KR101731149B1 - Separator of lithium polymer secondary battery and lithium polymer secondary battery - Google Patents

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Abstract

리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 리튬 폴리머 이차전지의 전극판 사이로 폴딩되는 분리막으로서, 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재와, 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되는 제2분리막부재를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 제공할 수 있다. Disclosed is a separation membrane of a lithium polymer secondary battery and a lithium polymer secondary battery comprising the same.
According to an aspect of the present invention, there is provided a separation membrane folded between electrode plates of a lithium polymer secondary battery, comprising: a first separation membrane member formed at a position where a relatively large heat is generated between electrode plates; And a second separation membrane member formed on the second separation membrane member.

Description

리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지{SEPARATOR OF LITHIUM POLYMER SECONDARY BATTERY AND LITHIUM POLYMER SECONDARY BATTERY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a separator for a lithium polymer secondary battery, and a lithium polymer secondary battery comprising the separator.

본 발명은 리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이차전지의 안정성 및 성능 향상을 위해 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 된 분리막의 위치별 발열상태를 고려하여 서로 다른 재질 및 기공도(porosity)를 갖도록 한 리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a separation membrane of a lithium polymer secondary battery and a lithium polymer secondary battery comprising the lithium polymer secondary battery. More particularly, the present invention relates to a separator for a lithium polymer secondary battery, The present invention relates to a separation membrane of a lithium polymer secondary battery and a lithium polymer secondary battery including the separator, which have different materials and porosities.

주지된 바와 같이, 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말한다. As is well known, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that can not be charged.

일 예로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대용 단말기, 노트북, 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 주로 사용되고 있다. For example, in the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packed in a pack form, it is mainly used in a portable electronic device such as a portable terminal, a notebook computer, a computer and a camcorder.

또 다른 예로서, 대전력을 필요로 하는 기기, 예컨대 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원의 경우에는 다수 개의 전지 셀이 직렬 또는 병렬로 연결된 대용량의 이차 전지가 사용되고 있다. As another example, in the case of a motor-driving power source such as an apparatus requiring large power, a large-capacity secondary battery in which a plurality of battery cells are connected in series or in parallel is used.

이와 같은 이차 전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 대표적인 예로서, 파우치형, 원통형, 각형 등의 형태로 제조되고 있다. 그 중에서, 파우치형의 경우 그 형상이 비교적 자유롭고 무게가 가벼워서 최근 슬림화 및 경량화가 요구되는 휴대용 전자기기에 많이 사용되고 있으며, 이 외에도 전기자동차 등에도 사용되고 있다.Such a secondary battery can be manufactured in various forms, for example, as a pouch type, a cylindrical type, a prismatic type, or the like. Among them, in the case of pouch type, its shape is relatively free and its weight is lighter, and it is widely used in portable electronic devices which are required to be slimmer and lighter in weight.

도 1은 이차전지의 실링 전 모습을 간략히 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면 파우치(10)의 테두리를 따라 실링부(11)가 형성되고, 내측 수용공간(13)을 통해 전극적층체(20)가 내장된다. 그리고 상기 파우치(10)의 외측으로는 전극 탭(30, 40)이 돌출되는데, 이들 전극 탭(30, 40)은 상기 전극적층체(20)와 전기적으로 연결된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a state before a secondary battery is sealed; FIG. Referring to FIG. 1, a sealing portion 11 is formed along the rim of the pouch 10, and the electrode stack body 20 is embedded through the inside space 13. The electrode tabs 30 and 40 protrude outside the pouch 10. The electrode tabs 30 and 40 are electrically connected to the electrode stack 20.

도 2는 이차전지의 실링 후 모습을 간략히 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 파우치(10)의 테두리를 따라 형성된 실링부(11)가 밀봉되면, 상기 전극적층체(20)는 상기 파우치(10)의 내측 수용공간에 밀봉된 상태로 내장되며, 전극 탭(30, 40)만이 상기 파우치(10)의 외측으로 돌출된 형태를 띠게 된다. 그리고 도 3은 이차전지의 파우치(10)에 밀봉된 상태로 내장된 전극적층체(20)의 모습을 나타낸 도면이다. 2 is a view schematically showing a state after the secondary battery is sealed. 2, when the sealing part 11 formed along the rim of the pouch 10 is sealed, the electrode stack body 20 is embedded in the inner receiving space of the pouch 10 in a sealed state, Only the electrode tabs 30 and 40 protrude outward from the pouch 10. 3 is a view showing a state of the electrode stack body 20 embedded in the pouch 10 of the secondary battery in a sealed state.

한편, 이차전지의 전극적층체(20)는 음극판, 양극판(이를 제1, 2전극판이라 함)과 분리막으로 구성될 수 있다. 예컨대, 소형의 이차전지의 경우 제1, 2전극판을 분리막 상에 배치하고, 이를 말아서 제작하는 방식이 많이 사용되며, 보다 많은 전기 용량을 갖는 중대형 이차전지의 경우 제1, 2전극판과 분리막을 적절한 순서로 적층(stacking)하여 제작하는 방식이 이용되고 있다. On the other hand, the electrode stack body 20 of the secondary battery may include a negative electrode plate, a positive electrode plate (referred to as a first and a second electrode plate), and a separator. For example, in the case of a small secondary battery, a method of disposing first and second electrode plates on a separation membrane and winding the same is often used. In the case of a middle- or large-sized secondary battery having more electric capacity, Are stacked in an appropriate order.

도 4는 이차전지의 전극적층체의 예시적 형상을 간략히 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전극적층체(20)는 일 예로서 지그재그 폴딩(zigzag folding) 구조를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이 분리막(24)이 지그재그로 접힌 형태로 이루어지며, 그 사이에 제1, 2전극판(21, 23)이 교대로 삽입되어 적층된다.4 is a view schematically showing an exemplary shape of an electrode laminate of a secondary battery. Referring to FIG. 4, the electrode stack 20 may have a zigzag folding structure as an example. As shown in the drawing, the separator 24 is formed in a zigzag folded state, and the first and second electrode plates 21 and 23 are alternately inserted and stacked therebetween.

그런데, 최근 고용량 이차전지 개발이 진행되면서 이차전지의 안전성에 관한 관심이 고조되고 있다. 예컨대, 고용량 이차전지에는 NCM 단독 활물질이 적용될 수 있는데, 이로 인해 이차전지의 고용량은 가능해질 수 있으나 안전성에 취약해지는 문제가 있을 수 있다. However, as the development of high capacity secondary batteries has progressed recently, interest in safety of secondary batteries is rising. For example, a NCM-exclusive active material may be applied to a high-capacity secondary battery, which may make it possible to use a high capacity of the secondary battery, but it may be vulnerable to safety.

특히, 단일 소재로 제작된 분리막(25)을 사용하여 제1, 2전극판(21, 23)과 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 한 경우에는, 높이 중앙부(c)에서 발열이 상대적으로 가장 크게 발생될 수 있어 이차전지의 사용 중 안전성이 저하될 우려가 있었다.
Particularly, when jelly roll stacking is performed with the first and second electrode plates 21 and 23 using the separator 25 made of a single material, the heat generated at the center portion c at the height is relatively largest So that there is a possibility that the safety of the secondary battery is lowered during use.

관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0047005호(2013.05.08. 공개일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 이차 전지용 파우치 셀의 젤리 롤에 관한 기술이 개시되어 있다.
A related prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0047005 (published on May 3, 2013), which discloses a jelly roll of a pouch cell for a secondary battery.

본 발명은 이차전지의 안정성 및 성능 향상을 위해 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 된 분리막의 위치별 발열상태를 고려하여 서로 다른 재질 및 기공도(porosity)를 갖도록 한 리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지를 제공한다.
The present invention relates to a separation membrane of a lithium polymer secondary battery having different materials and porosity in consideration of the heat generation state of the separation membrane by jelly roll stacking in order to improve the stability and performance of the secondary battery, The present invention also provides a lithium polymer secondary battery comprising the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned here can be understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 리튬 폴리머 이차전지의 전극판 사이로 폴딩되는 분리막으로서, 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되는 제2분리막부재를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a separation membrane folded between electrode plates of a lithium polymer secondary battery, the separation membrane comprising: a first separation membrane member formed at a position where heat generation is relatively large between the electrode plates; And a second separation membrane member formed between the electrode plates at a relatively small heat generation.

상기 제1분리막부재와 상기 제2분리막부재는 서로 다른 재질을 가질 수 있다.The first separation membrane member and the second separation membrane member may have different materials.

제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. The first separation membrane member may be made of at least one of PP series, PET series, and aramid series.

상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어질 수 있다.The second separation membrane member may be made of a PE-based material.

상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며, 상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성될 수 있다.
Wherein the first separating membrane member is formed at a central portion of a height at which a relatively large heat is generated between the electrode plates upon jelly roll stacking and that the first separating membrane member has heat generated between the electrode plates during jelly roll stacking And may be formed at a height upper end portion and a lower end portion which are relatively small.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 리튬 폴리머 이차전지의 전극판 사이로 폴딩되는 분리막으로서, 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되며, 상기 제1분리막부재와 다른 기공도(porosity)를 갖는 제2분리막부재를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a separation membrane folded between electrode plates of a lithium polymer secondary battery, the separation membrane comprising: a first separation membrane member formed at a position where heat generation is relatively large between the electrode plates; And a second separation membrane member formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates and having a porosity different from that of the first separation membrane member.

상기 제2분리막부재의 기공도는 상기 제1분리막부재에 비해 상대적으로 크게 형성될 수 있다.The porosity of the second separation membrane member may be relatively larger than that of the first separation membrane member.

상기 제1분리막부재와 상기 제2분리막부재는 서로 다른 재질을 가질 수 있다.The first separation membrane member and the second separation membrane member may have different materials.

제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. The first separation membrane member may be made of at least one of PP series, PET series, and aramid series.

상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어질 수 있다.The second separation membrane member may be made of a PE-based material.

상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며, 상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성될 수 있다.
Wherein the first separating membrane member is formed at a central portion of a height at which a relatively large heat is generated between the electrode plates upon jelly roll stacking and that the first separating membrane member has heat generated between the electrode plates during jelly roll stacking And may be formed at a height upper end portion and a lower end portion which are relatively small.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 파우치; 상기 파우치에 내장되며 전극판과 분리막을 포함하는 전극적층체; 및 상기 전극적층체와 연결되며 상기 파우치의 외부로 돌출되는 전극 탭을 포함하며, 상기 분리막은, 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및 상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되며, 상기 제1분리막부재와 다른 기공도(porosity)를 갖는 제2분리막부재를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지를 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a pouch comprising: a pouch; An electrode laminate embedded in the pouch and including an electrode plate and a separator; And an electrode tab connected to the electrode stack and protruding to the outside of the pouch, wherein the separation membrane comprises a first separator member formed at a position where heat generation is relatively large between the electrode plates; And a second separator member having a porosity different from that of the first separator member, the second separator member being formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates.

상기 제2분리막부재의 기공도는 상기 제1분리막부재에 비해 상대적으로 크게 형성될 수 있다. The porosity of the second separation membrane member may be relatively larger than that of the first separation membrane member.

상기 제1분리막부재와 상기 제2분리막부재는 서로 다른 재질을 가질 수 있다.The first separation membrane member and the second separation membrane member may have different materials.

제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. The first separation membrane member may be made of at least one of PP series, PET series, and aramid series.

상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어질 수 있다.The second separation membrane member may be made of a PE-based material.

상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며, 상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성될 수 있다.
Wherein the first separating membrane member is formed at a central portion of a height at which a relatively large heat is generated between the electrode plates upon jelly roll stacking and that the first separating membrane member has heat generated between the electrode plates during jelly roll stacking And may be formed at a height upper end portion and a lower end portion which are relatively small.

본 발명에 의하면, 이차전지의 안정성 및 성능 향상을 위해 젤리 롤 스태킹 된 분리막의 위치별 발열상태를 고려하여 서로 다른 재질 및 기공도(porosity)를 갖도록 해줄 수 있다.According to the present invention, in order to improve the stability and performance of the secondary battery, different materials and porosity can be provided in consideration of the heat generation state according to the position of the jelly roll stacked separation membrane.

예컨대, 상대적으로 발열이 큰 위치에는 PP계열 소재를 이용하고, 해당 부위의 기공도를 상대적으로 작게 적용시킬 수 있으며, 이와 달리 상대적으로 발열이 작은 위치에는 PE계열 소재를 이용하고 해당 부위의 기공도를 상대적으로 크게 적용시킬 수 있다.For example, a PP-based material may be used at a relatively large heat generation position and a relatively low porosity at a corresponding location. Alternatively, a PE-based material may be used at a position where heat generation is relatively low, Can be relatively large.

이에 따라, 리튬 폴리머 이차전지의 사용상의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 성능 확보에 도움을 줄 수 있다.
Accordingly, safety in use of the lithium polymer secondary battery can be improved, and the performance can be assured.

도 1 및 도 2는 이차전지의 실링 전, 후 모습을 간략히 도시한 도면.
도 3은 이차전지의 파우치에 전극적층체가 내장된 모습을 간략히 도시한 도면.
도 4는 이차전지의 전극적층체의 예시적 형상을 간략히 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 포함하는 전극적층체를 간략히 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 포함하는 전극적층체의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 간략히 도시한 전개도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are views briefly showing a state before and after a sealing of a secondary battery.
3 is a view schematically showing a state in which an electrode stack body is embedded in a pouch of a secondary battery.
4 is a view schematically showing an exemplary shape of an electrode laminate of a secondary battery.
5 is a perspective view schematically illustrating an electrode stack including a separator of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an electrode stack including a separator of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a developed schematic view of a separation membrane of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

그리고 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지에 관하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a separator of a lithium polymer secondary battery according to embodiments of the present invention and a lithium polymer secondary battery including the separator will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 포함하는 전극적층체를 간략히 도시한 사시도이다. 5 is a perspective view schematically illustrating an electrode stack including a separator of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 분리막(100)은 리튬 폴리머 이차전지(도 1의 도면부호 1)의 전극판(21, 23) 사이로 폴딩되는 부재로서, 제1분리막부재(110)와 제2분리막부재(120)를 포함할 수 있다. 5, the separator 100 is a member folded between the electrode plates 21 and 23 of the lithium polymer secondary battery (reference numeral 1 in FIG. 1), and the first separator member 110 and the second separator member 120).

전극적층체(20)는 이차전지의 파우치(또는 케이스)에 내장되며, 전극판(21, 23)과 분리막(100)을 포함할 수 있다. The electrode stack body 20 is embedded in the pouch (or case) of the secondary battery and may include the electrode plates 21 and 23 and the separator 100.

상기 분리막(100)은 지그재그로 접힌 형태로 이루어질 수 있으며, 그 사이에 제1, 2전극판(21, 23)이 교대로 삽입되어 적층 될 수 있다. 이를 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking)이라 지칭한다. The separator 100 may be folded in a zigzag shape, and the first and second electrode plates 21 and 23 may be alternately interposed therebetween. This is called Jelly Roll Stacking.

그런데, 젤리 롤 스태킹 시 높이 중앙부의 발열은 그 외의 나머지 영역에 비해 상대적으로 크게 나타날 수 있는데, 만일 단일 소재의 분리막을 사용할 경우 안전성이 저하되는 문제가 있을 수 있다. However, when jelly roll stacking, the heat of the central portion of the height may be relatively large compared to other regions. If a single material separator is used, safety may be deteriorated.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 분리막(100)의 위치별 발열상태를 고려하여 이종의 재질, 즉 서로 다른 재질을 갖는 제1분리막부재(110) 및 제2분리막부재(120)를 포함한다. Accordingly, in one embodiment of the present invention, the first and second separation membrane members 110 and 120 having different materials, that is, different materials are included in consideration of the heat generation state of the separation membrane 100 .

상기 제1분리막부재(110)는 상기 전극판(21, 23) 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성될 수 있다.The first separator member 110 may be formed at a position where the heat generation is relatively large between the electrode plates 21 and 23.

예컨대, 상기 제1분리막부재(110)는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. For example, the first separator member 110 may be made of at least one of PP, PET, and aramid.

구체적인 예로, PP계열의 소재는 용융점이 대략 150~180도 정도일 수 있다. 그리고 PET계열의 소재는 용융점이 대략 180~200도 정도일 수 있으며, PET계열의 소재로 제공된 분리막을 부직포 분리막이라 지칭할 수 있다. 또한, 아라미드(Aramid)계열의 소재는 용융점이 대략 200도 이상일 수 있는데, 아라미드계열의 소재로 제공되는 분리막을 아라미드 분리막이라 지칭할 수 있다. As a specific example, the PP-based material may have a melting point of about 150 to 180 degrees. The PET-based material may have a melting point of about 180 to 200 degrees, and the separation membrane provided in the PET-based material may be referred to as a nonwoven fabric separation membrane. Also, the material of the Aramid series may have a melting point of about 200 degrees or more, and the separation membrane provided as the material of the aramid series may be referred to as the aramid separation membrane.

다만, 반드시 이와 같은 소재 중 하나로 이루어질 필요는 없으며 제1분리막부재(110)가 적용되는 부위의 발열상태를 고려하여 상기에 언급된 것들과 다른 재질을 이용하여도 무방하다. However, it is not necessarily required to be made of one of the above-mentioned materials, but a material different from those mentioned above may be used in consideration of the heat generation state of the portion to which the first separation membrane member 110 is applied.

그리고 상기 제2분리막부재(120)는 상기 전극판(21, 23) 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성될 수 있다. In addition, the second separation membrane member 120 may be formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates 21 and 23.

예컨대, 상기 제2분리막부재(120)는 상기 제1분리막부재(110)와 달리 PE계열의 소재 등을 이용할 수 있다. 통상적으로 PE계열의 소재는 용융점이 대략 140~160도 정도일 수 있다. For example, the second separation membrane member 120 may be made of PE material or the like, unlike the first separation membrane member 110. Typically, PE-based materials may have a melting point of about 140 to 160 degrees.

다만, 상기 제2분리막부재(120)의 경우에도 반드시 PE계열의 소재로 제한할 필요는 없으며, 제2분리막부재(120)가 적용되는 부위의 발열상태를 고려하여 이와 다른 재질을 이용하여도 무방하다. However, in the case of the second separation membrane member 120, it is not always necessary to limit the material of the PE series, and in consideration of the heat generation state of the portion to which the second separation membrane member 120 is applied, Do.

한편, 상기 제1분리막부재(110)와 제2분리막부재(120)는 기공도(porosity)를 다르게 형성해 줄 수 있다. Meanwhile, the first and second separation membrane members 110 and 120 may have different porosities.

예컨대, 상기 제1분리막부재(110)는 분리막 내에서 발열이 상대적으로 크게 나타나는 부위에 형성되므로, 상기 제2분리막부재(120)에 비해 기공도를 상대적으로 작게 형성해 줄 수 있다.For example, since the first separation membrane member 110 is formed at a portion where the heat generation is relatively large in the separation membrane, the porosity can be relatively small as compared with the second separation membrane member 120.

또한, 상기 제2분리막부재(120)는 분리막 내에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 부위에 형성되므로, 상기 제1분리막부재(110)에 비해 기공도를 상대적으로 크게 형성해 줄 수 있다.In addition, since the second separation membrane member 120 is formed at a portion where heat generation is relatively small in the separation membrane, the porosity can be relatively increased as compared with the first separation membrane member 110.

이와 같이, 이차전지의 분리막의 특성에 따라 성능 확보 및 안전성 향상을 동시에 감안하여, 발열상태를 고려하여 제1분리막부재(110) 및 제2분리막부재(120)의 재질에 차이를 줄 수 있으며, 이와 함께 기공도(porosity)를 크고 작게 조절하여 목표하는 결과를 얻을 수 있다.
As described above, the materials of the first separator member 110 and the second separator member 120 may differ depending on the characteristics of the separator of the secondary battery, In addition, the porosity can be controlled to be large and small to achieve the desired result.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 포함하는 전극적층체의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of an electrode stack including a separator of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전극적층체(20) 내에서 분리막(100)이 지그재그로 접힌 형태로 제공되며, 제1, 2전극판(21, 23)이 교대로 삽입되어 적층되는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 된 구조를 보여준다.6, a separator 100 is provided in a zigzag folded form in an electrode stack 20 and a jelly roll stacking process in which first and second electrode plates 21 and 23 are alternately inserted and stacked, Roll Stacking.

상기 젤리 롤 스태킹 된 구조에 있어서, 전극적층체(20)의 높이 중앙부(도면부호 C 영역)에서는 발열이 상대적으로 크게 나타나며, 이와 달리 높이 상단부(도면부호 T 영역)과 높이 하단부(도면부호 B 영역)에서는 발열이 상대적으로 작게 나타날 수 있다. In the jelly roll stacked structure, the heat generation is relatively large in the center portion (the region C in the drawing) of the height of the electrode stacked body 20 and the height upper end portion (region T in the drawing) ), The fever may be relatively small.

여기서, 높이 중앙부(도면부호 C 영역)의 범위는 도시된 형태와 달라질 수 있으며(예를 들어, 더 큰 범위로 형성되거나 이보다 작은 범위로 형성될 수 있음), 이에 따라 높이 상단부(도면부호 T 영역) 및 높이 하단부(도면부호 B 영역)의 범위도 달라질 수 있다. Here, the range of the height center portion (region C) may be different from the shape shown (for example, formed into a larger area or may be formed in a smaller area), and accordingly, ) And the height lower end portion (region B) may also be varied.

즉, 상기 높이 중앙부(도면부호 C 영역)는 전극적층체(20) 내에서 분리막 중 발열이 설정된 기준치를 초과하여 크게 나타나는 부위로 이해될 수 있으며, 상기 높이 상단부(도면부호 T 영역) 및 높이 하단부(도면부호 B 영역)는 분리막 중 발열이 설정된 기준치 이하로 나타나는 부위로 이해될 수 있다. In other words, the center portion of the height (C region) may be understood as a portion where the heat generation of the separation membrane in the electrode stack body 20 is larger than a predetermined reference value. The height upper portion (T region) (Region B) can be understood as a region where the heat generation among the separation membranes appears below a set reference value.

이와 같은 분리막 내 위치별 발열 상태를 감안하여, 발열이 상대적으로 크게 나타나는 높이 중앙부(도면부호 C 영역)에는 제1분리막부재(110)가 형성될 수 있다.In view of the above-described heat generation state in the separator, the first separator member 110 may be formed at a center portion (C region) where the heat generation is relatively large.

이와 달리, 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부(도면부호 T 영역) 및 높이 하단부(도면부호 B 영역)에는 제2분리막부재(120)가 형성될 수 있다. Alternatively, the second separation membrane member 120 may be formed at a height upper end portion (T region) and a lower height portion (B region) where heat generation is relatively small.

예컨대, 상기 제1분리막부재(110)는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재가 이용될 수 있는데, 기공도가 상대적으로 작게 형성되는 것이 좋다.For example, the first separator member 110 may be formed of at least one material selected from the group consisting of PP series, PET series, and Aramid series, and the porosity may be relatively small.

다만, 반드시 상기 언급된 소재 중 하나로 제한될 필요는 없으며 제1분리막부재(110)가 적용되는 부위의 발열상태를 고려하여 이와 다른 재질을 이용하여도 무방하다. However, the material is not necessarily limited to one of the above-mentioned materials, and other materials may be used in consideration of the heat generation state of the portion to which the first separation membrane member 110 is applied.

그리고 상기 제2분리막부재(120)는 PE계열 등의 소재를 이용할 수 있으며, 상기 제1분리막부재(110)에 비해 기공도가 상대적으로 크게 형성되는 것이 좋다.The second separation membrane member 120 may be made of a PE-based material, and the porosity of the second separation membrane member 120 may be relatively larger than that of the first separation membrane member 110.

다만, 이차전지의 분리막의 특성에 따라 성능 확보 및 안전성 향상을 동시에 감안하여, 발열상태를 고려하여 제1분리막부재(110) 및 제2분리막부재(120)의 재질에 차이를 줄 수 있으며, 이와 함께 기공도(porosity)를 크고 작게 조절하여 목표하는 결과를 얻을 수 있다.
However, depending on the characteristics of the separation membrane of the secondary battery, it is possible to make a difference in the material of the first separation membrane member 110 and the second separation membrane member 120 in consideration of the heating state, Together, the porosity can be adjusted to large and small to achieve the desired result.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 폴리머 이차전지의 분리막을 간략히 도시한 전개도이다.7 is a developed view schematically showing a separation membrane of a lithium polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막(100)을 전개시킨 모습을 나타낸 것으로, 전극판 사이로 접혀 형성되되 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 높이 중앙부(도면부호 C 영역)에는 제1분리막부재(110)가 형성될 수 있다. 그리고 그 외의 높이 하단부(도면부호 B 영역) 및 높이 상단부(도면부호 T 영역)에는 제2분리막부재(120)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 7, a separator 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is shown. The separator 100 is folded between electrode plates and has a height center portion (region C) at the time of jelly roll stacking The first separation membrane member 110 may be formed. The second separation membrane member 120 may be disposed at other height lower ends (region B) and height upper portion (region T).

여기서, 도면부호 B, C, T 영역의 폭 크기는 발열 상태를 고려하여 이보다 크거나 작게 조절될 수 있다.Here, the widths of the regions B, C, and T can be adjusted to be larger or smaller in consideration of the heat generation state.

이와 같은 구조에 따라 이차전지 내에서 분리막의 위치별 발열상태를 고려하여 서로 다른 재질 및 기공도(porosity)가 다른 제1, 2분리막부재(110, 120)를 적절히 배치시켜줌으로써, 이차전지의 사용상의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 필요한 성능 확보가 가능해 질 수 있다.
According to this structure, the first and second separator members 110 and 120 having different materials and different porosities are appropriately disposed in consideration of the heat generation state of the separator in the secondary battery, And the required performance can be ensured.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 이차전지의 안정성 및 성능 향상을 위해 젤리 롤 스태킹 된 분리막의 위치별 발열상태를 고려하여 서로 다른 재질 및 기공도(porosity)를 갖도록 해줄 수 있다.As described above, according to the structure and operation of the present invention, different materials and porosity can be provided in consideration of the heat generation state of the separation membrane stacked on the jelly roll in order to improve the stability and performance of the secondary battery .

예컨대, 상대적으로 발열이 큰 위치에는 PP계열 소재를 이용하고, 해당 부위의 기공도를 상대적으로 작게 적용시킬 수 있으며, 이와 달리 상대적으로 발열이 작은 위치에는 PE계열 소재를 이용하고 해당 부위의 기공도를 상대적으로 크게 적용시킬 수 있다.For example, a PP-based material may be used at a relatively large heat generation position and a relatively low porosity at a corresponding location. Alternatively, a PE-based material may be used at a position where heat generation is relatively low, Can be relatively large.

이에 따라, 리튬 폴리머 이차전지의 사용상의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 성능 확보에 도움을 줄 수 있다.
Accordingly, safety in use of the lithium polymer secondary battery can be improved, and the performance can be assured.

지금까지 본 발명인 리튬 폴리머 이차전지의 분리막 및 이를 포함하는 리튬 폴리머 이차전지에 관하여 살펴보았으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the separator of the lithium polymer secondary battery and the lithium polymer secondary battery including the separator of the present invention have been described so far, it is apparent that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

그리고 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 이 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary, and are not to be construed in a limiting sense, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, All changes and modifications that come within the spirit and scope of the appended claims are intended to be embraced therein.

1: 이차전지
10: 파우치(또는 파우치 포장재)
20: 전극적층체
21, 23: 제1전극판, 제2전극판(또는 음극판, 양극판)
30, 40: 전극 탭
100: 본 발명의 실시예에 따른 분리막
110: 제1분리막부재
120: 제2분리막부재1: secondary battery
10: Pouch (or pouch packing material)
20: electrode laminate
21, 23: first electrode plate, second electrode plate (or negative electrode plate, positive electrode plate)
30, 40: electrode tab
100: A separator according to an embodiment of the present invention
110: first separation membrane member
120: second separation membrane member

Claims (17)

리튬 폴리머 이차전지의 전극판 사이로 폴딩되는 분리막으로서,
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되며, 상기 제1분리막부재와 다른 재질을 갖는 제2분리막부재를 포함하며,
상기 제1, 2분리막부재는 일련의 구조를 가지며,
상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며,
상기 제2분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성되는 것을 특징으로 하는
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
A separation membrane folded between electrode plates of a lithium polymer secondary battery,
A first separator member formed between the electrode plates at a relatively large heat generation; And
And a second separation membrane member formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates and having a material different from that of the first separation membrane element,
The first and second separation membrane members have a series of structures,
The first separation membrane member is formed at a center portion of the height where heat generation is relatively large between the electrode plates during jelly roll stacking,
And the second separation membrane member is formed at a height upper end portion and a lower end portion where heat generation is relatively small between the electrode plates during jelly roll stacking
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the first separation membrane element is made of at least one material selected from the group consisting of PP series, PET series, and aramid series,
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
제1항에 있어서,
상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the second separation membrane member is made of a PE-
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
삭제delete 리튬 폴리머 이차전지의 전극판 사이로 폴딩되는 분리막으로서,
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되며, 상기 제1분리막부재와 다른 기공도(porosity)를 갖는 제2분리막부재를 포함하며,
상기 제1, 2분리막부재는 일련의 구조를 가지며,
상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며,
상기 제2분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성되는 것을 특징으로 하는
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
A separation membrane folded between electrode plates of a lithium polymer secondary battery,
A first separator member formed between the electrode plates at a relatively large heat generation; And
And a second separation membrane member having a porosity different from that of the first separation membrane member, the second separation membrane member being formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates,
The first and second separation membrane members have a series of structures,
The first separation membrane member is formed at a center portion of the height where heat generation is relatively large between the electrode plates during jelly roll stacking,
And the second separation membrane member is formed at a height upper end portion and a lower end portion where heat generation is relatively small between the electrode plates during jelly roll stacking
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
제6항에 있어서,
상기 제2분리막부재의 기공도는 상기 제1분리막부재에 비해 상대적으로 크게 형성되는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
The method according to claim 6,
Wherein a porosity of the second separation membrane member is relatively larger than that of the first separation membrane member,
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
제6항에 있어서,
상기 제1분리막부재와 상기 제2분리막부재는 서로 다른 재질을 갖는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
The method according to claim 6,
Wherein the first separation membrane member and the second separation membrane member have different materials,
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
제8항에 있어서,
상기 제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
9. The method of claim 8,
Wherein the first separation membrane element is made of at least one material selected from the group consisting of PP series, PET series, and aramid series,
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
제8항에 있어서,
상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지의 분리막.
9. The method of claim 8,
Wherein the second separation membrane member is made of a PE-
Membrane of Lithium Polymer Secondary Battery.
삭제delete 파우치; 및
상기 파우치에 내장되며 전극판과 분리막을 포함하는 전극적층체; 및
상기 전극적층체와 연결되며 상기 파우치의 외부로 돌출되는 전극 탭을 포함하며,
상기 분리막은,
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 큰 위치에 형성되는 제1분리막부재; 및
상기 전극판 사이에서 상대적으로 발열이 작은 위치에 형성되며, 상기 제1분리막부재와 다른 기공도(porosity)를 갖는 제2분리막부재를 포함하며,
상기 제1, 2분리막부재는 일련의 구조를 가지며,
상기 제1분리막부재는 젤리 롤 스태킹(Jelly Roll Stacking) 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 크게 발생하는 높이 중앙부에 형성되며,
상기 제2분리막부재는 젤리 롤 스태킹 시 상기 전극판 사이에서 발열이 상대적으로 작게 나타나는 높이 상단부 및 하단부에 형성되는 것을 특징으로 하는
리튬 폴리머 이차전지.
pouch; And
An electrode laminate embedded in the pouch and including an electrode plate and a separator; And
And an electrode tab connected to the electrode stack and projecting to the outside of the pouch,
The separation membrane includes:
A first separator member formed between the electrode plates at a relatively large heat generation; And
And a second separation membrane member having a porosity different from that of the first separation membrane member, the second separation membrane member being formed at a position where the heat generation is relatively small between the electrode plates,
The first and second separation membrane members have a series of structures,
The first separation membrane element is formed at a center portion of the height where heat generation is relatively large between the electrode plates during jelly roll stacking,
And the second separation membrane member is formed at a height upper end portion and a lower end portion where heat generation is relatively small between the electrode plates during jelly roll stacking
Lithium polymer secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 제2분리막부재의 기공도는 상기 제1분리막부재에 비해 상대적으로 크게 형성되는,
리튬 폴리머 이차전지.
13. The method of claim 12,
Wherein a porosity of the second separation membrane member is relatively larger than that of the first separation membrane member,
Lithium polymer secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 제1분리막부재와 상기 제2분리막부재는 서로 다른 재질을 갖는,
리튬 폴리머 이차전지.
13. The method of claim 12,
Wherein the first separation membrane member and the second separation membrane member have different materials,
Lithium polymer secondary battery.
제14항에 있어서,
상기 제1분리막부재는 PP계열, PET계열, 아라미드(Aramid)계열 중 적어도 하나의 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지.
15. The method of claim 14,
Wherein the first separation membrane element is made of at least one material selected from the group consisting of PP series, PET series, and aramid series,
Lithium polymer secondary battery.
제14항에 있어서,
상기 제2분리막부재는 PE계열 소재로 이루어지는,
리튬 폴리머 이차전지.
15. The method of claim 14,
Wherein the second separation membrane member is made of a PE-
Lithium polymer secondary battery.
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