KR20130123748A - A separator, the manufacturing method thereof, and electrochemical device containing the same - Google Patents

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Abstract

A separator of the present invention comprisies a porous substrate having pores; and a porous organic-inorganic coating layer formed on at least one surface of the porous substrate, comprising a binder polymer having a cation exchange resin and a mixture of inorganic particles. The separator of the present invention is a porous organic-inorganic coating layer formed on the porous substrate, and improves the safety of the separator. Addtionally, the binder polymer included in the porous organic-inorganic coating layer contatins the cation exchange resin so as to capture a metal ion caused by a lithium metal oxide, and thereby can increase the life property of a electrochemical element including the separator according to the present invention.

Description

세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자{A SEPARATOR, THE MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTROCHEMICAL DEVICE CONTAINING THE SAME}A separator, a manufacturing method thereof, and an electrochemical device having the same {A SEPARATOR, THE MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTROCHEMICAL DEVICE CONTAINING THE SAME}

본 발명은 리튬 이차전지와 같은 전기화학소자의 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 기재 표면에 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 유기-무기 코팅층을 가지는 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a separator of an electrochemical device such as a lithium secondary battery, a method of manufacturing the same, and an electrochemical device having the same, and more particularly, a porous organic-inorganic coating layer formed of a mixture of inorganic particles and a binder polymer on a porous substrate surface. It relates to a separator having an electrochemical device having the same.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받는 분야이고 그 중에서도 충·방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. 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 become a focus of attention. Recently, in developing such a battery, research and development on the design of a new electrode and a battery have been conducted in order to improve capacity density and specific energy.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. 그러나 이러한 리튬 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 최근의 리튬 이온 고분자 전지는 이러한 리튬 이온 전지의 약점을 개선하여 차세대 전지의 하나로 꼽히고 있으나 아직까지 전지의 용량이 리튬 이온 전지와 비교하여 상대적으로 낮고, 특히 저온에서의 방전 용량이 불충분하여 이에 대한 개선이 시급히 요구되고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution . However, such a lithium ion battery has safety problems such as ignition and explosion when using an organic electrolytic solution, and it is disadvantageous in that it is difficult to manufacture. 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.

이와 같은 전기화학소자의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 특허공개공보 제10-2007-231호에는 다수의 기공을 갖는 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물을 코팅하여 다공성 유기-무기 코팅층을 형성한 세퍼레이터가 제안되었다. 세퍼레이터에 있어서, 다공성 기재에 코팅된 다공성 유기-무기 코팅층 내의 무기물 입자들은 다공성 유기-무기 코팅층의 물리적 형태를 유지할 수 있는 일종의 스페이서(spacer) 역할을 함으로서 전기화학소자 과열시 다공성 기재가 열 수축되는 것을 억제하게 된다. 또한, 무기물 입자들 사이에는 빈 공간(interstitial volume)이 존재하여 미세 기공을 형성한다.In order to solve the safety problem of such an electrochemical device, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-231 discloses a method of coating a porous organic-inorganic hybrid material 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 in which an inorganic coating layer is formed has been proposed. In the separator, the inorganic particles in the porous organic-inorganic coating layer coated on the porous substrate serve as a kind of spacer capable of maintaining the physical form of the porous organic-inorganic coating layer, so that the porous substrate is thermally shrunk . In addition, an interstitial volume exists between the inorganic particles to form fine pores.

한편, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 이에 주입되는 전해질의 구성요소를 가지고 있는데, 리튬 이차전지 작동과정에서 리튬금속산화물을 포함하는 양극 재료로부터 기인한 금속이온이 전해액 및 음극 등과 부반응을 일으켜 부반응을 일으켜 배터리의 수명 특성에 부정적인 영향을 끼칠 가능성이 있다. 최근 이차 전지를 사용하는 제품들이 고성능화 됨에 따라 그 전지의 수명 특성 등 전지의 성능의 향상이 점점 더 요구되고 있는 시점이다. Meanwhile, a lithium secondary battery has a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and components of an electrolyte injected therein. The metal ion is derived from a positive electrode material including lithium metal oxide during the operation of the lithium secondary battery. There is a possibility of negative reaction with the electrolyte and negative electrode, which may adversely affect the life characteristics of the battery. Recently, as products using secondary batteries become higher performance, it is time to increase the performance of batteries such as battery life characteristics.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제점을 해결하여, 전기화학소자의 안전성뿐만 아니라 수명특성까지 향상시킬 수 있는 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자를 제공하는 것이다. Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to solve the above-described problems, to provide a separator and an electrochemical device having the same that can improve not only the safety of the electrochemical device but also the life characteristics.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전술한 목적으로 갖는 세퍼레이터를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a method that can easily manufacture a separator for the above-mentioned object.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 세퍼레이터는In order to solve the above problems, the separator of the present invention comprises

기공들을 갖는 다공성 기재; 및A porous substrate having pores; And

상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되어 있으며, 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자와 무기물 입자들의 혼합물을 포함하는 다공성 유기-무기 코팅층을 구비한다.It is formed on at least one surface of the porous substrate, and comprises a porous organic-inorganic coating layer comprising a mixture of a binder polymer containing a cation exchange resin and inorganic particles.

상기 양이온 교환 수지는 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하고 있다.The cation exchange resin includes at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium.

바람직하게, 상기 양이온 교환 수지는 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하고 있는 알루미노 실리케이트(alumino-slicate) 및 알루미노 포스페이트(alumino-phosphate) 등을 1종 이상 사용할 수 있다.Preferably, the cation exchange resin may use at least one alumino-slicate, alumino-phosphate, etc. containing at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium. Can be.

또한, 상기 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자의 함량은 무기물 입자 100 중량부를 기준으로 2 내지 30중량부임이 바람직하다.In addition, the content of the binder polymer containing the cation exchange resin is preferably 2 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of inorganic particles.

본 발명의 세퍼레이터의 제조방법은,The manufacturing method of the separator of this invention,

(S1) 기공들을 갖는 다공성 기재를 준비하는 단계; (S1) preparing a porous substrate having pores;

(S2) 무기물 입자들이 분산되어 있으며, 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자를 용매에 용해시킨 슬러리를 상기 다공성 기재의 적어도 일면 위에 코팅하고 건조시켜 다공성 유기-무기 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.(S2) inorganic particles are dispersed, and a slurry in which a binder polymer containing a cation exchange resin is dissolved in a solvent is coated on at least one surface of the porous substrate and dried to form a porous organic-inorganic coating layer.

이와 같은 본 발명의 세퍼레이터는 양극과 음극 사이에 개재되어 리튬 이차전지나 수퍼 캐패시터 소자와 같은 전기화학소자에 이용될 수 있다.The separator of the present invention is interposed between the positive electrode and the negative electrode and can be used in an electrochemical device such as a lithium secondary battery or a supercapacitor device.

본 발명의 세퍼레이터는 다공성 기재에 형성된 다공성 유기-무기 코팅층으로 세퍼레이터의 안전성을 향상시킨다. 뿐만 아니라 상기 유기-무기 코팅층에 포함된 바인더 고분자는 양이온 교환 수지를 함유하여 리튬금속산화물에서 기인한 금속 이온을 캡쳐 가능하다. 따라서 본 발명의 세퍼레이터를 포함한 전기화학소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.The separator of the present invention improves the safety of the separator with a porous organic-inorganic coating layer formed on the porous substrate. In addition, the binder polymer included in the organic-inorganic coating layer may contain a cation exchange resin to capture metal ions resulting from lithium metal oxide. Therefore, life characteristics of the electrochemical device including the separator of the present invention can be improved.

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 아니 된다.
도 1은 본 발명의 세퍼레이터를 개략적으로 도시한 단면도 이다.
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 cross-sectional view schematically showing a separator of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 발명의 세퍼레이터는 기공들을 갖는 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되어 있으며, 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자와 무기물 입자들의 혼합물을 포함하는 다공성 유기-무기 코팅층을 구비한다.The separator of the present invention includes a porous substrate having pores; And a porous organic-inorganic coating layer formed on at least one surface of the porous substrate and including a mixture of a binder polymer containing a cation exchange resin and inorganic particles.

다공성 유기-무기 코팅층에 포함된 바인더 고분자는 양이온 교환 수지를 함유하며, 상기 양이온 교환 수지는 양극에 포함된 리튬금속산화물로부터 기인한 금속이온을 캡쳐하여 전해액 및 음극 등과 부반응을 일으키지 않도록 한다.The binder polymer included in the porous organic-inorganic coating layer contains a cation exchange resin, and the cation exchange resin captures metal ions derived from the lithium metal oxide included in the positive electrode so as not to cause side reactions with the electrolyte and the negative electrode.

리튬 이차전지와 같은 전기화학소자에서 리튬금속산화물 보다 구체적으로 리튬전이금속산화물로부터 기인한 금속이온은 전기화학소자의 수명 특성에 불리한 영향을 미치게 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 세퍼레이터는 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자를 구비하였다. 따라서 본 발명에 따른 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자는 금속 이온 등의 캡쳐를 통하여 전기화학소자의 수명 특성이 향상된다. In electrochemical devices such as lithium secondary batteries, metal ions derived from lithium transition metal oxides, more specifically, may adversely affect the life characteristics of the electrochemical devices. In order to solve this problem, the separator of the present invention has a binder polymer containing a cation exchange resin. Therefore, the electrochemical device including the separator according to the present invention improves the life characteristics of the electrochemical device through the capture of metal ions and the like.

본 발명에 있어서 양극에 사용되는 양극활물질로서 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 등의 단독 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물이 사용되기 때문에, 리튬금속산화물에서 기인한 금속이온은 예를 들어 이들 양극활물질에 존재하는 Mn 이온, Co 이온, Ni 이온, Fe 이온 등이 될 수 있다. In the present invention, since a lithium composite oxide such as lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or the like is used as the positive electrode active material used for the positive electrode, the metal ion derived from the lithium metal oxide is For example, it may be Mn ions, Co ions, Ni ions, Fe ions and the like present in these cathode active materials.

상기 양이온 교환 수지는 전지 성능에 악영향을 주지 않으면서 리튬금속산화물로부터 기인한 금속이온과 치환 가능한 양이온인 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함한다. The cation exchange resin includes at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium, which are cations that can be substituted with metal ions derived from lithium metal oxides without adversely affecting battery performance.

보다 구체적으로 상기 양이온 교환 수지는 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하고 있는 알루미노 실리케이트(alumino-slicate) 및 알루미노 포스페이트(alumino-phosphate) 등을 1종 이상 사용할 수 있다.More specifically, the cation exchange resin may use at least one of alumino-slicate, alumino-phosphate, and the like containing at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium. Can be.

또한, 상기 양이온 교환 수지는 리튬금속산화물로부터 기인한 금속 이온을 충분히 포착할 수 있을 정도의 함량으로 포함될 수 있다.In addition, the cation exchange resin may be included in an amount sufficient to capture metal ions resulting from the lithium metal oxide.

본 발명에 따른 바인더 고분자로는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도 내에서 전술한 양이온 교환 수지 외에 다른 바인더 고분자를 혼용하여 사용할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the binder polymer according to the present invention may be used in combination with other binder polymers in addition to the above-described cation exchange resin within the scope of not impairing the object of the present invention.

본 발명에 따른 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자의 함량은 무기물 입자 100 중량부를 기준으로 2 내지 30 중량부인것이 바람직하고, 5 내지 15 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 바인더 고분자의 함량이 2 중량부 미만이면 무기물의 탈리와 같은 문제점이 발생할 수 있고, 그 함량이 30 중량부를 초과하면 바인더 고분자가 다공성 기재의 공극을 막아 저항이 상승하며 다공성 유기-무기 코팅층의 다공도도 저하될 수 있다.The content of the binder polymer containing the cation exchange resin according to the present invention is preferably 2 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles. When the content of the binder polymer is less than 2 parts by weight, problems such as desorption of inorganic materials may occur. When the content of the binder polymer is more than 30 parts by weight, the binder polymer may block pores of the porous substrate to increase resistance and the porosity of the porous organic-inorganic coating layer. Can be degraded.

본 발명에 따른 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자는 전지의 성능에 악영향을 끼치지 아니하고 무기물 입자들과의 결착시키는 역할 및 양이온 교환 기능이 최대화 되도록 무기물 입자들의 표면 또는 전체에 코팅층으로 위치하는 것이 바람직하다. The binder polymer containing the cation exchange resin according to the present invention is preferably positioned as a coating layer on the surface or the whole of the inorganic particles so as to bind the inorganic particles and maximize the cation exchange function without adversely affecting the performance of the battery. Do.

즉, 본 발명에 따른 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자는 상기 무기물 입자와 함께 유기-무기 코팅층을 이루어서 세퍼레이터를 구성한다. 상기 유기-무기 코팅층에 포함되는 바인더에 양이온 교환 수지를 도입함으로써, 유기-무기 코팅층으로 얻어진 전기화학소자의 안전성뿐만 아니라 양이온 교환수지에 의하여 리튬금속산화물로부터 기인한 금속이온의 전해질 및 음극 등 과의 부반응을 억제하여 수명 특성의 향상이라는 현저한 효과를 얻을 수 있다. That is, the binder polymer containing the cation exchange resin according to the present invention constitutes a separator by forming an organic-inorganic coating layer together with the inorganic particles. By introducing a cation exchange resin into the binder included in the organic-inorganic coating layer, not only the safety of the electrochemical device obtained as the organic-inorganic coating layer, but also the electrolyte and the negative electrode of the metal ion derived from the lithium metal oxide by the cation exchange resin By suppressing side reactions, a remarkable effect of improving life characteristics can be obtained.

본 발명의 세퍼레이터에 있어서, 다공성 유기-무기 코팅층 형성에 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 the separator of the present invention, the inorganic particles used for forming the porous organic-inorganic coating layer are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + ). Particularly, when inorganic particles having ion transfer ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased to improve the performance.

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.When inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte is also increased, and ion conductivity of the electrolyte can be improved.

특히, 전술한 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), 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.Particularly, the above-mentioned BaTiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT, where 0 <x <1, 0 < ), inorganic particles, such as Pb (Mg 1/3 Nb 2 /3) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), hafnia (HfO 2), not only exhibit a dielectric constant of 100 or more high dielectric constant characteristics, the predetermined pressure And a piezoelectricity is generated so that a potential difference is generated between both sides by generating a charge when being stretched or compressed so as to prevent the occurrence of an internal short circuit between the two electrodes due to an external impact so as to improve the safety of the electrochemical device can do. Further, when the above-mentioned high-permittivity inorganic particles and inorganic particles having lithium ion transferring ability are mixed, their synergistic effect can be doubled.

본 발명에서 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.In the present invention, the inorganic particles having a lithium ion transferring ability refer to inorganic particles containing a lithium element but not lithium and having a function of transferring lithium ions. The inorganic particles having lithium ion transferring ability are contained in the particle structure Since lithium ions can be transferred and transferred due to a kind of defect present, the lithium ion conductivity in the battery is improved, thereby improving battery performance. Examples of the inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < (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 (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), Li (LiAlTiP) x O y series glass 3 .25 Ge 0 .25 P 0 .75 S 4 Lithium, such as germanium Mani help thiophosphate lithium nitro, 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 fluoride (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 SiS 2 family, such as glass (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.

본 발명의 세퍼레이터에 있어서, 다공성 유기-무기 코팅층의 무기물 입자 크기는 제한이 없으나, 균일한 두께의 코팅층 형성 및 적절한 공극률을 위하여, 가능한 한 0.001 내지 10㎛ 범위인 것이 바람직하다. 0.001㎛ 미만인 경우 분산성이 저하되어 세퍼레이터의 물성을 조절하기가 용이하지 않고, 10㎛를 초과하는 경우 다공성 유기-무기 코팅층의 두께가 증가하여 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 또한 지나치게 큰 기공 크기로 인해 전지 충방전시 내부 단락이 일어날 확률이 높아진다. In the separator of the present invention, the inorganic particle size of the porous organic-inorganic coating layer is not limited. However, in order to form a coating layer having a uniform thickness and a proper porosity, it is preferable that the porous organic-inorganic coating layer is in the range of 0.001 to 10 μm. If it is less than 0.001㎛ dispersibility is not easy to control the physical properties of the separator, if it exceeds 10㎛ it may increase the thickness of the porous organic-inorganic coating layer may lower the mechanical properties, too large pore size This increases the probability of internal short circuits during battery charging and discharging.

다공성 기재 위에 형성되는 다공성 유기-무기 코팅층 있어서, 바인더 고분자는 상기 무기물 입자들 표면의 일부 또는 전체에 코팅층으로 위치하고, 상기 무기물 입자들은 밀착된 상태로 상기 코팅층에 의해 서로 연결 및 고정되며, 상기 무기물 입자들 사이에 존재하는 빈 공간으로 인해 기공들이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 다공성 유기-무기 코팅층의 무기물 입자들은 서로 밀착된 상태로 존재하며, 무기물 입자들이 밀착된 상태에서 생기는 빈 공간이 다공성 유기-무기 코팅층의 기공이 된다.In the porous organic-inorganic coating layer formed on the porous substrate, a binder polymer is located as a coating layer on part or all of the surface of the inorganic particles, the inorganic particles are connected and fixed to each other by the coating layer in close contact, the inorganic particles It is preferable that the pores are formed due to the empty space existing between them. In other words, the inorganic particles of the porous organic-inorganic coating layer are in close contact with each other, and the empty space generated when the inorganic particles are in close contact with the pores of the porous organic-inorganic coating layer.

상기 다공성 유기-무기 코팅층의 성분은 전술한 무기물 입자 및 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자 이외에 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
Components of the porous organic-inorganic coating layer may further include other additives in addition to the binder polymer containing the above-described inorganic particles and cation exchange resin.

또한, 본 발명의 세퍼레이터에 있어서, 기공들을 갖는 다공성 기재는 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴레페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌나프탈렌 중 적어도 어느 하나로 형성된 다공성 기재와 같이 통상적으로 전기화학소자의 분리막으로서 사용가능한 것이라면 모두 사용이 가능하다. 다공성 기재로는. 막(membrane)이나 부직포 형태를 모두 사용할 수 있다. 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50 ㎛가 바람직하고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95%인 것이 바람직하다.
In addition, in the separator of the present invention, the porous substrate having pores is polyolefin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyl Any porous material such as a porous substrate formed of at least one of lenoxide, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalene can be used as long as it can be used as a separator of an electrochemical device. As a porous substrate. Both membrane and nonwoven forms can be used. The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 μm, and the pore size and pore present in the porous substrate are also not particularly limited, but are preferably 0.01 to 50 μm and 10 to 95%, respectively.

도 1은 전술한 구성요소들을 구비한 본 발명의 세퍼레이터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1를 참고하면, 본 발명의 세퍼레이터(10)는 기공들을 갖는 다공성 기재(1) 위에 무기물 입자들(3)과 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자(5)를 포함하는 다공성 유기-무기층이 형성되어 있다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a separator of the present invention having the above-described components. Referring to FIG. 1, the separator 10 of the present invention includes a porous organic-inorganic layer including a binder polymer 5 containing inorganic particles 3 and a cation exchange resin on a porous substrate 1 having pores. Formed.

본 발명에 따른 세퍼레이터의 바람직한 제조방법은 다음과 같다.Preferred manufacturing method of the separator according to the present invention is as follows.

먼저, 기공들을 갖는 다공성 기재를 준비한다(S1 단계). 다공성 기재의 종류 등은 전술한 바와 같다.First, a porous substrate having pores is prepared (step S1). The kind of porous substrate is as described above.

이어서, 전술한 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자를 용매에 용해시켜 바인더 용액을 제조하고, 무기물 입자를 첨가하여 분산시킨다. 용매로는 사용하고자 하는 양이온 교환수지를 함유하는 바인더 고분자와 용해도 지수가 유사하며, 끓는점(boiling point)이 낮은 것이 바람직하다. 이는 균일한 혼합과 이후 용매 제거를 용이하게 하기 위해서이다. 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤 (acetone), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름 (chloroform), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 물 또는 이들의 혼합체 등이 있다. 상기 바인더 고분자 용액에 무기물 입자들을 첨가한 후, 무기물 입자의 파쇄를 실시하는 것이 바람직하다. 이때 파쇄 시간은 1 내지 20 시간이 적절하며, 파쇄된 무기물 입자의 입도는 상기에 언급된 바와 같이 0.001 내지 10㎛가 바람직하다. 파쇄 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 특히 볼밀(ball mill)법이 바람직하다. Subsequently, the binder polymer containing the above-mentioned cation exchange resin is dissolved in a solvent to prepare a binder solution, and the inorganic particles are added and dispersed. As the solvent, the solubility index is similar to that of the binder polymer containing the cation exchange resin to be used, and the boiling point is preferably low. This is to facilitate uniform mixing and subsequent solvent removal. Non-limiting examples of solvents that can be used include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone ( N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), cyclohexane, water, or a mixture thereof. After adding the inorganic particles to the binder polymer solution, it is preferable to perform the crushing of the inorganic particles. In this case, the crushing time is suitably 1 to 20 hours, and the particle size of the crushed inorganic particles is preferably 0.001 to 10 탆 as mentioned above. As the crushing method, a conventional method can be used, and a ball mill method is particularly preferable.

무기물 입자가 분산된 바인더 고분자의 용액을 다공성 기재에 코팅하고 건조시켜 다공성 유기-무기 코팅층을 형성한다(S2 단계). 코팅시 습도 조건은 10 내지 80%인 것이 바람직하고, 건조 공정은 용매를 휘발시킬 수 있는 방법이라면 열풍 건조 등 모든 방법이 가능하다. The solution of the binder polymer in which the inorganic particles are dispersed is coated on a porous substrate and dried to form a porous organic-inorganic coating layer (step S2). Humidity condition during coating is preferably 10 to 80%, the drying process is possible any method such as hot air drying if the method can volatilize the solvent.

무기물 입자가 분산된 바인더 고분자의 용액을 다공성 기재상에 코팅하는 방법은 당 업계에 알려진 통상적인 코팅 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 또한, 다공성 유기-무기 코팅층은 다공성 기재의 양면 모두 또는 일면에만 선택적으로 형성할 수 있다.Coating the solution of the binder polymer in which the inorganic particles are dispersed on the porous substrate may be a conventional coating method known in the art, for example, dip coating, die coating, roll Various methods such as coating, comma coating, or a mixture thereof can be used. In addition, the porous organic-inorganic coating layer may be selectively formed on both surfaces or only one surface of the porous substrate.

이와 같이 제조된 본 발명의 세퍼레이터는 전기화학소자의 세퍼레이터(separator)으로 사용될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 개재시켜 양 전극과 라미네이팅하는 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. In other words, the separator of the present invention can be usefully used as a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode and laminated with both electrodes. 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 전극활물질을 전극 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 상기 전극활물질 중 양극활물질은 전술한 종류의 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 등의 단독 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물이 사용될 수 있다. 리튬 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.As an electrode to be applied together with the separator of the present invention, an electrode active material may be manufactured in a form bound to an electrode current collector. Among the electrode active materials, the cathode active material may be a lithium composite oxide, such as lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a combination thereof. Non-limiting examples of the lithium negative electrode active material may be a conventional negative electrode active material that can be used in the negative electrode of the conventional electrochemical device, in particular lithium metal or lithium alloys, carbon, petroleum coke, activated carbon (activated carbon) Lithium adsorbents such as graphite or other carbons are preferred. Non-limiting examples of the positive current collector include aluminum, nickel, or a combination thereof. Examples of the negative current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof Foil to be manufactured, and the like.

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 required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the cell or at the final stage of assembling the cell.

Claims (14)

기공들을 갖는 다공성 기재;
상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되어 있으며, 양이온 교환 수지를 함유하는 바인더 고분자와 무기물 입자들의 혼합물을 포함하는 다공성 유기-무기 코팅층을 구비하는 세퍼레이터.
A porous substrate having pores;
A separator having a porous organic-inorganic coating layer formed on at least one surface of the porous substrate and comprising a mixture of a binder polymer containing a cation exchange resin and inorganic particles.
제 1항에 있어서,
상기 양이온 교환 수지는 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The cation exchange resin is a separator, characterized in that it comprises at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium.
제 2항에 있어서,
상기 양이온 교환 수지는 리튬, 나트륨, 및 암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하고 있는 알루미노 실리케이트(alumino-slicate) 및 알루미노 포스페이트(alumino-phosphate) 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 2,
The cation exchange resin is at least one member selected from the group consisting of aluminosilicate (alumino-slicate) and alumino phosphate containing at least one cation selected from the group consisting of lithium, sodium, and ammonium. Separator.
제 1항에 있어서,
상기 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자의 함량은 무기물 입자 100 중량부를 기준으로 2 내지 30중량부임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The content of the binder polymer containing the cation exchange resin is a separator, characterized in that 2 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of inorganic particles.
제 1항에 있어서,
상기 무기물 입자들의 평균 입경은 0.001 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The average particle diameter of the inorganic particles is a separator, characterized in that 0.001 to 10 ㎛.
제 1항에 있어서,
상기 무기물 입자들은 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The inorganic particles are selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having a lithium ion transfer ability, and mixtures thereof.
제 6항에 있어서,
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 어느 하나인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method according to claim 6,
The inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT, where 0 <x <1, 0 <y <1), Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3- PbTiO 3 (PMN-PT), Hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO And ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC and TiO 2 .
제 6항에 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 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method according to claim 6,
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 (LixGeyPzSw, 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), Lithium Nitride (LixNy, 0 <x <4, 0 <y <2), SiS 2 (LixSiySz, 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) A separator, characterized in that at least one selected from the group consisting of glass and P 2 S 5 (LixPySz, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) series glass.
제 1항에 있어서,
상기 다공성 유기-무기 코팅층의 두께는 0.5 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The porous organic-inorganic coating layer has a thickness of 0.5 to 10 ㎛.
제 1항에 있어서,
상기 다공성 기재는 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴레페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The porous substrate is polyolefin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide and polyethylene naphthalene Separator formed in at least one selected from the group consisting of.
(S1) 기공들을 갖는 다공성 기재를 준비하는 단계;
(S2) 무기물 입자들이 분산되어 있으며, 양이온 교환 수지를 함유한 바인더 고분자를 용매에 용해시킨 슬러리를 상기 다공성 기재의 적어도 일면 위에 코팅하고 건조시켜 다공성 유기-무기 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 세퍼레이터의 제조방법.
(S1) preparing a porous substrate having pores;
(S2) the inorganic particles are dispersed, and the slurry comprising dissolving a binder polymer containing a cation exchange resin in a solvent coated on at least one surface of the porous substrate and dried to form a porous organic-inorganic coating layer of the separator Manufacturing method.
양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 있어서,
상기 양극은 리튬금속산화물을 포함하며, 상기 세퍼레이터는 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 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 anode comprises a lithium metal oxide, the separator is an electrochemical device, characterized in that the separator of any one of claims 1 to 10.
제 12항에 있어서,
상기 리튬금속산화물은 리튬전이금속산화물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
13. The method of claim 12,
The lithium metal oxide is an electrochemical device, characterized in that the lithium transition metal oxide.
제 12항에 있어서,
상기 전기화학소자는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
13. The method of claim 12,
Wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery.
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