KR20120111287A - Apparatus for preparing for separator and preparing method using it - Google Patents

Apparatus for preparing for separator and preparing method using it Download PDF

Info

Publication number
KR20120111287A
KR20120111287A KR1020110029692A KR20110029692A KR20120111287A KR 20120111287 A KR20120111287 A KR 20120111287A KR 1020110029692 A KR1020110029692 A KR 1020110029692A KR 20110029692 A KR20110029692 A KR 20110029692A KR 20120111287 A KR20120111287 A KR 20120111287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solvent
separator
porous substrate
porous
inorganic particles
Prior art date
Application number
KR1020110029692A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101491058B1 (en
Inventor
이주성
유보경
김종훈
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR20110029692A priority Critical patent/KR101491058B1/en
Publication of KR20120111287A publication Critical patent/KR20120111287A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101491058B1 publication Critical patent/KR101491058B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007After-treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42Acrylic resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426Fluorocarbon polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443Particulate material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for preparing a separator is provided to prevent thermal deformation of a separator, to collect solvent and to accept various solvents by using a non-heating type drying method. CONSTITUTION: An apparatus(100) for preparing a separator comprises a porous substrate supply unit(120) supplying a planar porous substrate(110), a coating unit arranged on a first side of the porous substrate and coating the first plane of the porous substrate with slurry comprising a mixture of a binder polymer and solvent, and solvent removal units(140,150) arranged on a second side of the porous substrate and removing the solvent from the porous substrate coated with the slurry by using pressure difference between the first side and the second side.

Description

세퍼레이터의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법{Apparatus for preparing for separator and preparing method using it}Apparatus for preparing for separator and preparing method using it}

본 발명은 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 다공성 코팅층의 용매를 제거하는 제조장치 및 그 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a manufacturing apparatus for a separator having a porous coating layer and a method for manufacturing the same, and to a manufacturing apparatus for removing a solvent of the porous coating layer and a method thereof.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지면서, 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차에까지 그 적용분야가 확대되고 있으며, 이와 관련된 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차 전지의 개발이 관심의 촛점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서, 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위한 연구 개발이 진행되고 있다.Recently, as the interest in energy storage technology is increasing, the field of application is expanding to mobile phones, camcorders, notebook PCs, and even electric vehicles, and efforts for research and development of electrochemical devices related thereto are becoming more and more specific. The electrochemical device is the most attracting field in this respect, and the development of a secondary battery capable of charging and discharging has been the focus of attention, and in recent years in the development of such a battery, research to improve the capacity density and specific energy Development is in progress.

현재 적용되고 있는 이차 전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고, 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. 그러나, 이러한 리튬 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조 공정이 까다로운 단점이 있다. 최근의 리튬 이온 고분자 전지는 이러한 리튬 이온 전지의 약점을 개선하여 차세대 전지의 하나로 꼽히고 있으나 아직까지 전지의 용량이 리튬 이온 전지와 비교하여 상대적으로 낮고, 특히 저온에서의 방전 용량이 불충분하여 이에 대한 개선이 시급히 요구되고 있다.Among the secondary batteries currently applied, lithium secondary 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 ion battery has safety problems such as ignition and explosion due to the use of an organic electrolyte, and has a disadvantage in that the manufacturing process is difficult. Recently, the lithium ion polymer battery has been considered as one of the next generation batteries by improving the weakness of the lithium ion battery, but the capacity of the battery is still relatively lower than that of the lithium ion battery, and the discharge capacity is improved due to insufficient discharge capacity at low temperatures. This is urgently needed.

상기와 같은 전기화학소자들의 안전성 특성은 각각 다른 양상을 보인다. 이러한 전기화학소자의 안전성과 관련하여 가장 중요한 고려사항은 전기화학소자가 오작동시 사용자에게 상해를 입혀서는 안된다는 것이며, 이러한 목적으로 안전규격은 전기화학소자 내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다. 전기화학소자의 안전성 특성에 있어서, 전기화학소자가 과열되어 열폭주가 일어나거나 분리막이 관통될 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 특히, 전기화학소자의 분리막으로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 기재는 재료적 특성과 연신을 포함하는 제조공정 상의 특성으로 인하여 100도 이상의 온도에서 극심한 열 수축 거동을 보임으로서, 양극과 음극 사이의 단락을 일으키게 된다. 이러한 전기화학소자의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 특허공개공보 제10-2007-231호에는 다수의 기공을 갖는 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물을 코팅하여 형성한 다공성 유기-무기 코팅층을 구비하는 세퍼레이터가 제안되었다.The safety characteristics of the electrochemical devices as described above are different from each other. The most important consideration with regard to the safety of these electrochemical devices is that the electrochemical devices should not cause injury to the user in case of malfunction. For this purpose, the safety standard strictly regulates the ignition and smoke in the electrochemical devices. In the safety characteristics of the electrochemical device, there is a high possibility that an explosion occurs when the electrochemical device is overheated to cause thermal runaway or the separator penetrates. In particular, polyolefin-based porous substrates commonly used as separators for electrochemical devices exhibit extreme heat shrinkage behavior at temperatures of 100 degrees or more due to material characteristics and manufacturing process characteristics including stretching, and thus, a short circuit between the anode and the cathode. Will cause. In order to solve the safety problem of the electrochemical device, Korean Patent Publication No. 10-2007-231 discloses a porous organic material formed by coating a mixture of inorganic particles and a binder polymer on at least one surface of a porous substrate having a plurality of pores A separator having an inorganic coating layer has been proposed.

통상적으로 이러한 세퍼레이터의 제조공정에 있어서, 다공성 기재의 표면에 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물을 포함하는 슬러리를 코팅하고 열건조하여 유기-무기 코팅층을 형성하게 되는데, 열건조 과정에서의 가열로 인하여 다공성 기재의 변형이 일어날 염려가 있고, 또한 열건조 온도가 다공성 기재의 변형이 일어나지 않는 온도를 초과할 수 없으므로, 사용가능한 용매가 한정되므로, 세퍼레이터의 물성을 향상시키기 위한 용매의 선택이 제한되는 문제점이 있다.In general, in the manufacturing process of such a separator, a slurry containing a mixture of inorganic particles and a binder polymer is coated on a surface of the porous substrate and thermally dried to form an organic-inorganic coating layer. Since the deformation of the substrate may occur, and the heat-drying temperature may not exceed the temperature at which the deformation of the porous substrate does not occur, the solvent that can be used is limited, so that the selection of the solvent for improving the physical properties of the separator is limited. have.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 착상된 것으로서, 열가열 건조 과정이 필요 없는 세퍼레이터의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention has been conceived to solve the above problems, and to provide a method and apparatus for manufacturing a separator that does not require a heat-drying process as a technical problem.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 세퍼레이터의 제조장치는, 평면의 다공성 기재를 공급하는 다공성 기재 공급수단; 상기 공급되는 다공성 기재의 제1 면에 배치되며, 상기 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅하는 코팅수단; 상기 다공성 기재의 제2 면에 배치되며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 이용하여 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재로부터 상기 용매를 흡수하여 제거하는 용매 제거수단을 구비한다.In order to solve the above problems, the apparatus for manufacturing a separator according to an exemplary embodiment of the present invention, porous substrate supply means for supplying a porous substrate of the plane; Coating means disposed on a first side of the porous substrate to be supplied, and coating the first side of the porous substrate with a slurry including a mixture of inorganic particles, a binder polymer, and a solvent; It is disposed on the second side of the porous substrate, and the solvent removing means for absorbing and removing the solvent from the slurry-coated porous substrate using the pressure difference between the first surface and the second surface.

상기 세퍼레이터의 제조장치는 상기 용매 제거수단에 대향하는 상기 다공성 기재의 제1 면에 배치되며, 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급하는 용매제거유체 공급수단을 추가로 구비할 수 있다. 또한, 상기 용매제거유체는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 또는 이산화탄소 등을 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.The separator manufacturing apparatus may further include a solvent removing fluid supply means disposed on a first surface of the porous substrate facing the solvent removing means and supplying a solvent removing fluid to pass through the porous substrate coated with a slurry. Can be. In addition, the solvent removing fluid may be air, nitrogen, argon, helium or carbon dioxide, but is not limited thereto.

상기 코팅수단은 슬롯다이를 구비하는 코팅장치를 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The coating means may use a coating apparatus having a slot die, but is not limited thereto.

상기 용매 제거수단은 상기 다공성 기재의 제2 면과 접촉하며 주행하는 다공성 무한벨트; 상기 다공성 무한벨트를 구동시키는 구동부; 및 상기 다공성 무한벨트의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부를 구비할 수 있다.The solvent removing means comprises a porous endless belt traveling in contact with the second surface of the porous substrate; A driving unit for driving the porous endless belt; And a suction part positioned inside the porous endless belt and generating a pressure difference between the first surface and the second surface to absorb and remove the solvent.

또한, 상기 용매 제거수단은 상기 용매 제거수단은 상기 다공성 기재의 제2 면과 접촉하며 구동되는 속이 빈 원통형의 다공성 롤; 상기 다공성 롤과 대향되게 배치되고, 상기 제1 면과 접촉하며 구동되는 가이드 롤; 및 상기 다공성 롤의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부를 구비할 수 있다.In addition, the solvent removing means, the solvent removing means is a hollow cylindrical porous roll driven in contact with the second surface of the porous substrate; A guide roll disposed to face the porous roll and being in contact with the first surface; And a suction part disposed in the porous roll to absorb and remove the solvent by generating a pressure difference between the first surface and the second surface.

본 발명의 상기 다공성 기재로는, 미세 다공을 포함하는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 이들 필름들의 조합에 의해서 제조되는 다층 필름, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴, 또는 폴리비닐리덴 플로오라이드 헥사플로오르프로필렌 공중합체의 고분자 필름 등을 사용할 수 있다.Examples of the porous substrate of the present invention include a polyethylene film including a fine pore, a polypropylene film, or a multilayer film prepared by a combination of these films, and polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or poly Polymer films of vinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymers and the like can be used.

또한, 본 발명의 상기 무기물 입자로는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 무기물 입자 등을 사용할 수 있다. 이러한 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자로는 BaTiO3, Pb(Zrx,Ti1 -x)O3 (PZT, 0<x<1), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이러한 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열 glass(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 glass 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 glass 등을 사용할 수 있다.In addition, as the inorganic particles of the present invention, inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles selected from the group consisting of inorganic particles having lithium ion transfer ability, and mixtures thereof may be used. Inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr x , Ti 1 -x ) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 ( PLZT, 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC, TiO 2 , and the like can be used. In addition, the inorganic particles having the lithium ion transfer ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), and lithium aluminum Titanium phosphate (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitride (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z , 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) Series glass and P 2 S 5 (Li x P y S z , 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) series glass etc. can be used.

상기 무기물 입자와 바인더 고분자의 중량비가 50:50 내지 99:1인 것을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use a weight ratio of the inorganic particles and the binder polymer is 50:50 to 99: 1.

본 발명의 상기 바인더 고분자로는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose) 등을 사용할 수 있다.Examples of the binder polymer of the present invention include polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, and polymethyl methacrylate. (polymethylmethacrylate), polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, ethylene vinyl acetate copolymer (polyethylene-co-vinyl acetate), Polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan , Cyanoethyl polyvinyl alcohol (c yanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan and carboxyl methyl cellulose can be used.

또한, 상기 용매로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 아세톤, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 물, 헥산, 사이클로헥산, 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide, DMF), 디메틸 아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 이들 용매의 혼합물 등을 사용할 수 있다.The solvent is not particularly limited in its kind but may be acetone, methyl ethyl ketone (MEK), toluene, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, water, hexane, cyclohexane Dimethyl formamide (DMF), dimethyl acetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and mixtures of these solvents can be used. have.

본 발명의 세퍼레이터의 제조방법은 공급되는 평면의 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅하는 단계; 및 상기 다공성 기재의 상기 제1 면과 제2 면 사이의 압력차를 발생시켜, 상기 슬러리가 코팅된 다공성 기재의 제2 면을 통하여 상기 용매를 흡수하여 제거하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a separator of the present invention comprises the steps of: coating the first surface of the porous substrate of the planar surface supplied with a slurry comprising a mixture of inorganic particles, a binder polymer and a solvent; And generating a pressure difference between the first side and the second side of the porous substrate, thereby absorbing and removing the solvent through the second side of the slurry coated porous substrate.

또한, 이러한 세퍼레이터의 제조방법은 상기 용매를 제거하는 단계에서, 상기 제1 면에서 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing the separator, in the step of removing the solvent, the solvent removal fluid may be supplied to pass through the porous substrate on the first side.

상기 용매제거유체로는 공기 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 또는 이산화탄소 등을 사용할 수 있다.As the solvent removing fluid, air air, nitrogen, argon, helium or carbon dioxide may be used.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 세퍼레이터는 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 사용될 수 있으며, 특히 리튬 이차전지에 적합하다.The separator manufactured by the manufacturing method of the present invention may be used in an electrochemical device including a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is particularly suitable for a lithium secondary battery.

무기물 입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리를 코팅하여 비가열건조한 다공성 코팅층을 구비하는 세퍼레이터의 제조장치 및 제조방법인 본 발명은, 제조과정에서 세퍼레이터가 열변형될 가능성이 작다. 또한, 세퍼레이터가 열변형될 염려가 없으므로, 휘발성이 낮은 용매나 비점이 높은 용매도 사용할 수 있다. 그리고, 제거된 용매는 회수하여 재활용이 가능하므로 친환경적이다.The present invention, which is an apparatus and a method for manufacturing a separator having a porous coating layer that is dried by coating a slurry including a mixture of inorganic particles, a binder polymer, and a solvent, has a low possibility of thermal deformation of the separator during the manufacturing process. In addition, since there is no fear that the separator is thermally deformed, a solvent having a low volatility or a solvent having a high boiling point can be used. And, the removed solvent is environmentally friendly because it can be recovered and recycled.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일실시예에 따른 벨트형 용매제거장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 벨트형 용매제거장치와 용매제거유체 공급장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 롤형 용매제거장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a view schematically showing the configuration of a separator manufacturing apparatus having a belt-type solvent removing apparatus according to an embodiment.
2 is a view schematically illustrating a configuration of a separator manufacturing apparatus having a belt-type solvent removing device and a solvent removing fluid supply device according to an embodiment.
3 is a view schematically showing the configuration of a separator manufacturing apparatus having a roll-type solvent removing device according to an embodiment.

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

도 1은 일실시예에 따른 벨트형 용매제거장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 일실시예에 따른 벨트형 용매제거장치와 용매제거유체 공급장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 일실시예에 따른 롤형 용매제거장치를 구비한 세퍼레이터 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a separator manufacturing apparatus having a belt-type solvent removing apparatus according to an embodiment, Figure 2 is a belt-type solvent removing apparatus and a solvent removing fluid supply apparatus according to an embodiment It is a figure which shows schematically the structure of one separator manufacturing apparatus. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a separator manufacturing apparatus having a roll-type solvent removing device according to an embodiment.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 제조장치(100)는 평면의 다공성 기재(110)를 공급하는 다공성 기재 공급수단(120); 상기 공급되는 다공성 기재의 제1 면에 배치되며, 상기 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅하는 코팅수단(130); 상기 다공성 기재의 제2 면에 배치되며, 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재로부터 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 이용하여 상기 용매를 제거하는 용매 제거수단(140, 150)을 구비한다. Referring first to Figure 1, the manufacturing apparatus 100 of the present invention comprises a porous substrate supply means 120 for supplying a planar porous substrate 110; Coating means (130) disposed on the first surface of the supplied porous substrate and coating the first surface of the porous substrate with a slurry including a mixture of inorganic particles, a binder polymer, and a solvent; Is disposed on the second side of the porous substrate, and the solvent removing means 140, 150 for removing the solvent from the slurry-coated porous substrate by using the pressure difference between the first surface and the second surface. .

일반적으로, 다공성 기재는 운반의 용이성, 가공의 용이성 등을 위해서 롤에 권취되어 제공되며, 이러한 롤에 감긴 다공성 기재를 사용하여 세퍼레이터의 제조장치에 공급하게 된다. 이때, 다공성 기재가 일정한 장력을 유지하도록 가이드롤(120)을 사용하여 일정한 속도를 유지하면서 주행하도록 공급할 수 있다.In general, the porous substrate is wound and provided on a roll for ease of transportation, ease of processing, and the like, and is supplied to the apparatus for manufacturing a separator using the porous substrate wound on the roll. In this case, the porous substrate may be supplied to travel while maintaining a constant speed by using the guide roll 120 to maintain a constant tension.

상기 코팅수단(130)은 상기 다공성 기재(110)의 제1 면(상측면)에 배치될 수 있는데, 단면 코팅을 위해서는 도 1에 나타난 바와 같이 슬롯다이(130)를 사용할 수 있다. 코팅을 위해서 사용되는 슬러리는 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 슬러리는 슬롯다이(130)를 통하여 다공성 기재(110)의 제1 면에 얇게 발라진다. The coating means 130 may be disposed on the first surface (upper surface) of the porous substrate 110. For the single-side coating, the slot die 130 may be used as shown in FIG. The slurry used for the coating may include a mixture of inorganic particles, a binder polymer and a solvent. This slurry is thinly applied to the first surface of the porous substrate 110 through the slot die 130.

상기 슬러리는 용매를 포함하고 있으므로, 이러한 용매를 제거하기 위한 공정을 거쳐야 한다. 기존에는 오븐에서 열풍을 사용하여 건조하였는데, 다공성 기재로 사용하는 대표적인 폴리에틸렌 필름과 같은 올레핀 필름을 사용하는 경우에는 열에 의한 변형이 염려되어 비교적 낮은 온도의 열풍만이 사용가능 하였다. 따라서, 사용 가능한 용매는 휘발성이 높은 용매나 건조가 용이한 비점이 낮은 용매들로 제한되었다. 그러나, 본 발명에서는 비가열 건조 방법을 사용하므로 휘발성이 높지 않은 용매도 사용할 수 있다. 본 발명에서는 슬러리가 코팅된 다공성기재의 제1 면과 제2 면(하측면) 간의 압력의 차이를 이용하여 코팅된 슬러리로부터 용매를 제거하는데, 진공청소기와 작동원리가 유사한 용매를 흡입하는 용매제거장치(140, 150)를 작동시켜 다공성 기재의 제2 면의 압력을 떨어뜨리고, 이러한 압력차에 의해서 제1 면에 코팅된 슬러리에 포함된 용매가 다공성 기재(110)를 통과하여 제2 면의 배치된 용매제거장치(140, 150)로 흡입되어 제거된다. 또한, 상기 용매는 다공성 기재(110)를 통과하여 제거되므로, 건조과정에서 발생할 수 있는 무기물 입자의 탈리를 방지할 수 있다. 또한, 선택적으로 용매 건조의 효율 증가를 위해서 일정한 온도로 슬러리를 가열하여 용매를 제거할 수 있다.Since the slurry contains a solvent, it must go through a process for removing such a solvent. Conventionally, it was dried using hot air in an oven. When using an olefin film such as a typical polyethylene film used as a porous substrate, only a relatively low temperature hot air could be used due to fear of deformation by heat. Accordingly, the solvents that can be used are limited to solvents having high volatility or low boiling point that are easy to dry. However, in the present invention, since the non-heating drying method is used, a solvent having a high volatility can also be used. In the present invention, the solvent is removed from the coated slurry by using the difference in pressure between the first and second surfaces (lower side) of the porous substrate coated with the slurry. The devices 140 and 150 are operated to lower the pressure on the second side of the porous substrate, and the pressure difference causes the solvent contained in the slurry coated on the first side to pass through the porous substrate 110 to Suction is removed by the solvent removal apparatuses 140 and 150 arranged. In addition, the solvent is removed by passing through the porous substrate 110, it is possible to prevent the detachment of the inorganic particles that may occur during the drying process. Alternatively, the solvent may be removed by heating the slurry to a constant temperature to increase the efficiency of solvent drying.

도 2를 참조하면, 본 발명의 세퍼레이터 제조장치(200)는 상기 용매 제거수단(240,250)에 대향하는 상기 다공성 기재(210)의 제1 면에 배치되며, 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급하는 용매제거유체 공급수단(260)을 더 구비할 수 있다. 이들 용매제거유체는 높은 밀도를 유지하며 다공성 기재(210)의 표면에 코팅된 슬러리를 통과하고, 또한 제1 면과 제2 면의 압력차를 일정하게 유지시켜서 상기 용매의 제거가 용이하게 한다. 이러한 용매제거유체로는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 및 이산화탄소 등을 사용할 수 있다. 또한, 선택적으로 용매제거의 효율 증가를 위해서 용매제거유체를 일정온도로 가열하여 사용할 수도 있다.Referring to FIG. 2, the separator manufacturing apparatus 200 of the present invention is disposed on the first surface of the porous substrate 210 opposite to the solvent removing means 240 and 250 so that the slurry passes through the coated porous substrate. Solvent removal fluid supply means 260 for supplying a solvent removal fluid may be further provided. These solvent removal fluids maintain a high density and pass through the slurry coated on the surface of the porous substrate 210, and also maintain the pressure difference between the first and second surfaces to facilitate the removal of the solvent. As the solvent removal fluid, air, nitrogen, argon, helium and carbon dioxide may be used. In addition, in order to increase the efficiency of solvent removal, the solvent removal fluid may be heated and used at a constant temperature.

상기 용매 제거수단으로는 흡입벨트(suction belt)를 사용할 수 있는 데 이를 도 1을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 상기 용매 제거수단(140,150)은 상기 다공성 기재(110)의 제2 면과 접촉하며 주행하는 다공성 무한벨트(140); 상기 다공성 무한벨트를 구동시키는 구동부; 및 상기 다공성 무한벨트의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부(150)를 구비할 수 있다. 다공성 무한벨트(140)는 일부분이 상기 다공성 기재의 제2 면과 접촉하며 구동부의 구동에 의해서 끊임없이 순환한다. 이러한 다공성 무한벨트는 과도한 압력차에 의해서 다공성 기재(110)가 늘어지거나 찢어지는 등의 손상이 발생하는 것을 방지해 준다. 상기 흡입부(250)는 상기 다공성 무한벨트(140)의 내부에 위치하는데, 진공청소기와 유사한 구동원리로 다공성 기재(110)의 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 용매를 흡수하여 제거한다.A suction belt may be used as the solvent removing means, which will be described in more detail with reference to FIG. 1. The solvent removing means 140 and 150 may be in contact with a second surface of the porous substrate 110. Porous endless belt 140; A driving unit for driving the porous endless belt; And a suction unit 150 positioned inside the porous endless belt and generating a pressure difference between the first surface and the second surface to absorb and remove the solvent. The porous endless belt 140 is partially in contact with the second surface of the porous substrate and is constantly circulated by the driving of the drive unit. The porous endless belt prevents damage such as stretching or tearing of the porous substrate 110 due to excessive pressure difference. The suction unit 250 is located inside the porous endless belt 140, and generates a pressure difference between the first surface and the second surface of the porous substrate 110 by a driving principle similar to a vacuum cleaner. Absorb the solvent and remove it.

또 다른 상기 용매 제거수단으로는 흡입롤(suction roll)을 사용할 수 있는 데 도 3을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 상기 용매 제거수단(300)은 상기 용매 제거수단은 상기 다공성 기재(310)의 제2 면과 접촉하며 구동되는 속이 빈 원통형의 다공성 롤(360); 상기 다공성 롤과 대향되게 배치되고, 상기 제1 면과 접촉하며 구동되는 가이드 롤(380); 및 상기 다공성 롤의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부(370)를 구비할 수 있다. 다공성 롤(360)은 속이 빈 원통형의 구조를 가지며, 상기 다공성 기재(310)의 제2 면과 접촉하며 다공성 기재의 주행속도와 동일한 속도로 구동된다. 또한, 상기 다공성 기재(310)가 다공성 롤(360)과 빈틈없이 밀착되도록 제1 면에는 가이드 롤(380)이 대향되어 배치된다. 다공성 롤(360)의 내부에는 진공청소기와 유사한 작동원리를 갖는 상기 흡입부(370)가 배치되어 다공성 기재(310)의 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거한다.Another solvent removal means may be a suction roll. A more detailed look with reference to FIG. 3 shows that the solvent removal means 300 is the solvent removal means of the porous substrate 310. A hollow cylindrical porous roll 360 in contact with two surfaces and driven; A guide roll 380 disposed to face the porous roll and being in contact with the first surface; And a suction part 370 positioned in the porous roll to absorb and remove the solvent by generating a pressure difference between the first surface and the second surface. The porous roll 360 has a hollow cylindrical structure and is in contact with the second surface of the porous substrate 310 and driven at the same speed as the traveling speed of the porous substrate. In addition, the guide roll 380 is disposed to face the first surface such that the porous substrate 310 closely contacts the porous roll 360. The suction part 370 having an operating principle similar to a vacuum cleaner is disposed inside the porous roll 360 to generate a pressure difference between the first side and the second side of the porous substrate 310 to absorb the solvent. Remove

본 발명에 사용할 수 있는 다공성 기재는 특별히 그 종류를 제한하는 것은 아니지만, 미세 다공을 포함하는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 이들 필름들의 조합에 의해서 제조되는 다층 필름, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴, 또는 폴리비닐리덴 플로오라이드 헥사플로오르프로필렌 공중합체의 고분자 필름 등을 사용할 수 있다.Porous substrates that can be used in the present invention are not particularly limited in kind, but are multi-layer films made by polyethylene films, polypropylene films, or combinations of these films, and polyvinylidene fluoride, polyethylene Oxide, polyacrylonitrile, or the polymer film of polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer etc. can be used.

본 발명의 슬러리는 무기물 입자, 바인더 고분자와 용매를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 슬러리를 사용하여 다공성 기재인 평면 기재에 코팅층을 형성하여 유기-무기 다공성 코팅층을 구비하는 내열성이 향상된 세퍼레이터를 제조할 수도 있다.The slurry of the present invention may be used a mixture containing inorganic particles, a binder polymer and a solvent. Such a slurry may be used to form a coating layer on a planar substrate, which is a porous substrate, to prepare a separator having improved heat resistance having an organic-inorganic porous coating layer.

이러한 세퍼레이터에 있어서, 사용되는 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는 경우 전기화학소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있다. In such a separator, the inorganic particles to be used are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reactions do not occur in the operating voltage range (for example, 0 to 5 V on the basis of Li / Li + ) of the applied electrochemical device. In particular, in the case of using the inorganic particles having the ion transport ability, it is possible to improve the performance by increasing the ion conductivity in the electrochemical device.

또한, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.In addition, when inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, the ionic conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the dissociation degree of the electrolyte salt such as lithium salt in the liquid electrolyte.

전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 바람직하게는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합체를 포함하는 것이 바람직하다.For the above reasons, the inorganic particles preferably include high dielectric constant inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, preferably 10 or more, inorganic particles having a lithium ion transfer ability, or a mixture thereof.

유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO3, Pb(ZrxTi1 -x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, SiC, TiO2 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다Non-limiting examples of inorganic particles having a dielectric constant greater than or equal to BaTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1 -x ) O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT, where, 0 <x <1, 0 <y <1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where 0 < x <1), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC, TiO 2 Etc. can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.

특히, 전술한 BaTiO3, Pb(ZrxTi1 -x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2)와 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양(兩) 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들을 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다.In particular, BaTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1- x ) O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, where 0 < x <1, 0 <y < 1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where 0 <x <1), hafnia (HfO Inorganic particles such as 2 ) not only exhibit high dielectric constant characteristics of dielectric constant above 100, but also have piezoelectricity in which electric charges are generated when a tension or tension is applied under a constant pressure, thereby causing a potential difference between both surfaces. The internal short circuit of the positive electrode can be prevented from occurring, and the safety of the electrochemical device can be improved. In addition, synergistic effects of the high dielectric constant inorganic particles and the inorganic particles having lithium ion transfer ability may be doubled.

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다. 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li3 .25Ge0 .25P0 .75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 glass(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 glass(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있다. The inorganic particles having a lithium ion transfer capacity refers to inorganic particles containing lithium elements but having a function of transferring lithium ions without storing lithium, and the inorganic particles having lithium ion transfer ability are present in the particle structure. Since the lithium ions can be transferred and moved due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery is improved, thereby improving battery performance. Non-limiting examples of the inorganic particles having a lithium ion transfer capacity is lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <3) , Lithium aluminum titanium phosphate (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), 14Li 2 O-9Al 2 O 3 -38TiO 2 -39P 2 O 5 Such as (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), Li 3 .25 Ge 0 .25 P 0 .75 S 4 Lithium germanium thiophosphate such as Li x Ge y P z S w , 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), Li 3 N, etc. Ride (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <2), Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 SiS 2 series glass such as Li x Si y S z , 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4), LiI-Li 2 SP 2 S 5 There is P 2 S 5 based glass (Li x P y S z , 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) or a mixture thereof as such.

또한, 상기 바인더 고분자는 상기 무기물 입자 대비 1 ~ 50 중량%인 것이 바람직하다. 상기 바인더 고분자의 사용량이 1 중량% 미만인 경우에는 무기물 입자들을 서로 충분히 결착할 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 다공성 코팅층의 다공성이 저하되며 전해액에 대한 젖음성이 저하될 수 있다.In addition, the binder polymer is preferably 1 to 50% by weight relative to the inorganic particles. When the amount of the binder polymer is less than 1% by weight, the inorganic particles may not be sufficiently bound to each other, and when the amount of the binder polymer exceeds 50% by weight, the porosity of the porous coating layer may be lowered and the wettability of the electrolyte may be reduced.

본 발명의 바인더 고분자로는 상기 바인더 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose) 등을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.As the binder polymer of the present invention, the binder polymer is polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polymethyl Methacrylate, polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, ethylene vinyl acetate copolymer (polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylflurane (cyanoethylpullulan), cyano Polyvinyl alcohol (cyanoethylpolyvinylalcohol), cyanoethyl cellulose (cyanoethylcellulose), cyanoethyl sucrose (cyanoethylsucrose), pullulan and the like (pullulan) and carboxymethyl cellulose (carboxyl methyl cellulose), but is not limited thereto.

본 발명에 사용 가능한 용매로는, 특별히 그 종류를 한정하는 것은 아니지만, , 아세톤, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 물, 헥산, 사이클로헥산, 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide, DMF), 디메틸 아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 이들 용매의 혼합물 등을 사용할 수 있다.Examples of the solvent usable in the present invention include, but are not particularly limited to, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), toluene, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, water, Hexane, cyclohexane, dimethyl formamide (DMF), dimethyl acetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and mixtures of these solvents Etc. can be used.

상기 세퍼레이터 제조장치를 사용한 세퍼레이터의 제조방법의 일실시예는 다음과 같다.An embodiment of a method of manufacturing a separator using the separator manufacturing apparatus is as follows.

먼저, 공급되는 평면의 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅한다.First, the first surface of the planar porous substrate to be supplied is coated with a slurry including a mixture of inorganic particles, a binder polymer and a solvent.

다공성 코팅층을 형성하기 위한 슬러리는 일반적으로 바인더 고분자와 용매를 혼합한 용액에 무기물 입자를 혼합하고, 볼밀(ball mill)과 같은 교반과정을 통하여 무기물 입자가 균일하게 분산된 슬러리를 제조한다. 이러한 슬러리의 코팅방법은 일반적으로 사용가능한 코팅방법을 사용할 수 있으며, 특별히 그 종류 제한하는 것은 아니지만, 슬롯다이를 이용한 슬롯코팅방법을 사용하여, 다공성 기재의 제1 면에 코팅할 수 있다.In general, the slurry for forming the porous coating layer mixes inorganic particles with a solution in which a binder polymer and a solvent are mixed, and prepares a slurry in which inorganic particles are uniformly dispersed through a stirring process such as a ball mill. The coating method of such a slurry may use a coating method that can be generally used, and is not particularly limited in kind, but may be coated on the first surface of the porous substrate using a slot coating method using a slot die.

이후에, 상기 다공성 기재의 상기 제1 면과 제2 면 사이의 압력차를 발생시켜, 상기 슬러리가 코팅된 다공성 기재의 제2 면을 통하여 상기 용매를 흡수하여 제거한다.Thereafter, a pressure difference is generated between the first side and the second side of the porous substrate to absorb and remove the solvent through the second side of the slurry-coated porous substrate.

제2 면에 배치된 용매제거 수단을 사용하여 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재의 상기 제1 면과 제2 면 사이의 압력차를 발생시켜 슬러리에 함유된 용매를 흡수하여 제거한다. 이러한 용매 제거 단계를 여러 번 실시하여 용매를 제거율을 높일 수도 있다. 이렇게 슬러리의 용매를 제거하여 일면에 다공성 코팅층을 구비하는, 내열성이 향상된 세퍼레이터를 제조할 수도 있다. 또한, 선택적으로 슬러리를 일정한 온도로 가열하여 용매의 제거 효율을 더 높일 수도 있다.The solvent removal means disposed on the second side generates a pressure difference between the first side and the second side of the porous substrate coated with the slurry to absorb and remove the solvent contained in the slurry. The solvent removal step may be performed several times to increase the removal rate of the solvent. Thus, the solvent of the slurry may be removed to prepare a separator having improved heat resistance having a porous coating layer on one surface thereof. Alternatively, the slurry may optionally be heated to a constant temperature to further increase the removal efficiency of the solvent.

또는, 선택적으로 상기 용매를 제거하는 단계에서, 상기 제1 면에서 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급하여 용매의 제거 효율을 높일 수 있다. 이러한 용매제거유체로는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 및 이산화탄소 등을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 용매제거유체는 일정한 온도로 가열하여 사용하여 용매제거의 효율을 더욱 향상시킬 수도 있다.Alternatively, in the step of selectively removing the solvent, a solvent removal fluid may be supplied to pass through the porous substrate in the first surface to increase the solvent removal efficiency. As the solvent removal fluid, air, nitrogen, argon, helium and carbon dioxide may be used. In addition, the solvent removal fluid may be heated to a constant temperature to further improve the efficiency of solvent removal.

이와 같이 제조된 본 발명의 세퍼레이터는 전기화학소자의 세퍼레이터(separator)로 사용될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 개재시킨 세퍼레이터로서 본 발명의 세퍼레이터가 유용하게 사용될 수 있다. 전기화학소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 수퍼 캐패시터 소자와 같은 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 2차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.The separator of the present invention prepared as described above may be used as a separator of an electrochemical device. That is, the separator of the present invention can be usefully used as the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. Electrochemical devices include all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples include capacitors such as all kinds of primary, secondary cells, fuel cells, solar cells, or supercapacitor elements. Particularly, a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery is preferable.

전기화학소자는 당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 이의 일 실시예를 들면 양극과 음극 사이에 전술한 세퍼레이터를 개재(介在)시켜 조립한 후 전해액을 주입함으로써 제조될 수 있다.The electrochemical device may be manufactured according to conventional methods known in the art, and for example, may be manufactured by injecting an electrolyte after assembling the separator described above between an anode and a cathode. .

본 발명의 세퍼레이터와 함께 적용될 전극으로는 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질을 전극 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 상기 전극활물질 중 양극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 음극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. 양극 전류집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 전류집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.The electrode to be used together with the separator of the present invention is not particularly limited, and the electrode active material may be bound to an electrode current collector according to a conventional method known in the art. Non-limiting examples of the positive electrode active material of the electrode active material may be a conventional positive electrode active material that can be used for the positive electrode of the conventional electrochemical device, in particular lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide or combinations thereof It is preferable to use one lithium composite oxide. Non-limiting examples of the negative electrode active material may be a conventional negative electrode active material that can be used for the negative electrode of the conventional electrochemical device, in particular lithium metal or lithium alloys, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium adsorbents such as graphite or other carbons are preferred. Non-limiting examples of the positive electrode current collector is a foil made by aluminum, nickel or a combination thereof, and non-limiting examples of the negative electrode current collector by copper, gold, nickel or copper alloy or a combination thereof Foils produced.

본 발명에서 사용될 수 있는 전해액은 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고 B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Electrolyte that may be used in the present invention is A + B - A salt of the structure, such as, A + is Li +, Na +, K + comprises an alkaline metal cation or an ion composed of a combination thereof, such as, and 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 ) Salts containing ions consisting of anions such as 3 - or combinations thereof include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC) , Dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethylcarbonate (EMC), gamma butyrolactone or mixtures thereof Some are dissolved or dissociated in an organic solvent, but are not limited thereto.

상기 전해액 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전지 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전지 조립 전 또는 전지 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The electrolyte injection may be performed at an appropriate stage of the battery manufacturing process, depending on the manufacturing process and the required physical properties of the final product. That is, it may be applied before the battery assembly or at the end of battery assembly.

본 발명의 세퍼레이터는 이차전지의 양극과 음극 사이에 개재될 수 있고, 복수의 셀 또는 전극을 집합시켜 전극조립체를 구성할 때 인접하는 셀 또는 전극 사이에 개재될 수 있다. 상기 전극조립체는 단순 스택형, 젤리-롤형, 스택-폴딩형 등의 다양한 구조를 가질 수 있다.The separator of the present invention may be interposed between the positive electrode and the negative electrode of the secondary battery, and may be interposed between adjacent cells or electrodes when a plurality of cells or electrodes are assembled to form an electrode assembly. The electrode assembly may have various structures such as a simple stack type, a jelly roll, a stack type, and the like.

일 실시예에 따르면, 상기 전극조립체는 활물질이 도포된 양극과 음극 사이에 본 발명의 세퍼레이터를 개재시키고 양극/분리막/음극을 연속적으로 권취하여 제조할 수 있다. 대안적으로는 양극/분리막/음극을 일정한 간격을 가지도록 절곡하여 지그재그형의 중첩된 구조를 갖도록 전극조립체를 제조할 수 있다. 한편, 상기 권취 또는 절곡되는 전극조립체는 용량의 증대를 위해 교호로 적층된 복수의 전극과 분리막을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the electrode assembly may be prepared by interposing the separator of the present invention between the positive electrode and the negative electrode to which the active material is applied, and winding the positive electrode / separation membrane / cathode continuously. Alternatively, the electrode assembly may be manufactured to have a zig-zag overlapping structure by bending the anode / separator / cathode at regular intervals. Meanwhile, the electrode assembly to be wound or bent may include a plurality of electrodes and a separator that are alternately stacked to increase capacity.

또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극 또는 음극/분리막/양극을 반복 단위로 적층시켜 제조할 수 있다. 여기서 상기 분리막은 본 발명의 세퍼레이터를 사용한다.According to another embodiment, the electrode assembly may be prepared by stacking the anode / separator / cathode or the cathode / separator / anode in a repeating unit. Here, the separator uses the separator of the present invention.

일 실시예에 따르면, 풀셀 또는 바이셀의 구조를 갖는 복수의 단위셀을 폴딩필름으로 집합시켜 제조할 수 있다. 여기서 상기 폴딩 필름은 일반적인 절연필름 또는 본 발명의 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 상기 풀셀 구조는 극성이 다른 전극 사이에 분리막이 개재된 셀 구조를 적어도 하나 이상 포함하되 최외측에 위치한 전극의 극성이 다른 셀 구조를 의미한다. 풀셀 구조의 일례로는 양극/분리막/음극 또는 양극/분리막/음극/분리막/양극/분리막/음극 등을 들 수 있다. 상기 바이셀 구조는 극성이 다른 전극 사이에 분리막이 개재된 셀 구조를 적어도 하나 이상 포함하되 최외측에 위치한 전극의 극성이 같은 셀 구조를 의미한다. 바이셀 구조의 일례로는 양극/분리막/음극/분리막/양극 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극 등을 들 수 있다. According to one embodiment, a plurality of unit cells having a structure of a full cell or a bicell may be prepared by gathering a folding film. Here, the folding film may use a general insulating film or the separator of the present invention. The full cell structure includes at least one cell structure having a separator interposed between electrodes having different polarities, but a cell structure having different polarities of electrodes located at the outermost sides. Examples of the full cell structure include an anode / separator / cathode or an anode / separator / cathode / separator / anode / separator / cathode. The bicell structure refers to a cell structure including at least one cell structure having a separator interposed between electrodes having different polarities, but having the same polarity as the electrode located at the outermost side. Examples of the bicell structure include an anode / separator / cathode / separator / anode or a cathode / separator / anode / separator / cathode.

폴딩필름을 사용하여 단위셀들을 집합시키는 방식은 여러 가지가 가능하다. 일례로, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 한쪽 면에 복수의 단위셀들을 소정의 간격으로 배열한 후 배열된 단위셀들과 함께 폴딩필름을 한쪽 방향으로 권취하여 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 권취된 폴딩필름의 사이에 단위셀들이 삽입된 구조를 갖는다. 다른 예로, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 양면에 복수의 단위셀들을 소정의 간격으로 배열한 후 배열된 단위셀들과 함께 폴딩필름을 한쪽 방향으로 권취하여 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 권취된 폴딩필름의 사이에 단위셀들이 삽입된 구조를 갖는다. 상기 단위셀들의 배치 간격과 각 단위셀의 최외각에 위치하는 전극의 극성은 폴딩필름에 접한 상부 셀의 전극과 하부셀의 전극의 극성이 반대가 되도록 선택된다. 일례로, 양극/분리막/음극/폴딩필름/양극/분리막/음극/폴딩필름/양극...과 같은 전극조립체의 구조가 형성되도록 단위셀의 배치간격과 각 단위셀의 최외각에 위치하는 전극의 극성이 선택될 수 있다.There are many ways to assemble unit cells using a folding film. For example, an electrode assembly may be manufactured by arranging a plurality of unit cells on one surface of the folding film extending in a longitudinal direction at predetermined intervals and winding the folding film in one direction together with the arranged unit cells. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which unit cells are inserted between the wound folding films. As another example, an electrode assembly may be manufactured by arranging a plurality of unit cells on both sides of the folding film extending in a longitudinal direction at predetermined intervals and winding the folding film in one direction together with the arranged unit cells. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which unit cells are inserted between the wound folding films. The arrangement interval of the unit cells and the polarity of the electrode positioned at the outermost portion of each unit cell are selected such that the polarities of the electrodes of the upper cell and the electrodes of the lower cell in contact with the folding film are reversed. For example, an electrode disposed at an outermost interval of each unit cell and an arrangement interval of the unit cells so as to form an electrode assembly structure such as an anode / separator / cathode / folding film / anode / separator / cathode / folding film / anode. The polarity of can be selected.

또 다른 예는, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 한쪽 면에 복수의 단위셀들을 소정의 간격으로 배열하고, 배열된 단위셀들과 함께 폴딩필름을 지그재그형으로 절곡하여, 절곡된 폴딩필름 사이에 단위셀이 배치된 구조로 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 절곡하여 적층된 폴딩필름의 사이에 단위셀들이 삽입된 구조를 갖는다. 다른 예로, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 양면에 복수의 단위셀들을 소정의 간격으로 배열한 후 배열된 단위셀들과 함께 폴딩필름을 지그재그형으로 절곡하여, 절곡된 폴딩필름 사이에 단위셀이 배치된 구조로 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 절곡하여 적층된 폴딩필름의 사이에 단위셀들이 삽입된 구조를 갖는다. 상기 단위셀들의 배치 간격과 각 단위셀의 최외각에 위치하는 전극의 극성은 폴딩필름에 접한 상부 셀의 전극과 하부셀의 전극의 극성이 반대가 되도록 선택된다. 일례로, 양극/분리막/음극/폴딩필름/양극/분리막/음극/폴딩필름/양극...과 같은 전극조립체의 구조가 형성되도록 단위셀의 배치간격과 각 단위셀의 최외각에 위치하는 전극의 극성이 선택될 수 있다.In another example, a plurality of unit cells are arranged on one surface of the folding film extending in a longitudinal direction at predetermined intervals, and the folding film is bent in a zigzag shape with the arranged unit cells, and the folded film is interposed therebetween. The electrode assembly may be manufactured in a structure in which the unit cells are arranged. The electrode assembly manufactured as described above has a structure in which unit cells are inserted between folded and stacked folding films. As another example, after arranging a plurality of unit cells on both sides of the folding film extending in a longitudinal direction at predetermined intervals, the folding film is bent in a zigzag shape with the arranged unit cells, and unit cells are formed between the folded folding films. The electrode assembly may be manufactured with the disposed structure. The electrode assembly manufactured as described above has a structure in which unit cells are inserted between folded and stacked folding films. The arrangement interval of the unit cells and the polarity of the electrode positioned at the outermost portion of each unit cell are selected such that the polarities of the electrodes of the upper cell and the electrodes of the lower cell in contact with the folding film are reversed. For example, an electrode disposed at an outermost interval of each unit cell and an arrangement interval of the unit cells so as to form an electrode assembly structure such as an anode / separator / cathode / folding film / anode / separator / cathode / folding film / anode. The polarity of can be selected.

그리고, 폴딩필름을 사용하여 전극들을 집합시키는 방식은 여러 가지가 가능하다. 일례로, 폴딩필름의 한쪽 면에 음극, 양극, 음극, 양극...을 교대로 배치하고, 한쪽 방향으로 폴딩필름과 함께 배치된 전극을 권취하여 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 권취된 폴딩필름의 사이에 전극들이 삽입된 구조를 갖는다. 다른 예로, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 양면에 복수의 전극들을 소정의 간격으로 배열한 후 배열된 전극들과 함께 폴딩필름을 한쪽 방향으로 권취하여 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 권취된 폴딩필름의 사이에 전극들이 삽입된 구조를 갖는다. 상기 전극들의 배치 간격과 상기 전극의 극성은 폴딩필름에 접한 상부 전극과 하부 전극의 극성이 반대가 되도록 선택된다. 일례로, 양극/폴딩필름/음극/폴딩필름/양극...과 같은 전극조립체의 구조가 형성되도록 전극의 배치간격과 각 전극의 극성이 선택될 수 있다.In addition, a method of collecting electrodes using a folding film may be various. For example, an electrode assembly may be manufactured by alternately arranging a cathode, an anode, a cathode, an anode, etc. on one surface of the folding film, and winding an electrode disposed together with the folding film in one direction. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which electrodes are inserted between the wound folding films. As another example, the electrode assembly may be manufactured by arranging a plurality of electrodes on both sides of the folding film extending in the longitudinal direction at predetermined intervals and winding the folding film in one direction together with the arranged electrodes. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which electrodes are inserted between the wound folding films. The spacing of the electrodes and the polarity of the electrodes are selected such that the polarities of the upper and lower electrodes in contact with the folding film are reversed. For example, the arrangement interval of the electrodes and the polarity of each electrode may be selected to form the structure of the electrode assembly such as the anode / folding film / cathode / folding film / anode.

또 다른 예는, 폴딩필름의 한쪽 면에 음극, 양극, 음극, 양극...을 교대로 배치하고, 한쪽 방향으로 폴딩필름과 함께 배치된 전극을 절곡하여, 절곡된 폴딩필름 사이에 전극이 배치된 구조로 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 절곡하여 적층된 폴딩필름의 사이에 전극들이 삽입된 구조를 갖는다. 다른 예로, 길이 방향으로 연장된 폴딩필름의 양면에 복수의 전극들을 소정의 간격으로 배열한 후 배열된 전극들과 함께 폴딩필름을 절곡하여, 절곡된 폴딩필름 사이에 단위셀이 배치된 구조로 전극조립체를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 전극조립체는 절곡하여 적층된 폴딩필름의 사이에 전극들이 삽입된 구조를 갖는다. 상기 전극들의 배치 간격과 상기 전극의 극성은 폴딩필름에 접한 상부 전극과 하부 전극의 극성이 반대가 되도록 선택된다. 일례로, 양극/폴딩필름/음극/폴딩필름/양극...과 같은 전극조립체의 구조가 형성되도록 전극의 배치간격과 각 전극의 극성이 선택될 수 있다.In another example, an electrode, an anode, a cathode, an anode, etc. are alternately arranged on one side of the folding film, the electrodes arranged together with the folding film in one direction are bent, and the electrodes are disposed between the folded folding films. The electrode assembly can be manufactured with the structure. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which the electrodes are inserted between the folded and stacked folding films. As another example, after arranging a plurality of electrodes on both sides of the folding film extending in the longitudinal direction at predetermined intervals, the folding film is bent together with the arranged electrodes, so that the unit cells are arranged between the bent folding films. The assembly can be manufactured. The electrode assembly thus manufactured has a structure in which the electrodes are inserted between the folded and stacked folding films. The spacing of the electrodes and the polarity of the electrodes are selected such that the polarities of the upper and lower electrodes in contact with the folding film are reversed. For example, the arrangement interval of the electrodes and the polarity of each electrode may be selected to form the structure of the electrode assembly such as the anode / folding film / cathode / folding film / anode.

한편, 전극조립체의 제조에 사용되는 폴딩필름의 길이는 마지막 단위셀 또는 전극을 상기에서 설명한 방식으로 집합시킨 후, 전극조립체를 적어도 한번 이상 감쌀 수 있도록 선택될 수 있다. 다만, 상기의 전극조립체들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 또한 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, the length of the folding film used to manufacture the electrode assembly may be selected to wrap the last unit cell or electrode in the manner described above, and then wrap the electrode assembly at least once. However, the electrode assemblies may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited thereto.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

실시예Example

실시예Example 1. 아세톤 용매를 사용한 다공성 코팅층을 구비한  1.With porous coating layer using acetone solvent 세퍼레이터의Separator 제조 Produce

폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVdF-HFP) 및 시아노에틸플루란(cyanoethylpullulan)을 10:2의 중량비로 혼합하고, 5 중량%의 농도를 갖도록 용해시킨 바인더 고분자 용액에 500nm의 직경을 갖는 알루미나(Al2O3) 입자를 바인더 고분자/무기물 입자 = 10/90의 중량비가 되도록 첨가한 후에, 볼밀(ball mill)법으로 분산시켜 슬러리를 준비하였다. 준비된 슬러리를 12 ㎛ 두께의 폴리올레핀 분리막(SK에너지, 512GK) 위에 슬랏 코팅 방식으로 도포하고, 흡입벨트(suction belt)를 사용하여, 상온 조건에서 용매를 제거하여 건조를 완료하였다. 이렇게 형성된 세퍼레이터의 다공성 코팅층의 평균 두께는 3.1 ㎛이었으며, 통기시간은 227sec/100cc로 양호하였다.
500 nm diameter in a binder polymer solution in which polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) and cyanoethylpullulan were mixed at a weight ratio of 10: 2 and dissolved to have a concentration of 5% by weight. After adding the alumina (Al 2 O 3 ) particles having a weight ratio of binder polymer / inorganic particles = 10/90, the slurry was prepared by dispersing by a ball mill method. The prepared slurry was applied on a polyolefin separation membrane (SK energy, 512 GK) having a thickness of 12 μm by a slot coating method, and a solvent was removed under normal temperature conditions using a suction belt to complete drying. The average thickness of the porous coating layer of the separator thus formed was 3.1 μm, and the aeration time was good as 227 sec / 100 cc.

실시예Example 2.  2. NMPNMP 용매를 사용한 다공성 코팅층을 구비한  With a porous coating layer using a solvent 세퍼레이터의Separator 제조 Produce

슬러리 제조시에 용매를 아세톤에서 NMP로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 코팅 및 건조하였다. 이렇게 형성된 세퍼레이터의 다공성 코팅층의 평균 두께는 3.0 ㎛이었으며, 통기시간은 230sec/100cc로 양호하였다.
Coating and drying were carried out in the same manner as in Example 1 except that the solvent was replaced with acetone and NMP in preparing the slurry. The thickness of the porous coating layer of the separator thus formed was 3.0 ㎛, the aeration time was good as 230sec / 100cc.

비교예Comparative example 1. 아세톤 용매를 사용하고  1. Use acetone solvent 열건조한Heat-dry 다공성 코팅층을 구비한  With porous coating layer 세퍼레이터의Separator 제조 Produce

폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVdF-HFP) 및 시아노에틸플루란(cyanoethylpullulan)을 10:2의 중량비로 혼합하고, 5 중량%의 농도를 갖도록 용해시킨 바인더 고분자 용액에 500nm의 직경을 갖는 알루미나(Al2O3) 입자를 바인더 고분자/무기물 입자 = 10/90의 중량비가 되도록 첨가한 후에, 볼밀(ball mill)법으로 분산시켜 슬러리를 준비하였다. 준비된 슬러리를 12 ㎛ 두께의 폴리올레핀 막(SK에너지, 512GK) 위에 슬랏 코팅 방식으로 도포하였다.500 nm diameter in a binder polymer solution in which polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) and cyanoethylpullulan were mixed at a weight ratio of 10: 2 and dissolved to have a concentration of 5% by weight. After adding the alumina (Al 2 O 3 ) particles having a weight ratio of binder polymer / inorganic particles = 10/90, the slurry was prepared by dispersing by a ball mill method. The prepared slurry was applied on a 12 μm thick polyolefin membrane (SK energy, 512 GK) by a slot coating method.

슬러리가 도포된 폴리올레핀 막을 80 ℃로 유지되는 오븐을 통과시켜 건조를 완료하였다. 이렇게 형성된 세퍼레이터 중심부의 다공성 코팅층의 평균 두께는 3.3 ㎛이었으며, 통기시간은 235 sec/100cc로 양호하였으나, 세퍼레이터의 양단에서 컬(curl)이 발생하여 생산 수율이 좋지 못하였다.
Drying was completed by passing the slurry-coated polyolefin membrane through an oven maintained at 80 ° C. The average thickness of the porous coating layer in the center of the separator thus formed was 3.3 μm, and the aeration time was good as 235 sec / 100 cc, but curl was generated at both ends of the separator, resulting in poor production yield.

비교예Comparative example 2.  2. NMPNMP 용매를 사용하고  Using solvent 열건조한Heat-dry 다공성 코팅층을 구비한  With porous coating layer 세퍼레이터의Separator 제조 Produce

슬러리 제조시에 용매를 아세톤에서 NMP로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 제조하였다. 준비된 슬러리를 12 ㎛ 두께의 폴리올레핀 막(SK에너지, 512GK) 위에 슬랏 코팅 방식으로 도포하였다.A slurry was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the solvent was replaced with NMP in acetone. The prepared slurry was applied on a 12 μm thick polyolefin membrane (SK energy, 512 GK) by a slot coating method.

슬러리가 도포된 폴리올레핀 막을 80 ℃로 유지되는 오븐을 통과시켰다. 하지만, 폴리올레핀 막의 양단에서 컬(curl)이 발생하고, 용매의 건조가 완료되지 않아서 다공성 코팅층을 형성할 수 없었다.The slurry-coated polyolefin membrane was passed through an oven maintained at 80 ° C. However, curls occurred at both ends of the polyolefin membrane, and the drying of the solvent was not completed, so that a porous coating layer could not be formed.

100,200,300 : 세퍼레이터 제조장치 110,210,310 : 다공성 기재
120,220,320 : 다공성기재 공급수단 130,230,330 : 슬롯다이
140,240 : 다공성 무한벨트 150,250,370 : 용매 흡입부
260 : 용매제거유체 공급수단 360 : 다공성 롤
380 : 가이드롤
100,200,300: separator manufacturing apparatus 110,210,310: porous substrate
120,220,320: Porous substrate supply means 130,230,330: Slot die
140,240: porous endless belt 150,250,370: solvent suction
260: solvent removing fluid supply means 360: porous roll
380 guide roll

Claims (18)

평면의 다공성 기재를 공급하는 다공성 기재 공급수단;
상기 공급되는 다공성 기재의 제1 면에 배치되며, 상기 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅하는 코팅수단;
상기 다공성 기재의 제2 면에 배치되며, 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재로부터 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 이용하여 상기 용매를 제거하는 용매 제거수단을 구비하는 세퍼레이터의 제조장치.
Porous substrate supply means for supplying a planar porous substrate;
Coating means disposed on a first side of the porous substrate to be supplied, and coating the first side of the porous substrate with a slurry including a mixture of inorganic particles, a binder polymer, and a solvent;
And a solvent removing means disposed on the second surface of the porous substrate and removing the solvent from the slurry-coated porous substrate by using the pressure difference between the first surface and the second surface.
제1항에 있어서,
상기 세퍼레이터의 제조장치는 상기 용매 제거수단에 대향하는 상기 다공성 기재의 제1 면에 배치되며, 슬러리가 코팅된 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급하는 용매제거유체 공급수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The separator manufacturing apparatus may further include a solvent removing fluid supply means disposed on a first surface of the porous substrate facing the solvent removing means and supplying a solvent removing fluid to pass through the porous substrate coated with a slurry. Separator manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
제2항에 있어서,
상기 용매제거유체는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 및 이산화탄소 중에서 선택된 1종의 유체 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 2,
The solvent removing fluid is an apparatus for producing a separator, characterized in that one or a mixture of two or more fluids selected from air, nitrogen, argon, helium and carbon dioxide.
제1항에 있어서,
상기 코팅수단은 슬롯다이를 구비하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The coating means is a separator manufacturing apparatus characterized in that it comprises a slot die.
제1항에 있어서,
상기 용매 제거수단은 상기 다공성 기재의 제2 면과 접촉하며 주행하는 다공성 무한벨트; 상기 다공성 무한벨트를 구동시키는 구동부; 및 상기 다공성 무한벨트의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The solvent removing means comprises a porous endless belt traveling in contact with the second surface of the porous substrate; A driving unit for driving the porous endless belt; And a suction part positioned inside the porous endless belt and absorbing and removing the solvent by generating a pressure difference between the first surface and the second surface.
제1항에 있어서,
상기 용매 제거수단은 상기 다공성 기재의 제2 면과 접촉하며 구동되는 속이 빈 원통형의 다공성 롤; 상기 다공성 롤과 대향되게 배치되고, 상기 제1 면과 접촉하며 구동되는 가이드 롤; 및 상기 다공성 롤의 내부에 위치하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 압력차를 발생시켜 용매를 흡수하여 제거하는 흡입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
Wherein the solvent removal means comprises a hollow cylindrical porous roll driven in contact with the second surface of the porous substrate; A guide roll disposed to face the porous roll and being in contact with the first surface; And a suction part positioned inside the porous roll to absorb and remove the solvent by generating a pressure difference between the first surface and the second surface.
제1항에 있어서,
상기 다공성 기재는, 미세 다공을 포함하는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 이들 필름들의 조합에 의해서 제조되는 다층 필름, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴, 또는 폴리비닐리덴 플로오라이드 헥사플로오르프로필렌 공중합체의 고분자 필름인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The porous substrate may be a polyethylene film, a polypropylene film, or a multilayer film prepared by a combination of these films, and polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or polyvinylidene fluoride including micropores. A device for producing a separator, wherein the separator is a polymer film of a hexafluoropropylene copolymer.
제1항에 있어서,
상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 무기물 입자인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The inorganic particles are inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having a lithium ion transfer capacity, and an inorganic particle selected from the group consisting of a mixture thereof.
제8항에 있어서,
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 BaTiO3, Pb(Zrx,Ti1 -x)O3 (PZT, 0<x<1), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 무기물 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
9. The method of claim 8,
The inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr x , Ti 1 -x ) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT hafnia, 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), ( HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC and TiO 2 An apparatus for producing a separator, characterized in that the particles or a mixture of two or more thereof.
제8항에 있어서,
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열 glass(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS2 (LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 glass 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 glass로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 무기물 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
9. The method of claim 8,
The inorganic particles having a lithium ion transfer ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), and lithium aluminum titanium phosphate (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , 0 <x <4 , 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitride (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z , 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) Series glass and P 2 S 5 (Li x P y S z , 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) any one inorganic particle selected from the group consisting of series glass or a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 무기물 입자와 바인더 고분자의 중량비가 50:50 내지 99:1 인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The weight ratio of the inorganic particles and the binder polymer is 50:50 to 99: 1, the manufacturing apparatus of the separator.
제1항에 있어서,
상기 바인더 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The binder polymer may be polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polymethylmethacrylate, Polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethyl Polyvinyl alcohol (cyanoethylpolyviny) lalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, and carboxyl methyl cellulose, any one binder polymer selected from the group consisting of two or more thereof An apparatus for producing a separator, characterized in that the mixture.
제1항에 있어서,
상기 용매는 , 아세톤, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 물, 헥산, 사이클로헥산, 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide, DMF), 디메틸 아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc) 및 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 중에서 선택된 1종의 용매 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조장치.
The method of claim 1,
The solvent is acetone, methyl ethyl ketone (MEK), toluene, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, water, hexane, cyclohexane, dimethyl formamide (dimethyl formamide, DMF), Apparatus for producing a separator, characterized in that one solvent or a mixture of two or more selected from dimethyl acetamide (DMAc) and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) .
공급되는 평면의 다공성 기재의 제1 면을 무기물입자, 바인더 고분자와 용매의 혼합물을 포함하는 슬러리로 코팅하는 단계; 및
상기 다공성 기재의 상기 제1 면과 제2 면 사이의 압력차를 발생시켜, 상기 슬러리가 코팅된 다공성 기재의 제2 면을 통하여 상기 용매를 흡수하여 제거하는 단계를 포함하는 세퍼레이터의 제조방법.
Coating the first surface of the planar porous substrate to be supplied with a slurry comprising a mixture of inorganic particles, a binder polymer and a solvent; And
Generating a pressure difference between the first side and the second side of the porous substrate, thereby absorbing and removing the solvent through the second side of the porous substrate coated with the slurry.
제14항에 있어서,
상기 세퍼레이터의 제조방법은 상기 용매를 제거하는 단계에서, 상기 제1 면에서 상기 다공성 기재를 통과하도록 용매제거유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조방법.
15. The method of claim 14,
In the method of manufacturing the separator, in the step of removing the solvent, a method of manufacturing a separator, characterized in that to supply a solvent removal fluid to pass through the porous substrate on the first side.
제15항에 있어서,
상기 용매제거유체는 공기, 질소, 아르곤, 헬륨 및 이산화탄소 중에서 선택된 1종의 유체 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터의 제조방법.
16. The method of claim 15,
The solvent removing fluid is a method for producing a separator, characterized in that the fluid or a mixture of two or more selected from air, nitrogen, argon, helium and carbon dioxide.
양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 있어서,
상기 세퍼레이터가 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 의해 제조된 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
In the electrochemical device comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
The separator is an electrochemical device, characterized in that the separator manufactured by any one of claims 14 to 16.
제17항에 있어서,
상기 전기화학소자는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
18. The method of claim 17,
The electrochemical device is an electrochemical device, characterized in that the lithium secondary battery.
KR20110029692A 2011-03-31 2011-03-31 Apparatus for preparing for separator and preparing method using it KR101491058B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110029692A KR101491058B1 (en) 2011-03-31 2011-03-31 Apparatus for preparing for separator and preparing method using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110029692A KR101491058B1 (en) 2011-03-31 2011-03-31 Apparatus for preparing for separator and preparing method using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120111287A true KR20120111287A (en) 2012-10-10
KR101491058B1 KR101491058B1 (en) 2015-02-06

Family

ID=47282006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20110029692A KR101491058B1 (en) 2011-03-31 2011-03-31 Apparatus for preparing for separator and preparing method using it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101491058B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101527548B1 (en) * 2012-05-07 2015-06-09 주식회사 엘지화학 Formation device of a coating layer, manufacturing method of separator using the device and electrochemical device including the separator
KR102082054B1 (en) * 2018-08-28 2020-02-26 주식회사 디쏠 An apparatus for continuous manufacture of carbon nanotube buckypaper materials

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220037357A (en) * 2020-09-17 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 Manufacturing device and manufacturing method of secondary battery separator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362280B1 (en) * 2000-04-11 2002-11-23 삼성에스디아이 주식회사 Separator for lithium secondary battery and the method thereof
KR100406689B1 (en) * 2001-03-05 2003-11-21 주식회사 엘지화학 Multicomponent composite film for electrochemical device and method for preparing the same
KR100666821B1 (en) * 2004-02-07 2007-01-09 주식회사 엘지화학 Organic/inorganic composite porous layer-coated electrode and electrochemical device comprising the same
JP5403857B2 (en) * 2006-05-18 2014-01-29 日立マクセル株式会社 Battery separator, method for producing the same, and lithium secondary battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101527548B1 (en) * 2012-05-07 2015-06-09 주식회사 엘지화학 Formation device of a coating layer, manufacturing method of separator using the device and electrochemical device including the separator
KR102082054B1 (en) * 2018-08-28 2020-02-26 주식회사 디쏠 An apparatus for continuous manufacture of carbon nanotube buckypaper materials

Also Published As

Publication number Publication date
KR101491058B1 (en) 2015-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101281037B1 (en) Separator and electrochemical device comprising the same
KR101358764B1 (en) Separator and electrochemical device having the same
KR101358761B1 (en) A separator having porous coating layer and electrochemical device containing the same
KR101073208B1 (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and preparation method of electrochemical device containing the same
JP5655088B2 (en) Separator manufacturing method, separator formed by the method, and electrochemical device including the same
JP5834139B2 (en) Electrode element electrode assembly and electrochemical element equipped with the same
JP5752815B2 (en) Electrode assembly and manufacturing method thereof
KR101173202B1 (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and preparation method of electrochemical device containing the same
JP5784905B2 (en) Electrochemical element with different types of separators
KR101173201B1 (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and preparation method of electrochemical device containing the same
CN108370015B (en) Separator and electrochemical device comprising same
KR101834482B1 (en) Separator for electrochemical device and electrochemical device with improved stability and performance comprising the same
KR20130118835A (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and electrochemical device containing the same
KR101054976B1 (en) Separator with a porous coating layer and an electrochemical device having the same
KR101446162B1 (en) A separator and electrochemical device containing the same
KR20120036061A (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and electrochemical device having the same
KR101491058B1 (en) Apparatus for preparing for separator and preparing method using it
KR101499676B1 (en) A separator having porous coating layer and electrochemical device containing the same
KR20120054883A (en) Preparation method of separator, separator formed therefrom, and electrochemical device having the same
KR20120086038A (en) Electrode assembly for secondary battery
KR20130122570A (en) Method for manufacturing separator and electrochemical device comprising separator manufactured by the method
JP7463638B2 (en) Apparatus and method for manufacturing unit cells
KR20120079714A (en) Method and apparatus for rewinding separator for secondary battery
KR20150051506A (en) Separator for electrochemical device and Electrochemical device comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 6