KR101636393B1 - Substrate of electrochemical device with improved gas-out property, manufacturing method thereof and electrochemical device including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 평면상의 전기화학소자용 기재; 상기 평면상의 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 서로 이격되어 길이방향으로 도포되고, 무기물 입자 및 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층들; 및 상기 이격되어 도포된 다공성 코팅층들 사이에 위치하는 가스유로;를 포함하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 전기화학소자의 고온보관 시에도, 열수축이 발생하지 않아, 캐소드와 애노드의 내부 단락을 방지할 수 있고, 기계적 물성과 이온 전도도가 우수하여 전기화학소자의 성능향상을 도모할 수 있으며, 전기화학소자의 구동 시 내부에서 발생되는 부반응 가스를 용이하게 배출하도록 하여, 전기화학소자의 안전성을 향상시킨다.
The present invention relates to a substrate for an electrochemical device having improved gas dischargeability, a method of manufacturing the same, and an electrochemical device including the same, and more particularly, to a substrate for a planar electrochemical device; Porous coating layers coated on at least one side of the base material for planar electrochemical devices, spaced apart from each other in the longitudinal direction, and including inorganic particles and a polymeric binder; And a gas flow path positioned between the spaced-apart porous coating layers. The present invention relates to a substrate for an improved electrochemical device, a method for manufacturing the same, and an electrochemical device including the same.
According to the present invention, thermal shrinkage does not occur even when the electrochemical device is stored at a high temperature, and internal short-circuiting between the cathode and the anode can be prevented, and mechanical properties and ion conductivity can be improved, And it is possible to easily discharge the side reaction gas generated in the inside when the electrochemical device is driven, thereby improving the safety of the electrochemical device.

Description

가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자{Substrate of electrochemical device with improved gas-out property, manufacturing method thereof and electrochemical device including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate for an electrochemical device having improved gas discharge properties, a method for manufacturing the same, and an electrochemical device including the same,

본 발명은 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기화학소자의 구동 시 내부에 발생되는 가스를 용이하게 배출할 수 있는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate for an electrochemical device having improved gas dischargeability, a method of manufacturing the same, and an electrochemical device including the same, and more particularly, To a substrate for an electrochemical device having improved gas dischargeability, a method for producing the same, and an electrochemical device including the same.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목을 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device has received the most attention in this respect. Of these, the development of a rechargeable secondary battery has become a focus of attention. Recently, in developing such a battery, Research and development on the design of electrodes and batteries are underway.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution .

상기와 같은 전기화학소자는 많은 회사에서 생산되고 있으나 그들의 안전성 특성은 각각 다른 양상을 보인다. 이러한 전기화학소자의 안전성 평가 및 안전성 확보는 매우 중요하다. 가장 중요한 고려사항은 전기화학소자가 오작동 시 사용자에게 상해를 입혀서는 아니 된다는 것이며, 이러한 목적으로 안전규격은 전기화학소자 내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다.Such electrochemical devices are produced in many companies, but their safety characteristics are different. It is very important to evaluate the safety and safety of such an electrochemical device. The most important consideration is that the electrochemical device should not injure the user in case of malfunction. For this purpose, the safety standard strictly regulates the ignition and fuming in the electrochemical device.

전기화학소자의 안전성 특성에 있어서, 전기화학소자가 과열되어 열폭주가 일어날 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 특히, 전기화학소자의 세퍼레이터로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 기재는 재료적 특성과 연신을 포함하는 제조공정 상의 특성으로 인하여 100 ℃ 이상의 온도에서 극심한 열 수축 거동을 보임으로써, 캐소드와 애노드 사이의 단락을 일으키는 문제점이 있다.In the safety characteristics of an electrochemical device, when the electrochemical device is overheated and thermal runaway occurs, there is a high possibility that the electrochemical device will cause an explosion. Particularly, a polyolefin-based porous substrate commonly used as a separator of an electrochemical device exhibits extreme heat shrinkage behavior at a temperature of 100 DEG C or higher due to characteristics of the manufacturing process including material properties and elongation, so that a short circuit between the cathode and the anode . ≪ / RTI >

또한, 전기화학소자의 구동 시, 애노드에서 발생되는 부반응 가스, 수분에 의해 발생되는 부반응 가스 등이 원활히 배출되지 않게 되면, 전기화학소자의 내부에서 발생할 수 있는 스파크와의 점화로 인해 폭발이 일어날 수도 있다. 그리고, 상기 부반응 가스는 캐소드와의 계면을 들뜨게 만들며, 이는 전기화학소자에서 저항으로 작용하게 된다. 이로 인해 애노드의 전위가 0V(Li/Li+)이하로 내려가게 하여, 애노드의 표면에 리튬이 석출되게 함으로써 전기화학소자의 단락을 유도하게 되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when the electrochemical device is driven, the side reaction gas generated by the anode, the side reaction gas generated by the moisture, and the like can not be smoothly discharged, the explosion may occur due to the ignition of the spark that may occur in the electrochemical device have. The side reaction gas causes the interface with the cathode to be excited, which acts as a resistance in the electrochemical device. As a result, the potential of the anode is lowered to 0 V (Li / Li < + >) or less, and lithium is precipitated on the surface of the anode, thereby causing a short circuit of the electrochemical device.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기화학소자의 구동 시 내부에서 발생되는 가스를 용이하게 배출할 수 있는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전기화학소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a substrate for an electrochemical device, which is capable of easily discharging a gas generated therein during operation of the electrochemical device, and a method for producing the same, Device.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 평면상의 전기화학소자용 기재; 상기 평면상의 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 서로 이격되어 길이방향으로 도포되고, 무기물 입자 및 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층들; 및 상기 이격되어 도포된 다공성 코팅층들 사이에 위치하는 가스유로;를 포함하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a planar electrochemical device comprising: a substrate; Porous coating layers coated on at least one side of the base material for planar electrochemical devices, spaced apart from each other in the longitudinal direction, and including inorganic particles and a polymeric binder; And a gas flow channel positioned between the spaced-apart porous coating layers. The substrate for an electrochemical device having improved gas dischargeability is provided.

여기서, 상기 다공성 코팅층들은, 연속적인 패턴으로 도포되거나, 단속적인 패턴으로 도포되는 것일 수 있다.Here, the porous coating layers may be applied in a continuous pattern or in an intermittent pattern.

이때, 상기 단속적인 패턴으로 도포되는 다공성 코팅층들은, 다각형, 원형 또는 타원형일 수 있다.At this time, the porous coating layers applied in the intermittent pattern may be polygonal, circular or elliptic.

그리고, 상기 다공성 코팅층의 두께는, 0.01 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.The thickness of the porous coating layer may be 0.01 to 50 탆.

그리고, 상기 가스유로의 폭은, 1 ㎛ 내지 1,000 ㎛일 수 있다.Further, the width of the gas flow path may be from 1 m to 1,000 m.

그리고, 상기 무기물 입자는, 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The inorganic particles may be inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, or a mixture thereof.

그리고, 상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는, SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, AlOOH, Al(OH)3, TiO2 , SiC, BaTiO3, Pb(Zrx, Ti1 -x)O3(PZT, 여기서, 0<x<1임), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT, 여기서, 0<x<1, 0<y<1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 여기서, 0<x<1임) 및 HfO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more may be selected from the group consisting of SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlOOH, ) 3, TiO 2, SiC, BaTiO 3, Pb (Zr x, Ti 1 -x) O 3 (PZT, where, 0 <x <1 Im), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, where, 0 <x <1, 0 <y <1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where, 0 <x &Lt; 1) and HfO 2 , or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는, 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열 글래스(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 글래스 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y- 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , x <4, 0 <y < 1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z, 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 < z < 7) series glass, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 고분자 바인더는, 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 헥사풀루오로프로필렌 (hexafluoro propylene, HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose), 아크릴로니트릴스티렌부타디엔 공중합체 (acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer) 및 폴리이미드 (polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The polymer binder may be at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), hexafluoro propylene (HFP), polyvinylidene fluoride-co- hexafluoro propylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, But are not limited to, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulane, an anion selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, carboxyl methyl cellulose, acrylonitrile styrene butadiene Acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer and polyimide, or a mixture of two or more thereof.

한편, 상기 평면상의 전기화학소자용 기재는, 세퍼레이터, 캐소드 또는 애노드일 수 있다.On the other hand, the planar substrate for an electrochemical device may be a separator, a cathode, or an anode.

이때, 상기 세퍼레이터는, 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌 (polypropylene), 폴리부틸렌 (polybutylene), 폴리펜텐 (polypentene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈 (polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenylene oxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 및 폴리에틸렌 나프탈렌 (polyethylene naphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 다공성 기재일 수 있다.At this time, the separator may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyesters, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide ), Polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalene, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 캐소드는, 평면상의 캐소드 집전체; 및 상기 캐소드 집전체의 적어도 일면에 형성된 캐소드 활물질층;을 포함하는 것일 수 있다.The cathode includes a flat cathode current collector; And a cathode active material layer formed on at least one surface of the cathode current collector.

그리고, 상기 애노드는, 평면상의 애노드 집전체; 및 상기 애노드 집전체의 적어도 일면에 형성된 애노드 활물질층;을 포함하는 것일 수 있다.The anode includes a planar anode current collector; And an anode active material layer formed on at least one surface of the anode current collector.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기화학소자용 기재를 준비하는 단계; 및 상기 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 다공성 코팅층들을 서로 이격하여, 길이방향으로 도포하는 다공성 코팅층 도포단계;를 포함하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrochemical device, And applying a porous coating layer on at least one side of the substrate for the electrochemical device, the porous coating layer being applied to the electrochemical device in a longitudinal direction with the porous coating layers being spaced apart from each other.

여기서, 상기 다공성 코팅층 도포단계는, 서로 이격되어 형성된 분사구들을 포함하는 슬롯-다이 도포장치를 이용하여 도포하는 것일 수 있다.Here, the applying of the porous coating layer may be performed using a slot-die coating apparatus including jetting openings spaced apart from each other.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기화학소자용 기재를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 전기화학소자용 기재는, 본 발명의 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재인 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrochemical device comprising a substrate for an electrochemical device, wherein the substrate for the electrochemical device is a substrate for an electrochemical device having improved gas- Device is provided.

여기서, 상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지일 수 있다.Here, the electrochemical device may be a lithium secondary battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자를 포함하는 다공성 코팅층들을 포함하고 있어 고온보관 시에도, 열수축이 발생하지 않아, 캐소드와 애노드의 내부 단락을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since at least one surface of the substrate for an electrochemical device includes porous coating layers containing inorganic particles, heat shrinkage does not occur even at high temperature storage, and internal shorting of the cathode and the anode is prevented .

그리고, 기계적 물성과 이온 전도도가 우수하여 전기화학소자의 성능 향상을 도모할 수 있다.Moreover, the mechanical properties and the ionic conductivity are excellent, so that the performance of the electrochemical device can be improved.

그리고, 전기화학소자의 구동 시 내부에서 발생되는 부반응 가스를 용이하게 배출하도록 함으로써, 전기화학소자 내부의 저항상승을 억제하여 애노드의 표면에 리튬이 석출되는 것을 방지할 수 있고, 스파크와의 점화방지로 인해 전기화학소자의 폭발을 방지할 수 있다.Further, since the side reaction gas generated in the inside of the electrochemical device can be easily discharged during the operation of the electrochemical device, it is possible to prevent the rise of resistance inside the electrochemical device and prevent lithium from precipitating on the surface of the anode, The explosion of the electrochemical device can be prevented.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학소자용 기재를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학소자용 기재의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자용 기재의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기화학소자용 기재의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자용 기재를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제조방법으로서 다공성 코팅층이 도포되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학소자를 구성하는 전극조립체의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자를 구성하는 전극조립체의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기화학소자를 구성하는 전극조립체의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a perspective view schematically showing a substrate for an electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a substrate for an electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a substrate for an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a substrate for an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.
5 is a perspective view schematically showing a substrate for an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic view showing a state in which a porous coating layer is applied as a manufacturing method of the present invention.
7 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an electrode assembly constituting an electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an electrode assembly constituting an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an electrode assembly constituting an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the constitutions described in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학소자용 기재를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기화학소자용 기재의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자용 기재를 모식적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a substrate for an electrochemical device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views schematically showing a cross section of a substrate for an electrochemical device according to an embodiment of the present invention And FIG. 5 is a perspective view schematically showing a substrate for an electrochemical device according to another embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재(100, 101, 102, 103)는, 평면상의 전기화학소자용 기재(10); 및 상기 평면상의 전기화학소자용 기재(10)의 적어도 일면에, 서로 이격되어 길이방향으로 도포되고, 무기물 입자 및 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층들(20); 및 상기 이격되어 도포된 다공성 코팅층들(20) 사이에 위치하는 가스유로(30);를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 5, an electrochemical device substrate 100, 101, 102, and 103 having improved gas evacuation properties according to an aspect of the present invention includes: a substrate 10 for a planar electrochemical device; And porous coating layers (20) on at least one side of the substrate (10) for planar electrochemical devices, the porous coating layers (20) being spaced apart from each other and longitudinally coated, the inorganic coating layers comprising inorganic particles and a polymeric binder; And a gas flow path (30) located between the spaced-apart porous coating layers (20).

이때, 서로 이격되어 길이방향으로 도포된 복수개의 다공성 코팅층들(20)은, 상기 평면상의 전기화학소자용 기재(10)의 일면에만 형성될 수도 있지만, 양면 모두에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 평면상의 전기화학소자용 기재(10)의 일면에는 상기 복수개의 다공성 코팅층들(20)이 형성되고, 타면에는 상기 평면상의 전기화학소자용 기재(10)의 타면 전 부위를 도포하도록 평면상의 다공성 코팅층(21)이 형성될 수도 있다.At this time, the plurality of porous coating layers 20 spaced apart from each other and coated in the longitudinal direction may be formed on only one side of the substrate 10 for the electrochemical device on the plane, but may be formed on both sides. The plurality of porous coating layers 20 are formed on one surface of the planar electrochemical device substrate 10 and the planar surface of the electrochemical device substrate 10 is coated with a planar The porous coating layer 21 may be formed.

여기서, 상기 다공성 코팅층들(21)은, 도 1에서와 같이, 길이방향으로 연속적인 패턴으로 도포될 수도 있지만, 도 5에서와 같이 단속적인 패턴으로 도포될 수도 있다. 이와 같이 단속적인 패턴으로 도포되면, 가스유로(30)는 사방을 향하도록 형성되며, 이로써 전기화학소자 내부에 발생한 가스들이 더욱 효과적으로 배출될 수 있다.Here, the porous coating layers 21 may be applied in a continuous pattern in the longitudinal direction, as shown in FIG. 1, but may be applied in an intermittent pattern as shown in FIG. When the gas flow path 30 is applied in such an intermittent pattern, the gas flow path 30 is formed to face all directions, whereby the gases generated in the electrochemical device can be discharged more effectively.

이때, 상기 단속적인 패턴으로 도포되는 다공성 코팅층들은, 다각형, 원형 또는 타원형의 모양으로 형성될 수 있다. 여기서, 다각형은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 여러 다각형의 모양이 가능하며, 상기 원형은 완전 대칭형의 원형뿐만 아니라, 비대칭형의 원형인 모양도 가능하다.At this time, the porous coating layers applied in the intermittent pattern may be polygonal, circular or elliptical. Here, the polygon may be a polygon such as a triangle, a rectangle, a pentagon, a hexagon, etc., and the circle may be a circle having a perfectly symmetrical shape as well as an asymmetric circle.

여기서, 상기 평면상의 전기화학소자용 기재(10)에 도포된 다공성 코팅층들(20) 내의 무기물 입자들은 다공성 코팅층의 물리적 형태를 유지할 수 있는 일종의 스페이서(spacer) 역할을 함으로써, 전기화학소자의 과열 시 다공성 기재로 이루어진 세퍼레이터가 열 수축되는 것을 억제하며, 세퍼레이터가 손상되는 경우에도 캐소드와 애노드가 직접 접촉하는 것을 방지하여, 내부 단락을 방지하게 된다.Here, the inorganic particles in the porous coating layers 20 applied to the substrate 10 for the electrochemical device on the plane serve as a kind of spacer capable of maintaining the physical form of the porous coating layer, The separator made of the porous substrate is prevented from being thermally shrunk, and even if the separator is damaged, the cathode and the anode are prevented from coming into direct contact with each other, thereby preventing the internal short circuit.

또한, 전기화학소자의 포메이션(formation) 공정, 에이징(aging) 공정 또는 전기화학소자의 구동 시 부반응 가스가 발생할 수 있는데, 본 발명에 따른 가스유로가 형성된 전기화학소자용 기재를 사용하게 되면, 가스유로를 통해 내부에 발생한 부반응 가스를 효과적으로 배출시키게 된다. 이로써 전기화학소자의 내부에서 발생할 수 있는 스파크와의 점화를 방지하게 되어 전기화학소자의 폭발을 방지할 수 있다.Further, a side reaction gas may be generated during the formation process, the aging process, or the operation of the electrochemical device of the electrochemical device. When the substrate for an electrochemical device in which the gas flow path according to the present invention is formed is used, Thereby effectively discharging the side reaction gas generated through the flow path. This prevents ignition of sparks which may occur inside the electrochemical device, thereby preventing explosion of the electrochemical device.

한편, 상기 부반응 가스는 캐소드와 애노드 계면 사이의 저항을 증가시키며, 애노드 표면의 충전 불균일을 일으키는 원인이 되는데, 본 발명에 따른 가스유로가 형성된 전기화학소자용 기재를 사용함으로써, 상기 부반응 가스를 조기에 배출시켜 전기화학소자 내부의 저항상승을 억제할 수 있고, 충전 불균일을 해소할 수 있으며, 애노드 표면으로의 리튬 석출현상을 방지하여 전기화학소자의 수명 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, the side reaction gas increases the resistance between the cathode and the anode interface and causes uneven charging of the anode surface. By using the substrate for an electrochemical device in which the gas flow path according to the present invention is formed, It is possible to suppress the rise of resistance in the electrochemical device, to eliminate charging unevenness, to prevent lithium precipitation on the surface of the anode, and to prevent the lifetime of the electrochemical device from lowering.

이때, 상기 다공성 코팅층(20)의 두께는 특별한 제한이 없으나, 전기화학소자의 내부에 발생된 부반응 가스를 효율적으로 배출하기 위해 0.01 ㎛ 내지 50 ㎛, 또는 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다.At this time, the thickness of the porous coating layer 20 is not particularly limited, but may be 0.01 탆 to 50 탆, or 0.5 탆 to 10 탆 in order to efficiently discharge the side reaction gas generated in the electrochemical device.

그리고, 상기 가스유로의 폭은, 1 ㎛ 내지 1,000 ㎛, 또는 50 ㎛ 내지 500 ㎛일 수 있다. 상기 범위를 만족하게 되면, 내부에 발생된 부반응 가스를 효율적으로 배출함과 동시에, 전기화학소자용 기재가 수축되는 것을 적절히 방지하게 되어, 내부 단락을 방지하게 된다.The width of the gas flow path may be 1 탆 to 1,000 탆, or 50 탆 to 500 탆. When the above range is satisfied, the side reaction gas generated inside can be efficiently discharged, and the substrate for electrochemical device can be prevented from shrinking, thereby preventing internal short circuit.

한편, 상기 전기화학소자용 기재가 세퍼레이터인 경우, 캐소드와 접하는 세퍼레이터 표면의 가스유로의 폭이 1 mm를 초과하는 경우, 과도한 용량 감소가 발생하며, 애노드와 접하는 세퍼레이터 표면의 가스유로의 폭이 1 mm를 초과하는 경우, 캐소드의 리튬이온이 원활히 애노드쪽으로 도달되지 않아 전지의 저항이 커질 수 있다.On the other hand, when the base for the electrochemical device is a separator, when the width of the gas flow path on the surface of the separator in contact with the cathode exceeds 1 mm, an excessive capacity decrease occurs and the width of the gas flow path on the surface of the separator, mm, the lithium ions of the cathode do not reach the anode smoothly, and the resistance of the battery may become large.

또한 일반적으로 세퍼레이터의 폭은 애노드의 폭에 비해 2,000 ㎛ 내지 5,000 ㎛ 정도 크게 설계된다. 따라서, 상기 세퍼레이터의 가스유로의 폭이 1,000 ㎛보다 크게 되면 세퍼레이터에 다공성 코팅층이 도포되지 않은 가스유로는 고온에 노출되는 경우, 상대적으로 낮은 온도에서 수축, 용해되어 캐소드와 애노드의 대면적 단락을 일으킬 수 있다. 따라서, 이러한 단락을 방지하기 위해서는 적어도 1,000 ㎛ 이하의 폭을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.In general, the width of the separator is designed to be about 2,000 mu m to 5,000 mu m larger than the width of the anode. Therefore, when the width of the gas flow path of the separator is greater than 1,000 mu m, the gas flow path not coated with the porous coating layer on the separator shrinks or melts at a relatively low temperature when exposed to a high temperature, . Therefore, in order to prevent such a short circuit, it is desirable to design it to have a width of at least 1,000 mu m or less.

그리고, 본 발명에서 사용될 수 있는 무기물 입자는, 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0 내지 5 V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + ). Particularly, when inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, the dissociation of the electrolyte salt, for example, the lithium salt in the liquid electrolyte, can be increased, and the ion conductivity of the electrolyte can be improved.

전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자를 포함할 수 있다. 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는, SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, AlOOH, Al(OH)3, TiO2 , SiC, BaTiO3, Pb(Zrx, Ti1 -x)O3(PZT, 여기서, 0<x<1임), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT, 여기서, 0<x<1, 0<y<1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 여기서, 0<x<1임) 및 HfO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.For the reasons stated above, the inorganic particles may include high-permittivity inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more. Inorganic particles than the dielectric constant. 5, SrTiO 3, SnO 2, CeO 2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2, SiO 2, Y 2 O 3, Al 2 O 3, AlOOH, Al (OH) 3, TiO 2, SiC, BaTiO 3, Pb (Zr x, Ti 1 -x) O 3 (PZT, where, 0 <x <1 Im), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, where, 0 <x <1, 0 <y <1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where, 0 <x <1 Im ) And HfO 2 , or a mixture of two or more thereof.

또한, 무기물 입자로는 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자, 즉 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 사용할 수 있다. 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열 글래스(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 글래스 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.As the inorganic particles, inorganic particles having a lithium ion transferring ability, that is, inorganic particles containing a lithium element but having a function of transferring lithium ions without storing lithium can be used. Non-limiting examples of inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass , 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3, 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium Mani help thiophosphate (Li x Ge y P z S w, 0 (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z < x Si y S z, 0 < x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3 , 0 < z < 7) series glass, or a mixture of two or more thereof.

상기 무기물 입자의 크기는 제한이 없으나, 세퍼레이터의 적절한 공극률을 위해, 평균입도가 0.001㎛ 내지 10㎛ 범위일 수 있다.The size of the inorganic particles is not limited, but for the proper porosity of the separator, the average particle size may range from 0.001 탆 to 10 탆.

그리고, 상기 고분자 바인더는, 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 헥사풀루오로프로필렌 (hexafluoro propylene, HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose), 아크릴로니트릴스티렌부타디엔 공중합체 (acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer) 및 폴리이미드 (polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에만 한정하는 것은 아니다.The polymer binder may be at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), hexafluoro propylene (HFP), polyvinylidene fluoride-co- hexafluoro propylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, But are not limited to, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulane, an anion selected from the group consisting of cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, carboxyl methyl cellulose, acrylonitrile styrene butadiene Acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer, polyimide, or a mixture of two or more thereof. However, the present invention is not limited thereto.

그리고, 상기 고분자 바인더의 함량은, 상기 무기물 입자 100 중량부를 기준으로 2 내지 30 중량부, 또는 5 내지 15 중량부일 수 있다. 고분자 바인더의 함량이 상기 범위를 만족하게 되면, 무기물 입자의 탈리를 적절히 방지함과 동시에, 전기화학소자의 내부저항의 증가를 방지하며, 다공성 코팅층의 적절한 다공도를 유지시키게 된다.The content of the polymeric binder may be 2 to 30 parts by weight, or 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles. When the content of the polymeric binder satisfies the above range, it is possible to appropriately prevent the inorganic particles from desorbing, prevent an increase in the internal resistance of the electrochemical device, and maintain proper porosity of the porous coating layer.

다공성 코팅층에 있어서 고분자 바인더는, 상기 무기물 입자들 표면의 일부 또는 전체에 코팅되며, 상기 무기물 입자들은 밀착된 상태로 상기 바인더 고분자에 의해 서로 연결 및 고정되며, 상기 무기물 입자들 사이에 존재하는 빈 공간으로 인해 기공들이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 다공성 코팅층의 무기물 입자들은 서로 밀착된 상태로 존재하며, 무기물 입자들이 밀착된 상태에서 생기는 빈 공간이 다공성 코팅층의 기공이 된다. 무기물 입자들 사이에 존재하는 빈 공간의 크기는 무기물 입자들의 평균 입경과 같거나 그보다 작은 것이 바람직하다.In the porous coating layer, the polymer binder is coated on a part or the entire surface of the inorganic particles, and the inorganic particles are connected and fixed to each other by the binder polymer in a closely adhered state, It is preferable that the pores are formed. That is, the inorganic particles of the porous coating layer exist in close contact with each other, and the void space generated when the inorganic particles are in close contact becomes the pores of the porous coating layer. The size of the void space present between the inorganic particles is preferably equal to or smaller than the average particle size of the inorganic particles.

한편, 상기 평면상의 전기화학소자용 기재는, 세퍼레이터, 캐소드 또는 애노드일 수 있다.On the other hand, the planar substrate for an electrochemical device may be a separator, a cathode, or an anode.

여기서, 상기 세퍼레이터는 다공성 기재로 이루어질 수 있는데, 상기 다공성 기재는, 통상적으로 전기화학소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.Here, the separator may be formed of a porous substrate. The porous substrate may be any porous substrate commonly used in an electrochemical device. For example, a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric may be used. , And is not particularly limited thereto.

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based porous film include polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene, such as high-density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene, One membrane can be mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈 (polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌 나프탈렌 (polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may include, in addition to the polyolefin nonwoven fabric, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfide, and polyethylene naphthalene, which may be used alone or in combination, And nonwoven fabrics formed by mixing these polymers. The structure of the nonwoven fabric may be a spun bond nonwoven fabric or a meltblown nonwoven fabric composed of long fibers.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 1㎛ 내지 100㎛, 또는 5㎛ 내지 50㎛이다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but is 1 탆 to 100 탆, or 5 탆 to 50 탆.

다공성 기재에 존재하는 기공의 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.001㎛ 내지 50㎛ 및 10% 내지 95%일 수 있다.The size and porosity of the pores existing in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.001 탆 to 50 탆 and 10% to 95%, respectively.

그리고, 상기 캐소드는, 평면상의 캐소드 집전체; 및 상기 캐소드 집전체의 적어도 일면에 형성된 캐소드 활물질층;을 포함하는 것일 수 있고, 상기 애노드는, 평면상의 애노드 집전체; 및 상기 애노드 집전체의 적어도 일면에 형성된 애노드 활물질층;을 포함하는 것일 수 있다.The cathode includes a flat cathode current collector; And a cathode active material layer formed on at least one side of the cathode current collector, wherein the anode includes: a planar anode current collector; And an anode active material layer formed on at least one surface of the anode current collector.

상기 캐소드 활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 캐소드에 사용될 수 있는 통상적인 캐소드 활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간 산화물, 리튬코발트 산화물, 리튬니켈 산화물, 리튬철 산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합 산화물을 사용할 수 있다. 그리고, 애노드 활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 애노드에 사용될 수 있는 통상적인 애노드 활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. 캐소드 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 애노드 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.As a non-limiting example of the cathode active material, a conventional cathode active material that can be used for a cathode of a conventional electrochemical device can be used. In particular, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, Oxides can be used. As a non-limiting example of the anode active material, a conventional anode active material that can be used for an anode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium metal or a lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon ), Graphite or other carbon-based materials, and the like. Non-limiting examples of the cathode current collector include aluminum, nickel, or a combination thereof, and examples of the anode current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof Foil and so on.

한편, 본 발명에 따른 가스유로가 형성된 전기화학소자용 기재의 제조방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a substrate for an electrochemical device having a gas flow path according to the present invention is as follows.

우선, 전기화학소자용 기재를 준비한다. 여기서 사용될 수 있는 전기화학소자용 기재는 전술한 바와 같이, 다공성 기재로 이루어진 세퍼레이터, 캐소드 또는 애노드가 동일하게 사용될 수 있다.First, a substrate for an electrochemical device is prepared. As described above, the substrate for an electrochemical device which can be used here may be the same as a separator, a cathode or an anode made of a porous substrate.

이어서, 상기 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 다공성 코팅층들을 서로 이격하여, 길이방향으로 도포한다.Subsequently, on at least one surface of the substrate for electrochemical devices, the porous coating layers are applied to each other in the longitudinal direction.

도 6은 본 발명의 제조방법으로서 다공성 코팅층이 도포되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.6 is a schematic view showing a state in which a porous coating layer is applied as a manufacturing method of the present invention.

도 6을 참조하면, 평면상의 전기화학소자용 기재(10)의 상부면에, 복수개의 분사구들(41)을 포함하는 슬롯-다이 도포장치(40)가 위치하며, 상기 복수개의 분사구들은(41) 일정 간격을 두고 서로 이격되어 형성되어 있다.6, a slot-die coating apparatus 40 including a plurality of ejection openings 41 is disposed on an upper surface of a substrate 10 for a planar electrochemical device, and the plurality of ejection openings 41 ) Spaced apart from each other at regular intervals.

상기 전기화학소자용 기재(10)는 고정되어 있고, 슬롯-다이 도포장치(40)가 전기화학소자용 기재의 어느 한 방향으로 직접 움직이면서 연속적 또는 단속적으로 도포될 수도 있고, 상기 슬롯-다이 도포장치(40)는 고정되어 있고, 전기화학소자용 기재(10)가 어느 한 방향으로 직접 움직이면서 연속적 또는 단속적으로 도포될 수도 있으며, 슬롯-다이 도포장치(40)와 전기화학소자용 기재(10)가 서로 반대방향으로 각각 움직이면서 연속적 또는 단속적으로 도포될 수도 있다.The substrate 10 for an electrochemical device is fixed and may be continuously or intermittently applied while the slot-die applying device 40 is moved directly in one direction of the substrate for an electrochemical device, The substrate 40 for the electrochemical device may be continuously or intermittently applied while the substrate 10 for the electrochemical device moves directly in either direction and the substrate 10 for electrochemical devices They may be continuously or intermittently applied while moving in opposite directions to each other.

여기서, 상기 소정의 간격은 추후 형성될 다공성 코팅층들(20)의 사이에 형성된 가스유로(30)의 폭과 대응된다.Here, the predetermined gap corresponds to the width of the gas flow path 30 formed between the porous coating layers 20 to be formed later.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기화학소자용 기재를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 전기화학소자용 기재는, 전술한 본 발명의 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재인 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrochemical device comprising a substrate for an electrochemical device, wherein the substrate for electrochemical devices is a substrate for an electrochemical device having improved gas- A chemical device is provided.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기화학소자를 구성하는 전극조립체의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이며, 이때 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재로서, 세퍼레이터를 예를 들어 도시하였다.7 to 9 are sectional views schematically showing cross sections of an electrode assembly constituting an electrochemical device according to an embodiment of the present invention. In this case, a base for an electrochemical device having improved gas discharge properties is described. Respectively.

여기서, 상기 전기화학소자는, 캐소드(12), 애노드(13), 상기 캐소드(12)와 상기 애노드(13) 사이에 개재된 세퍼레이터(11)를 포함하는 전극조립체(200, 201, 202)와 비수 전해액을 포함한다.The electrochemical device includes an electrode assembly 200, 201, 202 including a cathode 12, an anode 13, a separator 11 interposed between the cathode 12 and the anode 13, Non-aqueous electrolytic solution.

서로 이격되어 길이방향으로 도포된 다공성 코팅층들(20)은, 세퍼레이터(11)의 양면에 도포될 수도 있지만, 캐소드(12)와 접하는 면에만 형성되고, 애노드(13)와 접하는 면에는 평면상의 다공성 코팅층(21)이 형성되는 것일 수 있고, 애노드(13)와 접하는 면에만 형성되고, 캐소드(12)와 접하는 면에는 평면상의 다공성 코팅층(21)이 형성되는 것일 수 있다.The porous coating layers 20 spaced apart from each other and coated in the longitudinal direction may be applied to both surfaces of the separator 11 but may be formed only on the surface in contact with the cathode 12, A coating layer 21 may be formed on the anode 13 and a planar porous coating layer 21 may be formed on a surface contacting the anode 13 and a surface contacting the cathode 12.

한편, 본 발명의 전기화학소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 슈퍼 커패시터 소자와 같은 커패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 2차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.Meanwhile, the electrochemical device of the present invention includes all devices that perform an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of primary, secondary, fuel cell, solar cell, or super capacitor devices . Particularly, a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery is preferable.

그리고, 본 발명에서 사용될 수 있는 비수 전해액에 포함되는 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The electrolyte salt included in the nonaqueous electrolyte solution which can be used in the present invention is a lithium salt. The lithium salt can be used without limitation as those conventionally used in an electrolyte for a lithium secondary battery. For example is the above lithium salt anion F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, ( CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - .

전술한 비수 전해액에 포함되는 유기 용매로는 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트, 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the organic solvent included in the above-mentioned non-aqueous electrolyte include those commonly used in electrolytic solutions for lithium secondary batteries, such as ether, ester, amide, linear carbonate, cyclic carbonate, etc., Can be mixed and used.

그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.Among them, a carbonate compound which is typically a cyclic carbonate, a linear carbonate, or a mixture thereof may be included.

상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, Propylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and halides thereof, or a mixture of two or more thereof. Examples of such halides include, but are not limited to, fluoroethylene carbonate (FEC) and the like.

또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear carbonate compound include any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate And mixtures of two or more of them may be used as typical examples, but the present invention is not limited thereto.

특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 환형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 보다 더 잘 해리시킬 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 보다 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있다.In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, are high-viscosity organic solvents having a high dielectric constant and can dissociate the lithium salt in the electrolyte more easily. In addition, such cyclic carbonates can be used as dimethyl carbonate and diethyl carbonate When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a higher electric conductivity can be produced.

또한, 상기 유기 용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.

그리고 상기 유기 용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the ester in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone, ε-caprolactone, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 비수 전해액의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전기화학소자의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전기화학소자 조립 전 또는 전기화학소자 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The injection of the nonaqueous electrolyte solution can be performed at an appropriate stage of the manufacturing process of the electrochemical device according to the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the electrochemical device or in the final stage of assembling the electrochemical device.

본 발명에 따른 전기화학소자는, 일반적인 공정인 권취(winding) 이외에도 세퍼레이터와 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다. 그리고, 전기화학소자의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The electrochemical device according to the present invention is capable of lamination, stacking, and folding processes of a separator and an electrode in addition to a conventional winding process. The outer shape of the electrochemical device is not particularly limited, but may be a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, a coin shape, or the like using a can.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 평면상의 전기화학소자용 기재
11: 세퍼레이터
12: 캐소드
13: 애노드
20, 22: 다공성 코팅층
21: 평면상의 다공성 코팅층
30: 가스유로
40: 슬롯-다이 도포장치
41: 분사구
100, 101, 102, 103: 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재
200, 201, 202: 전극조립체
10: substrate for planar electrochemical device
11: Separator
12: Cathode
13: anode
20, 22: Porous coating layer
21: Planar porous coating layer
30: gas channel
40: Slot-die dispensing device
41: nozzle
100, 101, 102, and 103: substrates for electrochemical devices having improved gas discharge properties
200, 201, 202: electrode assembly

Claims (17)

평면상의 전기화학소자용 기재;
상기 평면상의 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 서로 이격되어 길이방향으로 도포되고, 무기물 입자 및 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층들; 및
상기 이격되어 도포된 다공성 코팅층들 사이에 위치하는 가스유로;를 포함하고,
상기 가스유로의 폭은, 1 ㎛ 내지 1,000 ㎛인 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
A substrate for planar electrochemical devices;
Porous coating layers coated on at least one side of the base material for planar electrochemical devices, spaced apart from each other in the longitudinal direction, and including inorganic particles and a polymeric binder; And
And a gas flow channel positioned between the spaced-apart porous coating layers,
Wherein the width of the gas flow path is 1 占 퐉 to 1,000 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 다공성 코팅층들은, 연속적인 패턴으로 도포되거나, 단속적인 패턴으로 도포되는 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 1,
Wherein the porous coating layers are applied in a continuous pattern or in an intermittent pattern.
제2항에 있어서,
상기 단속적인 패턴으로 도포되는 다공성 코팅층들은, 다각형, 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
3. The method of claim 2,
Wherein the porous coating layers applied in the intermittent pattern are polygonal, circular or elliptical.
제1항에 있어서,
상기 다공성 코팅층의 두께는, 0.01 ㎛ 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 1,
Wherein the porous coating layer has a thickness of 0.01 to 50 占 퐉.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 무기물 입자는, 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having a lithium ion transporting ability, or mixtures thereof.
제6항에 있어서,
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는, SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, AlOOH, Al(OH)3, TiO2 , SiC, BaTiO3, Pb(Zrx, Ti1 -x)O3(PZT, 여기서, 0<x<1임), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT, 여기서, 0<x<1, 0<y<1임), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 여기서, 0<x<1임) 및 HfO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 6,
Inorganic particles is greater than or equal to the dielectric constant of 5, SrTiO 3, SnO 2, CeO 2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2, SiO 2, Y 2 O 3, Al 2 O 3, AlOOH, Al (OH) 3 , TiO 2, SiC, BaTiO 3 , Pb (Zr x, Ti 1 -x) O 3 (PZT, where, 0 <x <1 Im), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT , Where 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -xPbTiO 3 And HfO 2 , or a mixture of two or more thereof. The substrate for an electrochemical device according to claim 1,
제6항에 있어서,
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는, 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열 글래스(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 글래스 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 6,
Wherein the inorganic particles having lithium ion transferring ability are selected from the group consisting of lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < phosphate (Li x Al y Ti z ( PO 4) 3, 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 < y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , 4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z, 0 <x <3 , 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 < z < 7) series glass, or a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 고분자 바인더는, 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 헥사풀루오로프로필렌 (hexafluoro propylene, HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose), 아크릴로니트릴스티렌부타디엔 공중합체 (acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer) 및 폴리이미드 (polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 1,
The polymer binder may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), hexafluoro propylene (HFP), polyvinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene ), Polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, But are not limited to, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate (cellulose acetate) acetate propionate, cyanoethylpullulan, But are not limited to, ethyl polyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, carboxyl methyl cellulose, acrylonitrile-butadiene copolymer, styrene-butadiene copolymer, and polyimide, or a mixture of two or more thereof. The electrochemical device of claim 1,
제1항에 있어서,
상기 평면상의 전기화학소자용 기재는, 세퍼레이터, 캐소드 또는 애노드인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
The method according to claim 1,
Wherein the planar substrate for an electrochemical device is a separator, a cathode, or an anode.
제10항에 있어서,
상기 세퍼레이터는, 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부틸렌 (polybutylene), 폴리펜텐 (polypentene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenylene oxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 및 폴리에틸렌 나프탈렌 (polyethylene naphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 다공성 기재인 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
11. The method of claim 10,
The separator may be made of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester ), Polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene oxide, Wherein the porous substrate is a porous substrate composed of any one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalene, or a mixture of two or more thereof. .
제10항에 있어서,
상기 캐소드는, 평면상의 캐소드 집전체; 및
상기 캐소드 집전체의 적어도 일면에 형성된 캐소드 활물질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
11. The method of claim 10,
The cathode includes a flat cathode current collector; And
And a cathode active material layer formed on at least one surface of the cathode current collector.
제10항에 있어서,
상기 애노드는, 평면상의 애노드 집전체; 및
상기 애노드 집전체의 적어도 일면에 형성된 애노드 활물질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재.
11. The method of claim 10,
The anode includes a planar anode current collector; And
And an anode active material layer formed on at least one surface of the anode current collector.
전기화학소자용 기재를 준비하는 단계; 및
상기 전기화학소자용 기재의 적어도 일면에, 다공성 코팅층들을 서로 이격하여, 길이방향으로 도포하는 다공성 코팅층 도포단계;
를 포함하는 제1항의 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재의 제조방법.
Preparing a substrate for an electrochemical device; And
Applying a porous coating layer on at least one surface of the base material for electrochemical devices, the porous coating layers being spaced apart from each other and longitudinally applied;
The method of manufacturing a substrate for an electrochemical device according to any one of claims 1 to 3,
제14항에 있어서,
상기 다공성 코팅층 도포단계는, 서로 이격되어 형성된 분사구들을 포함하는 슬롯-다이 도포장치를 이용하여 도포하는 것을 특징으로 하는 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재의 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of applying the porous coating layer is performed by using a slot-die coating apparatus including injection openings spaced apart from each other.
전기화학소자용 기재를 포함하는 전기화학소자에 있어서,
상기 전기화학소자용 기재는, 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항의 가스 배출성이 개선된 전기화학소자용 기재인 전기화학소자.
1. An electrochemical device comprising a substrate for an electrochemical device,
The electrochemical device substrate according to any one of claims 1 to 4 and 6 to 13, which is a substrate for an electrochemical device having improved gas evacuation property.
제16항에 있어서,
상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
17. The method of claim 16,
Wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery.
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