KR101656315B1 - 전지화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비하는 전기화학소자 - Google Patents

전지화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비하는 전기화학소자 Download PDF

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Abstract

본 발명의 세퍼레이터는 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 첨가제를 포함하는 고분자 용액을 전기방사하여 형성되어 있으며, 상기 첨가제를 내부에 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비한다. 기능성 첨가제를 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하는 본 발명의 세퍼레이터는 열적 안전성이 우수한 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하고 있으므로 세퍼레이터의 열수축을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 고분자 섬유는 기능성 첨가제를 포함하고 있으므로 외부의 충격에 의해서 고분자 섬유의 변형 등에 의해서 내부의 첨가제가 유출되어 세퍼레이터의 손상에 대한 치유가 가능할 수 있다.

Description

전지화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비하는 전기화학소자{SEPARATOR FOR ELECTROCHEMICAL DEVICE AND ELECTROCHEMICAL DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비하는 전기화학소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 첨가제를 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터에 대한 것이다.
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 주목받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 촛점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.
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. 그러나 이러한 리튬 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 최근의 리튬 이온 고분자 전지는 이러한 리튬 이온 전지의 약점을 개선하여 차세대 전지의 하나로 꼽히고 있으나 아직까지 전지의 용량이 리튬 이온 전지와 비교하여 상대적으로 낮고, 특히 저온에서의 방전 용량이 불충분하여 이에 대한 개선이 시급히 요구되고 있다.
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 오작동시 사용자에게 상해를 입혀서는 안된다는 것이며, 이러한 목적으로 안전규격은 전기화학소자 내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다. 전기화학소자의 안전성 특성에 있어서, 전기화학소자가 과열되어 열폭주가 일어나거나 세퍼레이터가 관통될 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 또한, 고효율의 전기화학소자의 개발을 위하여 열화, SEI형성, 과충전의 문제의 해결이 가능한 기능성 분리막이 요구되고 있다.
특히, 전기화학소자의 세퍼레이터로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 막은 열 폭주시 극심한 열 수축 거동을 보임으로서, 양극과 음극 사이의 단락을 일으키는 문제점이 있다. 이에 일본 공개특허 제2010-194726호에서는 무기입자를 함유한 고분자 섬유를 사용한 다공막을 다공성 기재에 도입하였지만, 고효율의 전기화학소자의 개발을 위한 열화, SEI형성, 과충전 등의 문제의 해결이 가능한 기능성 분리막에 대한 필요성을 충족 시키기에는 부족한 것이 사실이다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 안전성이 우수하며, 전지화학소자의 성능향상을 위한 기능성이 구현된 분리막을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 첨가제를 포함하는 고분자 용액을 전기방사하여 형성되어 있으며, 상기 첨가제를 내부에 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터를 제공한다.
이러한 다공성 기재로는 필름 형태인 것뿐만 아니라 부직포의 형태인 것도 사용할 수 있다.
또한, 상기 다공성 기재는 폴리올레핀계 다공성 기재인 것을 사용할 수 있으며, 상기 폴리올레핀계 다공성 기재로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 폴리펜텐 등의 고분자로 형성된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 고분자 용액은 고분자가 용매에 용해된 경우뿐만 아니라, 고분자가 가열에 의해 용융된 경우도 포함하며, 이러한 고분자로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 또는 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있다.
이러한 고분자 섬유는 첨가제가 분산된 고분자로 이루어진 것일 수 있다. 또한 상기 고분자 섬유는 첨가제를 포함하는 코어부와 고분자를 포함하며 상기 코어부를 둘러싸는 쉘부로 이루어진 것일 수 있으며, 상기 고분자 섬유는 원형의 구슬이 여러 개 연속적으로 연결된 형태를 가지며, 각각의 구슬은 첨가제를 포함하는 코어부와 고분자를 포함하며 상기 코어부를 감싸는 쉘부로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 첨가제로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만, SEI층 형성제, 난연제, 과충전방지제, 점증제 및 Mn 스케빈저 등을 사용할 수 있다.
상기 SEI층 형성제로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 비닐렌카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 난연제로는 트리메틸포스페이트, 헥사메틸포스포르아미드 등을 사용하는 것이 바람직하지만, 특별히 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 과충전 방지제로는 n-부틸페로센, 비페닐 등을 사용하는 것이 바람직하지만, 특별히 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 Mn 스케빈저로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 TiO2, ZrO3 및 MgO 등을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 고분자 섬유는 무기물 입자를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기물 입자로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2, HfO2, BaTiO3 등을 사용할 수 있다.
기능성 첨가제를 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하는 본 발명의 세퍼레이터는 열적 안전성이 우수한 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하고 있으므로 세퍼레이터의 열수축을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 고분자 섬유는 기능성 첨가제를 포함하고 있으므로 외부의 충격에 의해서 고분자 섬유의 변형 등에 의해서 내부의 첨가제가 유출되어 세퍼레이터의 손상에 대한 치유가 가능할 수 있다.
이하, 본 발명을 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.
본 발명의 세퍼레이터는 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 첨가제를 포함하는 고분자 용액을 전기방사하여 형성되어 있으며, 상기 첨가제를 내부에 포함하는 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비한다.
다공성 기재로는 다양한 고분자로 형성된 다공성 막이나 부직포등 통상적으로 전기화학소자에 사용되는 평면상의 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하다. 예를 들어 전기화학소자 특히, 리튬 이차전지의 분리막으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 막이나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 이루어진 부직포 등을 사용할 수 있으며, 그 재질이나 형태는 목적하는 바에 따라 다양하게 선택할 수 있다. 기공이 큰 부직포를 사용하는 경우에는 부직포의 표면에 바인더를 도포한 후에 사용할 수 있다. 예를 들어 폴리올레핀계 다공성 막(membrane)은 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성할 수 있으며, 부직포 역시 폴리올레핀계 고분자 또는 이보다 내열성이 높은 고분자를 이용한 섬유로 제조될 수 있다. 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 1 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 50 ㎛이고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95%인 것이 바람직하다.
본 발명의 다공성 코팅층은 첨가제를 포함하는 고분자 용액을 전기방사하여 형성된 고분자 섬유로 이루어져 있으며, 상기 고분자 섬유는 내부에 첨가제를 포함하고 있다.
이러한 고분자 용액은 전기분사를 수행하여 고분자 섬유를 제조할 수 있는 것이라면 모두 사용이 가능한데, 예를 들어 용액 전기분사를 위해 용매에 고분자를 적정량 용해시킨 용액 외에, 용융 전기분사를 위해 용매를 사용하지 않고 고분자를 용융시킨 용액도 본 발명의 고분자 용액에 포함되는 것으로 해석해야 한다.
고분자 용액을 이용하여 전기방사하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 전기방사는 용액에 대하여 고전압을 인가하여 전하를 부여한 후, 하전된 용액을 미세경의 분사노즐이나 소적을 발생시키는 분무헤드를 통하여 기재로 분사하는 방법이다. 대한민국 공개특허공보 제2009-0054385호에는 주사기(실린지 펌프)와 주사바늘, 바닥전극(회전 속도를 조절할 수 있는 스테인레스 강판의 드럼) 및 방사전압 공급장치로 구성된 전기방사장치를 이용하고, 주사바늘의 끝과 드럼 사이의 거리를 5 내지 30 cm, 방사전압은 15 kV 이상, 실린지 펌프의 방사용액의 유량을 1 내지 20 ml/hr로 조절하여 전기방사하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본 발명의 레퍼런스로서 통합된다.
본 발명에서는 전기방사 장치의 기재에 다공성 기재를 위치시키고, 다공성 기재의 적어도 일면에 준비된 고분자 용액을 전기분사하여, 고분자 섬유로 된 다공성 코팅층을 형성한다. 이 때, 공지의 방법에 따라 주사바늘 사이의 간격, 기재의 운반속도 등을 조절하여, 코팅층의 기공도를 최적화할 수 있다. 전기방사에 의해서 고분자 섬유의 형태로 도포되게 된다. 상기 고분자 섬유의 직경은 0.1 ~ 200 ㎛인 것이 바람직하다. 따라서, 이에, 열적 안전성이 우수한 고분자 섬유로 이루어진 다공성 코팅층을 구비하고 있으므로 세퍼레이터의 열수축을 방지할 수 있다.
상기 고분자 용액에 사용되는 고분자로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있다. 그리고, 고분자의 용해에 사용되는 상기 용매로는 사용하고자 하는 고분자와 용해도 지수가 유사하며, 끓는점(boiling point)이 낮은 것이 바람직하다. 이는 균일한 혼합과 이후 용매 제거를 용이하게 하기 위해서이다. 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤 (acetone), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름 (chloroform), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 물 또는 이들의 혼합체 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 고분자 섬유는 첨가제를 포함한 고분자 용액을 전기방사하여 형성된 것으로, 내부에 기능성 첨가제를 포함한다. 고효율의 전기화학소자의 개발을 위한 열화, SEI형성, 과충전 등의 문제가 발생할 수 있는데, 상기 고분자 섬유는 기능성 첨가제를 포함하고 있으므로 외부의 충격에 의해서 고분자 섬유의 변형 등에 의해서 내부의 첨가제가 유출되어 세퍼레이터의 손상에 대한 치유가 가능할 수 있다.
이러한 첨가제를 포함하는 고분자는 여러 가지 형태를 가질 수 있으며, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 고분자 섬유는 기능성 첨가제가 분산된 고분자로 이루어진 것일 수 있다. 이러한 기능성 첨가제는 고분자 섬유의 변형에 의해서 외부로의 방출이 용이하여야 하므로, 상기 기능성 첨가제는 일정한 크기의 입자를 구성하며, 상기 고분자의 섬유의 내부에 고르게 분산되어 있다.
또한, 상기 고분자 섬유는 상기 고분자 섬유는 첨가제를 포함하는 코어부와 고분자를 포함하며 상기 코어부를 둘러싸는 쉘부로 이루어진 것일 수 있다. 상기 고분자 섬유의 길이 방향에 수직인 단면을 살펴보면 코어부와 쉘부로 이루어진 2개의 구분되는 층을 확인할 수 있으며, 전기방사용 이중노즐을 사용하여 이러한 2중층의 고분자 섬유를 제조할 수 있다. 고부자층이 쉘부가 외부의 충격에 의해서 변형이 되는 경우에는 코어부의 첨가제가 방출된다.
그리고, 상기 고분자 섬유는 원형의 구슬이 여러 개 연속적으로 연결된 형태를 가지며, 각각의 구슬은 첨가제를 포함하는 코어부와 고분자를 포함하며 상기 코어부를 감싸는 쉘부로 이루어진 것일 수 있다. 이러한 고분자 섬유는 일종의 염주와 유사한 형태를 갖는 것으로, 전기방사 공정에서 이중노즐을 사용하며 첨가제의 투입양을 간헐적으로 조절하여 제조할 수 있다. 이러한 형태의 고분자 섬유는 외부의 충격을 받는 경우에는 마디부분이 취약하여 쉽게 변형될 수 있고, 구슬부분에 다량의 첨가제를 함유할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 사용되는 기능성 첨가제로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만, SEI층 형성제, 난연제, 과충전방지제, 점증제 및 Mn 스케빈저 등을 사용할 수 있다.
상기 SEI층은 전지화학소자에서 음극 표면에서의 전해질의 분해 반응 방지의 역할을 하는 것으로 SEI층 형성제는 음극활물질의 표면에 SEI층을 형성시키고, 계면이 안정되게 유지되도록 하는 것이다. 이러한 SEI층 형성제로는 비닐렌카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다.
상기 난연제는 전지화학소자에서 전지 내부 발화 및 연소 억제의 역할을 하는 것으로 난연제는 연소시 피막을 형성하거나 산소 및 가연성 가스에 대한 차단층 등으로 작용할 수 있다. 이러한 난연제로는 트리메틸포스페이트, 헥사메틸포스포르아미드 등을 사용할 수 있다.
상기 과충전방지제는 전지화학소자에서 과충전을 방지하여 전지의 안정성 문제를 해결하는 역할을 하는 것으로 과충전방지제는 형성된 과전류를 셀 내에서 순환/소모시키거나 전극 표면에 피막을 형성하여 전류 및 이온의 흐름을 차단하는 것이다. 이러한 과충전방지제로는 n-부틸페로센, 비페닐 등을 사용할 수 있다.
상기 Mn은 전지화학소자에서 고온에서 스피넬 양극으로부터 용출되어 나오는 것으로, 용해된 Mn 이온이 리튬 이온의 이동을 방해하거나 전해질을 분해시키는 촉매로 작용할 수 있어서 전지의 성능저하를 가져오게 되는 것으로 Mn 스케빈저는 용출되어 나오는 Mn 이온을 제거하는 것이다. 이러한 Mn 스케빈저로는 TiO2, ZrO3 및 MgO 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 고분자 섬유는 기계적 강도의 향상을 위해서 무기물 입자를 더 포함할 수 있다. 이러한 무기물 입자로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2 , , HfO2, BaTiO3 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 고분자 섬유의 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터는 종래의 세퍼레이터와 같이 양극과 음극 사이에 개재시킬 수 있는 데, 이 경우 다공성 코팅층은 과열에 의한 경우에도 양극과 음극의 단락을 방지한다.
본 발명의 전기화학소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 수퍼 캐패시터 소자와 같은 캐퍼시터(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.
본 발명의 전기화학소자에는 A+B-와 같은 구조의 염을 유기용매에 용해시킨 전해질을 선택적으로 사용할 수 있다. 여기서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함한다. 유기용매로는 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤 (g-부티로락톤) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전해질의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전지 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전지 조립 전 또는 전지 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예
실시예 1. 첨가제 입자가 분산된 고분자 섬유의 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터의 제조
폴리스티렌 10 중령부와 첨가제인 비닐렌 카보네이트 5 중량부를 디클로로메탄 85 중량부에 함꼐 용해시켜 전기방사용 용액을 준비하였다. 상기 준비된 전기방사용 용액을 전기방사장치의 주사기에 투입하고 방사전압 17 kV 하에서 두께 20 ㎛의 폴리에틸렌 다공성 막이 표면에 약 5 ㎛의 두께로 전기방사하여 비닐렌 카보네이트가 균일하게 분산되어 있는 고분자 나노섬유를 제조하였다.
실시예 2. 첨가제 코어부 / 고분자 쉘부의 고분자 섬유의 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터의 제조
폴리스티렌 10 중량부와 티클로메탄 90 중량부인 고분자 용액을 준비하였다. 그리고, 첨가제로 비닐렌 카보네이트를 준비하였다.
전기방사형 이중노즐을 사용하여 내부노즐에는 상기 비닐렌 카보네이트를 투입하고, 외부노즐에는 상기 고분자 용액을 투입하여, 방사전압 17 kV 하에서 두께 20 ㎛의 폴리에틸렌 다공성 막이 표면에 약 5 ㎛의 두께로 전기방사하여 비닐렌 카보네이트 코어부 및 폴리스티렌 쉘부를 구비하는 코어-쉘 형태의 고분자 나노섬유를 제조하였다.
실시예 3. 첨가제 코어부 / 고분자 쉘부의 연속된 구슬형태의 고분자 섬유의 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터의 제조
폴리스티렌 10 중량부와 티클로메탄 90 중량부인 고분자 용액을 준비하였다. 그리고, 무기물인 알루미나 입자를 분산시킨 용액을 준비하였다.
전기방사형 이중노즐을 사용하여 내부노즐에는 상기 알루미나 입자 분산 용액을 간헐적으로 투입하며 동시에 외부노즐에는 상기 고분자 용액을 투입하면서 방사전압 17 kV 하에서 두께 20 ㎛의 폴리에틸렌 다공성 막이 표면에 약 5 ㎛의 두께로 전기방사하여 연속된 구술의 형태를 가지며, 알루미나 입자 코어부 및 폴리스티렌 쉘부를 구비하는 코어-쉘 형태의 고분자 나노섬유를 제조하였다.

Claims (16)

  1. 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 고분자 섬유로 된 다공성 코팅층;을 구비하고,
    상기 고분자 섬유는 원형의 구슬이 여러 개 연속적으로 연결된 형태를 가지며,
    상기 구슬은 첨가제를 포함하는 코어부와, 상기 코어부를 감싸며 고분자로부터 형성된 쉘부로 이루어지며,
    상기 쉘부를 구성하는 고분자는 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하고,
    상기 첨가제는 SEI층 형성제, 난연제, 과충전방지제, 점증제 및 Mn 스케빈저 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 기재는 폴리올레핀계 다공성 기재인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 다공성 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 폴리펜텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 고분자로 형성된 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 SEI층 형성제는 비닐렌카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 트리메틸포스페이트, 헥사메틸포스포르아미드 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 과충전 방지제는 n-부틸페로센, 비페닐 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 Mn 스케빈저는 TiO2, ZrO3 및 MgO 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 섬유는 무기물 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무기물 입자는 SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC, TiO2, HfO2 및 BaTiO3 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
  15. 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 있어서,
    상기 세퍼레이터가 제1항 내지 제3항 및 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항의 전기화학소자용 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전기화학소자는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
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