 전기방사법인 것을 특징으로 하는 이차전지용 2층 분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the method of electrospinning a polymer on a collector is a bottom-up electrospinning method.
제 1항에 있어서,
상기 내열성 고분자는 폴리이미드, 폴리아크릴로니트릴, 메타아라미드, 폴리비닐리덴플루오라이드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 이차전지용 2층 분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heat-resistant polymer is at least one polymer selected from the group consisting of polyimide, polyacrylonitrile, meta-aramid, and polyvinylidene fluoride.
제 1항에 있어서,
상기 무기 고분자는 실란기 또는 실록산기 단독 고분자이거나, 실란기 또는 실록산기의 공중합체 고분자인 것을 특징으로 하는 이차전지용 2층 분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic polymer is a silane group or siloxane group alone polymer or a copolymer polymer of silane group or siloxane group.
삭제delete
KR1020130026997A 2013-03-14 2013-03-14 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method KR101419772B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130026997A KR101419772B1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method
PCT/KR2014/001565 WO2014142449A1 (en) 2013-03-14 2014-02-26 Method for manufacturing multi-layer separation film for secondary battery having improved heat resistance, and multi-layer separation film manufactured thereby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130026997A KR101419772B1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101419772B1 true KR101419772B1 (en) 2014-07-17

Family

ID=51742231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130026997A KR101419772B1 (en) 2013-03-14 2013-03-14 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101419772B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109004155A (en) * 2018-07-26 2018-12-14 江西省通瑞新能源科技发展有限公司 A kind of preparation method of aramid fiber composite diaphragm for lithium battery
WO2019004712A1 (en) * 2016-09-27 2019-01-03 가드넥 주식회사 Electrolyte membrane for fuel cell, comprising spun nanofiber layer
WO2022220466A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 삼성에스디아이주식회사 Separator for lithium secondary battery, lithium secondary battery including same, and method for preparing separator for lithium secondary battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027547A (en) 2008-07-24 2010-02-04 Hitachi Chem Co Ltd Separator for electrochemical element and lithium-ion battery using the same
KR20110093714A (en) * 2010-02-12 2011-08-18 주식회사 아모그린텍 Ultrafine fibrous separator with high heat-resistance and high strength and method of manufacturing the same
KR20110105365A (en) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 아모그린텍 Ultrafine fibrous separator having shutdown function, method and apparatus for manufacturing the same
KR101213567B1 (en) * 2011-08-05 2012-12-18 신슈 다이가쿠 A separator containing adhesive nano-fiber layer and inorganic particles, a method and an apparatus for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027547A (en) 2008-07-24 2010-02-04 Hitachi Chem Co Ltd Separator for electrochemical element and lithium-ion battery using the same
KR20110093714A (en) * 2010-02-12 2011-08-18 주식회사 아모그린텍 Ultrafine fibrous separator with high heat-resistance and high strength and method of manufacturing the same
KR20110105365A (en) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 아모그린텍 Ultrafine fibrous separator having shutdown function, method and apparatus for manufacturing the same
KR101213567B1 (en) * 2011-08-05 2012-12-18 신슈 다이가쿠 A separator containing adhesive nano-fiber layer and inorganic particles, a method and an apparatus for manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004712A1 (en) * 2016-09-27 2019-01-03 가드넥 주식회사 Electrolyte membrane for fuel cell, comprising spun nanofiber layer
CN109004155A (en) * 2018-07-26 2018-12-14 江西省通瑞新能源科技发展有限公司 A kind of preparation method of aramid fiber composite diaphragm for lithium battery
WO2022220466A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 삼성에스디아이주식회사 Separator for lithium secondary battery, lithium secondary battery including same, and method for preparing separator for lithium secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Polyimide separators for rechargeable batteries
Waqas et al. Recent development in separators for high‐temperature lithium‐ion batteries
Huang Separator technologies for lithium-ion batteries
Bicy et al. Lithium-ion battery separators based on electrospun PVDF: A review
Deimede et al. Separators for lithium‐ion batteries: a review on the production processes and recent developments
KR101265735B1 (en) Ultrafine fibrous separator having shutdown function, method and apparatus for manufacturing the same
CN104766938B (en) A kind of compound lithium ion battery separator and preparation method thereof
US20130300033A1 (en) Fibrous separation membrane for secondary battery and manufacturiing method thereof
US8968909B2 (en) Fibrous separation membrane for secondary battery and manufacturing method thereof
Dai et al. Research progress on high-temperature resistant polymer separators for lithium-ion batteries
US20060286446A1 (en) Complex membrane for electrochemical device, manufacturing method and electrochemical device having the same
KR101283013B1 (en) Ultrafine fibrous separator with high heat-resistance and high strength and method of manufacturing the same
KR101735510B1 (en) Porous separator and preparation method thereof
KR101447565B1 (en) Porous separating membrane for secondary battery which contains inorganic coating layer method of
KR101247248B1 (en) A porous separator having improved thermal resistance, manufacturing method thereof and electrochemical device comprising the same
JP2010500717A (en) Heat-resistant ultrafine fiber separation membrane and secondary battery using the same
KR101689754B1 (en) A high-strength electrospun microfiber web for a separator of a secondary battery, a separator comprising the same and a method for manufacturing the same
KR20040108525A (en) A complex membrane for electrochemical device, manufacturing method and electrochemical device having the same
KR101402976B1 (en) Porous separator for secondary cell and its preparation method with polyimide electrospinning on polyolefin substrate and inorganic compound coating
KR101419772B1 (en) 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method
KR101705305B1 (en) Porous separator having uniform pore configuration and secondary battery comprising the same
Yu et al. Advances in Nonwoven-Based Separators for Lithium-Ion Batteries
KR101371061B1 (en) 2-layer seperator for secondary cell with excellent heat-resisting property and its method
JP5122239B2 (en) Multilayer porous membrane
KR101828283B1 (en) Porous composite separator, electrochemical device comprising the same, and method of preparing the separator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170629

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6