KR20060016794A - 반응 작용기를 포함하는 전지 세퍼레이터 - Google Patents

반응 작용기를 포함하는 전지 세퍼레이터 Download PDF

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Abstract

열 차단 메커니즘(thermal shutdown mechanism)을 갖고 우수한 기계적 특성 및 낮은 전기 저항을 나타내는 전지 세퍼레이터(16)는, 물 또는 산을 제거하여 전지의 성능을 향상시키기 위해 전지의 물 또는 산과 화학 반응하는 반응 작용기(2)를 갖는 물 제거 및/또는 산 제거 물질을 포함한다. 전지 세퍼레이터(16)는 바람직하게 기계적 보전성을 제공하는 제 1 폴리올레핀과 물 제거 또는 산 제거 반응 작용기(2)를 포함하는 제 2 폴리올레핀을 포함한다. 전지 세퍼레이터(16)는 바람직하게 물 제거 또는 산 제거 물질이 분산되는 중합체 매트릭스(4)를 포함하는 미세다공성 필름(6)이다.

Description

반응 작용기를 포함하는 전지 세퍼레이터{BATTERY SEPARATORS CONTAINING REACTIVE FUNCTIONAL GROUPS}
본 발명은 미세다공성 폴리올레핀 필름(microporous polyolefin film), 필름을 포함하는 전지 세퍼레이터(battery separator), 그리고 세퍼레이터를 사용해 만들어진 리튬 전지(lithium battery)에 관한 것이다.
리튬 이온 전지 시장은 Sony社가 1991년에 최초로 공업용 셀(commercial cell)을 도입한 이후로 급격한 성장을 겪어 왔다. 에너지 밀도가 130 Wh/kg을 초과하고 전지 수명이 1000 사이클을 초과하면서, 리튬 이온 전지 시스템은 휴대용 컴퓨터, 캠코더 및 휴대폰과 같은 장치에 점점 더 많이 사용되고 있다. J.Power Sources 70(1998)의 48-54 페이지에 기술된 리튬 이온 전지는, 니켈-카드뮴 및 니켈 금속 수소화물 전지에 비해 더 높은 에너지 밀도, 더 긴 수명 및 더 높은 작동 전압을 갖기 때문에 대부분의 휴대용 전자 장치에 있어 선호되는 전원이다. 리튬 이온 전지는 또한 일반적으로 매우 반응성있는 금속 리튬과 반대로, 탄소에 기초한 음극(anode)을 사용한다는 점에서 리튬 전지에 비해 장점을 제공한다. 탄소 음극(carbon anode)은 그라펜 시트(graphene sheet) 사이에 리튬 이온의 삽입을 통해 작용한다. 리튬 이온 전지에 가장 흔하게 쓰이는 양극(cathode) 물질은 리튬 코발 트 산화물과 리튬 망간 산화물이다.
리튬 이온 전지는 세퍼레이터가 양극과 음극 리본(ribbon) 사이에 삽입된 나선형의 분광 형태(prismatic configuration)로 제조된다. 이후, 세퍼레이터의 구멍(pore)은, 예를 들어 LiPF6와 같은 염을, 예를 들어 50:50 에틸렌 탄산염: 디메틸 탄산염(dimethyl carbonate)인 유기 용매에 용해시켜 형성된 이온 전도성 전해질(ionically conductive electrolyte)로 채워진다. 세퍼레이터의 주요한 기능은 전해질을 통한 이온 전도를 허용하면서 양극과 음극 사이의 전자 전도{즉, 단락(shorts)}를 차단하는 것이다. 그 자체로, 바람직한 세퍼레이터는 유기 용매에서 불용성이고, 전해질 및 전극 활성 물질에 대해 화학적으로 안정하며, 매트릭스(matrix)에 적합한 크기의 구멍을 포함한다.
충전 가능한 리튬 이온 전지의 도입은 비활성, 다공성 필름 이외의 기능을 하는 세퍼레이터의 필요성을 촉진시켰다. 세퍼레이터는 우수한 기계적, 전기적 특성을 제공하는데 필요가 있을 뿐 아니라, 고온, 과충전(overcharge), 또는 전지 캔(battery can)의 물리적 침투와 같은 조건에서 향상된 셀 안전을 위해 열 차단 메커니즘(thermal shutdown mechanism)을 통합시켜야 했다. 특히, 바람직한 세퍼레이터는, 전지가 과열되거나 단락되면, 특정 온도에 도달했을 때 세퍼레이터가 융용되고 전극 사이의 이온 전도를 최소화하기 위해 세퍼레이터의 구멍이 붕괴되는(separator pore collapse) 소위 "퓨즈 효과(fuse effect)"를 갖는다. "퓨즈 효과"는 전해질의 잠재적인 발화(ignition)와 전지의 폭발을 방지한다.
가장 상업적으로 이용 가능한 리튬 이온 전지는 미세다공성 폴리올레핀 세퍼레이터를 포함한다. 이러한 세퍼레이터는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌, 또는 이들의 몇 가지 조합으로 보통 만들어지는데, 그 이유는 폴리올레핀이 적절한 비용으로 우수한 기계적 특성과 화학적 안정성을 제공하기 때문이다. 많은 폴리프로필렌 세퍼레이터가 리튬 이온 장치에 사용하기에 너무 높은( ＞ 160℃) 차단 온도를 갖기 때문에, PE 세퍼레이터가 바람직하다. 그러나, 압력과 고온에서 수축 및 불충분한 기계적 보전성(mechanical integrity)에서 발생하는 "구멍 형성(hole formation)"때문에, 어떤 폴리올레핀 세퍼레이터는 종종 완전히 차단되지 않는다. 반대로, 매우 큰 분자량을 갖는 PE(UHMWPE)에 기초한 세퍼레이터는 우수한 고온 보전성과 구멍의 붕괴를 일으키는 충분한 중합체 유동(polymer flow)을 가져서, 전극 사이와 세퍼레이터를 통한 전류 흐름을 차단한다. 결과적으로, UHMWPE에 기초한 세퍼레이터는 차단시 비다공성 필름으로 변형된다. UHMWPE에 기초한 세퍼레이터는 기계적 보전성을 손상시키지 않으면서 차단 온도 또는 차단 속도를 조절하기 위해 선형 저밀도 PE(LLDPE), 고밀도 PE(HDPE), 저밀도 PE(LDPE), 또는 또 다른 형태의 PE를 종종 포함한다. PE 미세다공성 세퍼레이터의 경우에, 퓨즈 온도, 즉 열 차단이 발생하는 온도는 약 120℃ 내지 약 150℃이다. 따라서, UHMWPE를 포함하는 세퍼레이터는 리튬 이온 전지에 사용하기 위한 바람직한 안전 특징을 제공한다.
전지 세퍼레이터의 차단 메커니즘을 수행하기 위해 중요한 연구가 행해져 왔다. 그러나, 리튬 또는 리튬 이온 전지로부터 외부의 습기 또는 산(acid)을 제거하는 방법에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 리튬 또는 리튬 이온 전지에서 물 분자와 특정 산{예를 들어, 플루오르화 수소산(HF)}의 존재는 물 또는 산이 전해질, 양극, 음극 또는 전지 캔에서 용해된 염과 반응할 수 있기 때문에 전지의 성능에 손상을 준다. 이러한 부반응(side reaction)은 전지 성능을 저해한다.
따라서, 리튬 또는 리튬 이온 전지에 사용하기 위해, 우수한 기계 강도와 전기 저항 특성, 열 차단 메커니즘 및 물 또는 산 제거 능력을 나타내는 미세다공성 폴리올레핀 세퍼레이터를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 리튬 또는 리튬 이온 전지에 사용하기 위해 열 차단 메커니즘, 우수한 기계적 보전성, 전기 저항 특성 및 전지의 물 또는 산 분자가 세퍼레이터 전체에 분포된 작용기와 반응하도록 하는 물 또는 산 제거(water- or acid-scavenging) 능력을 제공하는 세퍼레이터를 제공하는 것이다.
본 발명은 리튬 전지에 사용시, 열 차단 메커니즘, 우수한 기계적 보전성, 낮은 전기 저항 및 물 제거 또는 산 제거 능력을 제공하는 전지 세퍼레이터이다. 물 제거 또는 산 제거 능력은 전지에서 물 또는 산과 반응하여 기생 부반응(parasitic side reaction)의 제거를 통해 배터리 성능을 향상시키는 작용기의 존재로 인해 발생한다. 전지 세퍼레이터는 물 제거 또는 산 제거 기(group)가 분산된 미세다공성 중합체 매트릭스를 포함하는 것이 바람직하다.
바람직한 일 실시예에서, 전지 세퍼레이터는 독립형 필름을 형성하기 위해 충분한 기계적 보전성을 제공하는 제 1 폴리올레핀과, 물 또는 산을 제거하는 화학적으로 결합된 반응 작용기를 갖는 제 2 폴리올레핀을 포함한다. 바람직한 제 1 폴리올레핀은 UHMWPE이고, 바람직한 제 2 폴리올레핀은 화학 결합된 무수물 기를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 제 1 폴리올레핀, 제 2 폴리올레핀 및 가소제(plasticizer)는 높은 온도에서 가공되고 압출되어(extruded) 박필름을 형성한다. 압출 공정에 의한 가소제의 후속적인 제거는 결과적으로 얻어진 세퍼레이터에 전체적인 유체 투과성을 제공하는 통로를 형성한다.
본 발명의 추가적인 목적과 장점은 다음의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이고, 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 물 제거 또는 산 제거 작용기가 분산된 전지 세퍼레이터를 도시한 개략도.
도 2는 리튬 이온 전지에서 사용하기 위한 다중층 전극 조립체(multilayer electrode assembly)를 도시한 개략도.
본 발명에 따라, 리튬 전지에서 사용하기 위한 전지 세퍼레이터는 리튬 전지로부터 물 또는 산을 제거하거나 효과적으로 제거하여 전지 성능을 향상시키는, 화학 결합된 물 제거 또는 산 제거 반응 작용기를 갖는 폴리올레핀을 포함한다. 반응 작용기는 물 또는 산을 전해질로부터 화학적으로 제거하기 위해 물 및/또는 산과 반응해서 이 물 또는 산을 리튬 전지로부터 제거한다.
예시적인 전지 세퍼레이터가 도 1에 도시되었는데, 도 1은 미세다공성 직물 (web)(6)의 중합체 매트릭스(4) 전체에 분포된 물 제거 또는 산 제거 반응 작용기(2)를 도시한 개략도이다. 전지가 작동하는 동안, 직물의 구멍(8)은 전해질로 채워진다(미도시). 물 제거 또는 산 제거 반응 작용기(2)는 직물(6)의 중합체 매트릭스(4) 전체에 분산되지만, 주로 직물의 구멍(8) 표면에서 작용한다. 따라서, 도 1은 직물의 구멍(8)에 존재하는 물 제거 반응 작용기(2)를 나타낸다.
중합체 매트릭스(4)는 바람직하게 제 1 폴리올레핀 및 제 2 폴리올레핀을 포함한다. 제 1 폴리올레핀은 독립형 특성을 갖는 필름을 형성하기 위해 충분한 기계적 보전성을 제공하고, 제 2 폴리올레핀은 물 또는 산을 제거하는 화학적으로 결합된 반응 작용기를 갖는다. "독립형"이란 용어는 필름을 감고(winding) 푸는(unwinding) 것과 같은 조작을 허용하는 충분한 기계적 특성을 갖는 필름을 지칭한다. "필름" 및 "직물"이란 용어는 본 특허 출원 전반에서 호환성있게 사용된다.
다양한 제 1 폴리올레핀이 전지 세퍼레이터의 중합체 매트릭스의 형성과 관련하여 사용될 수 있다. 바람직한 제 1 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌(PE) 및 폴리-4-메틸-1-펜텐을 포함한다. PE의 바람직한 타입은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), UHMWPE, 저분자량 PE(LMWPE) 및 이들의 조합을 포함한다. 하나 이상의 UHMWPE, LDPE, LLDPE, HDPE, 또는 LMWPE의 조합이 바람직하다. 더 바람직하게는, UHMWPE는 하나 이상의 HDPE, LDPE, 또는 LLDPE와 결합된다. 필름과 통합되는 바람직한 UHMWPE는 적어도 10 deciliters/gram의 고유 밀도를 갖고 바람직하게는 약 20 deciliters/gram 이상의 고유 밀도를 갖는 것이다. 현재 상업적으로 이용 가능한 UHMWPE는 약 40 deciliters/gram의 고유 밀도 상한값을 갖는다.
다양한 제 2 폴리올레핀이 전지 세퍼레이터의 중합체 매트릭스의 형성과 관련하여 사용될 수 있다. 제 2 폴리올레핀은 바람직하게 무수물을 포함하는 중합체이지만, 리튬 또는 리튬 이온 전지의 성분과 조화되고 전지로부터 물 또는 산을 효과적으로 제거하기 위해 전지에서 물 또는 산과 화학 반응하는 임의의 폴리올레핀일 수 있다. 예시적인 물 제거 및 산 제거 물질은 화학적으로 변형된 폴리올레핀을 포함한다. 상업적으로 이용 가능한 예시적인 물 제거 및/또는 산 제거 물질은 Equistar Chemical Company社에 의해 제조된 IntegrateTMNE 556-P35이다.
당업자에게 알려진 다양한 방법이 본 발명의 전지 세퍼레이터를 형성하는데 사용될 수 있지만, "습윤(wet method)" 방법이 바람직하다. "습윤" 방법은 제 1 폴리올레핀, 물 제거 반응 작용기를 포함하는 제 2 폴리올레핀 및 액체이고 비휘발성인 가소제(plasticizer)를 갖는 임의의 다른 바람직한 성분을 결합하는 단계를 포함한다. 결과적으로 얻어진 혼합물 또는 슬러리(slurry)는 이중 스크루 압출기(twin-screwed extruder)의 급송 배출구(feed port)에 주입되고 높은 온도와 전단(shear)을 거치게 된다. 혼합물 또는 슬러리는 다이(die)를 통해 압출되고, 충분한 가소제는 미세다공성 세퍼레이터를 형성하기 위해 얻어진 필름으로부터 추출된다. 이 방법의 예는 다음과 같다.
예
UHMWPE(Ticona社에 의해 제조된 GURTM 4120, 37.5 kg), HDPE 분말{Equistar 社에 의해 제조된 35 메쉬(mesh) 미만의 AlathonTM L5005, 25 kg}, 리튬 스테아르산염(Norac社에 의해 제조, 0.72 kg), 산화 방지제(Ciba社에 의해 제조된 IrganoxTM B215, 0.59 kg), 가소제(Calumet社에 의해 제조된 HydrocalTM 800, 111.1 kg)가 Ross VMC-100 믹서에서 혼합되었다. 무수 말레산에 의해 변형된 폴리올레핀 분말(Equistar社에 의해 제조된 NE 556 P35, 0.027 kg)과 추가적인 가소제(0.91 kg)가 상기 혼합물 4.5 kg에 첨가되어 30% w/w 중합체 슬러리를 형성했다. 이 슬러리는 대략 208℃의 융용 온도를 유지하면서 약 5.4 kg/hr의 속도로 40 mm의 이중 스크루 압출기(Betol社에 의해 제조)에 주입되었다. 압출 성형물(extrudate)은 1.9 mm의 갭(gap)을 갖는 직경 49.5 mm의 환형 다이를 공급하는 융용 펌프(37 rpm; 3 cc/rev)를 통과했다. 압출 성형물은 공기로 부풀려져 300 mm 네크(neck) 길이와, 305 cm/min의 속도로 상부 닙(nip)을 통과한 356 mm의 인플레이션(layflat)을 갖는 두 축 배향 필름을 생성하였다. 100 mm ×200 mm 샘플은 가소제로 채워진 시트로부터 절단되었고, 금속 프레임에 네 면이 제한(restrain)되었다. 제한된 샘플은 트리클로로에틸렌(TCE) 배스(bath)에서 완전히 추출되었고 80℃의 공기 순환 오븐에서 건조되었다. 그 결과 얻어진 UHMWPE에 기초한 세퍼레이터는 62%의 공극률(porosity)과 26.7 마이크로미터의 두께를 가졌다.
바람직한 가소제는 제 1 및 제 2 폴리올레핀에 대한 비증발성 용매(nonevaporative solvent)이고, 바람직하게는 실온에서 액체이다{가소제는 실온에서 폴리올레핀에 대해 용매화 영향(solvating effect)을 거의 주지 않거나 전혀 주 지 않는다.} 가소제는 폴리올레핀의 연화 온도 또는 연화 온도 이상에서 용매화 작용을 수행한다. UHMWPE에 있어, 용매화 또는 겔화(gelling) 온도는 약 160℃ 이상일 것이고, 바람직하게는 약 160℃ 내지 약 240℃일 것이다. 예시적인 적합한 가소제는 파라핀 오일, 나프텐 오일(naphthenic oil), 아로마 오일, 또는 이러한 오일의 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 상업적으로 가공되는 예시적인 적합한 오일은 Calumet社에 의해 제조되는 HydrocalTM 800, Shell Oil Company社에 의해 판매되는 오일(예를 들어, ShellFlexTM 3681, GravexTM 41 및 CatnexTM 945), Chevron Oil Company社에 의해 판매되는 오일(예를 들어, Chevron 500R) 및 Lyondell Oil Company社에 의해 판매되는 오일(예를 들어, TuffloTM 6056)을 포함한다. 일부 경우에, 추출후 임의의 중합체 시트의 임의의 잔류 오일이 전기화학적으로 불활성이 되도록 가공 오일을 선택하는 것이 바람직하다.
필름으로부터 가공 오일을 추출하는데 사용하기 위한 바람직한 용매는 중합체 매트릭스에 함유된 작용기에 손상을 주지 않으며 증류에 의해 가소제로부터 용매를 분리하는 것을 가능하게 하는 끓는점을 갖는다. 예시적인 용매는 1,1,2-트리클로로에틸렌, 과클로로에틸렌(perchloroethylene), 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, TCE, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 이소프로필 알코올, 디에틸 에테르, 아세톤, 헥산, 헵탄 및 톨루엔을 포함한다.
UHMWPE 직물에 통합되는 예시적인 추가 성분은 산화 방지제, 착색제 (colorant), 안료(pigment), 잔류 가소제 또는 가공 오일, 왁스, 윤활유(lubricant), 다른 중합체, 충전체(filler)(예를 들어, 실리카, 알루미나 및 붕소 질소화물) 및 가공 보조제(aid)를 포함한다.
본 발명의 실행는 특정 세퍼레이터 조성물, 기하 구조, 또는 두께에 국한되지 않는다. 예를 들어, 세퍼레이터는 단층 또는 다중층 기하 구조를 가질 수 있다. 한 예시적인 다층 세퍼레이터 기하 구조는 PE 필름에 인접하게 두 개의 PP 필름을 각각 배치하는 것을 포함한다. 특정 두께에 국한되지는 않지만, 본 발명에 따른 예시적인 전지 세퍼레이터는 약 8 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 두께를 갖고, 이는 리튬 및 리튬 이온 전지 제조업자가 선호하는 범위 내에 있다.
본 발명의 전지 세퍼레이터의 바람직한 수행은 리튬 또는 리튬 이온 전지에 사용하기 위한 다중층 전극 조립체의 미세다공성 세퍼레이터를 포함한다. 리튬 이온 전지에서 본 발명의 전지 세퍼레이터의 사용은 도 2에 도시되어 있다. 리튬 이온 전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 도 2에 도시된 다중층 전극 조립체(12)는 음전극(음극)(14), 세퍼레이터(16), 양전극(양극)(18) 및 전류 집전체(collector)(미도시)를 포함한다. 사용중인 리튬 이온 전지는 이온 전도성 전해질(도 2에 미도시), 음극(14)을 둘러싸는 용기(container)(20), 세퍼레이터(16), 양극(18) 및 전류 집전체를 포함한다. 바람직한 폴리올레핀 필름은 전해질이 이 필름을 신속하게 통과하도록 충분한 공극률을 갖는다.
전기화학적 활성 물질의 광범위한 종류는 선행 기술에 흔히 알려진 바와 같이, 음극(14)과 양극(18)을 형성하는데 사용될 수 있다. 예시적인 양극은, 예를 들 어 리튬 니켈 코발트 산화물과 같은 임의의 타입의 혼성 리튬 산화물뿐만 아니라, 리튬 니켈 산화물, 리튬 코발트 산화물 및 리튬 망간 산화물을 포함한다. 예시적인 바람직한 음극은 결정체 또는 섬유, 분말, 또는 마이크로비드(microbead), 천연 또는 합성 흑연, 카본 블랙(carbon black), 코크(coke), 메조카본(mesocarbon) 마이크로비드, 또는 활성 탄소의 형태인 비결정 탄소 물질을 포함하는 탄소에 기초한 음극이다.
리튬 이온 전지에 흔히 사용되는 두 가지 타입의 전해질 시스템이 있다. 흔히 사용되는 전해질 시스템의 제 1 타입은 액체 전해질이 실린더 또는 분광 금속 캔에 포장되는 전극 사이에 충분한 이온 전도를 제공하는데 사용되는 액체 전해질 시스템이다. 흔히 사용되는 전해질 시스템의 제 2 타입은 겔(gel) 전해질이 전극 사이에 삽입되는 겔 전해질 시스템이다. 전해질 시스템 둘 중 하나 또는 이들의 임의의 조합은 본 발명의 전지에서 수행될 수 있다.
당업자들에게는, 위에서 설명된 실시예의 세부 사항에 많은 변형이 본 발명의 기본 원리로부터 벗어나지 않고 이루어진다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해서만 결정되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 미세다공성 폴리올레핀 필름(microporous polyolefin film), 필름을 포함하는 전지 세퍼레이터(battery separator), 그리고 세퍼레이터를 사용해 만들어진 리튬 전지(lithium battery)에 관한 것이다.

Claims (20)

  1. 리튬 전지(lithium battery)에서 전지 세퍼레이터(separator)로 사용하기 위한 독립형(freestanding) 미세다공성 필름(microporous film)으로서,
    - 제 1 및 제 2 폴리올레핀(polyolefin)을 포함하는 중합체 매트릭스(polymer matrix)와,
    - 상기 리튬 전지로부터 각각 물과 산 중 하나를 효과적으로 제거하는 화학 반응을 수행하여 상기 미세다공성 필름에 물 제거 능력(water-scavenging capability) 및 산 제거 능력 중 하나를 제공하는 반응 작용기(reactive functional group)를 포함하는 상기 제 1 및 제 2 폴리올레핀 중 하나를
    포함하는, 독립형 미세다공성 필름.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리튬 전지는 제 1차 리튬 전지 및 리튬 이온 전지로 필수 구성된 그룹으로부터 선택되는, 독립형 미세다공성 필름.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 폴리올레핀은 폴리프로필렌, LDPE, LLDPE, HDPE, UHMWPE, 저분자량 PE, 폴리-4-메틸-1-펜텐 및 이들의 조합으로 필수 구성된 그룹으로부터 선택되는, 독립형 미세다공성 필름.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 물과 산 중 하나와 화학 반응할 수 있는 화학적으로 변형된 폴리올레핀인, 독립형 미세다공성 필름.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 무수물 기(anhydride group)를 포함하는, 독립형 미세다공성 필름.
  6. 리튬 전지에서 전지 세퍼레이터로 사용하기 위해 전체적인 유체 투과성(overall fluid permeability)을 제공하는 통로(passageway)를 갖는, 독립형 미세다공성 필름으로서,
    상기 미세다공성 필름에 기계적 보전성(mechanical integrity)을 제공하는 제 1 폴리올레핀과, 상기 리튬 전지로부터 각각 물과 산 중 하나를 효과적으로 제거하는 화학 반응을 수행하여 상기 미세다공성 필름에 물 제거 능력 및 산 제거 능력 중 하나를 제공하는 반응 작용기를 포함하는 제 2 폴리올레핀을
    포함하는, 독립형 미세다공성 필름.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 리튬 전지는 제 1차 리튬 전지 및 리튬 이온 전지로 필수 구성된 그룹으로부터 선택되는, 독립형 미세다공성 필름.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 폴리올레핀은 폴리프로필렌, LDPE, LLDPE, HDPE, UHMWPE, 저분자량 PE, 폴리-4-메틸-1-펜텐 및 이들의 조합으로 필수 구성된 그룹으로부터 선택되는, 독립형 미세다공성 필름.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 물과 산 중 하나와 화학 반응할 수 있는 화학적으로 변형된 폴리올레핀인, 독립형 미세다공성 필름.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 무수물 기를 포함하는, 독립형 미세다공성 필름.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 반응 작용기는 상기 미세다공성 필름의 통로에서 주로 작용하는, 독립형 미세다공성 필름.
  12. 제 6항에 있어서, 상기 미세다공성 필름은 압출필름(extruded film)으로 형성되는, 독립형 미세다공성 필름.
  13. 제 6항에 있어서, 상기 전지 세퍼레이터는 다수의 필름을 포함하는 다중층 세퍼레이터인(multi-layer separator), 독립형 미세다공성 필름.
  14. 제 6항에 있어서, 상기 전지 세퍼레이터는 단일 필름을 포함하는 단일층 세퍼레이터(monolayer separator)인, 독립형 미세다공성 필름.
  15. 다중층 전극 조립체(multi-layer electrode assembly)로서,
    - 음극층(anode layer)과 양극층(cathode layer) 사이에 위치한 세퍼레이터 층(separator layer)으로서,
    상기 세퍼레이터 층은 제 1 폴리올레핀 및 제 2 폴리올레핀을 포함하는 중합체 매트릭스를 포함하는 미세다공성 필름으로 형성되고, 상기 제 1 폴리올레핀은 상기 세퍼레이터 층에 기계적 보전성을 제공하고 상기 제 2 폴리올레핀은 상기 세퍼레이터 층에 물 제거 및 산 제거 특성 중 하나를 제공하는 반응 작용기를 포함하는, 세퍼레이터 층과,
    - 전기 전도 특성을 갖는 물질 조성물을 포함하는 상기 음극층 및 양극층 각각을
    포함하는, 다중층 전극 조립체.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 1 폴리올레핀은 폴리프로필렌, LDPE, LLDPE, HDPE, UHMWPE, 저분자량 PE, 폴리-4-메틸-1-펜텐 및 이들의 조합으로 필수 구성된 그룹으로부터 선택되는, 다증충 전극 조립체.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 물과 산 중 하나와 화학 반응할 수 있는 화학적으로 변형된 폴리올레핀인, 다중층 전극 조립체.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 폴리올레핀은 무수물 기를 포함하는, 다중층 전극 조립체.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 세퍼레이터 층은 다수의 층을 포함하는, 다중층 전극 조립체.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 세퍼레이터 층은 단일층인, 다중층 전극 조립체.
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