KR101490883B1 - A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery - Google Patents

A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR101490883B1
KR101490883B1 KR20120148343A KR20120148343A KR101490883B1 KR 101490883 B1 KR101490883 B1 KR 101490883B1 KR 20120148343 A KR20120148343 A KR 20120148343A KR 20120148343 A KR20120148343 A KR 20120148343A KR 101490883 B1 KR101490883 B1 KR 101490883B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven fabric
coating
nanofiber nonwoven
pva
polymer
Prior art date
Application number
KR20120148343A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140078966A (en
Inventor
김하철
Original Assignee
(주) 파이브레인
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) 파이브레인 filed Critical (주) 파이브레인
Priority to KR20120148343A priority Critical patent/KR101490883B1/en
Priority to PCT/KR2013/001965 priority patent/WO2014073750A1/en
Publication of KR20140078966A publication Critical patent/KR20140078966A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101490883B1 publication Critical patent/KR101490883B1/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
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/425Cellulose series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4266Natural fibres not provided for in group D04H1/425
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282Addition polymers
    • D04H1/4291Olefin series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282Addition polymers
    • D04H1/43Acrylonitrile series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282Addition polymers
    • D04H1/4309Polyvinyl alcohol
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282Addition polymers
    • D04H1/4318Fluorine series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326Condensation or reaction polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • 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
    • H01M50/443Particulate 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

Abstract

이차전지용 분리막 제조 방법은, 고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 나노섬유 부직포를 형성하는 단계, 그리고 상기 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 고분자는 1) 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000 이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(∼OH group)를 함유한 고분자, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide), 또는 3) 중합도 1,000 초과인 PVA, PI(poly imide), PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물이다. 상기 기능성 물질은 중합도 1,000 초과인 PVA계, 수용성 PEO(poly ethylene oxide)계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계, 또는 이들의 혼합물이다.The method for producing a separation membrane for a secondary battery includes the steps of forming a nanofiber nonwoven fabric by using a solution of a polymer dissolved in the polymer, and coating the functional material on the nanofiber nonwoven fabric. The polymer may be selected from the group consisting of 1) a polymer containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as a cellulose derivative, chitin, chitosan, alginate and polyvinyl alcohol (PVA) having a polymerization degree of 1,000 or less, 2) a poly sulfone (PSU) ether imide, or 3) polyvinylidene fluoride (PVDF), poly acrylonitrile (PVDF), poly ethylene oxide (PEO), poly ethylene (PE) ), Poly (ethylene terephthalate) (PET), or a mixture thereof. The functional material may be at least one selected from the group consisting of PVA, PVA, water-soluble or water-dispersible polyester-polyol, polyacrylonitrile, methyl methacrylate), or a mixture thereof.

Description

이차전지용 복합부직포 분리막 및 제조방법{A COMPOSITED NONWOVEN SEPARATOR AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF FOR SECONDARY BATTERY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composite nonwoven fabric separator for secondary batteries,

본 발명은 이차전지용 분리막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a separation membrane for a secondary battery and a manufacturing method thereof.

리튬이차전지는 고에너지밀도의 장점으로 인하여 모바일 기기나 IT 기기에 많이 사용되고 있으며, 최근에는 리튬이차전지를 HEV, PHEV, EV 등과 같은 차량용 전지 및 전력저장용 전지 등 대용량 고출력 분야에 적용하기 위한 연구개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 하지만 리튬이차전지는 발화 폭발 등 안전성과 관련된 사고가 끊이지 않고 발생하여 대용량 고출력 분야 적용시 안전성에 대한 의구심을 유발하고 있으며, 안전성을 획기적으로 개선하기 위한 노력이 진행되고 있다. Lithium secondary batteries are widely used in mobile devices and IT devices due to their high energy density. Recently, researches have been made to apply lithium secondary batteries to large-capacity high power applications such as HEV, PHEV, EV, Development is progressing all over the world. However, the lithium secondary battery is constantly incurred in safety related accidents such as ignition explosion, thus causing doubts about safety in application of a large capacity high power field, and efforts are being made to dramatically improve the safety.

종래에 폴리올레핀계열의 분리막이 많이 사용되고 있는데, 고온에서 열적 안정성 및 장기 사용 시 화학적 안정성이 취약한 폴리올레핀계열의 분리막을 대체할 수 있는 고 기능성 분리막 요소기술 확보가 필요한 실정이다. 양극과 음극을 물리적으로 분리시키는 분리막의 기계적, 열적 안전성이 향상되면 전지의 단락에 의한 발열 및 발화 폭발을 사전에 저지할 수 있기 때문에, 분리막은 리튬이차전지의 안전성 향상과 밀접한 연관성을 가지는 핵심부품이다.Conventionally, polyolefin-based separator membranes are widely used, and it is necessary to secure a high-performance membrane element technology that can replace the polyolefin-based separator membrane, which has poor thermal stability at high temperatures and chemical stability when used for a long period of time. Since the mechanical and thermal stability of the separation membrane physically separating the positive electrode and the negative electrode is improved, heat generation and ignition explosion due to short-circuiting of the battery can be prevented in advance. Therefore, the separation membrane is a core part having close relation with the safety improvement of the lithium secondary battery to be.

현재 상용되고 있는 폴리올레핀계열의 분리막은 150℃ 이상의 온도에서 극심한 열수축을 보이며 기계적 강도가 낮아져 전지의 안전성 사고와 관련하여 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 따라서, 폴리올레핀계열의 분리막의 근본적인 열적 안정성 및 기계적 안정성을 향상시키기 위한 신규 분리막 소재 개발 및 나노 세라믹 코팅 기술에 대한 연구가 대두되고 있는 실정이다. The polyolefin-based separator which is currently in commercial use exhibits extreme heat shrinkage at a temperature of 150 ° C or higher, and its mechanical strength is lowered, which is pointed out as the biggest problem related to the safety accident of the battery. Therefore, the development of a new separation membrane material and nano-ceramic coating technology to improve the fundamental thermal stability and mechanical stability of the polyolefin-based separation membrane are being studied.

국내 업체인 LG화학의 경우 폴리올레핀계열의 분리막 위에 세라믹 입자를 코팅한 복합막을 개발하여 현재 양산 중에 있으며 현대자동차에서 개발한 아반테 LPI 하이브리드 차량에 장착되는 리튬이차전지에 현재 적용되고 있다. 미국의 모토로라사는 다공성막을 지지체로 사용하는 분야에 있어 다수의 특허들을 출원하였는데, 대표적인 것이 미국특허 제 5,681,357 호이다. 이 특허에는 셀가드(Celgard)로 잘 알려진 폴리에틸렌계열의 분리막 위에 폴리(비닐리덴플루오라이드) 용액으로 코팅 및 건조하여 셀을 제조한 후, 전해액을 주입하고, 고온에서 겔(gel)화시켜 리튬이차전지를 제조하는 방법이 제시되어 있다.LG Chem, a domestic company, has developed a composite membrane coated with ceramic particles on a polyolefin-based membrane, and is currently being applied to a lithium secondary battery mounted on an Avante LPI hybrid vehicle developed by Hyundai Motor. Motorola USA filed a number of patents in the field of using a porous membrane as a support, and a representative example is US Pat. No. 5,681,357. In this patent, a cell is prepared by coating with a poly (vinylidene fluoride) solution on a polyethylene-based separator well known as a Celgard, and then an electrolyte is injected and gelated at a high temperature to form lithium A method of manufacturing a secondary battery is proposed.

이와 같이 기존 폴리올레핀계열의 분리막 위에 세라믹 입자나 폴리비닐리덴플루오라이드와 같은 기능성 물질을 코팅하여 150℃ 이상의 온도에서 열수축이나 기계적 강도가 낮아지는 것을 개선하는 기술은 코팅물질의 접착력과 코팅양의 한계와 같은 문제점을 갖는다. 기존 폴리올레핀계열의 분리막은 소수성이며 표면이 매우 매끈한 구조로 되어 있어 코팅물질의 접착강도가 낮아 코팅물질의 선정과 코팅작업이 매우 까다로우며, 이차전지 조립과정이나 이차전지 내에서 전해액과의 접촉에 의해 탈락되어 기능을 상실할 우려가 있다. 또한 기존 폴리올레핀계열의 분리막은 0.5 ㎛이하의 기공크기 및 40% 정도의 기공도를 가져 코팅양이 많아질수록 기공크기 및 기공도가 줄어들게 되고 결국 분리막 기능을 상실하게 된다.As described above, a technique of coating a functional material such as ceramic particles or polyvinylidene fluoride on a conventional polyolefin-based separation membrane to improve thermal shrinkage and mechanical strength at a temperature of 150 ° C or higher is effective in reducing the adhesion force of the coating material, And has the same problem. Conventional polyolefin-based membranes are hydrophobic and have a very smooth surface, so that the adhesion strength of the coating material is low, so that the selection and coating of the coating material is very difficult. In the process of assembling the secondary battery or in contact with the electrolyte in the secondary battery There is a possibility that the function is lost. In addition, conventional polyolefin type membranes have a pore size of less than 0.5 μm and a porosity of about 40%, so that as the amount of the coating increases, the pore size and porosity decrease, and the membrane function is lost.

내열성 부직포를 분리막으로 사용할 경우 열 안전성과 60% 이상의 기공도는 우수하다. 하지만 20㎛ 정도의 두께를 갖는 부직포의 경우, 기공의 크기가 수십 ㎛정도로 폴리올레핀 계열 분리막에 비해 크기 때문에 곧바로 리튬이차전지용 분리막으로 적용하기에는 한계가 있다. 세라믹 입자나 폴리비닐리덴플루오라이드와 같은 기능성 물질을 부직포 위에 코팅하여 부직포 분리막의 단점인 기공크기를 조절하는 기술은 국내외에 소개된 바 있다.When heat-resistant nonwoven fabric is used as a separator, thermal stability and porosity of 60% or more are excellent. However, in the case of a nonwoven fabric having a thickness of about 20 탆, the pore size is about several tens of 탆 larger than that of the polyolefin-based separator, and therefore, the nonwoven fabric has a limit to be applied as a separator for a lithium secondary battery. Techniques for controlling the pore size, which is a disadvantage of the nonwoven fabric separator, have been introduced at home and abroad by coating functional materials such as ceramic particles and polyvinylidene fluoride on the nonwoven fabric.

독일 에보닉스사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 부직포에 세라믹 입자들을 코팅한 복합 분리막을 개발하여 현재 시제품 생산 중에 있으나 리튬이차전지에 현재까지 적용된 사례는 없다. 일본의 미쯔비시 화학은 아라미드 섬유로 구성된 부직포에 세라믹 입자들을 도포한 제품을 개발 진행 중에 있으나 현재까지 상용화 된 사례는 없으며, 이외 일본의 아사히, 토넨 및 미국의 셀가드사 역시 고안전성 분리막 개발을 진행하고 있다.Evonics, Germany, has developed a composite membrane that is coated with ceramic particles on polyethylene terephthalate (PET) nonwoven fabric, and is currently in production of prototype products. However, there are no examples applied to lithium secondary batteries. Mitsubishi Chemical of Japan is developing products coated with ceramic particles on a nonwoven fabric made of aramid fibers. However, there are no commercialized products to date, and Asahi, Tonen in Japan and Celgard in the US are also developing high-safety separators have.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원하는 기공 크기, 기공도, 인장강도, 투기도, 열적 특성 등을 가지는 이차전지용 분리막 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a separation membrane for a secondary battery having a desired pore size, porosity, tensile strength, permeability, .

본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법은, 고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 나노섬유 부직포를 형성하는 단계, 그리고 상기 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 고분자는 1) 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(∼OH group)를 함유한 고분자, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide), 또는 3) 중합도 1,000초과인 PVA, PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물이다. 상기 기능성 물질은 중합도 1,000초과인 PVA계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계 또는 이들의 혼합물이다.The method for manufacturing a separation membrane for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes forming a nanofiber nonwoven fabric by using a solution of a polymer dissolved in a polymer, and coating a functional material on the nanofiber nonwoven fabric. The polymer may be selected from the group consisting of 1) a polymer containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as a cellulose derivative, chitin, chitosan, alginate and polyvinyl alcohol (PVA) having a degree of polymerization of 1,000 or less, 2) ether imide, or 3) polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PVDF), poly ethylene oxide (PEO), polyethylene (PE), polypropylene terephthalate, or a mixture thereof. The functional material may be a PVA-based, water-soluble or water-dispersible polyester-polyol (polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN (polyacrylonitrile), PMMA (poly methyl methacrylate) .

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법은 상기 나노섬유 부직포의 물성이 조절되도록 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이후에 수행될 수 있다.The method for manufacturing a separation membrane for a secondary battery according to another embodiment of the present invention may further include pressing the nanofiber nonwoven fabric to control physical properties of the nanofiber nonwoven fabric, May be performed after the step of coating.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법은 상기 나노섬유 부직포의 물성이 조절되도록 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전에 수행될 수 있다.The method for manufacturing a separation membrane for a secondary battery according to another embodiment of the present invention may further include pressing the nanofiber nonwoven fabric to control physical properties of the nanofiber nonwoven fabric, May be performed prior to coating.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법은 상기 나노섬유 부직포의 물성이 조절되도록 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전 및 이후에 각각 수행될 수 있다.The method for manufacturing a separation membrane for a secondary battery according to another embodiment of the present invention may further include pressing the nanofiber nonwoven fabric to control physical properties of the nanofiber nonwoven fabric, May be performed before and after the coating step, respectively.

상기 나노섬유 부직포는 상기 고분자 용액을 이용하여 전기 방사(electro-spinning), 멜트 스피닝(melt spinning), 전기 블로윙(electro-blowing), 멜트-블로윙(melt-blowing)(복합방사, 분할사), 스펀-본디드(spun-bonded), 에어 레이드(air laid), 또는 ? 레이드(wet laid) 방법에 의해 제조될 수 있다.The nanofiber nonwoven fabric may be produced by using the polymer solution such as electro-spinning, melt spinning, electro-blowing, melt-blowing (composite spinning, Spun-bonded, air laid, or? Can be prepared by a wet laid process.

상기 나노섬유 부직포는 10 내지 100㎛의 두께를 갖고, 상기 나노섬유 부직포를 이루는 나노섬유는 100 내지 3000㎚의 직경을 가질 수 있다.The nanofiber nonwoven fabric may have a thickness of 10 to 100 μm, and the nanofibers constituting the nanofiber nonwoven fabric may have a diameter of 100 to 3000 nm.

상기 PVA계는 검화도(degree of saponification) 98 내지 99%의 완전 가수분해된(fully hydrolyzed) PVA(polyvinyl alcohol) 또는 검화도 85 내지 89%의 부분 가수분해된(partially hydrolyzed) PVA를 포함할 수 있다.The PVA system may comprise fully hydrolyzed PVA (polyvinyl alcohol) having a degree of saponification of 98 to 99% or partially hydrolyzed PVA having a saponification degree of 85 to 89% have.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 분리막은 고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 형성된 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하여 형성된다. 상기 고분자는 1) 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(∼OH group)를 함유한 고분자, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide), 3) 중합도 1,000초과인 PVA, PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물이다. 상기 기능성 물질은 중합도 1,000초과인 PVA계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계, 또는 이들의 혼합물이다.The separation membrane for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is formed by coating a functional material on a nanofiber nonwoven fabric formed by using a solution of a polymer dissolved in a polymer. The polymer may be selected from the group consisting of 1) a polymer containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as a cellulose derivative, chitin, chitosan, alginate and polyvinyl alcohol (PVA) having a degree of polymerization of 1,000 or less, 2) ether imide), 3) polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PVDF), poly ethylene oxide (PEO), polyethylene (PE), polypropylene (PP), poly ethylene terephthalate ), Or a mixture thereof. The functional material may be a PVA-based, water-soluble or water-dispersible polyester-polyol (polyurethane), a polyacrylonitrile (PAN), a poly methyl methacrylate (PMMA) to be.

상기 나노섬유 부직포는 물성이 조절되도록 프레싱될 수 있다.The nanofiber nonwoven fabric may be pressed to adjust its physical properties.

상기 나노섬유 부직포는 상기 고분자 용액을 이용하여 전기 방사(electro-spinning), 멜트 스피닝(melt spinning), 전기 블로윙(electro-blowing), 멜트-블로윙(melt-blowing)(복합방사, 분할사), 스펀-본디드(spun-bonded), 에어 레이드(air laid), 또는 ? 레이드(wet laid) 방법에 의해 제조될 수 있다.The nanofiber nonwoven fabric may be produced by using the polymer solution such as electro-spinning, melt spinning, electro-blowing, melt-blowing (composite spinning, Spun-bonded, air laid, or? Can be prepared by a wet laid process.

상기 나노섬유 부직포는 10 내지 100㎛의 두께를 갖고, 상기 나노섬유 부직포를 이루는 나노섬유는 100 내지 3000㎚의 직경을 가질 수 있다.The nanofiber nonwoven fabric may have a thickness of 10 to 100 μm, and the nanofibers constituting the nanofiber nonwoven fabric may have a diameter of 100 to 3000 nm.

상기 PVA계는 검화도 98 내지 99%의 완전 가수분해된(fully hydrolyzed) PVA(polyvinyl alcohol) 또는 검화도 85 내지 89%의 부분 가수분해된(partially hydrolyzed) PVA를 포함할 수 있다.The PVA system may comprise fully hydrolyzed PVA (polyvinyl alcohol) having a saponification degree of 98 to 99% or partially hydrolyzed PVA having a saponification degree of 85 to 89%.

본 발명의 실시예에 따르면, 고분자 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅함으로써 전압 지연 현상을 방지할 수 있다. 또한 코팅된 기능성 물질은 부직포의 인장강도, 기공의 크기, 기공도, 투기도, 열수축율, 부직포 두께 조절의 역할을 하며 또한 종래 리튬이차전지 전해액 내에서 리튬이온의 이온 전도성을 높여줄 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a functional material can be coated on the polymer nanofiber nonwoven fabric to prevent a voltage delay phenomenon. Also, the coated functional material plays a role of adjusting the tensile strength, pore size, porosity, permeability, heat shrinkage, and nonwoven fabric thickness of the nonwoven fabric and can increase the ion conductivity of the lithium ion battery in the conventional lithium secondary battery electrolyte.

또한 고분자 나노섬유 부직포를 프레싱함으로써, 원하는 인장강도, 기공 크기, 기공도, 투기도, 열 수축율, 부직포 두께의 조절이 가능하다.Further, by pressing the polymer nanofiber nonwoven fabric, desired tensile strength, pore size, porosity, permeability, heat shrinkage, and nonwoven fabric thickness can be controlled.

본 발명은 내열성 및 내화학성이 우수한 PVA계 고분자를 검화도 및 중합도별로 각각 부직포 제조단계와 기능성 물질 코팅단계에 적용하여 활용 가능성을 검토하였으며, 검화도에 관계없이 중합도 1,000 초과인 PVA의 경우 부직포 및 기능성 물질 코팅단계에 관계없이 적용하여도 이차전지 분리막 소재로 문제가 없음을 확인하였다. In the present invention, PVA polymer having excellent heat resistance and chemical resistance is applied to nonwoven fabrication step and functional material coating step according to degree of saponification and degree of polymerization, respectively. In the case of PVA having a degree of polymerization of more than 1,000 regardless of degree of saponification, It was confirmed that there is no problem in the secondary battery separator material even if it is applied regardless of the coating step of the functional material.

중합도 1,000 초과인 수용성 PVA의 이차전지 분리막 소재로 활용은 가격이 저가로 경제성이 탁월한 분리막 제조가 가능하며, 부직포 제조단계 또는 코팅단계에서 용제로 물을 사용하여 친 환경적인 이차전지 분리막 및 제조기술 제공이 가능하다. It is possible to manufacture separation membranes which are excellent in cost efficiency and low cost as a secondary battery separator material of water-soluble PVA having a polymerization degree of more than 1,000, and provide environmentally friendly secondary battery separator and manufacturing technology by using water as a solvent in the manufacturing step or coating step of nonwoven fabric This is possible.

또한 상기 나노섬유 부직포의 물성이 조절되도록 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계를 더 포함할 수 있고 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전이나 이후 또는 이전과 이후에 각각 수행될 수 있으며, 이와 같이 코팅 및 프레싱 과정의 조합에 의해 얻어진 부직포 분리막은 처리되지 않은 부직포 분리막에 비해 리튬이차전지 내에서 전압 지연(voltage delay) 현상이 없어 안정성이 크게 증대되며, 두께 및 기공 크기를 감소시킬 수 있고 인장강도를 증가시킬 수 있으며, 또한 기존의 폴리올레핀계열 분리막에 비해 내열성 및 투기도가 향상될 수 있다.Further, the method may further include pressing the nanofiber nonwoven fabric so that physical properties of the nanofiber nonwoven fabric are controlled. The pressing of the nanofiber nonwoven fabric may be performed before or after the step of coating the functional material, The nonwoven fabric separator obtained by the combination of the coating and pressing processes has a significantly increased stability due to no voltage delay phenomenon in the lithium secondary battery as compared with the untreated nonwoven fabric separator, The tensile strength can be increased, and the heat resistance and permeability can be improved as compared with conventional polyolefin-based membranes.

도 1 및 도 2는 부직포와 코팅단계 및 프레싱단계를 조합하여 제조된 복합부직포 분리막의 코팅양에 따른 분리막의 두께 및 인장강도를 측정한 결과를 각각 보여주는 도면이다.
도 3은 전압 지연 현상을 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이고, 도 4는 정상적인 충방전 특성의 상태를 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이며, 도 5는 코팅양 초과로 인한 용량 부족 특성의 상태를 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이다.
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing the results of measurement of the thickness and tensile strength of the separator according to the coating amount of the composite nonwoven fabric separator prepared by combining the nonwoven fabric with the coating step and the pressing step.
FIG. 3 is a view showing a result of a coin cell evaluation showing a voltage delay phenomenon, FIG. 4 is a view showing a result of a coin cell evaluation showing a state of a normal charge / discharge characteristic, Fig. 6 is a view showing a result of a coin cell evaluation.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 복합부직포 분리막은 리튬이차전지와 같은 이차전지의 분리막으로 사용될 수 있으며, 이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 복합부직포 분리막의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 이차전지용 복합부직포 분리막에 대해 설명한다.The composite nonwoven fabric separator for a secondary battery according to an embodiment of the present invention can be used as a separator for a secondary battery such as a lithium secondary battery. Hereinafter, a method for manufacturing a composite nonwoven fabric separator for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, The battery composite nonwoven fabric separator will be described.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 복합부직포 분리막 제조 방법은 고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 나노섬유 부직포를 형성하는 단계, 그리고 형성된 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하는 단계를 포함한다. 기능성 물질을 코팅함으로써 분리막의 전압 지연(voltage delay)을 방지하는 등의 효과를 얻을 수 있다.The method for fabricating a composite nonwoven fabric separator for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes forming a nanofiber nonwoven fabric by using a solution of a polymer dissolved in the polymer, and coating a functional material on the formed nanofiber nonwoven fabric. It is possible to obtain an effect of preventing the voltage delay of the separation membrane by coating the functional material.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 복합부직포 분리막 제조 방법은 나노섬유 부직포를 프레싱(pressing)하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 위에서 언급한 기능성 물질을 코팅하는 단계 이후에 수행될 수도 있고 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전에 수행될 수도 있다. 또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전 및 이후에 각각 수행될 수도 있다. 나노섬유 부직포를 프레싱함으로써 나노섬유 부직포의 물성을 조절하여 분리막이 원하는 특성을 갖도록 할 수 있다.Meanwhile, the method for fabricating a composite nonwoven fabric separator for a secondary battery according to another embodiment of the present invention may further include pressing the nanofiber nonwoven fabric. In the step of pressing the nanofiber nonwoven fabric, Or may be performed before the step of coating the functional material. According to another embodiment of the present invention, the step of pressing the nanofiber nonwoven fabric may be performed before and after the step of coating the functional material, respectively. By pressing the nanofiber nonwoven fabric, the properties of the nanofiber nonwoven fabric can be controlled so that the separator has desired properties.

나노섬유 부직포를 형성하는 고분자는 나노섬유로 형성 가능한 다양한 고분자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 1) 셀룰로오스 유도체(예를 들어, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 등), 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(∼OH group)를 함유한 고분자, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide), 3) 중합도 1,000초과인 PVA, PI(poly imide), PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.The polymer forming the nanofiber nonwoven fabric may include various polymers that can be formed into nanofibers. Examples of the polymer include cellulose derivatives (e.g., cellulose, cellulose acetate, etc.), chitin, chitosan, alginate, poly 2) PSU (poly sulfone) and PEI (polyether imide); 3) PVA, PI (polyimide) and poly (vinylidene chloride) Those belonging to polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PAN), poly ethylene oxide (PEO), poly ethylene (PE), polypropylene (PP) and poly ethylene terephthalate (PET) have.

상기한 고분자를 용해시켜 얻어진 고분자 용액을 이용하여 나노섬유 부직포가 형성된다.A nanofiber nonwoven fabric is formed by using the polymer solution obtained by dissolving the above-mentioned polymer.

나노섬유 부직포는 상기한 고분자 용액을 전기 방사(electro-spinning)를 통해서 형성될 수 있으며, 그 외에도 멜트 스피닝(melt spinning), 전기 블로윙(electro-blowing), 멜트-블로윙(melt-blowing)(복합방사, 분할사), 스펀-본디드(spun-bonded), 에어 레이드(air laid), ? 레이드(wet laid) 등을 통하여 형성될 수도 있다.The nanofiber nonwoven fabric may be formed by electro-spinning the above polymer solution, and may be formed by melt spinning, electro-blowing, melt-blowing, Spun-bonded, air laid, or? Or may be formed through wet laid or the like.

본 발명의 실시예에 따르면, 나노섬유 부직포는 10 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있으며, 나노섬유 부직포를 이루는 고분자 나노섬유는 100 내지 3000㎚의 직경을 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the nanofiber nonwoven fabric may have a thickness of 10 to 100 mu m, and the polymer nanofibers constituting the nanofiber nonwoven fabric may have a diameter of 100 to 3000 nm.

한편, 나노섬유 부직포에 코팅되는 기능성 물질은 고분자일 수 있으며 내열성, 유기전해액에 대한 안정성, 기계적 특성, 높은 리튬이온전도성 등을 가진 고분자 또는 그 블렌드이며 가능하며, 예를 들어 기능성 물질은 중합도 1,000초과인 PVA계, 수용성 PEO(poly ethylene oxide)계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계、또는 이들의 혼합물일 수 있다.On the other hand, the functional material coated on the nanofiber nonwoven fabric may be a polymer or a polymer or a blend thereof having heat resistance, stability against organic electrolytic solution, mechanical properties, high lithium ion conductivity, etc. For example, (PVA), water-soluble polyolefin (PEO), water-soluble or water-dispersible polyester-polyol, polyacrylonitrile (PAN), poly methyl methacrylate ≪ / RTI >

예를 들어, 이러한 고분자 용액으로 이루어지는 기능성 물질을 나노섬유 부직포에 분사하는 방법, 또는 나노섬유 부직포를 이러한 고분자 용액에 함침하는 방법 등에 의해 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅할 수 있다.For example, the functional material may be coated on the nanofiber nonwoven fabric by a method of spraying the functional material comprising the polymer solution onto the nanofiber nonwoven fabric, or a method of impregnating the nanofiber nonwoven fabric with the polymer solution.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법은 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계를 포함할 수 있으며, 나노섬유 부직포를 프레싱함으로써 물성 조절이 가능하고 그에 따라 분리막이 원하는 특성을 갖도록 할 수 있다.Meanwhile, the method for manufacturing a separation membrane for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may include pressing the nanofiber nonwoven fabric, and the properties of the nanofiber nonwoven fabric can be controlled by pressing the nonwoven fabric, .

예를 들어, 나노섬유 부직포의 프레싱은 고압 프레스 장비를 이용하여 고분자 나노섬유 부직포, 또는 기능성 물질이 코팅된 고분자 나노섬유 부직포를 프레싱함으로써 수행될 수 있다. 이때, 245Kgf/cm (선압력) 이하의 프레싱 압력 및 70℃ 이하의 프레싱 온도로 프레싱이 수행될 수 있다.For example, pressing of the nanofiber nonwoven fabric can be performed by pressing a polymer nanofiber nonwoven fabric or a polymer nanofiber nonwoven fabric coated with a functional material using a high-pressure press machine. At this time, the pressing can be performed at a pressing pressure of 245 kgf / cm (line pressure) or less and a pressing temperature of 70 DEG C or less.

이상에서 설명한 바와 같은 고분자 나노섬유 부직포의 코팅, 또는 코팅 및 프레싱의 조합에 의해 얻어진 나노섬유 부직포로 이루어지는 복합부직포 분리막의 제조가 가능하다. 이와 같이 코팅 및 프레싱 과정의 조합에 의해 얻어진 복합부직포 분리막은 처리되지 않은 부직포 분리막에 비해 리튬이차전지 내에서 전압 지연(voltage delay) 현상이 없어 안정성이 크게 증대되며, 두께 및 기공 크기를 감소시킬 수 있고 인장강도를 증가시킬 수 있으며, 또한 기존의 폴리올레핀계열 분리막에 비해 내열성 및 투기도가 향상될 수 있다.The composite nonwoven fabric separator comprising the nanofiber nonwoven fabric obtained by the coating of the polymer nanofiber nonwoven fabric or the combination of coating and pressing as described above can be produced. Thus, the composite nonwoven fabric separator obtained by the combination of the coating and pressing processes has a higher voltage stability than the untreated nonwoven fabric separator, and thus the stability is significantly increased, and the thickness and the pore size can be reduced And the tensile strength can be increased, and the heat resistance and permeability can be improved as compared with the conventional polyolefin-based separator.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 실험예들을 설명한다.Hereinafter, experimental examples according to embodiments of the present invention will be described.

실험예1Experimental Example 1 : 셀룰로오스 : Cellulose 복합부직포Composite nonwoven fabric 분리막의 제조 및 이를 이용한 이차전지 셀 평가결과 Preparation of Membrane and Evaluation Results of Secondary Battery Cell Using the Membrane

셀룰로오스 부직포에 PVDF 또는 PVA계 코팅액을 사용한 코팅단계와 프레싱단계를 조합하여 부직포 분리막을 제조하였으며, 이를 분리막으로 적용하여 리튬이차전지 셀 평가를 실시하였다. 상기 셀룰로오스 부직포는 제지업체로부터 wet-laid 방식으로 제조되어 제공받았다.
Nonwoven fabric membranes were prepared by combining PVDF or PVA based coating liquid on the cellulose nonwoven fabric and pressing step, and evaluated the lithium secondary battery cell by applying it as a separator. The cellulose nonwoven fabric was manufactured by a wet-laid method from a paper manufacturer.

PVDF 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 셀룰로오스 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가결과Properties of Cellulose Composite Nonwoven Membrane Prepared by PVDF Coating and Pressing Process and Evaluation Results of Lithium Secondary Cell 부직포Non-woven 코팅coating 프레싱Pressing 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
CelluloseCellulose PVDFPVDF 선압력(Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min XX XX 88 2424 280280 88 00 OO OO XX 1919 4343 -- 1111 00 XX OO O (94)O (94) 1919 2424 310310 4040 00 XX OO O (245)O (245) 1919 2121 360360 8686 00 OO

PVDF 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 셀룰로오스 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가결과Properties of Cellulose Composite Nonwoven Membrane Prepared by PVDF Coating and Pressing Process and Evaluation Results of Lithium Secondary Cell 부직포Non-woven 프레싱Pressing 코팅coating 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
CelluloseCellulose 선압력(245 Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (245 Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min PVDF PVDF OO XX 88 1414 -- 1717 00 OO OO 1313 1919 330330 4141 00 OO OO 1717 2323 350350 490490 00 XX

표 1의 코팅 후 프레싱된 샘플들을 살펴보면, 최초 셀룰로오스 부직포는 리튬이차전지 셀 평가 시 전압 지연(voltage delay) 현상이 관찰되었으나 PVDF로 코팅된 샘플과 코팅 후 선압 94 Kgf/cm 이하에서 프레싱된 경우에는 전압 지연 현상이 사라지고 정상적인 충방전 특성거동을 보였다. In the first cellulosic nonwoven fabric, a voltage delay phenomenon was observed in the evaluation of a lithium secondary battery cell. However, when the sample was coated at a pressure of 94 Kgf / cm or less after coating with a sample coated with PVDF The voltage delay phenomenon disappears and the normal charge / discharge characteristic behavior is exhibited.

열수축율을 제외한 두께, 인장강도, 투기도의 값은 코팅단계와 프레싱단계에 의해 조절이 가능하였다. 코팅 후 프레싱단계를 거치면 평량은 증가하나, 두께는 24 ㎛ 이하로 최초 셀룰로오스 부직포와 비교하여 감소하였으며 인장강도 및 투기도는 증가하였다. 동일한 코팅양으로 코팅한 후 본 연구에서 사용된 최고의 선압 245 Kgf/cm로 프레싱된 경우에는 최소의 두께 및 최대의 인장강도 결과를 얻을 수 있었으나 전압 지연 현상으로 분리막으로 사용 시 문제가 있었다.Thickness, tensile strength and air permeability values except heat shrinkage rate could be controlled by coating and pressing step. After the coating process, the basis weight was increased, but the thickness was less than 24 ㎛ and the tensile strength and porosity were increased as compared with the initial cellulose nonwoven fabric. When coated with the same coating amount, the maximum thickness and maximum tensile strength were obtained when the maximum linear pressure used in this study was 245 Kgf / cm. However, there was a problem in using as a separator due to the voltage delay phenomenon.

표 2의 선압 245 Kgf/cm로 프레싱 후 코팅단계를 거친 샘플들을 살펴보면, 최초 셀룰로오스 부직포의 평량에 비해 높은 값을 가지나, 두께는 감소하고 인장강도 및 투기도는 증가한 결과를 얻었다. 또한 코팅양이 증가할수록 두께, 인장강도 및 투기도의 값은 증가하였다. 프레싱된 셀룰로오스 부직포의 경우 최초 셀룰로오스 부직포와 마찬가지로 전압 지연 현상이 관찰되다가 일정수준의 코팅양으로 코팅한 경우 전압 지연 현상이 사라지고 정상적인 충방전 특성곡선을 얻을 수 있었다. The results are shown in Table 2, when the samples were subjected to the pressing step after 245 Kgf / cm 2 of pressurization, the values were higher than the basis weight of the first cellulose nonwoven fabric, but the thickness decreased and tensile strength and permeability increased. Also, as the amount of coating increased, the values of thickness, tensile strength and permeability increased. In the case of pressed cellulose nonwoven fabric, the voltage delay phenomenon was observed like the first cellulose nonwoven fabric, and when the coating was coated with a certain level of coating amount, the voltage delay phenomenon disappears and a normal charge / discharge characteristic curve could be obtained.

도 1 및 도 2는 부직포와 코팅단계 및 프레싱단계를 조합하여 제조된 복합부직포 분리막의 코팅양에 따른 분리막의 두께 및 인장강도를 측정한 결과를 각각 보여주는 도면이다. 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 코팅양이 증가할수록 두께 및 인장강도는 증가하며, 동일한 코팅양을 적용할 때 코팅 후 프레싱된 샘플의 경우가 프레싱 후 코팅된 샘플에 비해 가장 얇은 두께 및 가장 높은 인장강도를 가졌다. FIG. 1 and FIG. 2 are views showing the results of measurement of the thickness and tensile strength of the separator according to the coating amount of the composite nonwoven fabric separator prepared by combining the nonwoven fabric with the coating step and the pressing step. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, as the amount of coating increases, the thickness and tensile strength increase. In the case of applying the same amount of coating, the case of the pressed sample after coating is the thinnest and the thinner High tensile strength.

이상의 결과들을 종합하면 전압 지연 현상을 없애고, 최초 사용된 셀룰로오스 부직포의 두께를 유지하거나 낮추면서 최대의 인장강도 및 150℃에서 열수축이 없는 복합부직포 분리막 제조는 적정 코팅양으로 코팅 후 프레싱단계를 거치거나 프레싱 후 코팅단계를 거친 경우에 제조가 가능하였다. 상기 적정 코팅양 및 프레싱압력은 코팅양, 코팅액의 종류 및 부직포의 소재, 두께, 투기도(또는 기공크기)에 의해 좌우된다.
Taking all the above results into consideration, it is possible to eliminate the voltage delay phenomenon, to maintain or lower the thickness of the initially used cellulose nonwoven fabric, to produce a composite nonwoven fabric membrane having the maximum tensile strength and heat shrinkage at 150 ° C., It was possible to manufacture when the coating step after pressing was performed. The amount of the appropriate coating and the pressing pressure depend on the amount of coating, the kind of coating liquid, the material of the nonwoven fabric, the thickness, and the degree of pelletization (or pore size).

PVA 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 셀룰로오스 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가 결과Properties of Cellulose Composite Nonwoven Membranes Prepared by PVA Coating and Pressing Process and Evaluation Results of Lithium Secondary Cells 부직포Non-woven 코팅coating 프레싱Pressing 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
CelluloseCellulose PVA
(중합도, 검화도)
PVA
(Polymerization degree, saponification degree)
선압력(Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min
XX XX 1313 3636 270270 00 00 OO 500,
98~99%
500,
98 to 99%
XX -- -- -- -- 00 OO
500,
85~89%
500,
85 to 89%
XX -- -- -- -- 00 OO
1000, 98~99%1000, 98-99% XX -- -- -- -- 00 OO 1000, 85~89%1000, 85-89% XX -- -- -- -- 00 OO 1700, 98~99%1700, 98-99% XX -- -- -- -- 00 XX O (94)O (94) -- -- -- -- 00 XX O (245)O (245) -- -- -- -- 00 OO 1700, 85~89%1700, 85-89% XX 2020 7272 -- 0.40.4 00 XX O (94)O (94) 2020 4646 400400 0.40.4 00 XX O (245)O (245) 2020 3030 465465 0.40.4 00 OO

PVA 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 셀룰로오스 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가 결과Properties of Cellulose Composite Nonwoven Membranes Prepared by PVA Coating and Pressing Process and Evaluation Results of Lithium Secondary Cells 부직포Non-woven 프레싱Pressing 코팅coating 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
CelluloseCellulose 선압력(245 Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (245 Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min PVA PVA OO XX 1313 2828 330330 00 00 OO OO 17.517.5 5151 320320 1.11.1 00 OO OO 22.522.5 5656 270270 1.31.3 00 XX

표 3 및 표 4는 코팅액으로 검화도와 중합도가 다른 PVA를 사용하여 코팅단계와 프레싱단계를 조합하여 얻어진 셀룰로오스 부직포 분리막에 대한 실험 결과이다. PVA는 Aldrich와 구라레이로부터 구입하여 사용하였으며 중합도 1,000과 1,700사이의 중합도를 갖는 PVA는 구할 수 없었다. Tables 3 and 4 show experimental results of the cellulose nonwoven fabric membrane obtained by combining the coating step and the pressing step using PVA having different coating degree and degree of polymerization. PVA was purchased from Aldrich and Kuraray, and PVA with a degree of polymerization between 1,000 and 1,700 was not available.

검화도에 관계없이 중합도 500과 1,000인 PVA로 코팅된 셀룰로오스 부직포 분리막의 경우 전압 지연 현상이 여전히 관찰되었으며, 검화도에 관계없이 중합도 1,700인 PVA로 코팅된 경우 전압 지연 현상이 사라지고 정상적인 충방전 특성곡선을 얻을 수 있었다. 상기 정상적인 충방전 특성곡선을 얻은 중합도 1,700인 PVA로 코팅된 셀룰로오스 부직포를 이후 프레싱단계를 거치면 선압 245 Kgf/cm로 프레싱된 샘플에서 다시 전압 지연 현상이 관찰되었다.Regardless of the degree of saponification, the voltage-delay phenomenon was still observed in PVA-coated cellulose nonwoven membranes with a degree of polymerization of 500 and 1,000. When PVA with a degree of polymerization of 1,700 was applied regardless of saponification degree, the voltage delay phenomenon disappeared and the normal charge- . The cellulosic nonwoven fabric coated with PVA having a degree of polymerization of 1,700 having the above normal charge and discharge characteristic curve was subjected to a subsequent pressing step, and a voltage delay was again observed in the sample pressed at a linear pressure of 245 Kgf / cm.

표 1 및 표 2의 결과와 마찬가지로, 선압 245 Kgf/cm로 프레싱된 셀룰로오스 부직포에 중합도 1,700인 PVA로 코팅양을 달리하여 코팅한 결과 프레싱된 셀룰로오스 부직포의 경우 최초 셀룰로오스 부직포와 마찬가지로 전압 지연 현상이 관찰되다가 일정수준의 코팅양으로 코팅한 경우 전압 지연 현상이 사라지고 정상적인 충방전 특성곡선을 얻을 수 있었다. Similar to the results shown in Table 1 and Table 2, when the cellulosic nonwoven fabric pressed at a linear pressure of 245 Kgf / cm 2 was coated with PVA having a degree of polymerization of 1,700 by coating amount, a voltage delay phenomenon was observed in the case of the pressed cellulose nonwoven fabric as in the case of the first cellulose nonwoven fabric In case of coating with a certain amount of coating, the voltage delay phenomenon disappears and a normal charging / discharging characteristic curve can be obtained.

표 3 및 표 4에서 셀룰로오스 부직포의 두께, 인장강도, 투기도는 도 1과 2의 결과와 마찬가지로 PVA 코팅단계와 프레싱단계의 조합에 의해 조절이 가능하였고, 전압 지연 현상이 없고, 최초 사용된 셀룰로오스 부직포의 두께를 유지하거나 줄이면서 최대의 인장강도 및 150℃에서 열수축이 없는 복합부직포 분리막 제조는 검화도에 관계없이 중합도 1,000 초과인 PVA를 사용하여 적정 코팅양으로 코팅 후 프레싱단계를 거치거나 프레싱 후 코팅단계를 거친 경우에 제조가 가능하였다. 상기 적정 코팅양 및 프레싱압력은 코팅양, 사용된 코팅액의 종류 및 부직포의 소재, 두께, 투기도(또는 기공크기) 등에 의해 좌우된다.In Table 3 and Table 4, the thickness, tensile strength, and air permeability of the cellulose nonwoven fabric were controllable by the combination of the PVA coating step and the pressing step in the same manner as in the results of FIGS. 1 and 2. The cellulosic non- Non-woven fabric separator with a maximum tensile strength and no heat shrinkage at 150 ° C while maintaining or reducing the thickness of the nonwoven fabric is coated with an appropriate amount of coating using PVA having a degree of polymerization of more than 1,000 regardless of degree of saponification, It was possible to manufacture in the case of the coating step. The amount of the appropriate coating and the pressing pressure depend on the amount of coating, the kind of coating liquid used, the material of the nonwoven fabric, the thickness, the degree of pelletization (or pore size), and the like.

한편, 도 3은 전압 지연 현상을 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이고, 도 4는 정상적인 충방전 특성의 상태를 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이며, 도 5는 코팅양 초과로 인한 용량 부족 특성의 상태를 나타내는 코인셀 평가 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a result of a coin cell evaluation showing a voltage delay phenomenon, FIG. 4 is a view showing a result of a coin cell evaluation showing a state of a normal charge / discharge characteristic, Fig. 7 is a view showing a result of a coin cell evaluation showing a state of a coin cell.

이상의 결과를 종합하면 최초 원지 상태의 부직포가 전압 지연 현상이 관찰된다면, PVDF나 중합도 1,000 초과인 PVA 코팅액을 이용하여 적정 코팅양으로 코팅하면 전압 지연 문제의 해결이 가능하다. 하지만 코팅양이 너무 부족하면 전압 지연 현상이 사라지지 않고 또한 너무 초과하면 용량부족 특성의 결과를 얻게 된다(도 3 내지 도 5 참조). 최적의 코팅양의 결정은 사용되는 코팅물질과 더불어 사용되는 부직포의 소재, 두께, 투기도(또는 기공크기)에 따라 결정될 수 있다.The above results show that if the initial nonwoven fabric has a voltage delay, it can solve the voltage delay problem by coating with PVDF or a PVA coating solution having a degree of polymerization of more than 1,000 by using an appropriate coating amount. However, if the coating amount is too low, the voltage delay phenomenon does not disappear, and if the coating amount is excessively large, a result of the capacity shortage characteristic is obtained (see FIG. 3 to FIG. 5). The optimum amount of coating can be determined depending on the material, thickness, and purity (or pore size) of the nonwoven fabric to be used together with the coating material used.

또한 제조되는 분리막의 두께를 최소로 줄이고 인장강도를 최대로 높일 수 있는 방안으로 선압이 높은 조건에서 프레싱단계를 거치면 되는데, 정상적인 충방전 특성곡선을 얻기 위해서는 무작정 높은 선압조건 보다 코팅물질, 코팅양, 부직포의 소재, 두께, 투기도(또는 기공크기)에 따라 적정 프레싱압력이 결정될 수 있다.In order to minimize the thickness of the membrane to be produced and maximize the tensile strength, it is necessary to carry out a pressing step under a high linear pressure condition. In order to obtain a normal charging / discharging characteristic curve, the coating material, The proper pressing pressure can be determined according to the material, thickness, and air permeability (or pore size) of the nonwoven fabric.

하기 실시예 2는 상기에서 언급한 코팅양 및 프레싱 압력의 한계를 극복할 수 있는 내용으로, 최초 원지 상태의 부직포가 이차전지 셀 내에서 전기화학적으로 안정한 소재로 만들어져 전압 지연 위험요소가 사라진다면, 프레싱압력은 최대로 고정하여 원지 두께를 최소로 줄이고 인장강도를 최대로 높일 수 있는 코팅조건(코팅양과 같은 조건)을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
The following Example 2 can overcome the limitations of the coating amount and the pressing pressure mentioned above. If the nonwoven fabric in the original state is made of an electrochemically stable material in the secondary battery cell and the risk of voltage delay disappears, The pressing pressure can be fixed to the maximum to easily determine the coating conditions (such as the amount of coating) that can minimize the thickness of the paper and maximize the tensile strength.

실험예Experimental Example 2.  2. PVDFPVDF 복합부직포Composite nonwoven fabric 분리막 제조 및 이를 이용한 이차전지 셀 평가 결과 Preparation of Membrane and Evaluation Results of Secondary Battery Cell Using the Membrane

PVDF 부직포에 실험예 1에서 언급한 중합도 1,700인 PVA계 코팅액을 사용한 코팅단계와 프레싱단계를 조합하여 복합부직포 분리막을 제조하였으며 분리막으로 적용하여 리튬이차전지 셀 평가를 실시하였다.
A composite nonwoven fabric separator was prepared by combining the PVDF nonwoven fabric with the PVA coating liquid having a degree of polymerization of 1,700 as described in Experimental Example 1 and a pressing step, and was applied as a separator to evaluate the lithium secondary battery cell.

PVA 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 PVDF 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가 결과Physical Properties and Evaluation of Lithium Secondary Battery Cells of PVDF Composite Nonwoven Membranes Prepared by PVA Coating and Pressing Process 부직포Non-woven 코팅coating 프레싱Pressing 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
PVDFPVDF PVA
(중합도 1,700)
PVA
(Degree of polymerization: 1,700)
(245 Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min (245 Kgf / cm) at 30 < 0 > C, 5 m / min
XX XX 1010 2121 155155 1One 3636 XX XX OO 1010 1515 -- 1111 2424 XX OO OO 12.512.5 1313 210210 8787 1616 XX OO OO 1515 1717 240240 -- 66 XX

표 5는 PVDF를 전기방사하여 얻어진 부직포에 검화도에 관계없이 중합도 1,700인 PVA를 증류수에 용해하여 얻은 코팅액을 이용한 코팅단계와 프레싱(선압 245 Kgf/cm 조건) 단계를 거쳐 제조된 PVDF 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가결과이다.Table 5 shows PVDF composite nonwoven fabric membranes prepared by a coating process using a coating solution obtained by dissolving PVA having a degree of polymerization of 1,700 in distilled water and a pressing step (under a linear pressure of 245 Kgf / cm) in a nonwoven fabric obtained by electrospinning PVDF, And evaluation results of a lithium secondary battery cell.

PVDF 부직포 및 프레싱된 부직포의 경우 실험예 1의 셀룰로오스 부직포와 달리 전압 지연 현상이 관찰되지 않았다. 하지만 150℃에서 열수축율이 20% 이상으로 기존 폴리올레핀계열의 분리막처럼 150℃ 이상의 온도에서 근본적인 열적 안정성 및 기계적 안정성의 문제는 해결되지 않았다.In the case of the PVDF nonwoven fabric and the pressed nonwoven fabric, no voltage delay phenomenon was observed unlike the cellulose nonwoven fabric of Experimental Example 1. However, the thermal shrinkage at 150 ° C is not less than 20%, and the problem of thermal stability and mechanical stability at a temperature of 150 ° C or more, like conventional polyolefin-based separators, has not been solved.

이를 해결할 목적으로 내열성, 내화학성 및 기계적 강도가 우수하면서 가격이 저렴한 PVA를 사용하여 화학적 용제를 사용하지 않는 수계조건에서 코팅처리하고 프레싱된 PVDF 복합부직포 분리막을 제조하였으며 그 결과 두께 및 열수축율은 줄이고 인장강도는 향상시키면서 전압 지연 현상이 없는 최적의 리튬이차전지 분리막을 제조할 수 있었다. 또한 PVA 코팅양에 관계없이 모두 전압 지연 현상이 관찰되지 않았으며 본 연구에서 사용된 최고의 선압(245 Kgf/cm)으로 프레싱된 샘플에서도 전압 지연 현상이 관찰되지 않았다.For the purpose of solving this problem, PVDF composite nonwoven fabric membranes were prepared by using PVA with excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength and low cost. An optimal lithium secondary battery separator having no voltage delay phenomenon could be manufactured while improving the tensile strength. In addition, no voltage delay was observed regardless of the amount of PVA coating, and no voltage delay was observed in the samples pressed at the best linear pressure (245 Kgf / cm) used in this study.

이상의 결과들을 종합해보면 최초 전압 지연 현상이 없는 부직포를 사용할 경우, 실험예 1의 결과와 달리 코팅양 및 프레싱 압력에 제약조건이 없어지게 되고 도면 1과 2의 결과처럼 코팅 후 선압 245 Kgf/cm 프레싱단계를 거쳐 최소의 두께 및 최대의 인장강도를 가지면서 열수축율이 개선되고 전압 지연 현상이 없는 이차전지용 복합부직포 분리막 제조가 가능하다.
As a result of the above results, unlike the result of Experimental Example 1, there is no restriction on the coating amount and the pressing pressure when the nonwoven fabric having no initial voltage delay phenomenon is used. As shown in FIGS. 1 and 2, It is possible to manufacture a composite nonwoven fabric separator for a secondary battery having a minimum thickness and a maximum tensile strength and having an improved heat shrinkage and no voltage delay.

실험예Experimental Example 3.  3. PVAPVA 복합부직포Composite nonwoven fabric 분리막 제조 및 이를 이용한 이차전지 셀 평가 결과 Preparation of Membrane and Evaluation Results of Secondary Battery Cell Using the Membrane

실험예 1과 2에서 언급한 중합도 1,700인 PVA를 전기방사하여 얻어진 부직포에 PVDF를 용해하여 얻은 코팅액을 이용한 코팅단계과 프레싱(선압 245 Kgf/cm 조건)단계를 거쳐 제조된 PVA 복합부직포 분리막의 경우에도 실험예 2와 마찬가지로, 최초 사용된 PVA 부직포는 PVDF 부직포의 경우처럼 전압 지연 현상이 없어 코팅양과 프레싱 압력에 제약조건이 없었으며 도면 1과 2의 결과처럼 코팅 후 선압 245 Kgf/cm 프레싱단계를 거쳐 열수축율은 줄이고 최소의 두께 및 최대의 인장강도를 가지면서 전압 지연 현상이 없는 이차전지용 복합부직포 분리막을 제조할 수 있었다. In the case of the PVA composite nonwoven fabric membrane prepared through the coating step using the coating liquid obtained by dissolving PVDF in a nonwoven fabric obtained by electrospinning of PVA having a degree of polymerization of 1,700 as described in Experimental Examples 1 and 2 and the step of pressing (a linear pressure of 245 Kgf / cm) As in the case of Experimental Example 2, the PVA nonwoven fabric initially used had no voltage delay phenomenon as in the case of PVDF nonwoven fabric, and there was no restriction on the coating amount and the pressing pressure. As shown in FIGS. 1 and 2, after the coating was subjected to a preliminary pressure of 245 Kgf / cm The heat shrinkage was reduced and a composite nonwoven fabric membrane for a secondary battery having a minimum thickness and a maximum tensile strength without voltage delay was fabricated.

표 6 및 표 7은 선행 특허의 결과로, 중합도 500인 PVA를 이용하여 전기방사를 통해 얻은 부직포에 PVDF로 코팅하는 단계와 프레싱 단계를 거쳐 제조된 샘플의 물성 및 셀 평가결과이다. 실험예 1의 셀룰로오스 부직포와 마찬가지로 최초 PVA 부직포와 프레싱된 PVA 부직포에서 전압 지연 현상이 관찰되었으며 코팅 후 프레싱된 샘플에서는 일정 수준 이하의 프레싱 압력에서 프레싱 후 코팅된 샘플에서는 일정 수준 이상의 코팅양에서 각각 전압 지연 현상이 없는 분리막 제조가 가능하였다.
Table 6 and Table 7 show the results of the previous patent and the results of coating the PVDF on the nonwoven fabric obtained by electrospinning using PVA having a degree of polymerization of 500 and the physical properties and cell evaluation results of the samples prepared through the pressing step. As in the case of the cellulose nonwoven fabric of Experimental Example 1, a voltage delay was observed in the first PVA nonwoven fabric and the pressed PVA nonwoven fabric. In the pressed sample after the coating, It is possible to manufacture a separation membrane without delay.

중합도 500인 PVA 부직포에 PVDF 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가 결과Properties of composite nonwoven fabric membranes prepared by PVDF coating and pressing process on PVA nonwoven fabric having a degree of polymerization of 500 and evaluation results of lithium secondary battery cells 부직포Non-woven 코팅coating 프레싱Pressing 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
PVA
(중합도 500)
PVA
(Degree of polymerization: 500)
PVDFPVDF 선압력(Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min
XX XX 88 2929 7070 0.40.4 1313 OO OO XX 1212 3030 120120 1.51.5 88 XX OO O (94)O (94) 1313 2525 140140 2.42.4 88 XX OO O (245)O (245) 13.613.6 2020 180180 4.44.4 55 OO

중합도 500인 PVA 부직포에 PVDF 코팅 그리고 프레싱 과정을 거쳐 제조된 복합부직포 분리막의 물성 및 리튬이차전지 셀 평가 결과Properties of composite nonwoven fabric membranes prepared by PVDF coating and pressing process on PVA nonwoven fabric having a degree of polymerization of 500 and evaluation results of lithium secondary battery cells 부직포Non-woven 프레싱Pressing 코팅coating 평량
(g/m2)
Basis weight
(g / m 2 )
두께
(μm)
thickness
(μm)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
투기도
(sec/100ml)
Specularity
(sec / 100 ml)
열수축율
(%, 150도/1hr)
Heat shrinkage
(%, 150 degrees / 1 hr)
voltage delay전압 지연
PVA
(중합도 500)
PVA
(Degree of polymerization: 500)
선압력(245 Kgf/cm) at 30℃, 5 m/min Line pressure (245 Kgf / cm) at 30 ° C, 5 m / min PVDF PVDF
OO XX 88 2929 7070 0.40.4 1313 OO XX 88 2323 135135 1.01.0 1313 OO OO 1010 2323 130130 3.73.7 88 OO OO 1212 2525 170170 10.410.4 55 XX

이상의 결과들을 종합해보면, 본 실험에서 사용된 셀룰로오스나 중합도 1,000이하인 폴리비닐알코올처럼 리튬이차전지 전해액(리튬염을 함유한 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트와 같은 카보네이트계열 유기용제)에서는 수축하거나 분해되지 않고 안정하나, 리튬이차전지 분리막으로 사용할 경우 전압 지연 현상이 일어나는 고분자로는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트와 같이 분자구조내에 수산기(∼OH group)를 함유한 것들이 있다. 이 고분자들은 용융온도가 200℃ 이상으로 내열성이 좋으며 가격이 싸서 기존 폴리올레핀계열의 분리막의 단점을 극복할만한 소재이나 전압 지연 현상으로 리튬이차전지 분리막으로 곧바로 적용하기엔 한계가 있다. 또한 코팅양 및 프레싱 압력에 제한이 있어 사용되는 코팅물질, 부직포의 소재 및 두께, 투기도(또는 기공크기)와 같은 부직포의 물성에 따라 적정 코팅양 및 프레싱압력을 결정해야 전압 지연 현상이 없는 분리막 제조가 가능한 번거로움이 있다. As a result of the above results, it can be seen that the electrolytic solution of lithium secondary battery (a carbonate-based organic solvent such as ethylene carbonate or propylene carbonate containing lithium salt), such as cellulose used in this experiment or polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1,000 or less, When used as a lithium secondary battery separator, there are those containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as a cellulose derivative such as cellulose acetate, chitin, chitosan or alginate, which causes a voltage delay phenomenon. These polymers have a high melting temperature of 200 ° C or higher and are cheap enough to overcome the disadvantages of existing polyolefin-based separators because of their low cost. However, they can not be applied directly to lithium secondary battery separators due to voltage delays. In addition, since the amount of coating and the pressing pressure are limited, it is necessary to determine an appropriate coating amount and a pressing pressure according to physical properties of the nonwoven fabric such as the material and thickness of the coating material and the nonwoven fabric to be used and the degree of pelletization (or pore size) There is a hassle to be able to manufacture.

PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide)의 경우, 중합도 1,000이하인 PVA 부직포나 셀룰로오스 부직포처럼 분자구조내에 수산기를 함유한 고분자의 경우와 동일하게 사용되는 코팅물질, 부직포의 소재 및 두께, 투기도(또는 기공크기)와 같은 부직포의 물성에 따라 적정 코팅양 및 프레싱압력을 결정해야 전압 지연 현상이 없는 분리막 제조가 가능한 번거로움이 있다. In the case of PSU (poly sulfone) and PEI (polyether imide), the material and thickness of the coating material and the nonwoven fabric used in the same manner as in the case of the PVA nonwoven fabric or the cellulose nonwoven fabric having a polymerization degree of 1,000 or less, (Or pore size) of the non-woven fabric, it is necessary to determine the proper amount of coating and the pressing pressure to manufacture the separation membrane having no voltage delay phenomenon.

중합도 1,000 초과인 PVA를 포함하여 PI(poly imide), PVDF, PAN, PEO, PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)로 만들어진 부직포의 경우, 특히 PP나 PET와 같은 내열성 및 전압 지연 현상이 없는(리튬이차전지 셀 내에서 전기화학적으로 안정한) 소재를 이용하여 두께 20 내지 25㎛ 수준이면서 기공크기가 수 ㎛ 이하인 부직포를 이용한다면, 본 특허를 통해 개발된 수용성 중합도 1,000 초과인 PVA 코팅액을 이용한 코팅단계와 프레싱단계를 거쳐 150℃에서 열수축율이 0%이고 두께는 20 내지 25 ㎛ 수준을 유지하면서 인장강도가 향상되고 전압 지연 현상이 없는 최상의 이차전지 분리막 제조가 가능해진다.In the case of nonwoven fabric made of PI (polyimide), PVDF, PAN, PEO, polyethylene (PE), polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) If a nonwoven fabric having a thickness of 20 to 25 占 퐉 and a pore size of several 占 퐉 or less is used by using a material having no heat resistance and voltage delay (electrochemically stable in a lithium secondary battery cell), the water- It is possible to manufacture the best secondary battery separator having a tensile strength improved and a voltage retardation phenomenon while maintaining a heat shrinkage of 0% and a thickness of 20 to 25 탆 at 150 ° C through a coating step and a pressing step using a PVA coating solution .

일반적으로 기존 폴리올레핀계열 분리막의 경우 인장강도가 1,000 Kgf/cm2 이상이지만 두께 20 내지 25㎛ 수준의 부직포(기공크기가 수 ㎛ 이하)의 경우에는 인장강도가 300 Kgf/cm2 이상을 갖기가 쉽지 않다. 이러한 기계적 강도차이는 현재 리튬이차전지 양산라인에 곧바로 적용하기엔 한계가 있으며 부직포 분리막의 인장강도 향상을 위한 해결책을 본 특허의 수계 PVA코팅액을 이용한 코팅단계와 프레싱단계를 통해 얻을 수 있다.In general, a conventional polyolefin-based membrane has a tensile strength of 1,000 Kgf / cm 2 or more, but it is not easy to have a tensile strength of 300 Kgf / cm 2 or more in the case of a nonwoven fabric having a thickness of 20 to 25 μm (pore size of several μm or less) . This difference in mechanical strength is not immediately applicable to the lithium secondary battery mass production line at present and a solution for improving the tensile strength of the nonwoven fabric separator can be obtained through the coating step and the pressing step using the aqueous PVA coating solution of this patent.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.

Claims (12)

고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 나노섬유 부직포를 형성하는 단계,
상기 나노섬유 부직포의 물성이 조절되도록 상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계, 그리고
상기 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하는 단계를 포함하고,
상기 고분자는 1) 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000 이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(~OH group)를 함유한 고분자, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide), 또는 3) 중합도 1,000 초과인 PVA, PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물이고,
상기 기능성 물질은 중합도 1,000 초과인 PVA계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계, 또는 이들의 혼합물인 이차전지용 분리막 제조 방법.
A step of forming a nanofiber nonwoven fabric by using a polymer solution in which a polymer is dissolved,
Pressing the nanofiber nonwoven fabric so that physical properties of the nanofiber nonwoven fabric are controlled, and
And coating a functional material on the nanofiber nonwoven fabric,
The polymer may be selected from the group consisting of 1) a polymer containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as cellulose derivatives, chitin, chitosan, alginate, and polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1,000 or less, 2) poly sulfone (PSU) ether imide, or 3) polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PVDF), poly ethylene oxide (PEO), polyethylene (PE), polypropylene terephthalate, or a mixture thereof,
The functional material may be a PVA-based, water-soluble or water-dispersible polyester-polyol (polyurethane), a polyacrylonitrile (PAN), a poly methyl methacrylate (PMMA) The separation membrane for secondary battery.
제1항에서,
상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이후에 수행되는 이차전지용 분리막 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the step of pressing the nanofiber nonwoven fabric is performed after the step of coating the functional material.
제1항에서,
상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전에 수행되는 이차전지용 분리막 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the step of pressing the nanofiber nonwoven fabric is performed prior to the step of coating the functional material.
제1항에서,
상기 나노섬유 부직포를 프레싱하는 단계는 상기 기능성 물질을 코팅하는 단계 이전 및 이후에 각각 수행되는 이차전지용 분리막 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the pressing of the nanofiber nonwoven fabric is performed before and after the step of coating the functional material, respectively.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 나노섬유 부직포는 상기 고분자 용액을 이용하여 전기 방사(electro-spinning), 멜트 스피닝(melt spinning), 전기 블로윙(electro-blowing), 멜트-블로윙(melt-blowing)(복합방사, 분할사), 스펀-본디드(spun-bonded), 에어 레이드(air laid), 또는 ? 레이드(wet laid) 방법에 의해 제조되는 이차전지용 분리막 제조 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The nanofiber nonwoven fabric may be produced by using the polymer solution such as electro-spinning, melt spinning, electro-blowing, melt-blowing (composite spinning, Spun-bonded, air laid, or? A method for producing a separation membrane for a secondary battery, which is manufactured by a wet laid method.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 나노섬유 부직포는 10 내지 100㎛의 두께를 갖고, 상기 나노섬유 부직포를 이루는 나노섬유는 100 내지 3000㎚의 직경을 갖는 이차전지용 분리막 제조 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the nanofiber nonwoven fabric has a thickness of 10 to 100 mu m, and the nanofibers constituting the nanofiber nonwoven fabric have a diameter of 100 to 3000 nm.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 PVA계는 검화도 98 내지 99%의 완전 가수분해된(fully hydrolyzed) PVA(polyvinyl alcohol) 또는 검화도 85 내지 89%의 부분 가수분해된(partially hydrolyzed) PVA를 포함하는 이차전지용 분리막 제조 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the PVA system comprises fully hydrolyzed PVA (polyvinyl alcohol) having a saponification degree of 98 to 99% or partially hydrolyzed PVA having a saponification degree of 85 to 89%.
고분자를 용해한 고분자 용액을 이용하여 형성된 나노섬유 부직포에 기능성 물질을 코팅하여 형성되며,
상기 나노섬유 부직포는 물성이 조절되도록 프레싱되며,
상기 고분자는 1) 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산, 알지네이트, 중합도 1,000 이하인 폴리비닐알코올(PVA)과 같이 분자구조 내에 수산기(∼OH group)를 함유한 고분자를 포함하는 제1 그룹, 2) PSU(poly sulfone), PEI(Poly ether imide)를 포함하는 제 2 그룹, 3) 중합도 1,000 초과인 PVA, PVDF(poly vinylidene fluoride), PAN(poly acrylo nitrile), PEO(poly ethylene oxide), PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PET(poly ethylene terephthalate)를 포함하는 제 3 그룹에 속하는 것, 또는 이들의 혼합물이고,
상기 기능성 물질은 중합도 1,000 초과인 PVA계, 수용성 또는 수분산성 폴리에스터-폴리올(polyester-polyol)계(polyurethane, thermoplastic polyurethane), PAN(polyacrylonitrile)계, PMMA(poly methyl methacrylate)계, 또는 이들의 혼합물인 이차전지용 분리막.
The non-woven fabric is formed by coating a functional material on a nanofiber nonwoven fabric formed by using a solution of a polymer dissolved in a polymer,
The nanofiber nonwoven fabric is pressed to adjust the physical properties,
The polymer may be selected from the group consisting of 1) a first group containing a polymer containing a hydroxyl group (-OH group) in a molecular structure such as cellulose derivatives, chitin, chitosan, alginate, and polyvinyl alcohol (PVA) (PVDF), poly (acrylonitrile), poly (ethylene oxide), poly (ethylene oxide), PE (poly ethylene) , Polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), or a mixture thereof.
The functional material may be a PVA-based, water-soluble or water-dispersible polyester-polyol (polyurethane), a polyacrylonitrile (PAN), a poly methyl methacrylate (PMMA) Separator for a secondary battery.
삭제delete 제8항에서,
상기 나노섬유 부직포는 상기 고분자 용액을 이용하여 전기 방사(electro-spinning), 멜트 스피닝(melt spinning), 전기 블로윙(electro-blowing), 멜트-블로윙(melt-blowing)(복합방사, 분할사), 스펀-본디드(spun-bonded), 에어 레이드(air laid), 또는 ? 레이드(wet laid) 방법에 의해 제조되는 이차전지용 분리막.
9. The method of claim 8,
The nanofiber nonwoven fabric may be produced by using the polymer solution such as electro-spinning, melt spinning, electro-blowing, melt-blowing (composite spinning, Spun-bonded, air laid, or? A separator for a secondary battery produced by a wet laid process.
제8항 또는 제10항에서,
상기 나노섬유 부직포는 10 내지 100㎛의 두께를 갖고, 상기 나노섬유 부직포를 이루는 나노섬유는 100 내지 3000㎚의 직경을 갖는 이차전지용 분리막.
The method according to claim 8 or 10,
Wherein the nanofiber nonwoven fabric has a thickness of 10 to 100 mu m and the nanofiber nonwoven fabric has a diameter of 100 to 3000 nm.
제8항 또는 제10항에서,
상기 PVA계는 검화도 98 내지 99%의 완전 가수분해된(fully hydrolyzed) PVA(polyvinyl alcohol) 또는 검화도 85 내지 89%의 부분 가수분해된(partially hydrolyzed) PVA를 포함하는 이차전지용 분리막.
The method according to claim 8 or 10,
The PVA system comprises fully hydrolyzed PVA (polyvinyl alcohol) having a degree of saponification of 98 to 99% or partially hydrolyzed PVA having a saponification degree of 85 to 89%.
KR20120148343A 2012-11-09 2012-12-18 A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery KR101490883B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120148343A KR101490883B1 (en) 2012-12-18 2012-12-18 A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery
PCT/KR2013/001965 WO2014073750A1 (en) 2012-11-09 2013-03-12 Complex nonwoven fabric separator for secondary battery and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120148343A KR101490883B1 (en) 2012-12-18 2012-12-18 A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078966A KR20140078966A (en) 2014-06-26
KR101490883B1 true KR101490883B1 (en) 2015-02-09

Family

ID=51130308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120148343A KR101490883B1 (en) 2012-11-09 2012-12-18 A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101490883B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101752954B1 (en) 2014-12-02 2017-07-03 인천대학교 산학협력단 Polymer membrane for selective carbon-dioxide separation and manufacturing method thereof
KR101894134B1 (en) 2015-03-30 2018-09-04 주식회사 엘지화학 A multi-layered separator based cellulose
WO2016159658A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 주식회사 엘지화학 Cellulose-based multilayer separation membrane
KR102011906B1 (en) 2016-04-28 2019-08-19 삼성에스디아이 주식회사 A separator including porous adhesive layer, and lithium secondary battery using the separator
CN110047659A (en) * 2019-03-28 2019-07-23 南京理工大学 A kind of preparation method of biomass-based flexible electrode material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012100049A1 (en) 2011-01-19 2012-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Lithium battery separator with shutdown function

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012100049A1 (en) 2011-01-19 2012-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Lithium battery separator with shutdown function

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140078966A (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5678201B2 (en) Separator manufacturing method, separator formed by the method, and electrochemical device including the same
JP6052813B2 (en) Separator and lithium secondary battery including the same
JP6157040B2 (en) Method for manufacturing electrode structure including insulating layer
KR101301446B1 (en) Secondary battery fibrous separation membrane and method thereof
KR100666821B1 (en) Organic/inorganic composite porous layer-coated electrode and electrochemical device comprising the same
KR101577383B1 (en) Separator for non-aqueous electrolyte battery, and non-aqueous electrolyte battery
JP5752815B2 (en) Electrode assembly and manufacturing method thereof
JP6208663B2 (en) Separator manufacturing method, separator formed by the method, and electrochemical device including the same
KR100889207B1 (en) Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device using the same
KR101013785B1 (en) Electrode-separator complex and method for preparing the same
KR101490883B1 (en) A composited nonwoven separator and method of production thereof for secondary battery
JP2013511806A (en) Method for producing separator provided with porous coating layer, separator formed by the method, and electrochemical device comprising the same
KR102038544B1 (en) Selective ion adsorbable separator, method for manufacturing the same and electrochemical cell comprising the same
KR20180042831A (en) Laminated separator for non-aqueous secondary battery, non-aqueous secondary battery member, and non-aqueous secondary battery
KR101623101B1 (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and electrochemical device having the same
KR101708882B1 (en) Preparation method of separator
JP2012178320A (en) Porous sheet
KR101838337B1 (en) A separator, the manufacturing method thereof, and electrochemical device containing the same
KR101490890B1 (en) Separator for secondary battery and manufacturing method thereof
JP2011233473A (en) Separator for nonaqueous secondary battery and battery using the same
KR102080577B1 (en) Manufacturing method for nanofiber separation membrane and additive for electrolyte
Cui et al. The Development of High-Power LIBs Separators
Savariraj et al. Electrospun Composite Separator for Li-Ion Batteries: A Short Review

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20180201

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190122

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 6