KR20080106881A - Separator and electrochemical device prepared thereby - Google Patents

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KR20080106881A
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박필규
김제영
안순호
이용태
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Abstract

A separation film including a polymer is provided to increase the resistance of battery and to reduce the current of shorted circuit, thereby improving the safety of battery. A separation film comprises (a) inorganic particles; and (b) a polymer binder layer formed in the part or the whole of the surface of the inorganic particles. The separation film is formed with pores due to the interstitial volume between the inorganic particles adhered by a polymer binder layer. The polymer having a melting temperature(Tm) of 90 - 130‹C is one selected from the group consisting of a low density polyethylene(LDPE), linear low density polyethylene(LLDPE), HDPE, chlorinated polyethylene, polymethacrylate(PMMA), polyethylene - polymethyl metacrylate copolymers(PE-co-PMMA), polyethylene-polyethylene oxide copolymers(PE-co-PEO) and polyethylene - polyethylene glycol copolymer(PE-co-PEG).

Description

분리막 및 이를 이용한 전기 화학 소자{SEPARATOR AND ELECTROCHEMICAL DEVICE PREPARED THEREBY}Separators and Electrochemical Devices Using the Same {SEPARATOR AND ELECTROCHEMICAL DEVICE PREPARED THEREBY}

본 발명은 안전성, 특히 열적 안전성이 향상된 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 소자에 관한 것이다. The present invention relates to separators with improved safety, in particular thermal safety, and electrochemical devices comprising the same.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더, 노트북 및 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용 분야가 확대됨에 따라 전지의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기 화학 소자는 이러한 측면에서 가장 주목받는 분야이며, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차 전지의 개발은 관심의 촛점이 되고 있다. 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전지의 설계에 대한 연구개발이 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the field of application extends to the energy of mobile phones, camcorders, notebooks and PCs, and even electric vehicles, efforts for research and development of batteries are becoming more concrete. The electrochemical device is the most attracting field in this respect, and among them, the development of a secondary battery capable of charging and discharging has been the focus of attention. Recently, in developing such a battery, research and development on the design of a new battery have been conducted to improve capacity density and specific energy.

현재 적용되고 있는 이차 전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차 이온 전지는 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 이차 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 이러한 전지는 많은 회사에서 생산되고 있으나, 그들의 안전성 특성은 각각 다른 양상을 보인다. 이러한 전지의 안전성 평가 및 안전성 확보는 매우 중요한 것으로서, 가장 중요한 고려사항은 전지가 오작동시 사용자에게 상해를 입혀서는 안된다는 것이다. 상기 목적에 따라 안전규격은 전지내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있으며, 그 중에서도 과충전은 가장 시급히 해결해야 할 문제이다.Among the secondary batteries currently applied, lithium secondary ion batteries developed in the early 1990s have higher operating voltage and significantly higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries that use an aqueous electrolyte solution. It is attracting attention as an advantage. However, such a lithium secondary ion battery has safety problems such as ignition and explosion caused by using an organic electrolyte, and has a disadvantage in that manufacturing is difficult. These batteries are produced by many companies, but their safety characteristics are different. The safety evaluation and safety of such a battery is very important, the most important consideration is that the battery should not injure the user in case of malfunction. According to the above purpose, the safety standard strictly regulates the ignition and the smoke in the battery, among which overcharge is the most urgent problem to be solved.

과충전시 리튬 이차 전지는 양극에서 탈리된 과잉의 리튬 이온이 삽입될 다수의 음극 자리가 존재하지 못하므로 음극 표면에 폭발이나 화재의 원인이 되는 리튬 덴드라이트 성장(dendrite growth)이 발생한다. 특히 고온 과충전시 전해액은 분해되기 시작하며, 고온으로 발화점(flash point)에 도달하면 발화 가능성이 높아진다. 그러나 전지 자체내로는 이러한 발열을 막지 못하기 때문에 현재 상태로서는 보호 회로를 장착하는 방법 등이 제안되고 있으나, 이러한 보호 회로의 이용은 전지팩의 소형화 및 저비용화에 큰 제약을 준다.In the case of overcharging, the lithium secondary battery does not have a plurality of negative electrode sites to which excess lithium ions desorbed from the positive electrode are inserted, thereby causing lithium dendrite growth that causes explosion or fire on the surface of the negative electrode. In particular, during high temperature overcharge, the electrolyte starts to decompose, and when the flash point is reached at a high temperature, the possibility of ignition increases. However, since the battery itself cannot prevent such heat generation, a method of attaching a protection circuit and the like has been proposed in the current state. However, the use of such a protection circuit greatly limits the miniaturization and cost of the battery pack.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 많은 해결 방법이 제시되어 왔으며, 최근에 유기 전해액 첨가제를 통한 해결방법이 제시되고 있으나 전해액 첨가제들에 의한 안전 기구는 충전의 전류치나 전지의 내부 저항에 따라서 주울 발열이 변동하고 타이밍이 고르지 못한 단점이 있었다. 또한 내압을 이용해서 전류를 차단하는 소자를 이용할 경우 소자가 전지 내부의 공간을 필요로 하기 때문에 고용량화에 방해가 되며, 또한 기타 전지 성능의 감소를 항상 수반하게 된다. In order to solve this problem, many solutions have been proposed. Recently, solutions through organic electrolyte additives have been proposed. However, the safety mechanism of electrolyte additives causes Joule heating to vary depending on the current value of charging or the internal resistance of the battery. The timing was uneven. In addition, when using a device that cuts off the current using the breakdown voltage, the device requires space inside the battery, which hinders the increase in capacity, and always involves a decrease in other battery performance.

본 발명자는 상기에 언급된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부에 고분자 바인더층이 형성된 분리막의 구성 성분으로 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도(Tm)를 갖는 고분자를 사용하는 경우, 과충전 또는 전지의 오작동으로 인한 전지 내부의 온도 상승시 상기 고분자의 낮은 용융 온도로 인한 분리막의 기공 폐색(shut down) 및 이로 인한 전지의 저항 증가, 쇼트된 회로 전류의 감소 등으로 전지의 안전성이 향상된다는 것을 발견하였다.The present inventors use a polymer having a melting temperature (Tm) in the range of 90 to 130 ℃ as a component of the separator in which a polymer binder layer is formed on part or all of the inorganic particle surface in order to solve the problems of the prior art mentioned above. When the temperature rises inside the battery due to overcharge or malfunction of the battery, the battery may be shut down due to the pore shut down of the separator due to the low melting temperature of the polymer, thereby increasing the resistance of the battery, and reducing the short circuit current. It has been found that the safety is improved.

이에, 본 발명은 상기 온도 범위의 용융 온도를 갖는 고분자를 포함하는 분리막 및 상기 분리막을 구비한 전기 화학 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a separator comprising a polymer having a melting temperature in the above temperature range and an electrochemical device having the separator.

본 발명은 (a) 무기물 입자; 및 (b) 상기 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부에 형성된 고분자 바인더층을 포함하며, 고분자 바인더층에 의해 서로 부착된 무기물 입자들 사이의 빈 공간(interstitial volume)으로 인해 기공이 형성된 분리막으로서, 상기 고분자는 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도(Tm)를 갖는 것을 특징으로 하는 분리막 및 상기 분리막을 포함하는 전기 화학 소자를 제공한다.The present invention (a) inorganic particles; And (b) a polymer binder layer formed on part or all of the surface of the inorganic particles, wherein the pores are formed due to an interstitial volume between the inorganic particles attached to each other by the polymer binder layer, wherein the polymer Provides a separator and an electrochemical device comprising the separator, characterized in that it has a melting temperature (Tm) in the range of 90 to 130 ℃.

본 발명에 따라 제조된 분리막은 과충전 또는 전지의 내부 및 외부 요인에 의해 전지의 온도가 비정상적으로 상승한 경우 분리막 내 분산된 고분자의 낮은 용융 온도로 인해 분리막의 기공부가 폐색(shut down)됨으로써, 전지의 열적 안전성 향상을 도모할 수 있다. In the separator prepared according to the present invention, when the temperature of the battery is abnormally increased due to overcharge or internal and external factors of the battery, the pores of the separator are shut down due to the low melting temperature of the polymer dispersed in the separator, It is possible to improve the thermal safety.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부에 고분자 바인더층이 형성된 내열성 세라믹 분리막의 구성 성분으로서, 종래 분리막 기재로 사용된 고분자(Tm = 130~200℃) 보다 낮은 용융 온도(Tm = 90~130℃)를 갖는 고분자를 무기물 입자의 바인더로 사용하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a component of a heat-resistant ceramic separator in which a polymer binder layer is formed on part or all of an inorganic particle surface, and has a lower melting temperature (Tm = 90-130 ° C.) than a polymer (Tm = 130-200 ° C.) conventionally used as a separator substrate. It is characterized by using a polymer having a) as a binder of the inorganic particles.

상기와 같은 고분자의 물성으로 인해, 본 발명의 분리막은 안전성 향상을 도모할 수 있다. 즉, 종래 리튬 이차 전지용 분리막은 130 내지 200℃의 온도 범위에서 용융되는 폴리올레핀 계열 고분자를 사용함으로써, 과충전 또는 외부 및 내부 자극에 의해 발생된 비정상적인 열로 인한 분리막의 열수축이 발생되고 이로 인해 전지의 발화 및 폭발 등이 직결됨으로써, 전지의 급격한 안전성 저하 현상이 발생하였다. Due to the physical properties of the polymer as described above, the separator of the present invention can improve the safety. That is, conventional separators for lithium secondary batteries use a polyolefin-based polymer that is melted at a temperature in the range of 130 to 200 ° C., thereby causing thermal contraction of the separator due to abnormal heat generated by overcharging or external and internal stimuli, thereby igniting the battery and The explosion and the like were directly connected to each other, causing a sudden drop in safety of the battery.

이에 비해, 본 발명의 분리막은 당업계에서 사용되는 종래 고분자보다 낮은 용융 온도를 갖는 고분자를 무기물 입자의 표면에 형성된 바인더로 사용함으로써, 과충전; 또는 외부 및 내부 자극에 의해 전지의 온도가 90 내지 130℃의 범위로 상승하는 경우 분리막을 구성하는 상기 고분자가 우선적으로 용융하고, 이로 인해 상기 고분자로 연결된 무기물 입자간의 기공 구조도 폐색됨으로써 전지의 저항 증가 및 전류의 감소를 유발하게 된다. 특히, 상기 고분자가 용융되는 온도 범위에서는 전지의 발화나 폭발 현상으로 직결되기 어려우므로, 전술한 극한 상황을 미연에 방지하고 전지의 안전성 향상을 도모할 수 있다. In contrast, the separator of the present invention, by using a polymer having a lower melting temperature than the conventional polymer used in the art as a binder formed on the surface of the inorganic particles, overcharge; Alternatively, when the temperature of the battery rises in the range of 90 to 130 ° C. due to external and internal stimulation, the polymer constituting the separator is preferentially melted, thereby blocking the pore structure between the inorganic particles connected to the polymer, thereby preventing battery resistance. It causes an increase and a decrease in current. In particular, in the temperature range in which the polymer is melted, it is difficult to directly connect to a ignition or explosion phenomenon of the battery, thereby preventing the aforementioned extreme situation in advance and improving the safety of the battery.

또한, 본 발명의 분리막은 또 다른 구성 성분인 무기물 입자가 갖는 200℃ 이상의 내열성(耐熱性)으로 인해, 종래 분리막의 열수축에 의한 안전성 저하를 방지할 수 있다.In addition, the separator of the present invention can prevent deterioration in safety due to heat shrinkage of the conventional separator due to the heat resistance of 200 ° C. or higher of the inorganic particles, which is another component.

본 발명에 따른 분리막의 구성 성분 중 하나는 전술한 분리막 폐색으로 인해 전지의 안전성 향상을 도모할 수 있는 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도(melting point, Tm)를 갖는 고분자이다. 상기 고분자는 안전성 향상 효과 이외에, 종래 고분자가 수행하는 바인더 역할, 즉 무기물 입자들을 서로 연결 및 안정하게 고정시켜줌으로써, 최종 제조되는 분리막의 기계적 물성 저하를 방지할 수 있다.One of the components of the separator according to the present invention is a polymer having a melting point (Tm) in the range of 90 to 130 ° C. which can improve the safety of the battery due to the aforementioned membrane blockage. In addition to the effect of improving the safety, the polymer may serve as a binder to perform the conventional polymer, that is, by inorganic particles are connected to each other and stably fixed, it is possible to prevent the mechanical properties of the final membrane produced.

상기 용융 온도가 90 내지 130℃의 범위인 고분자는 당업계에 알려진 통상적인 폴리에틸렌(Polyethylene) 계열 고분자 및 이들의 공중합체가 바람직하며, 이들의 비제한적인 예로는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 염소화 폴리에틸렌(염소화도 0 내지 50%), 폴리메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌-폴리메타크릴레이트 공중합체(PE-co-PMMA), 폴리에틸렌-폴리에틸렌 옥사이드 공중합체(PE-co-PEO), 폴리에틸렌-폴리에틸렌글리콜(PE-co-PEG) 또는 이들의 혼합체 등이 있다. 이외에도 상술한 특성을 포함하는 물질이라면 어느 재료라도 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 폴리에틸렌 계열 고분자는 흡열량(ΔH)이 높아 전지 내부의 열 발생시 분리막을 효과적으로 덮어 폐색 기능을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 분산성이 좋은 장점이 있다.The polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C. is a conventional polyethylene-based polymer and copolymers thereof known in the art, and non-limiting examples thereof include low density polyethylene (LDPE) and linear low density polyethylene. (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), chlorinated polyethylene (from 0 to 50% chlorination), polymethacrylate (PMMA), polyethylene-polymethacrylate copolymer (PE-co-PMMA), polyethylene-polyethylene oxide air Copolymer (PE-co-PEO), polyethylene-polyethylene glycol (PE-co-PEG), or a mixture thereof. In addition, any material can be used singly or in combination as long as it contains the above-described properties. The polyethylene-based polymer has a high endothermic amount (ΔH), which effectively covers the separator and generates a blocking function when heat is generated inside the battery, and has a good dispersibility.

전술한 폴리에틸렌 계열 고분자의 평균 분자량은 1,000 내지 1,000,000 범위가 바람직하다. The average molecular weight of the above-described polyethylene-based polymer is preferably in the range of 1,000 to 1,000,000.

본 발명에 따른 분리막의 구성 성분 중 다른 하나는 당업계에서 통상적으로 사용되는 무기물 입자이다. 이의 비제한적인 예로는 SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO, Y2O3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), BaTiO3, hafnia (HfO2), SrTiO3 등이 있다. Another of the components of the separator according to the present invention are inorganic particles commonly used in the art. Non-limiting examples thereof include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, CaO, ZnO, Y 2 O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT), PB (Mg 3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), It includes BaTiO 3, hafnia (HfO 2) , SrTiO 3.

상기 무기물 입자는 최종 세라믹 분리막을 제조하는 주성분으로서, 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)을 만들어 미세 기공을 형성하는 역할과 물리적 형태를 유지할 수 있는 일종의 스페이서(spacer) 역할을 겸하게 된다. 또한, 무기물 입자는 일반적으로 200℃ 이상의 고온이 되어도 물리적 특성이 변하지 않는 특성을 갖기 때문에, 형성된 분리막이 탁월한 내열성을 갖게 된다. 특히 전술한 무기물 입자 중 SiO2를 제외한 무기물 입자는 5 이상의 고유전율을 나타내므로, 전지 내에서 이동하는 리튬 이온을 용이하게 전달하여 전지의 성능 향상을 기대할 수 있다.The inorganic particles serve as a main component for manufacturing the final ceramic separator and serve as a spacer for forming micropores by forming an interstitial volume between the inorganic particles and maintaining a physical form. In addition, since the inorganic particles generally have a property that physical properties do not change even at a high temperature of 200 ° C. or more, the formed separator has excellent heat resistance. In particular, the inorganic particles excluding SiO 2 of the above-described inorganic particles exhibit a high dielectric constant of 5 or more, and thus can easily transfer lithium ions moving in the battery, thereby improving performance of the battery.

본 발명에 따른 분리막은 구성 성분인 무기물 입자의 크기, 무기물 입자의 함량 및 무기물 입자와 고분자의 조성을 조절함으로써 분리막의 기공 크기 및 두께를 조절할 수 있으며, 상기와 같은 인자(factor)들을 조절함으로써 90 내지 130℃의 온도 범위를 벗어나는 경우 고분자의 용융에 의한 분리막의 폐색 (shut down) 기능이 발휘될 수 있다. The separator according to the present invention can adjust the pore size and thickness of the separator by adjusting the size of the inorganic particles, the content of the inorganic particles and the composition of the inorganic particles and the polymer, and by adjusting the factors such as 90 to 90 If it is out of the temperature range of 130 ℃ can shut down (shut down) function of the membrane due to the melting of the polymer can be exhibited.

상기와 같은 기능을 발휘하기 위해서, 무기물 입자의 크기는 0.01 내지 10㎛ 범위인 것이 바람직하나, 이를 특별히 제한하지는 않는다. 0.01㎛ 미만일 경우에는 분산성이 저하되어 분리막의 구조 및 물성을 조절하기가 어려우며, 10㎛를 초과할 경우에는 동일한 고형분 함량으로 제조되는 분리막의 두께가 증가하여 기계적 물성이 저하되며, 또한 지나치게 큰 기공 크기로 인해 전지의 충방전시 내부 단락이 일어날 확률이 높아진다. In order to exhibit the function as described above, the size of the inorganic particles is preferably in the range of 0.01 to 10㎛, but not particularly limited thereto. If the thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to control the structure and physical properties of the separation membrane. If the thickness is more than 10 μm, the thickness of the separator manufactured with the same solids content is increased, and the mechanical properties are lowered. The size increases the likelihood of internal short circuits during battery charging and discharging.

상기 무기물 입자 대비 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자의 조성비(부피비)는 70~99%: 1~30%인 것이 바람직하다. The composition ratio (volume ratio) of the polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C relative to the inorganic particles is preferably 70 to 99%: 1 to 30%.

고분자의 함량이 1 부피% 미만인 경우 무기물 입자를 바인딩하는 효과가 미약할 뿐만 아니라 원하는 폐색 기능을 구현할 수 없으며, 30 부피%를 초과하는 경우 열수축이 발생할 수 있으며, 또한 무기물 입자간에 형성된 기공 크기 및 기공도가 감소하여 전지 자체의 열적 안전성 및 성능 저하가 야기된다.When the content of the polymer is less than 1% by volume, the effect of binding the inorganic particles is not only insignificant, and the desired blocking function may not be realized, and when the content of the polymer is more than 30% by volume, heat shrinkage may occur, and the pore size and pores formed between the inorganic particles The degree is reduced resulting in a decrease in thermal safety and performance of the cell itself.

본 발명에 따른 분리막은 전술한 무기물 입자 및 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자 이외에, 추가적으로 기공부를 갖는 다공성 기재를 포함할 수 있다. The separator according to the present invention may include a porous substrate having additional pores in addition to the above-described inorganic particles and a polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C.

이때 분리막은 다공성 기재의 표면 및/또는 기재 중 기공부 일부에 상기 무기물 입자와 고분자로 이루어진 층(layer)이 형성되며, 상기 층은 무기물 입자간의 빈 공간으로 인해 기공 구조가 형성된다.In this case, the separator is formed on the surface of the porous substrate and / or a portion of the pores of the substrate, and a layer made of the inorganic particles and the polymer is formed, and the layer has a pore structure due to the empty space between the inorganic particles.

상기 기공부를 갖는 다공성 기재는 당업계에 알려진 통상적인 폴리올레핀 계열 고분자를 사용할 수 있으며, 특히 용융 온도 200℃ 이상인 내열성인 것이 바람직하다. 상기 용융 온도 200℃ 이상인 다공성 기재 재료의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로 (polyphenylenesulfidro), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 또는 이들의 혼합체 등이 있으며, 기타 내열성 엔지니어링 플라스틱을 제한 없이 사용할 수 있다.The porous substrate having the pores may use a conventional polyolefin-based polymer known in the art, and particularly preferably has a heat resistance of 200 ° C. or more. Non-limiting examples of the porous substrate material having a melting temperature of 200 ℃ or more include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polyamide, poly Carbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfidro, polyethylenenaphthalene or these And heat-resistant engineering plastics can be used without limitation.

상기 다공성 기재의 두께, 기공 크기 및 기공도는 특별한 제한이 없으며, 당업계에 통상적인 범위내에서 조절 가능하다. The thickness, pore size, and porosity of the porous substrate are not particularly limited and may be adjusted within a range conventional in the art.

무기물 입자 및 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자의 혼합물을 단독으로 사용하여 제조되거나 또는 기공부를 갖는 다공성 기재상에 상기 혼합물을 코팅하여 형성된 본 발명의 분리막은 0.01 내지 50㎛ 크기의 기공을 포함하는 것이 적절하며, 특히 0.1 내지 10㎛ 범위가 바람직하다. 또한 상기 분리막의 기공도(porosity)는 5 내지 95% 범위가 적절하며, 특히 30 내지 70% 범위가 바람직하다. 30% 미만인 경우 리튬 이온 전달에 방해가 되어 전지의 수명 특성을 비롯한 성능에 역효과를 줄 수 있으며, 70%를 초과하는 경우 기계적 강도가 저하되어 전지의 조립성 및 공정성에 악영향을 줄 수 있다.The separator of the present invention prepared by using a mixture of inorganic particles and a polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C. alone or formed by coating the mixture on a porous substrate having pores has pores having a size of 0.01 to 50 μm. It is appropriate to include, in particular a range of 0.1 to 10㎛. In addition, the porosity (porosity) of the separator is appropriately in the range of 5 to 95%, particularly preferably in the range of 30 to 70%. If less than 30% may interfere with the lithium ion transfer may adversely affect the performance and performance of the battery, and if greater than 70%, the mechanical strength is lowered, which may adversely affect the assembly and processability of the battery.

또한, 본 발명에 따른 분리막의 두께는 1 내지 100㎛ 범위인 것이 바람직하며, 특히 1 내지 10㎛ 범위인 것이 더욱 바람직하다. 1㎛ 미만인 경우 열수축이 없으며 열적 안전성이 우수한 본 발명의 분리막 특성을 제대로 구현하기 어려우며, 10㎛를 초과하는 경우 종래 분리막의 역할을 수행할 수 없게 된다. In addition, the thickness of the separator according to the present invention is preferably in the range of 1 to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 10 μm. If it is less than 1㎛ it is difficult to properly implement the membrane properties of the present invention excellent in thermal stability and excellent thermal safety, if it exceeds 10㎛ it will not be able to perform the role of the conventional separator.

본 발명에 따라 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부를 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자로 코팅하는 방법은 당업계에서 알려진 통상적인 코팅 방법을 사용할 수 있다.According to the present invention, a method of coating a part or all of the inorganic particle surface with a polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C. may use conventional coating methods known in the art.

이하, 본 발명에 따른 제조 방법의 일 실시 형태를 들어 설명하면, (a) 90 내지 130℃의 용융 온도를 갖는 고분자를 이용하여 고분자 액을 제조하는 단계; (b) 상기 고분자 액(a)에 무기물 입자를 첨가 및 혼합하는 단계; 및 c) 상기 단계 b)의 혼합물을 기재에 코팅한 후 건조하는 단계; 필요에 따라 상기 기재를 탈착하는 단계를 포함할 수 있다.Hereinafter, describing an embodiment of the production method according to the present invention, (a) preparing a polymer liquid using a polymer having a melting temperature of 90 to 130 ° C .; (b) adding and mixing inorganic particles to the polymer liquid (a); And c) coating the mixture of step b) on a substrate and then drying; If necessary, it may include the step of detaching the substrate.

우선, 1) 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자를 이용하여 고분자 액을 제조한다.First, 1) to prepare a polymer liquid using a polymer having a melting temperature range of 90 to 130 ℃.

상기 고분자는 90 내지 130℃ 범위에서 용융되므로, 상기 온도 범위 또는 그 이상의 열을 가하여 액상으로 제조하거나 또는 상기 고분자와 용해도 지수가 유사하며 끓는점(boiling point)이 낮은 용매, 예를 들면 아세톤, 알코올 또는 NMP 등을 사용하여 분산시켜 사용할 수 있다. The polymer is melted in the range of 90 to 130 ° C., so that the polymer is prepared in a liquid phase by applying heat above or above the temperature range, or a solvent having a similar solubility index and low boiling point, for example, acetone, alcohol, or the like. It can be used by dispersing using NMP or the like.

2) 제조된 고분자 액에 무기물 입자를 첨가 및 분산시켜 무기물 입자 및 고분자의 혼합물을 제조한다. 2) A mixture of inorganic particles and a polymer is prepared by adding and dispersing inorganic particles to the prepared polymer liquid.

상기에 있어서, 고분자 액에 무기물 입자를 첨가한 후, 무기물 입자의 파쇄를 실시하는 것이 바람직하다. 이때 파쇄 시간은 1 내지 20시간이 적절하며, 파쇄된 무기물 입자의 입도는 상기에 언급된 바와 같이 0.01 내지 10㎛가 바람직하다. 파쇄 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 특히 볼밀(ball mill)법이 바람직하다. In the above, it is preferable to grind | pulverize an inorganic particle after adding an inorganic particle to a polymer liquid. In this case, the crushing time is suitably 1 to 20 hours, and the particle size of the crushed inorganic particles is preferably 0.01 to 10 μm as mentioned above. As the shredding method, a conventional method can be used, and a ball mill method is particularly preferable.

무기물 입자 및 고분자로 구성되는 혼합물의 조성은 크게 제약이 없으나, 이에 따라 최종 제조되는 본 발명의 분리막 두께, 기공 크기 및 기공도를 조절할 수 있으며, 또한 분리막의 기공 폐색과 관련하여 조절할 수 있다. The composition of the mixture consisting of inorganic particles and polymers is not particularly limited, and accordingly, the membrane thickness, pore size, and porosity of the present invention to be prepared can be controlled, and can also be controlled in relation to the pore occlusion of the membrane.

3) 제조된 무기물 입자 및 고분자의 혼합물을 기재(substrate)상에 코팅한 후 건조함으로써 본 발명의 분리막을 얻을 수 있다. 3) The membrane of the present invention can be obtained by coating a mixture of the prepared inorganic particles and polymer on a substrate and then drying.

이때, 기재는 당업계에서 통상적으로 사용되는 테프론 시트나 이와 유사한 필름을 사용할 수 있으며, 또한 기공부를 갖는 다공성 기재도 사용 가능하다. 또한, 필요에 따라 상기 기재를 탈착할 수도 있다. In this case, the substrate may use a Teflon sheet or a similar film commonly used in the art, and a porous substrate having pores may also be used. Moreover, the said base material can also be detach | desorbed as needed.

또한, 무기물 입자 및 고분자의 혼합물을 코팅하는 공정은 통상적인 코팅 방법을 사용할 수 있다. 특히 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식을 통해 도포하는 것이 바람직하다.In addition, the process of coating the mixture of inorganic particles and polymer may use a conventional coating method. In particular, it is preferable to apply by dip coating, die coating, roll coating, comma coating or a mixture thereof.

상기 단계 중, 기공을 갖는 다공성 기재상에 상기 혼합물을 코팅하여 본 발명의 분리막을 제조할 수 있는데, 이때 무기물 입자와 고분자의 혼합물은 기공을 갖는 다공성 기재의 표면 뿐만 아니라 기재 중 기공부 일부에도 침투하여 코팅될 수 있다.In the above step, the membrane of the present invention may be prepared by coating the mixture on a porous substrate having pores, wherein the mixture of inorganic particles and polymer penetrates not only the surface of the porous substrate having pores but also a part of pores in the substrate. Can be coated.

이와 같이 제조된 분리막은 리튬 이차 전지의 분리막(separator)으로 사용할 수 있다. 이때, 상기 분리막은 전술한 바와 같이 고분자의 용융으로 인한 분리막 내 기공부를 자동 폐색(auto shut down)시킴으로써, 발화 및 폭발 현상을 미연에 방지하고 전지의 열적 안전성을 향상시킬 수 있다. The separator prepared as described above may be used as a separator of a lithium secondary battery. In this case, as described above, by automatically shutting down pores in the membrane due to melting of the polymer, the separator may prevent ignition and explosion in advance and improve thermal safety of the battery.

또한, 상기 분리막은 전극의 최외각 dummy 호일에 사용할 수 있다. 최외각 dummy에 사용된 경우, 외부 충격에 의한 전지의 최외각 단락을 먼저 유도함으로써 전지의 안전성을 배가(倍加)시킬 수 있다. In addition, the separator may be used for the outermost dummy foil of the electrode. When used in the outermost dummy, the safety of the battery can be doubled by first inducing the outermost short circuit of the battery due to external impact.

본 발명은 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 상기 분리막 및 전해질을 포함하는 전기 화학 소자(electrochemical device)를 제공한다. The present invention provides an electrochemical device including an anode, a cathode, the separator and an electrolyte interposed between the anode and the cathode.

전기 화학 소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 2차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 상기 전기 화학 소자를 하나 또는 그 이상 구비하여 전기 화학 소자 팩을 제조할 수 있으며, 이때 각 전기 화학 소자는 병렬 또는 직렬 연결의 조합으로 구성될 수 있다. Electrochemical devices include all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples thereof include all kinds of primary, secondary cells, fuel cells, solar cells, or capacitors. One or more electrochemical devices may be provided to manufacture an electrochemical device pack, where each electrochemical device may be configured in a combination of parallel or series connections.

본 발명에 따른 전기 화학 소자의 일 실시 양태로서, a) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극; b) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 음극활물질을 포함하는 음극; c) 상기한 분리막; 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다. As an embodiment of the electrochemical device according to the present invention, a) a positive electrode comprising a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium; b) a negative electrode comprising a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium; c) the separator described above; And it provides a lithium secondary battery comprising an electrolyte.

상기 리튬 이차 전지는 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함한다. The lithium secondary battery includes a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery.

리튬 이차 전지는 당 기술 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 양극과 음극 사이에 상기 분리막을 개재(介在)한 후 액체 전해액을 투입하여 제조한다. 이때 전술한 바와 같이 전지의 최외각 dummy에 상기 분리 막을 사용할 수 있다.The lithium secondary battery may be manufactured by a conventional method known in the art, for example, by interposing the separator between a positive electrode and a negative electrode and then introducing a liquid electrolyte. In this case, the separation membrane may be used for the outermost dummy of the battery as described above.

전술한 분리막과 함께 적용될 전극으로는 크게 제한이 없으나, 양극활물질은 리튬 망간 산화물(lithiated magnesium oxide), 리튬 코발트 산화물(lithiated cobalt oxide), 리튬 니켈 산화물 (lithiated nickel oxide) 또는 이들의 조합에 의해서 형성되는 복합 산화물 등과 같이 리튬 흡착 물질(lithium intercalation material)을 주성분으로 하고, 이것이 양극 전류 집전체, 즉 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의해서 제조되는 호일(foil)과 결착된 형태로 양극이 구성된다.The electrode to be used together with the aforementioned separator is not particularly limited, but the cathode active material is formed by lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, or a combination thereof. Lithium adsorption material (lithium intercalation material) as a main component, such as a composite oxide, etc., and the positive electrode is configured in the form of binding with a foil produced by a positive electrode current collector, that is, aluminum, nickel or a combination thereof.

음극활물질은 리튬 금속, 또는 리튬 합금과 카본(carbon), 석유 코크(petroleum coke), 활성화 카본(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 카본류 등과 같은 리튬 흡착 물질을 주성분으로 하고, 이것이 음극 전류 집전체, 즉 구리, 금, 니켈 혹은 구리 합금 혹은 이들의 조합에 의해서 제조되는 호일과 결착된 형태로 음극이 구성된다.The negative electrode active material is mainly composed of lithium metal or lithium alloy and lithium adsorption material such as carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite or other carbons. The negative electrode is configured in the form of a binder bound to a current collector, that is, a foil made of copper, gold, nickel or a copper alloy or a combination thereof.

본 발명에서 사용될 전해질은 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, ASF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디프로필카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 디메틸설프옥사이드(dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile), 디메톡시에탄(dimethoxyethane), 디에톡시에탄 (diethoxyethane), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 감마 부티로락톤(γ-butyrolactone) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 및 해리된 것이 바람직하다.The electrolyte used in the present invention is A + B - A salt of the structure, such as, A + is Li +, Na +, and comprising an alkali metal cation or an ion composed of a combination thereof, such as K +, B - is PF 6 - , BF 4 -, Cl -, Br -, I -, ClO 4 -, ASF 6 -, CH 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 -, N (CF 3 SO 2) 2 -, C (CF 2 SO 2 3 ) Salts containing ions consisting of anions such as 3 - or combinations thereof include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), and dimethyl carbonate (dimethyl). carbonate, DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethyl methyl carbonate preferably dissolved and dissociated in an organic solvent consisting of carbonate, EMC), gamma butyrolactone or mixtures thereof.

본 발명에 따른 분리막을 전지로 적용하는 공정으로는 일반적인 공정인 권취(winding) 이외에도 분리막과 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다. As a process of applying the separator according to the present invention as a battery, a lamination (stacking) and folding (folding) process of the separator and the electrode may be performed in addition to the general winding process.

본 발명의 분리막이 상기 공정 중 적층 공정에 적용될 경우, 전지의 열적 안전성 향상 효과는 현저해진다. 이는 일반적인 권취 공정에 의해 제조된 전지에 비해 적층 및 접음 공정으로 제조된 전지는 분리막의 열 수축이 더욱 심하게 일어나는데 기인한다. 또한, 적층(lamination, stack) 공정은 본 발명의 분리막 중 고분자의 우수한 접착력 특성으로 인해 쉽게 조립이 가능한 장점이 있다. 이때 주성분인 무기물 입자 및 고분자의 함량에 의해 접착력 특성이 조절될 수 있다.When the separator of the present invention is applied to the lamination step in the above process, the thermal safety improvement effect of the battery becomes remarkable. This is due to the heat shrinkage of the separator in the battery produced by the lamination and folding process is more severe than the battery produced by the general winding process. In addition, the lamination (lamination, stack) process has the advantage that can be easily assembled due to the excellent adhesive properties of the polymer in the separator of the present invention. At this time, the adhesion properties can be controlled by the content of the inorganic particles and the polymer as the main component.

본 발명은 하기의 실시예 및 실험예에 의거하여 더욱 상세히 설명된다. 단, 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 이들만으로 한정하는 것은 아니다.The invention is explained in more detail based on the following examples and experimental examples. However, Examples and Experimental Examples are for illustrating the present invention and are not limited to these.

[실시예 1]Example 1

1-1. 분리막 제조1-1. Separator manufacturing

용융 온도가 90℃인 폴리에틸렌 고분자를 90℃의 온도에서 약 12시간 이상 용융시켜 고분자 액을 제조한다. 이 고분자 액에 입경이 약 400nm인 BaTiO3 분말을 전체 고형분 20 중량%로 첨가하고 분산시켜 혼합액(BaTiO3 / LDPE = 80:20 (중량비))을 제조한다. 닥터 블레이드(doctor blade)법을 이용하여 제조된 혼합액을 테플론 시트(sheet) 기재상에 코팅 및 건조하며, 이후 테플론 시트에서 탈착시켜 최종적인 분리막을 얻는다. A polymer liquid is prepared by melting a polyethylene polymer having a melting temperature of 90 ° C. for at least about 12 hours at a temperature of 90 ° C. BaTiO 3 powder having a particle size of about 400 nm was added to this polymer liquid at 20% by weight of total solids and dispersed to prepare a mixed solution (BaTiO 3 / LDPE = 80: 20 (weight ratio)). The mixed solution prepared using the doctor blade method is coated and dried on a Teflon sheet substrate, and then detached from the Teflon sheet to obtain a final separator.

1-2. 리튬 이차 전지 제조1-2. Lithium secondary battery manufacturing

양극 제조Anode manufacturing

양극 활물질로 LiCoO2 94 중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 3 중량%, 결합제로 PVdF 3 중량%를 용제인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조한다. 상기 양극 혼합물 슬러리를 양극 집전체인 두께가 20㎛ 정도인 알루미늄(Al) 박막에 도포 및 건조하여 양극을 제조한다.A positive electrode mixture slurry was prepared by adding 94 wt% of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 3 wt% of carbon black as a conductive agent, and 3 wt% of PVdF as a binder to N-methyl-2 pyrrolidone (NMP) as a solvent. . The positive electrode mixture slurry is coated and dried on an aluminum (Al) thin film having a thickness of about 20 μm, which is a positive electrode current collector, to prepare a positive electrode.

음극 제조Cathode manufacturing

음극 활물질로 탄소 분말, 결합제로 PVdF, 도전제로 카본 블랙(carbon black)을 각각 96 중량%, 3 중량% 및 1 중량%로 하여 용제인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조한다. 상기 음극 혼합물 슬러리를 음극 집전체인 두께가 10㎛인 구리(Cu) 박막에 도포 및 건조하여 음극을 제조한다. A negative electrode mixture slurry was prepared by adding carbon powder as a negative electrode active material, PVdF as a binder, and carbon black as a conductive agent at 96 wt%, 3 wt%, and 1 wt%, respectively, to NMP as a solvent. The negative electrode mixture slurry is coated and dried on a thin copper (Cu) thin film having a thickness of 10 μm, which is a negative electrode current collector, to prepare a negative electrode.

전지 제조Battery manufacturing

상기 양극, 음극 및 상기 실시예 1-1에서 제조된 분리막을 스태킹(stacking) 방식을 이용하여 조립하며, 조립된 전지에 1M의 리튬헥사플로로포스페이트 (LiPF6)이 용해된 에틸렌카보네이트 / 프로필렌카보네이트 / 디에틸카보네이트 (EC/PC/DEC=30:20:50 중량%)계 전해액을 주입하여 리튬 이차 전지를 제조한다.The positive electrode, the negative electrode and the separator prepared in Example 1-1 were assembled using a stacking method, and ethylene carbonate / propylene carbonate in which 1 M lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in the assembled battery. A lithium secondary battery was prepared by injecting a diethyl carbonate (EC / PC / DEC = 30: 20: 50 wt%) electrolyte.

비교예 1. 리튬 이차 전지 제조Comparative Example 1. Manufacture of Lithium Secondary Battery

PP/PE/PP 분리막을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 리튬 이차 전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the PP / PE / PP separator was used.

실험예 1. 안전성 평가Experimental Example 1. Safety Evaluation

본 발명에 따라 제조된 분리막을 포함하는 리튬 이차 전지의 안전성을 평가하기 위하여, 하기와 같이 고온 노출(Hot Box) 및 과충전 (overcharge) 실험을 수행한다.In order to evaluate the safety of the lithium secondary battery including the separator prepared according to the present invention, a hot box and overcharge experiments are performed as follows.

실시예 1에서 제조된 리튬 이차 전지 및 대조군으로 상용화된 PP/PE/PP 분리막을 사용한 비교예 1의 전지를 사용하며, 각 전지들을 150℃ 및 160℃의 고온에서 각각 1시간 동안 보존하고, 이후 전지의 상태를 관찰하고, 과충전 실험 (6V/1A)후 전지의 상태를 관찰한다.The battery of Comparative Example 1 using the lithium secondary battery prepared in Example 1 and a commercially available PP / PE / PP separator as a control was used, and each of the batteries was stored at 150 ° C. and 160 ° C. for 1 hour, respectively. Observe the state of the cell and observe the state of the cell after the overcharge experiment (6V / 1A).

Claims (10)

(a) 무기물 입자; 및(a) inorganic particles; And (b) 상기 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부에 형성된 고분자 바인더층(b) a polymer binder layer formed on part or all of the surface of the inorganic particles 을 포함하며, 고분자 바인더층에 의해 서로 부착된 무기물 입자들 사이의 빈 공간(interstitial volume)으로 인해 기공이 형성된 분리막으로서, 상기 고분자는 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도(Tm)를 갖는 것을 특징으로 하는 분리막.And a separator in which pores are formed due to interstitial volume between inorganic particles attached to each other by a polymer binder layer, wherein the polymer has a melting temperature (Tm) in a range of 90 to 130 ° C. Separator. 제1항에 있어서, 상기 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 염소화폴리에틸렌, 폴리메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체(PE-co-PMMA), 폴리에틸렌-폴리에틸렌 옥사이드 공중합체(PE-co-PEO) 및 폴리에틸렌-폴리에틸렌 글리콜 공중합체(PE-co-PEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 분리막.The method of claim 1, wherein the polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C. comprises low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), chlorinated polyethylene, polymethacrylate (PMMA), polyethylene 1 type selected from the group consisting of -polymethyl methacrylate copolymer (PE-co-PMMA), polyethylene-polyethylene oxide copolymer (PE-co-PEO) and polyethylene-polyethylene glycol copolymer (PE-co-PEG) Separation membrane. 제1항에 있어서, 상기 무기물 입자는 Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), BaTiO3, hafnia (HfO2), SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO 및 Y2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 분리막.The method of claim 1, wherein the inorganic particles are Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT), PB (Mg 3 Nb 2/3 ) O With 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), BaTiO 3 , hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, CaO, ZnO and Y 2 O 3 Separation membrane is one or more selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 상기 무기물 입자 대비 90 내지 130℃ 범위의 용융 온도를 갖는 고분자의 조성비(부피비)는 70~99% : 1~30%인 분리막.The separation membrane of claim 1, wherein the composition ratio (volume ratio) of the polymer having a melting temperature in the range of 90 to 130 ° C relative to the inorganic particles is 70 to 99%: 1 to 30%. 제1항에 있어서, 상기 무기물 입자 표면의 전부 또는 일부에 고분자층이 형성된 분리막은 기공부를 갖는 다공성 기재를 추가적으로 포함하는 분리막.The separator according to claim 1, wherein the separator in which the polymer layer is formed on all or part of the surface of the inorganic particles further comprises a porous substrate having pores. 제5항에 있어서, 상기 다공성 기재의 재료는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로 (polyphenylenesulfidro) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 용융 온도 200℃ 이상의 내열성 재료군으로부터 선택된 1종 이상인 분리막.According to claim 5, The porous substrate material is polyethylene terephthalate (polyethyleneterephthalate), polybutylene terephthalate (polybutyleneterephthalate), polyester (polyester), polyacetal (polyacetal), polyamide (polyamide), polycarbonate (polycarbonate) ) Melting temperature consisting of polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfidro and polyethylenenaphthalene Separator which is at least one member selected from the group of heat resistant materials of not less than ℃. 제1항에 있어서, 상기 무기물 입자 및 고분자 바인더로 형성된 층의 두께는 1 내지 10㎛ 범위인 분리막.The separation membrane of claim 1, wherein the thickness of the layer formed of the inorganic particles and the polymer binder is in the range of 1 to 10 μm. a) 양극;a) an anode; b) 음극;b) a cathode; c) 상기 양극과 음극 사이에 개재된 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 분리막; 및c) the separator of any one of claims 1 to 7 interposed between the anode and the cathode; And d) 전해질d) electrolyte 을 포함하는 전기 화학 소자.Electrochemical device comprising a. 제8항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 리튬 이차 전지인 소자.The device of claim 8, wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery. 제8항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 소자의 최외각 dummy 호일에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 분리막을 사용한 전기 화학 소자. The electrochemical device according to claim 8, wherein the electrochemical device uses the separator of any one of claims 1 to 7 as an outermost dummy foil of the device.
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