KR20140008233A - Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a separator for rechargeable lithium battery and a rechargeable lithium battery including the same. According to the embodiment of the present invention, the separator for rechargeable lithium battery includes a phase transition material of which phase transition temperature of changing insulator into conductor is 67-75 °C. The phase transition material is tungsten vanadium oxide (VO2).

Description

리튬 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{SEPARATOR FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME}A separator for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same {SEPARATOR FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME}

리튬 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a separator for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same.

현재 IT 산업기술은 기타 과학기술 분야에 비해 비약적인 발전을 계속하고 있고, 이들은 노트북, 휴대전화, PDA 등 휴대가 가능하고 간편한 모바일 기기를 중심으로 많은 상품이 개발되고 있다. 이러한 IT 모바일 기기들을 위해서는 에너지원인 전지의 소형화, 경량화, 대용량화 등이 필수적이며 이에 적합한 전지는 리튬 이차 전지가 현재 많이 사용되고 있고 연구되고 있다.At present, the IT industry technology continues to make rapid progress compared to other science and technology fields, and many products are being developed around portable and easy mobile devices such as laptops, mobile phones, and PDAs. For such IT mobile devices, miniaturization, weight reduction, and large capacity of batteries, which are energy sources, are essential, and lithium secondary batteries are currently being used and researched.

리튬 이차 전지는 단위 체적당 에너지 밀도가 높기 때문에 현재 가장 널리 쓰이는 전지이다. 그러나 리튬 2차 전지는 전지 내부의 온도가 올라가면 전지가 부풀어 오르다가 약 150℃에서 폭발한다. 이러한 폭발 현상은 오래 전부터 알려져 있었지만 대책이 없다. 따라서, 이러한 폭발에 대한 방지 내지 지연에 대한 대책이 요구되고 있다.
Lithium secondary batteries are the most widely used batteries because of their high energy density per unit volume. However, in lithium secondary batteries, when the temperature inside the battery rises, the battery swells and explodes at about 150 ° C. This explosion has long been known, but there is no countermeasure. Therefore, there is a need for measures for preventing or delaying such an explosion.

본 발명의 일 구현예는 리튬 이차 전지의 폭발 위험을 방지 및 지연시킬 수 있는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터를 제공하기 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a separator for a lithium secondary battery that can prevent and delay the explosion risk of the lithium secondary battery.

본 발명의 다른 일 구현예는 상기 세퍼레이터를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
Another embodiment of the present invention is to provide a lithium secondary battery including the separator.

본 발명의 일 구현예는 절연체에서 도체로 변하는 상전이 온도가 67 내지 75℃인 상전이 물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a separator for a lithium secondary battery including a phase change material having a phase transition temperature of 67 to 75 ° C., which changes from an insulator to a conductor.

상기 상전이 물질은 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2) 일 수 있다.The phase change material may be tungsten doped vanadium oxide (VO 2 ).

상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)는 텅스텐이 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)의 총량에 대하여 10 내지 20 중량%로 도핑된 것일 수 있다.The tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) may be doped with tungsten at 10 to 20% by weight based on the total amount of the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ).

본 발명의 다른 일 구현예는 양극 활물질을 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치하는 상기 세퍼레이터; 및 상기 양극, 상기 음극 및 상기 세퍼레이터를 함침하는 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.Another embodiment of the present invention is a positive electrode including a positive electrode active material; A negative electrode including a negative electrode active material; The separator positioned between the anode and the cathode; And it provides a lithium secondary battery comprising an electrolyte solution impregnated with the positive electrode, the negative electrode and the separator.

본 발명의 또 다른 일 구현예는 다공성 기재; 상기 다공성 기재의 일면에 위치하는 제1 상전이 영역; 및 상기 다공성 기재의 다른 일면에 위치하는 제2 상전이 영역을 포함하고, 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 사이에 두고 서로 대칭적으로 위치하고, 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상전이 온도 이상에서 절연체에서 도체로 변하는 상전이 물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터를 제공한다.Another embodiment of the present invention is a porous substrate; A first phase transition region located on one surface of the porous substrate; And a second phase transition region located on the other side of the porous substrate, wherein the first phase transition region and the second phase transition region are symmetrically positioned with the porous substrate therebetween, and the first phase transition region and the The second phase transition region provides a separator for a lithium secondary battery comprising a phase change material that changes from an insulator to a conductor above a phase transition temperature.

상기 다공성 기재의 기공은 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역 사이에 위치에서 상전이 물질을 포함할 수 있다.The pores of the porous substrate may include a phase change material at a position between the first phase transition region and the second phase transition region.

상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 관통하여 서로 연결되어 통합된 상전이 영역을 형성할 수 있다.The first phase transition region and the second phase transition region may be connected to each other through the porous substrate to form an integrated phase transition region.

상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역의 면적이 상기 다공성 기재의 일 표면적의 10% 이하일 수 있고, 구체적으로는 상기 다공성 기재의 일 표면적의 5% 내지 10% 일 수 있다.An area of the first phase transition region or the second phase transition region may be 10% or less of one surface area of the porous substrate, and specifically 5% to 10% of one surface area of the porous substrate.

상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재의 일면 또는 다른 일면에 코팅층으로 위치할 수 있다.The first phase transition region or the second phase transition region may be positioned as a coating layer on one surface or the other surface of the porous substrate.

상기 코팅층은 5 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.The coating layer may have a thickness of 5 to 10 ㎛.

상기 상전이 온도는 67 내지 75 ℃ 일 수 있다.The phase transition temperature may be 67 to 75 ℃.

상기 상전이 물질은 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2) 일 수 있다.The phase change material may be tungsten doped vanadium oxide (VO 2 ).

상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)는 텅스텐이 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)의 총량에 대하여 10 내지 20 중량%로 도핑된 것일 수 있다.The tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) may be doped with tungsten at 10 to 20% by weight based on the total amount of the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ).

본 발명의 또 다른 일 구현예는 양극 활물질을 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치하는 상기 세퍼레이터; 및 상기 양극, 상기 음극 및 상기 세퍼레이터를 함침하는 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.Another embodiment of the present invention is a positive electrode including a positive electrode active material; A negative electrode including a negative electrode active material; The separator positioned between the anode and the cathode; And it provides a lithium secondary battery comprising an electrolyte solution impregnated with the positive electrode, the negative electrode and the separator.

상기 세퍼레이터의 상기 제1 상전이 영역은 상기 음극에 접하고, 상기 세퍼레이터의 상기 제2 상전이 영역은 상기 양극에 접할 수 있다.The first phase transition region of the separator may be in contact with the cathode, and the second phase transition region of the separator may be in contact with the anode.

상기 세퍼레이터는 상기 리튬 이차 전지의 과열시 상기 리튬 이차 전지의 폭발을 방지 또는 지연시키도록 형성될 수 있다.The separator may be formed to prevent or delay the explosion of the lithium secondary battery when the lithium secondary battery is overheated.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.

상기 세퍼레이터는 리튬 이차 전지의 과열시 폭발을 방지 및 지연시킬 수 있다.
The separator may prevent and delay an explosion when the lithium secondary battery is overheated.

도 1은 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 일면을 도시한 도면이다.
도 3은 또 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 또 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a cross-sectional view showing a cross section of a separator according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating one surface of a separator according to another exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a separator according to another embodiment.
4 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a separator according to another embodiment.
5 is a view schematically showing a lithium secondary battery structure according to one embodiment.
6 is a schematic cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to another embodiment.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, by which the present invention is not limited and the present invention is defined only by the scope of the claims to be described later.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 필요에 따라서 도면을 참고로 설명되며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다. 본 명세서의 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. The present invention may be embodied in many different forms and is described with reference to the drawings as necessary and is not limited to the embodiments described herein. Since the size and thickness of each component shown in the drawings of the present specification are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated.

일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 세퍼레이터는 상전이 물질을 포함할 수 있다.The separator for a rechargeable lithium battery according to one embodiment may include a phase change material.

상기 상전이 물질은 일정 온도 이상에서 절연체에서 도체로 변하는 물질을 의미한다. 상기 상전이 물질이 절연체에서 도체로 변하는 온도를 상전이 온도라 한다. The phase change material refers to a material that changes from an insulator to a conductor above a predetermined temperature. The temperature at which the phase change material changes from an insulator to a conductor is called a phase transition temperature.

리튬 이차 전지의 작동 중 온도가 과도하게 올라가게 되면 전지가 폭발할 수 있다. 상기 상전이 물질은 상전이 온도 이상에서 도체로 변하기 때문에 상기 상전이 물질을 포함하는 세퍼레이터는 통전 가능하게 될 수 있고, 그 결과 상기 상전이 온도 이상에서 상기 세퍼레이터는 음극과 양극 사이에 개재하여 쇼트(short)를 발생하게 함으로써, 더 이상 전지의 작동을 정지시키고, 그에 따라 더 이상의 온도 상승을 막음으로써 전지의 폭발을 방지하거나, 적어도 지연시킬 수 있다.If the temperature rises excessively during operation of the lithium secondary battery, the battery may explode. Since the phase change material changes to a conductor at or above the phase transition temperature, the separator including the phase change material may be energized, and as a result, the separator may generate a short between the cathode and the anode above the phase transition temperature. By doing so, it is possible to further stop the operation of the battery and thereby prevent or at least delay the explosion of the battery by preventing further temperature rise.

상기 상전이 물질은 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2) 일 수 있다.The phase change material may be tungsten doped vanadium oxide (VO 2 ).

바나듐 옥사이드(VO2)는 약 67℃ 미만에서는 저항이 약 105Ω의 절연성 성질을 갖고 있다가 약 67℃ 이상에서는 도체의 약 10 내지 약 10-2Ω의 저항값을 갖는 대표적인 상전이 물질이다. 바나듐 옥사이드에 텅스텐(W)을 도핑하여 약 67℃의 상기 상전이 온도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드의 상전이 물질은 상전이 온도가 약 67 내지 약 75℃일 수 있다.Vanadium oxide (VO 2 ) is a typical phase change material having an insulating property of about 10 5 Ω below about 67 ° C., and having a resistance of about 10 to about 10 −2 Ω of the conductor above about 67 ° C. Doping tungsten (W) to vanadium oxide may control the phase transition temperature of about 67 ℃. For example, the phase change material of tungsten doped vanadium oxide may have a phase transition temperature of about 67 to about 75 ° C.

상기 상전이 온도는 텅스텐의 도핑 함량을 변화하여 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)는 텅스텐이 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)의 총량에 대하여 10 내지 20 중량%로 도핑된 것일 수 있다.The phase transition temperature may be adjusted by changing the doping content of tungsten. For example, the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) may be doped with tungsten at 10 to 20 wt% based on the total amount of the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ).

상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드의 상전이 물질은 스퍼터링법, 이온 플레이팅(ion plating)법, e-빔(e-beam) 증착법 등에 의하여 공지된 방법에 따라 제한 없이 제조될 수 있다.The phase change material of tungsten-doped vanadium oxide may be prepared without limitation according to known methods by sputtering, ion plating, e-beam deposition, and the like.

예를 들어, 스퍼터링법에 의해 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드의 상전이 물질을 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다. 챔버 내에 단일 바나듐 원료 또는 두 개의 바나듐 원료, 텅스텐 원료에 레이져를 조사하여 텅스텐(W) 및 바나듐 (V) 입자가 기판에 증착하게 한다. 상기 기판을 후술되는 다공성 기재로 하여 상기 세퍼레이터를 제조할 수 있다. 이때 공정 조건을 상전이 물질이 형성될 수 있는 조건으로 하여야 V2O5가 아닌, 상전이 물질인 VO2를 생성할 수 있다. 예를 들어, 챔버 내 Ar 및 O2 의 혼합 기체 분위기로 수행하고, 이때 Ar 및 O2 기체의 혼합비, 온도 및 압력 조건이 VO2 생성의 중요한 조건이다. 이 때의 조건은 챔버 내 Ar:O2 = 99:1 내지 98:2, 온도 350 내지 400℃, 그리고 압력 8 내지 12 mTorr 이다. For example, a method of preparing the phase change material of the tungsten-doped vanadium oxide by the sputtering method will be described in detail. The laser is irradiated with a single vanadium raw material or two vanadium raw materials and a tungsten raw material in the chamber so that tungsten (W) and vanadium (V) particles are deposited on the substrate. The separator may be manufactured by using the substrate as a porous substrate to be described later. At this time, the process conditions should be the conditions under which the phase change material can be formed, so that it is possible to generate VO 2 , which is not a phase change material, but V 2 O 5 . For example, it is carried out in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 in the chamber, where the mixing ratio, temperature and pressure conditions of Ar and O 2 gas are VO 2 It is an important condition of production. The condition at this time is Ar: O 2 in chamber. = 99: 1 to 98: 2, temperature 350 to 400 ° C., and pressure 8 to 12 mTorr.

일반적으로 세퍼레이터는 기공을 포함하는 기재로 형성되는데, 상기 세퍼레이터는 상기 상전이 물질을 기공 내에 존재하게 할 수 있다. 상기 세퍼레이터는 상전이 온도 이상에서, 상기 기공 내에 존재하는 상전이 물질들이 연결되어 통전 가능하게 될 수 있다.In general, the separator is formed of a substrate including pores, and the separator may allow the phase change material to be present in the pores. Above the phase transition temperature, the separator may be connected to the phase-transfer materials present in the pores can be energized.

상기 세퍼레이터에 포함되는 상기 상전이 물질의 함량은 상전이 온도 이상에서 통전이 가능한 정도로만 포함하면 된다.The content of the phase change material included in the separator may be included only to the extent that the current can be supplied above the phase transition temperature.

본 발명의 다른 일 구현예에서, 다공성 기재, 상기 다공성 기재의 일면에 위치하는 제1 상전이 영역, 그리고 상기 다공성 기재의 다른 일면에 위치하는 제2 상전이 영역을 포함하는 세퍼레이터를 제공한다. In another embodiment of the present invention, a separator including a porous substrate, a first phase transition region located on one surface of the porous substrate, and a second phase transition region located on the other surface of the porous substrate is provided.

상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 사이에 두고 양면 대칭적인 위치에 존재한다. 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상전이 물질을 포함하고, 상기 상전이 물질은 전술한 바와 같이 상전이 온도 이상에서 절연체에서 도체로 상전이하는 물질이다.The first phase transition region and the second phase transition region are located at two-sided symmetric positions with the porous substrate therebetween. The first phase transition region and the second phase transition region include a phase change material, and the phase change material is a material that phase-transfers from an insulator to a conductor above the phase transition temperature as described above.

도 1은 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a separator according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 상기 세퍼레이터(10)는 다공성 기재(11)를 포함하고 있고, 상기 다공성 기재(11)의 일면에 제1 상전이 영역(12, 12')이 형성되어 있다. 또한, 상기 다공성 기재(11)의 다른 일면에 제2 상전이 영역(13, 13')이 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, the separator 10 includes a porous substrate 11, and first phase transition regions 12 and 12 ′ are formed on one surface of the porous substrate 11. In addition, second phase transition regions 13 and 13 ′ are formed on the other surface of the porous substrate 11.

상기 제1 상전이 영역(12, 12') 및 상기 제2 상전이 영역(13, 13')은 상기 다공성 기재(11)를 사이에 두고 대칭적으로 형성되고 있다. 상기 세퍼레이터(10)에서 화살표 A, B, C 및 D는 각각 동일한 위상(높이)을 표시하고 있고, 상기 제1 상전이 영역(12, 12') 및 상기 제2 상전이 영역(13, 13')이 대칭적인 위상으로 형성된 구조를 나타낸다.The first phase transition regions 12 and 12 'and the second phase transition regions 13 and 13' are symmetrically formed with the porous substrate 11 interposed therebetween. Arrows A, B, C and D in the separator 10 indicate the same phase (height), respectively, and the first phase transition regions 12 and 12 'and the second phase transition regions 13 and 13' It shows a structure formed in a symmetrical phase.

예를 들면, 상기 제1 상전이 영역(12, 12') 및 상기 제2 상전이 영역(13, 13')은 각각 상기 다공성 기재(11)의 표면의 일부를 상전이 물질로 코팅 또는 패터닝하여 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 상전이 물질을 형성시키고자 하는 상기 다공성 기재 표면에 상기 상전이 물질을 코팅 또는 패터닝할 패턴이 음각 패터닝된 플레이트를 덮고, 전술한 스퍼터링법, 이온 플레이팅(ion plating)법, e-빔(e-beam) 증착법 등에 의해 직접 텅스텐(W) 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)를 증착하여 상기 세퍼레이터를 제조할 수 있다.For example, the first phase transition regions 12 and 12 'and the second phase transition regions 13 and 13' may be formed by coating or patterning a portion of the surface of the porous substrate 11 with a phase change material, respectively. have. In one embodiment, a pattern for coating or patterning the phase change material on the surface of the porous substrate to form the phase change material covers a negatively patterned plate, and the aforementioned sputtering method, ion plating method, e The separator may be manufactured by depositing tungsten (W) doped vanadium oxide (VO 2 ) directly by an e-beam deposition method.

상기 상전이 물질로부터 형성되는 코팅층 또는 패턴의 두께 역시 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역의 코팅 두께는 약 5㎛ 내지 약 10㎛ 일 수 있다. The thickness of the coating layer or pattern formed from the phase change material is also not particularly limited. For example, the coating thicknesses of the first phase transition region and the second phase transition region may be about 5 μm to about 10 μm.

도 2는 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 일면을 도시한 도면이다. 구체적으로 도 2는 다공성 기재(11)의 일면을 상전이 물질로 패터닝하여 제1 상전이 영역(12, 12')을 형성하여 제조된 세퍼레이터(10')의 일면을 도시한 것이다. 2 is a diagram illustrating one surface of a separator according to another exemplary embodiment. In detail, FIG. 2 illustrates one surface of the separator 10 'manufactured by patterning one surface of the porous substrate 11 with a phase change material to form first phase transition regions 12 and 12'.

상기 세퍼레이터(10')의 다른 일면은 동일한 형상으로 상전이 물질로 패터닝하여 제2 상전이 영역(13, 13')을 형성할 수 있다. 도 2에서는 스트라이프 형상으로 상기 상전이 물질을 패터닝하여 상기 상전이 영역을 형성한 경우이나, 전술한 바와 같이 상기 상전이 영역의 패턴 형상은 제한되지 않는다.The other surface of the separator 10 'may be patterned with a phase change material in the same shape to form second phase transition regions 13 and 13'. In FIG. 2, the phase change region is formed by patterning the phase change material in a stripe shape, but as described above, the pattern shape of the phase change region is not limited.

상기 세퍼레이터(10, 10')는 리튬 이차 전지 작동시 과열되면 상기 제1 상전이 영역(12, 12') 및 상기 제2 상전이 영역(13, 13')에 포함된 상전이 물질이 상기 다공성 기재(11)의 기공으로 침투하게 되고, 상기 제1 상전이 영역(12)과 상기 제2 상전이 영역(13), 및 상기 제1 상전이 영역(12')과 상기 제2 상전이 영역(13')이 각각 상기 다공성 기재(11)의 기공에 침투한 상전이 물질을 통하여 상전이 온도 이상에서 통전 가능하게 되어 쇼트(short)를 유도하게 된다.When the separators 10 and 10 'are overheated during operation of a lithium secondary battery, phase change materials included in the first phase transition regions 12 and 12' and the second phase transition regions 13 and 13 'are formed on the porous substrate 11. The first phase transition region 12 and the second phase transition region 13, and the first phase transition region 12 ′ and the second phase transition region 13 ′ are respectively porous. Through the phase change material penetrating into the pores of the base material 11, it is possible to conduct electricity at a phase transition temperature or higher, thereby inducing a short.

상기 세퍼레이터(10, 10')는 두 쌍의 상기 제1 상전이 영역(12, 12') 및 상기 제2 상전이 영역(13, 13')을 포함하는 구조이나, 한 쌍의 상기 제1 상전이 영역(12)과 상기 제2 상전이 영역(13)의 조합, 또는 다른 한 쌍의 상기 제1 상전이 영역(12')과 상기 제2 상전이 영역(13') 중 어느 하나만 존재하여도 된다. 또한, 추가적인 제1 상전이 영역 및 제2 상전이 영역의 조합을 더 포함할 수도 있다.The separator 10, 10 ′ has a structure including two pairs of the first phase transition regions 12 and 12 ′ and the second phase transition regions 13 and 13 ′, but a pair of the first phase transition regions ( The combination of 12) and the second phase transition region 13, or only one of the other pair of the first phase transition region 12 'and the second phase transition region 13' may be present. In addition, the method may further include a combination of an additional first phase transition region and a second phase transition region.

도 3은 또 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다. 도 3을 참고하면, 상기 세퍼레이터(20)는 리튬 이차 전지가 과열되어 상기 제1 상전이 영역(22, 22') 및 상기 제2 상전이 영역(23, 23')에 포함된 상전이 물질이 상기 다공성 기재(21)의 기공으로 침투하여 상전이 물질을 기공 내에 포함하는 다공성 기재 영역(24, 24')을 포함할 수 있다.3 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a separator according to another embodiment. Referring to FIG. 3, in the separator 20, a phase change material included in the first phase transition regions 22 and 22 ′ and the second phase transition regions 23 and 23 ′ is overheated by a lithium secondary battery. It may include porous substrate regions 24, 24 ′ that penetrate into the pores of 21 to include phase change material in the pores.

도 4는 또 다른 일 구현예에 따른 세퍼레이터의 단면을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a separator according to another embodiment.

도 4를 참고하면, 상기 세퍼레이터(30)는 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역이 상기 다공성 기재(31)를 관통하여 연결되어 통합된 상전이 영역(35, 35')을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 4, the separator 30 may connect the first phase transition region and the second phase transition region through the porous substrate 31 to form an integrated phase transition region 35, 35 ′. .

상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역의 면적은 상전이 온도 이상에서 통전이 가능한 정도이면 되고, 너무 넓은 면적을 차지하여 Li 이온 통로로서의 세퍼레이터 작용에 방해가 되지 않을 정도이면 된다. 예를 들면, 상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역의 면적이 상기 다공성 기재의 일 표면적의 10% 이하일 수 있고, 구체적으로는 5% 내지 10% 일 수 있다.The area of the first phase transition region or the second phase transition region may be such that an electric current can be supplied at or above the phase transition temperature, and may be so large that it does not interfere with the separator function as a Li ion channel. For example, an area of the first phase transition region or the second phase transition region may be 10% or less of one surface area of the porous substrate, and specifically 5% to 10%.

상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재의 일면 또는 다른 일면에 코팅층의 형태로 위치할 수 있다. 이때 상기 코팅층은 5 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.The first phase transition region or the second phase transition region may be located on one surface or the other surface of the porous substrate in the form of a coating layer. At this time, the coating layer may have a thickness of 5 to 10 ㎛.

상기 상전이 물질에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같다. Detailed description of the phase change material is as described above.

또 다른 일 구현예에서, 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 그리고 상기 전술한 세퍼레이터를 포함하는 리튬 이차 전지가 제공된다.In another embodiment, a lithium secondary battery including a cathode including a cathode active material, an anode including an anode active material, and the above-mentioned separator is provided.

상기 리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해액의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 이들 전지의 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 세퍼레이터는 바인더 고분자를 포함하는 코팅층을 사용하여 결착력이 향상된 것이므로, 특히, 라미네이트 필름 등의 유연한 포장재가 이용되는 파우치형 전지에서 전극과 세퍼레이터 사이를 보다 안정성 있게 결착시켜 전극과 세퍼레이터의 탈착에 의한 간극 발생을 방지하고 세퍼레이터의 위치를 고정할 수 있다 The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the type of the separator and the electrolytic solution used. The lithium secondary battery can be classified into a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, Depending on the size, it can be divided into bulk type and thin type. The structure and the manufacturing method of these cells are well known in the art, and detailed description thereof will be omitted. Since the separator has improved binding strength by using a coating layer containing a binder polymer, in particular, in a pouch-type battery in which a flexible packaging material such as a laminate film is used, the separator is more stably bound between the electrode and the separator, thereby resulting in a gap between the electrode and the separator. It can prevent occurrence and fix the position of the separator

도 5는 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a view schematically showing a lithium secondary battery structure according to one embodiment.

도 5를 참고하면, 상기 리튬 이차 전지(100)는 원통형으로, 음극(112), 양극(114) 및 상기 음극(112)과 양극(114) 사이에 배치된 세퍼레이터(113), 상기 음극(112), 양극(114) 및 세퍼레이터(113)에 함침된 전해액(미도시), 전지 용기(120), 그리고 상기 전지 용기(120)를 봉입하는 봉입 부재(140)를 주된 부분으로 하여 구성되어 있다. 이러한 리튬 이차 전지(100)는, 음극(112), 세퍼레이터(113) 및 양극(114)을 차례로 적층한 다음 스피럴 상으로 권취된 상태로 전지 용기(120)에 수납하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the lithium secondary battery 100 has a cylindrical shape, a negative electrode 112, a positive electrode 114, a separator 113 disposed between the negative electrode 112 and the positive electrode 114, and the negative electrode 112. ), The electrolyte 114 (not shown) impregnated in the positive electrode 114 and the separator 113, the battery container 120, and the sealing member 140 which encloses the said battery container 120 are comprised as a main part. The lithium secondary battery 100 is constructed by laminating a cathode 112, a separator 113 and an anode 114 in this order and then winding them in a spiral wound state in the battery container 120.

상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극 활물질층을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질을 포함한다.The negative electrode includes a current collector and a negative active material layer formed on the current collector, and the negative active material layer includes a negative active material.

상기 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 전이 금속 산화물을 포함한다. The negative electrode active material includes a material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, a lithium metal, an alloy of lithium metal, a material capable of doping and dedoping lithium, or a transition metal oxide.

상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.As a material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, any carbonaceous anode active material commonly used in lithium ion secondary batteries can be used as the carbonaceous material. Typical examples thereof include crystalline carbon , Amorphous carbon, or a combination thereof. Examples of the crystalline carbon include graphite such as natural graphite or artificial graphite in the form of amorphous, plate-like, flake, spherical or fibrous type. Examples of the amorphous carbon include soft carbon (soft carbon) Or hard carbon, mesophase pitch carbide, fired coke, and the like.

상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 또는 Sn의 금속과의 합금이 사용될 수 있다.Examples of the lithium metal alloy include lithium and a metal such as Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Alloys may be used.

상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-C 복합체, Si-Q 합금(상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-C 복합체, Sn-R(상기 R은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있다. 상기 Q 및 R의 구체적인 원소로는, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po 또는 이들의 조합을 들 수 있다.As the material capable of doping and dedoping lithium, Si, SiO x (0 <x <2), Si-C composite, Si-Q alloy (Q is an alkali metal, an alkaline earth metal, A transition metal, a rare earth element or a combination thereof and not Si), Sn, SnO 2 , Sn-C composite, Sn-R (wherein R is an alkali metal, an alkaline earth metal, A rare earth element or a combination thereof, but not Sn). The specific elements of Q and R include Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, or a combination thereof.

상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등을 들 수 있다. Examples of the transition metal oxide include vanadium oxide, lithium vanadium oxide, and the like.

상기 음극 활물질 층은 또한 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더욱 포함할 수도 있다.The negative electrode active material layer also includes a binder, and may optionally further include a conductive material.

상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder serves to adhere the anode active material particles to each other and to adhere the anode active material to the current collector. Typical examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl chloride, Such as polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polymers comprising ethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene rubber, Styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any material can be used as long as it does not cause any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, , Carbon-based materials such as carbon fibers; Metal powders such as copper, nickel, aluminum, and silver, or metal-based materials such as metal fibers; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Or a mixture thereof may be used.

상기 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.The current collector may be a copper foil, a nickel foil, a stainless steel foil, a titanium foil, a nickel foil, a copper foil, a polymer substrate coated with a conductive metal, or a combination thereof.

상기 양극은 전류 집전체 및 이 전류 집전체에 형성되는 양극 활물질 층을 포함한다. The anode includes a current collector and a cathode active material layer formed on the current collector.

상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈 또는 이들의 조합의 금속과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 하기 화학식 중 어느 하나로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다. LiaA1 - bRbD2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8 및 0 ≤ b ≤ 0.5이다); LiaE1 - bRbO2 - cDc(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 및 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiE2 - bRbO4 - cDc(상기 식에서, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiaNi1 -b-cCobRcDα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1 -b- cCobRcO2 Zα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cCobRcO2 Z2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cMnbRcDα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1 -b- cMnbRcO2 Zα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cMnbRcO2 Z2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05 및 0 < α < 2이다); LiaNibEcGdO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5 및 0.001 ≤ d ≤ 0.1이다.); LiaNibCocMndGeO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5 및 0.001 ≤ e ≤ 0.1이다.); LiaNiGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8 및 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaCoGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8 및 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMnGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8 및 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMn2GbO4(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8 및 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); QO2; QS2; LiQS2; V2O5; LiV2O5; LiTO2; LiNiVO4; Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); Li(3-f)Fe2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); 및 LiFePO4.As the cathode active material, a compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium (a lithiated intercalation compound) can be used. Concretely, it is possible to use at least one of complex oxides of cobalt, manganese, nickel or a combination of metals and lithium, and specific examples thereof include compounds represented by any one of the following formulas. Li a A 1 - b R b D 2 wherein, in the formula, 0.90? A? 1.8 and 0? B? 0.5; Li a E 1 - b R b O 2 - c D c , wherein 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, and 0 ≤ c ≤ 0.05; LiE 2 - b R b O 4 - c D c where 0? B? 0.5, 0? C? 0.05; Li a Ni 1 -bc Co b R c D ? Wherein, in the formula, 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05 and 0 <? Li a Ni 1 - b - c Co b R c O 2 - ? Z ? Wherein 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05 and 0 <? Li a Ni 1 -b- c Co b R c O 2 - ? Z 2 wherein 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05, and 0 <? Li a Ni 1 -b- c Mn b R c D ? Wherein, in the formula, 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05, and 0 <? Li a Ni 1 -b- c Mn b R c O 2 - ? Z ? Where the 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05 and 0 <? Li a Ni 1 -b- c Mn b R c O 2 - ? Z 2 wherein 0.90? A? 1.8, 0? B? 0.5, 0? C? 0.05 and 0 <? Li a Ni b E c G d O 2 wherein 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, and 0.001 ≤ d ≤ 0.1; Li a Ni b Co c Mn d GeO 2 wherein 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤ 0.5, and 0.001 ≤ e ≤ 0.1; Li a NiG b O 2 (in the above formula, 0.90? A? 1.8 and 0.001? B? 0.1); Li a CoG b O 2 (in the above formula, 0.90? A? 1.8 and 0.001? B? 0.1); Li a MnG b O 2 wherein, in the above formula, 0.90? A? 1.8 and 0.001? B? 0.1; Li a Mn 2 G b O 4 (in the above formula, 0.90? A? 1.8 and 0.001? B? 0.1); QO 2; QS 2 ; LiQS 2 ; V 2 O 5 ; LiV 2 O 5 ; LiTO 2 ; LiNiVO 4; Li (3-f) J 2 (PO 4 ) 3 (0? F? 2); Li (3-f) Fe 2 (PO 4 ) 3 (0? F? 2); And LiFePO 4.

상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn 또는 이들의 조합이고; R은 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 또는 이들의 조합이고; D는 O, F, S, P 또는 이들의 조합이고; E는 Co, Mn 또는 이들의 조합이고; Z는 F, S, P 또는 이들의 조합이고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V 또는 이들의 조합이고; Q는 Ti, Mo, Mn 또는 이들의 조합이고; T는 Cr, V, Fe, Sc, Y 또는 이들의 조합이고; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu 또는 이들의 조합이다.In the above formula, A is Ni, Co, Mn or a combination thereof; R is Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, a rare earth element or a combination thereof; D is O, F, S, P or a combination thereof; E is Co, Mn or a combination thereof; Z is F, S, P or a combination thereof; G is Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V or a combination thereof; Q is Ti, Mo, Mn or a combination thereof; T is Cr, V, Fe, Sc, Y or a combination thereof; J is V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu or a combination thereof.

물론 이 화합물 표면에 코팅층을 갖는 것도 사용할 수 있고, 또는 상기 화합물과 코팅층을 갖는 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 코팅층은 코팅 원소 화합물로서, 코팅 원소의 옥사이드, 하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시카보네이트 또는 코팅 원소의 하이드록시카보네이트를 포함할 수 있다. 이들 코팅층을 이루는 화합물은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 상기 코팅층에 포함되는 코팅 원소로는 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 코팅층 형성 공정은 상기 화합물에 이러한 원소들을 사용하여 양극 활물질의 물성에 악영향을 주지 않는 방법(예를 들어 스프레이 코팅, 침지법 등으로 코팅할 수 있으면 어떠한 코팅 방법을 사용하여도 무방하며, 이에 대하여는 당해 분야에 종사하는 사람들에게 잘 이해될 수 있는 내용이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Of course, a compound having a coating layer on the surface of the compound may be used, or a compound having a coating layer may be mixed with the compound. The coating layer may comprise, as a coating element compound, an oxide, a hydroxide of a coating element, an oxyhydroxide of a coating element, an oxycarbonate of a coating element, or a hydroxycarbonate of a coating element. The compound constituting these coating layers may be amorphous or crystalline. The coating layer may contain Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr or a mixture thereof. The coating layer forming step may be carried out by any of coating methods such as spray coating, dipping, and the like without adversely affecting the physical properties of the cathode active material by using these elements in the above compound. It is a content that can be well understood by people engaged in the field, so detailed explanation will be omitted.

상기 양극 활물질 층은 또한 바인더 및 도전재를 포함한다.The cathode active material layer also includes a binder and a conductive material.

상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder serves to adhere the positive electrode active material particles to each other and to adhere the positive electrode active material to the current collector. Typical examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl Polyvinylpyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-acrylonitrile, styrene-butadiene rubber, Butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like, but not limited thereto.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material can be used without causing any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Metal powders such as black, carbon fiber, copper, nickel, aluminum, and silver, metal fibers, and the like, and conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used alone or in combination.

상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.As the current collector, Al may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 음극과 상기 양극은 각각 활물질, 도전재 및 결착제를 용매 중에서 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 전류 집전체에 도포하여 제조한다. 이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The negative electrode and the positive electrode are prepared by mixing an active material, a conductive material and a binder in a solvent to prepare an active material composition, and applying the composition to a current collector. The method of manufacturing the electrode is well known in the art, and therefore, a detailed description thereof will be omitted herein. As the solvent, N-methylpyrrolidone or the like can be used, but it is not limited thereto.

상기 전해액은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다. The electrolytic solution includes a non-aqueous organic solvent and a lithium salt.

상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move.

상기 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다. 상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르계 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 1,1-디메틸에틸 아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르계 용매로는 디부틸 에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있으며, 상기 비양성자성 용매로는 R-CN(R은 C2 내지 C20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류 디메틸포름아미드 등의 아미드류, 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. As the non-aqueous organic solvent, a carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcohol-based or aprotic solvent may be used. Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC) EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC) may be used. As the ester solvent, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, 1,1-dimethyl ethyl acetate, methyl propionate , Ethyl propionate,? -Butyrolactone, decanolide, valerolactone, mevalonolactone, caprolactone and the like can be used. Examples of the ether solvent include dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, and tetrahydrofuran. As the ketone solvent, cyclohexanone may be used have. As the alcoholic solvent, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and the like can be used. As the aprotic solvent, R-CN (R is a C2 to C20 linear, branched or cyclic hydrocarbon group, An amide such as nitriles such as dimethylformamide, and dioxolanes such as 1,3-dioxolane, sulfolanes, and the like can be used.

상기 비수성 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.The non-aqueous organic solvent may be used alone or in admixture of one or more. If the non-aqueous organic solvent is used in combination, the mixing ratio may be appropriately adjusted according to the desired cell performance. .

또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. In the case of the carbonate-based solvent, it is preferable to use a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of about 1: 1 to about 1: 9, the performance of the electrolytic solution may be excellent.

상기 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 상기 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 약 1:1 내지 약 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.The non-aqueous organic solvent may further include the aromatic hydrocarbon-based organic solvent in the carbonate-based solvent. In this case, the carbonate-based solvent and the aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be mixed in a volume ratio of about 1: 1 to about 30: 1.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 1의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be an aromatic hydrocarbon-based compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1 내지 C10의 알킬기, C1 내지 C10의 할로알킬기 또는 이들의 조합이다.In Formula 1, R 1 to R 6 are each independently hydrogen, halogen, a C1 to C10 alkyl group, a C1 to C10 haloalkyl group, or a combination thereof.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠, 1,2-디아이오도벤젠, 1,3-디아이오도벤젠, 1,4-디아이오도벤젠, 1,2,3-트리아이오도벤젠, 1,2,4-트리아이오도벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 1,2-디플루오로톨루엔, 1,3-디플루오로톨루엔, 1,4-디플루오로톨루엔, 1,2,3-트리플루오로톨루엔, 1,2,4-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 1,2-디클로로톨루엔, 1,3-디클로로톨루엔, 1,4-디클로로톨루엔, 1,2,3-트리클로로톨루엔, 1,2,4-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 1,2-디아이오도톨루엔, 1,3-디아이오도톨루엔, 1,4-디아이오도톨루엔, 1,2,3-트리아이오도톨루엔, 1,2,4-트리아이오도톨루엔, 자일렌 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent is selected from the group consisting of benzene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene, 1,2,3- , 1,2,4-trifluorobenzene, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 4-trichlorobenzene, iodobenzene, 1,2-diiodobenzene, 1,3-diiodobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1,2,3-triiodobenzene, 1,2,4 - triiodobenzene, toluene, fluorotoluene, 1,2-difluorotoluene, 1,3-difluorotoluene, 1,4-difluorotoluene, 1,2,3-trifluorotoluene, 1,2,4-trifluorotoluene, chlorotoluene, 1,2-dichlorotoluene, 1,3-dichlorotoluene, 1,4-dichlorotoluene, 1,2,3-trichlorotoluene, 1,2,4 - trichlorotoluene, iodotoluene, 1,2-diiodotoluene, 1,3-diiodotoluene, 1,4-diiodotol Ene, 1,2,3-tree-iodo toluene, 1,2,4-iodo toluene, xylene, or may be a combination thereof.

상기 비수성 전해액은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 하기 화학식 2의 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 포함할 수도 있다.The non-aqueous electrolytic solution may further contain vinylene carbonate or an ethylene carbonate compound of the following formula (2) to improve battery life.

[화학식 2](2)

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 2에서, R7 및 R8는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5의 플루오로알킬기이며, 상기 R7과 R8중 적어도 하나는 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5의 플루오로알킬기이다.Wherein R 7 and R 8 are each independently hydrogen, a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) or a C1 to C5 fluoroalkyl group, and at least one of R 7 and R 8 Is a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) or a C1 to C5 fluoroalkyl group.

상기 에틸렌 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 상기 비닐렌 카보네이트 또는 상기 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 사용하는 경우 그 사용량을 적절하게 조절하여 수명을 향상시킬 수 있다.Representative examples of the ethylene carbonate-based compound include, for example, difluoroethylene carbonate, chloroethylene carbonate, dichloroethylene carbonate, bromoethylene carbonate, dibromoethylene carbonate, nitroethylene carbonate, cyanoethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, . When the vinylene carbonate or the ethylene carbonate compound is further used, the amount of the vinylene carbonate or the ethylene carbonate compound can be appropriately controlled to improve the life.

상기 리튬염은 상기 비수성 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 상기 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) 또는 이들의 조합을 들 수 있으며, 이들을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. 상기 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해액이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해액 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The lithium salt is dissolved in the non-aqueous organic solvent to act as a source of lithium ions in the battery to enable operation of a basic lithium secondary battery, and a material capable of promoting the movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode to be. Representative examples of the lithium salt are LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 2 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2y +1 SO 2 ), where x and y are natural numbers, LiCl, LiI, LiB (C 2 O 4 ) 2 (lithium bis (oxalato) borate (LiBOB) or combinations thereof The lithium salt concentration is preferably in the range of 0.1 to 2.0 M. When the concentration of the lithium salt is in the above range, the electrolyte has an appropriate conductivity and viscosity. It can exhibit excellent electrolyte performance, and lithium ions can move effectively.

상기 세퍼레이터(113)는 음극(112)과 양극(114)을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 자세한 설명은 전술한 바와 같다.The separator 113 separates the cathode 112 and the anode 114 and provides a passage for moving lithium ions, as described above.

도 6은 다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.6 is a schematic cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to another embodiment.

상기 리튬 이차 전지(200)는 전술한 세퍼레이터(213)를 포함하며, 상기 세퍼레이터(213)의 상기 제1 상전이 영역은 상기 음극(212)에 접하고, 상기 세퍼레이터(213)의 상기 제2 상전이 영역은 상기 양극(214)에 접할 수 있다. 또한 상기 리튬 이차 전지(200)는 상기 제1 상전이 영역과 상기 제2 상전이 영역이 서로 연결되어 형성된 상전이 영역(205, 205')을 포함할 수 있다.The lithium secondary battery 200 includes the above-described separator 213, wherein the first phase transition region of the separator 213 is in contact with the negative electrode 212, and the second phase transition region of the separator 213 is The anode 214 may be in contact. In addition, the lithium secondary battery 200 may include phase transition regions 205 and 205 ′ formed by connecting the first phase transition region and the second phase transition region to each other.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described. The following embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

실시예Example 1 및 2 1 and 2

폴리에틸렌 기재의 양 표면에 스퍼터링법(사용 기기: Excimer laser, 레이저 타입: KrF (248nm))에 의해 도 2에서와 같은 스트라이프 패턴으로 상전이 물질인 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드를 증착하여 세퍼레이터를 제조하였다.A separator was prepared by depositing tungsten-doped vanadium oxide, which is a phase change material, in a stripe pattern as shown in FIG. 2 by sputtering (used equipment: Excimer laser, laser type: KrF (248 nm)) on both surfaces of a polyethylene substrate.

증착 조건은 하기와 같다.Deposition conditions are as follows.

레이저 강도: 4J/㎠Laser intensity: 4J / ㎠

반복도(repetition rate): 8HzRepetition rate: 8 Hz

소스와 기판 간의 거리: 8.5cmDistance between source and substrate: 8.5 cm

챔버 내 분위기의 부피비 Ar:O2 = 99:1 (실시예 1) / Ar:O2 = 98:2 (실시예 2)Volume ratio of atmosphere in the chamber Ar: O 2 = 99: 1 (Example 1) / Ar: O 2 = 98: 2 (Example 2)

증착 압력: 10mTorrDeposition Pressure: 10mTorr

기판 온도: 400℃Substrate Temperature: 400 ℃

증착 시간: 12.5minDeposition time: 12.5 min

일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 세퍼레이터는 절연체에서 도체로 변하는 상전이 온도가 67 내지 75℃인 상전이 물질을 사용함으로써, 리튬 이차 전지의 과열시 상기 리튬 이차 전지의 폭발을 방지 또는 지연시킬 수 있다.The separator for a lithium secondary battery according to an embodiment may use a phase change material having a phase transition temperature of 67 to 75 ° C. that changes from an insulator to a conductor, thereby preventing or delaying the explosion of the lithium secondary battery when the lithium secondary battery is overheated.

또한 다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 세퍼레이터는 다공성 기재, 상기 다공성 기재의 일면에 위치하는 제1 상전이 영역, 그리고 상기 다공성 기재의 다른 일면에 위치하는 제2 상전이 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 사이에 두고 서로 대칭적으로 위치할 수 있고, 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상전이 온도 이상에서 절연체에서 도체로 변하는 상전이 물질을 포함함으로써, 리튬 이차 전지의 과열시 상기 리튬 이차 전지의 폭발을 방지 또는 지연시킬 수 있다.
In addition, the separator for a lithium secondary battery according to another embodiment may include a porous substrate, a first phase transition region located on one surface of the porous substrate, and a second phase transition region located on the other surface of the porous substrate. The first phase transition region and the second phase transition region may be symmetrically positioned with the porous substrate interposed therebetween, and the first phase transition region and the second phase transition region are phase transitions that change from an insulator to a conductor at or above a phase transition temperature. By including a material, it is possible to prevent or delay the explosion of the lithium secondary battery when the lithium secondary battery is overheated.

10, 10', 20, 30: 세퍼레이터
11, 21, 31: 다공성 기재
12, 12', 22, 22': 제1 상전이 영역
13, 13', 23, 23': 제2 상전이 영역
24, 24': 다공성 기재 영역
35, 35', 205, 205': 상전이 영역
100, 200: 리튬 이차 전지
112, 212: 음극
113, 213: 세퍼레이터
114, 214: 양극
120: 전지 용기
140: 봉입 부재
10, 10 ', 20, 30: separator
11, 21, 31: porous substrate
12, 12 ', 22, 22': first phase transition region
13, 13 ', 23, 23': second phase transition region
24, 24 ': porous substrate region
35, 35 ', 205, 205': phase transition region
100, 200: lithium secondary battery
112, 212: cathode
113, 213: Separator
114, 214: anode
120: Battery container
140: sealing member

Claims (17)

절연체에서 도체로 변하는 상전이 온도가 67 내지 75℃인 상전이 물질
을 포함하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
Phase transition material with a phase transition temperature of 67 to 75 ° C, changing from insulator to conductor
Separator for a lithium secondary battery comprising a.
제1항에 있어서,
상기 상전이 물질은 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 1,
The phase change material is tungsten doped vanadium oxide (VO 2 ) separator for a lithium secondary battery.
제2항에 있어서,
상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)는 텅스텐이 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)의 총량에 대하여 10 내지 20 중량%로 도핑된 것인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
3. The method of claim 2,
The tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) is a tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) is doped at 10 to 20% by weight relative to the total amount of the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) separator.
양극 활물질을 포함하는 양극;
음극 활물질을 포함하는 음극;
상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치하고 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 세퍼레이터; 및
상기 양극, 상기 음극 및 상기 세퍼레이터를 함침하는 전해액
을 포함하는 리튬 이차 전지.
A cathode comprising a cathode active material;
A negative electrode comprising a negative electrode active material;
The separator of any one of Claims 1-3 located between the said anode and said cathode; And
Electrolyte impregnating the positive electrode, the negative electrode and the separator
&Lt; / RTI &gt;
다공성 기재;
상기 다공성 기재의 일면에 위치하는 제1 상전이 영역; 및
상기 다공성 기재의 다른 일면에 위치하는 제2 상전이 영역
을 포함하고,
상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 사이에 두고 서로 대칭적으로 위치하고,
상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상전이 온도 이상에서 절연체에서 도체로 변하는 상전이 물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
A porous substrate;
A first phase transition region located on one surface of the porous substrate; And
Second phase transition region located on the other side of the porous substrate
/ RTI &gt;
The first phase transition region and the second phase transition region are located symmetrically with each other with the porous substrate therebetween,
And the first phase transition region and the second phase transition region include a phase change material that changes from an insulator to a conductor at or above a phase transition temperature.
제5항에 있어서,
상기 다공성 기재의 기공은 상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역 사이에 위치에서 상전이 물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
The pores of the porous substrate includes a phase change material at a position between the first phase transition region and the second phase transition region.
제5항에 있어서,
상기 제1 상전이 영역 및 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재를 관통하여 서로 연결되어 통합된 상전이 영역을 형성하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
And the first phase transition region and the second phase transition region are connected to each other through the porous substrate to form an integrated phase transition region.
제5항에 있어서,
상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역의 면적이 상기 다공성 기재의 일 표면적의 10% 이하인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
A separator for a lithium secondary battery, wherein an area of the first phase transition region or the second phase transition region is 10% or less of one surface area of the porous substrate.
제8항에 있어서,
상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역의 면적이 상기 다공성 기재의 일 표면적의 5% 내지 10%인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
9. The method of claim 8,
The area of the first phase transition region or the second phase transition region is 5% to 10% of the surface area of the porous substrate separator for a lithium secondary battery.
제5항에 있어서,
상기 제1 상전이 영역 또는 상기 제2 상전이 영역은 상기 다공성 기재의 일면 또는 다른 일면에 코팅층으로 위치하는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
The first phase transition region or the second phase transition region is a separator for a lithium secondary battery is located on one surface or the other surface of the porous substrate as a coating layer.
제10항에 있어서,
상기 코팅층은 5 내지 10 ㎛의 두께를 가지는 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 10,
The coating layer is a lithium secondary battery separator having a thickness of 5 to 10 ㎛.
제5항에 있어서,
상기 상전이 온도는 67 내지 75 ℃인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
The phase transition temperature is a separator for a lithium secondary battery of 67 to 75 ℃.
제5항에 있어서,
상기 상전이 물질은 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 5,
The phase change material is tungsten doped vanadium oxide (VO 2 ) separator for a lithium secondary battery.
제13항에 있어서,
상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)는 텅스텐이 상기 텅스텐 도핑된 바나듐 옥사이드(VO2)의 총량에 대하여 10 내지 20 중량%로 도핑된 것인 리튬 이차 전지용 세퍼레이터.
The method of claim 13,
The tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) is a tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) is doped at 10 to 20% by weight relative to the total amount of the tungsten-doped vanadium oxide (VO 2 ) separator.
양극 활물질을 포함하는 양극;
음극 활물질을 포함하는 음극;
상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치하고 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항의 세퍼레이터; 및
상기 양극, 상기 음극 및 상기 세퍼레이터를 함침하는 전해액
을 포함하는 리튬 이차 전지.
A cathode comprising a cathode active material;
A negative electrode comprising a negative electrode active material;
The separator of any one of Claims 5-14 located between the said anode and said cathode; And
Electrolyte impregnating the positive electrode, the negative electrode and the separator
&Lt; / RTI &gt;
제15항에 있어서,
상기 세퍼레이터의 상기 제1 상전이 영역은 상기 음극에 접하고,
상기 세퍼레이터의 상기 제2 상전이 영역은 상기 양극에 접하는
리튬 이차 전지.
16. The method of claim 15,
The first phase transition region of the separator is in contact with the cathode,
The second phase transition region of the separator is in contact with the anode
Lithium secondary battery.
제15항에 있어서,
상기 세퍼레이터는 상기 리튬 이차 전지의 과열시 상기 리튬 이차 전지의 폭발을 방지 또는 지연시키도록 형성된 리튬 이차 전지.
16. The method of claim 15,
The separator is configured to prevent or delay the explosion of the lithium secondary battery when the lithium secondary battery overheats.
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