KR20160129868A - 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막 및 그 제조방법 - Google Patents

신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막 및 그 제조방법 Download PDF

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묘우윈 린
메이룽 황
요우건 우
조우후이 차이
카이밍 료우
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포산 진후이 하이- 테크 옵토일렉트로닉스 머티리얼 컴퍼니.,리미티드
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Abstract

변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막에 있어서, 상기 분리막은 변성 부직포 모재(1) 및 그와 복합되는 충전제(2)를 포함하며, 상기 변성 부직포 모재(1)는 저용융점 재료와 고용융점 재료를 포함하고, 상기 저용융점 재료는 용융 결정화 처리를 거치며, 고용융점 재료의 중량은 모재 총 중량의 85-99.9%이고, 나머지는 저용융점 재료이며; 상기 변성 부직포 모재(1)에 복합되는 충전제(2)는 유기 폴리머, 및 제 1 충전재료 및/또는 제 2 충전재료를 포함한다. 상기 배터리 분리막의 제조방법은 순서대로 부직포 섬유층을 제작하고, 변성 부직포 모재(1)를 제작하는 단계; 충전제(2) 슬러리를 제조하는 단계; 충전 단계; 용제 제거 단계; 후처리 단계; 를 포함한다. 상기 방법은 조작이 간단하고, 비용이 저렴하며, 제조되는 제품은 수분 함량이 낮고, 화학 안정성이 우수하며, 기계 강도가 높아 배터리의 완제품률, 사용수명과 안정성이 향상되었다.

Description

신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막 및 그 제조방법{NOVEL MODIFIED NON-WOVEN FABRIC LITHIUM-ION BATTERY DIAPHRAGM AND PREPARATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막에 관한 것임과 동시에, 상기 배터리 분리막의 제조방법에 관한 것이다.
현재 상업적으로 응용되고 있는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 분리막은 핸드폰, 카메라 등 디지털류의 배터리에 비교적 적합하게 사용되나, 상기 분리막은 다음과 같은 약간의 단점이 존재한다. 한편으로는 폴리올레핀의 용융 온도가 165℃ 이하이기 때문에, 배터리가 외부 온도가 지나치게 높거나 또는 의외의 충격을 받았을 경우, 분리막이 녹아 파손되면서 배터리의 단락을 초래하고, 나아가 배터리가 연소되어 폭발할 가능성이 있다. 다른 한편으로는, 폴리올레핀의 전해액 친화 능력이 나쁘고, 전해액 유지 능력이 부족하여 배터리의 반복 수명과 대전류 충방전 등의 성능이 떨어진다. 이러한 분리막의 안전성능과 전기성능 방면의 단점으로 인해 동력 축전지에 사용되기에는 한계가 있다.
분리막의 안전성능과 전해액 흡수 및 유지 능력을 개선하기 위하여, 특허 CN102629679A는 3층 나노섬유 리튬이온 복합 분리막을 제공하였으며, 상기 분리막은 열 안정성이 양호하고, 공극률이 높으며, 전해액 흡수 능력이 우수함과 아울러, 열압축을 통해 기계강도를 복합적으로 개선하였다. 그러나 정전기 방사 분무 도포를 통해 3층 복합 구조를 형성한 것이기 때문에, 상기 분리막은 박리강도가 낮아 그 계면저항이 크고, 제조된 배터리의 내부 저항이 여전히 커서 동력 축전지의 대전류 충방전에 불리하고, 또한 그 공경이 지나치게 크며, 배터리 제작 과정 중 내고압 절연성이 나쁘고, 배터리 내의 단락률이 10%에 달한다.
특허 CN1679185는 고출력 리튬이온 배터리에 적용되는 세라믹 분리막을 제공하였다. 상기 분리막은 부직포의 모체에 세라믹 코팅층이 도포되고, 원소가 Al, Zr, Si인 산화물 입자 및 이온 전도기능을 갖는 무기재료를 구비한다. 상기 분리막의 최대 장점은 이온의 전도율이 높고, 용융점이 250℃ 이상이며, 열 안정성이 양호하고, 전기화학적 안정성이 우수하며, 제조된 배터리는 대전류 충방전 성능면에서의 표현이 탁월하다는데 있다. 그러나 상기 분리막 코팅층의 무기재료가 외부 표면에 노출되어 수분을 쉽게 흡수하며, 제조된 분리막의 흡수성이 대단히 높아, 배터리 제작 과정 중의 보통 건조 공정으로는 상기 수분을 깨끗하게 제거하기 어려우며, 일단 비교적 많은 분리막의 수분이 배터리 시스템에 옮겨가게 되면, 수분이 전해액과 반응하여 배터리의 스웰링을 초래하며, 내부 저항이 증가하여 배터리의 용량 손실이 커지고, 반복 수명이 짧아지는 등, 배터리의 전기화학적 성능이 열악해질 수 있다. 또한, 취성 무기코팅층은 플렉시블 모재에 대한 부착력이 나빠 배터리 가공 과정 중의 기계 조작성이 나빠지게 되어, 분리막에 휨 공극, 균열 및 손상 등 문제가 나타나 배터리의 단락을 초래하기 쉽다. 배터리의 스웰링 문제를 해결하려면, 배터리를 제조하는 과정에서 더욱 긴 건조시간 또는 더욱 높은 온도로 수분을 제거해야 하는데, 이 경우 취성 무기코팅층의 손상 및 탈락 가능성이 증가하게 된다. 또한 상기 분리막은 강도가 비교적 열악하여 고속 자동 권취 가공의 요구를 만족시킬 수 없고, 배터리 극판의 분진 및 천공 저항 능력이 나쁘며, 단락률이 높다.
상기 분리막은 각기 다른 성능 면에서 최적화가 실시되었으나, 우리는 상기 분석을 통해 그 중 개선의 여지가 여전히 크다는 것을 발견할 수 있다. 동력 축전지는 모두 고용량과 고출력 충방전이 요구되는 배터리이기 때문에, 안전성능과 전기성능 방면에서 분리막에 대한 요구가 매우 높으며, 따라서 분리막은 양호한 열 안정성과 전기화학적 안정성, 높은 리튬이온 전도성, 탁월한 전해액 흡수 유지 능력, 낮은 수분함량, 배터리 가공의 용이성 등의 성능을 동시에 갖추어야 한다.
종래의 리튬이온 배터리 분리막이 쉽게 수분을 흡수하고, 내열성이 나쁘며, 강도가 높지 않은 등의 문제를 해결함으로써 리튬이온 배터리의 사용 수명과 안전성을 개선하기 위하여, 본 발명은 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제공하며, 이와 동시에 본 발명은 상기 배터리 분리막의 제조방법을 더 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명이 채택한 기술방안은 다음과 같다.
신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막에 있어서, 상기 분리막은 변성 부직포 모재 및 그것과 복합되는 충전제를 포함하며,
상기 충전제는 변성 부직포 모재의 기공 내에 충전되고, 이때 부직포 모재의 공극 내에 충전제가 충전되며; 바람직하게는 상기 충전제는 변성 부직포 모재의 기공 내로부터 바깥으로 연신되어 변성 부직포 모재를 전체적으로 피복하며, 상기 분리막의 두께는 변성 부직포 모재 두께의 1 내지 10배이고, 상기 분리막의 두께는 변성 부직포 모재 두께의 1 내지 2배인 것이 더욱 바람직하며, 이때, 상기 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 구조는 중간이 일층의 부직포 섬유층이고, 부직포 모재의 공극 내에 충전제가 충전되며, 또한 부직포 모재의 표면 역시 충전제에 의해 피복된다.
상기 변성 부직포 모재는, 모재에 공경 크기가 1 내지 50000nm인 기공이 균일하게 분포되어, 부직포 변성 복합 필름의 두께 및 공경 구조의 균일성을 보장하고; 모세관 흡수원리 및 액체의 표면장력 등 요소를 기반으로 한 모재의 공극률은 30 내지 95%이며, 공극률이 30%를 초과하는 경우, 제조되는 분리막은 더욱 우수한 전해액 흡수 유지 능력을 구비하여 리튬이온의 분리막 중에서의 전도성이 원활해짐으로써, 제조되는 배터리 내부 저항이 감소하여 배터리의 고출력 충방전에 유리하나, 단 공극률이 95% 이상이면, 부직포 모재의 강도가 부족하게 되어, 제조되는 분리막의 배터리 가공성이 떨어지고, 완제품률이 저하될 수 있다.
변성 부직포 모재는 저용융점 재료 및 고용융점 재료를 포함하여, 상기 저용융점 재료는 용융 결정화 처리를 거치고, 고용융점 재료는 변성 부직포 모재 총 중량의 85 내지 99.9%이고, 나머지는 저용융점 재료이며; 상기 고용융점 재료는 용융점이 ≥200℃인 폴리에스테르, 폴리올레핀, 니트릴 폴리머, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르 중의 일종 또는 다종을 혼합하여 제조되며, 그 중 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌 테레프탈레이트(PPT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 프탈레이트 재료를 포함하되 이에 한정되지 않고; 폴리올레핀계 섬유는 폴리(4-메틸펜텐) 재료를 포함하되 이에 한정되지 않으며; 셀룰로오스계는 폴리비닐포르말-나노 결정체 셀룰로오스, 텐셀 재료를 포함하되 이에 한정되지 않고; 폴리니트릴계는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 재료를 포함하되 이에 한정되지 않으며; 폴리이미드계는 방향족 폴리이미드 재료를 포함하되 이에 한정되지 않고; 폴리에테르계는 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐티오에테르 재료를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 상기 저용융점 재료는 용융점이 50 내지 199℃인 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 핫멜트 폴리에스테르, 폴리스티렌, 불소계 폴리머 중의 일종 또는 다종이다.
저용융점 재료와 고용융점 재료로 제조된 모재를 사용하여, 모재에 더블 피크 용융점을 갖도록 하면, 일정한 열에너지와 기계 압력하에, 중량부가 적은 저용융점 재료가 연화되어 용융되기 시작하고, 원래의 섬유 모양이 변화되어 표면이 평탄하고 균일한 구조를 재형성하게 되는 반면, 중량부가 많은 고용융점 본체 재료는 그 고온 안정성으로 인해 변화가 없다. 열에너지와 압력이 해제된 후, 그전에 융화되었던 저용융점 용융물이 점차 냉각되면서 경화되거나 재결정화되어, 고용융점 재료를 긴밀하게 함께 복합시켜 모재 전체의 강도와 표면 평탄도를 향상시키며, 그 인장강도는 60MPa에 달하고, 천공강도는 3N에 달할 수 있다. 저용융점 재료는 모재 중량의 0.1 내지 15%를 차지하고, 고용융점 재료는 모재 중량의 85 내지 99.9%를 차지한다. 저용융점 재료의 함량이 15%를 초과할 경우, 제조되는 모재의 고온 열수축 성능이 더욱 나빠지고, 분리막이 고온에서 더욱 쉽게 수축되면서 배터리의 정부극 접촉이 단락되어 폭발을 초래하고; 저용융점 재료의 함량이 0.1% 미만인 경우, 제조되는 분리막의 표면 조도가 더욱 커지고, 두께의 균일성이 더욱 떨어짐과 동시에, 그 기계강도가 더욱 나빠져, 내절연성 파괴 단락 시험 통과율이 더욱 낮다.
본 발명에서, 바람직한 용융 결정화 처리란 저용융점 재료를 그 용융점에서 0 내지 10℃이상의 온도로 가열하여 이를 용융시킨 다음, 온도를 낮추어 냉각 결정화시키는 과정을 말한다. 상기 용융 온도는 저용융점 재료의 용융점의 0 내지 10℃이상이며, 중량부가 적은 저용융점 재료는 연화 용융되어 원래의 섬유 모양이 변경됨으로써, 표면이 평탄하고 균일한 구조를 재형성하는 반면, 중량부가 많은 고용융점 본체 재료는 그 고온 안전성으로 인해 변화가 없으며, 가열을 중지하여 온도가 하강하면, 용융된 저용융점 용융물의 냉각 결정이 고용융점 물질을 긴밀히 함께 복합시킴으로써 모재 전체의 강도가 향상된다.
상기 변성 부직포 모재상의 충전제는 유기 폴리머, 제1 충전재료 및/또는 제2 충전재료를 포함하며, 그 중
상기 유기 폴리머는 불소계 폴리머, 고무, 에스테르계 폴리머, 셀룰로오스, 전분 등 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며, 상기 불소계 폴리머는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 디플루오라이드-트리클로로에틸렌을 포함하되 이에 한정되지 않고; 상기 고무는 스티렌부타디엔 고무, 카르복실기 스티렌부타디엔 고무, 니트릴부타디엔 고무, 실리콘 고무를 포함하되 이에 한정되지 않으며; 상기 에스테르계 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리글리세롤 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 폴리에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리비닐아세테이트를 포함하되 이에 한정되지 않고; 상기 셀룰로오스는 아세테이트셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트, 시아노에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 및 그 혼합물을 포함하되 이에 한정되지 않으며; 상기 전분은 시아노에틸 아밀로펙틴, 아밀로펙틴 등을 포함하되 이에 한정되지 않는다.
사용되는 유기 폴리머는 전해액 친화 능력을 구비하여 분리막의 전해액 흡수 유지 능력을 보장함으로써, 분리막의 이온 전도율과 배터리의 반복 성능을 보장한다. 사용되는 유기 폴리머는 충전재료를 더욱 원활하게 응집 및 피복할 수 있도록 적합한 크리프 능력 및 충전재료와의 습윤성을 구비하여야 한다.
상기 제 1 충전재료는 입경이 1 내지 2000nm인 무기 입자로서, 10 내지 1000nm인 것이 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 더욱 바람직하다. 상기 제 1 충전재료는 무기 나노입자로서, 주로 부직포의 공극에 충전되어 분리막의 고온 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 무기산화물 나노입자, 무기질화물 나노입자, 광석 나노입자 중의 일종 또는 다종을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 상기 무기산화물 나노입자는 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화티타늄, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화이트륨, 산화아연, 산화철 및 이산화세륨 중의 적어도 일종이고; 상기 무기질화물 나노입자는 질화규소, 질화티타늄 및 질화붕소 중의 적어도 일종이며; 상기 광석 나노입자는 탄산칼슘, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 티탄산칼륨, 티탄산바륨, 활석, 고령토점토, 고령석, 엽랍석, 몬모릴론석, 운모, 팽윤토, 규산칼슘, 규산마그네슘, 규조토와 규사 중의 적어도 일종이다. 상기 제 1 충전재료의 형상은 구형, 유사구형, 아령형, 막대형 등일 수 있다.
상기 제 2 충전재료는 입경이 1 내지 10000nm인 섬유입자로서, 바람직한 입경은 100 내지 5000nm이고, 300 내지 3000nm인 것이 더욱 바람직하다. 분리막 중 강화 작용을 하며, 상기 제 2 충전재료는 섬유입자이고, 상기 섬유입자는 규회석 섬유, 유리섬유, 리그닌, 셀룰로오스 나노섬유, 니트릴론 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 폴리이미드 섬유 등 중의 일종 또는 두종 이상의 혼합이다.
바람직하게는, 상기 변성 부직포 모재의 재료는 폴리에스테르, 폴리올레핀, 시아노겐 폴리머 및 폴리이미드 중의 일종 또는 다종의 혼합이고, 상기 제 1 충전재료는 무기산화물 입자이다. 상기 제 2 충전재료는 규회석 섬유, 리그닌, 셀룰로오스 중의 일종 또는 다종의 혼합이다.
신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법은 이하 단계를 포함한다.
a. 부직포 섬유층 제작: 고용융점 재료와 저용융점 재료를 가공하여 부직포 섬유층을 제조하는 단계로서, 상기 가공 공정은 용융취입, 스펀본드법, 제지, 스펀레이스, 니들펀칭, 써멀본딩법 중의 하나일 수 있으며, 그 중 고용융점 재료의 중량은 제조된 부직포 섬유층 총 중량의 85 내지 99.9%이고, 나머지는 저용융점 재료이며; 상기 공정은 파라미터 조정을 통해 부직포 섬유층의 공극 크기와 공극률을 제어할 수 있다.
상기 고용융점 재료는 용융점이 ≥200℃인 폴리에스테르, 폴리올레핀, 니트릴 폴리머, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르 중의 일종 또는 다종이고;
상기 저용융점 재료는 용융점이 50 내지 199℃인 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 핫멜트 폴리에스테르, 폴리스티렌, 불소계 폴리머이다.
b. 변성 부직포 모재 제작:
변성 부직포 모재 제작: 단계 a에서 획득된 부직포 섬유층을 융융 결정화 처리하는 단계로서; 상기 용융 결정화 처리란 저용융점 재료를 단계 a에서 사용된 저용융점 재료의 용융점의 0 내지 10℃이상의 온도로 가열하여 이를 용융시킨 다음, 온도를 낮추어 냉각 결정화시키는 과정이며; 상기 용융 온도는 단계 a에서 사용된 저용융점 재료의 용융점의 0 내지 10℃이상으로, 중량부가 적은 저용융점 재료는 연화 용융되어 원래의 섬유 모양이 변경됨으로써 표면이 평탄하고 균일한 구조를 재형성하는 반면, 중량부가 많은 고용융점 본체 재료는 그 고온 안전성으로 인해 변화가 없으며, 가열을 중지하여 온도가 하강하면, 용융된 저용융점 용융물의 냉각 결정이 고용융점 물질을 긴밀히 함께 복합시켜 모재 전체의 강도가 향상되며, 다시 용융 결정화 처리를 거친 부직포를 건조시켜 부직포의 수분 함량이 최대한 낮아지도록 보장한다.
c. 충전제 슬러리 제조: 제 1 충전재료, 제 2 충전재료를 건조 처리하여, 유기폴리머, 제 1 용제 및 제 2 용제를 중량비에 따라 1: (5~50): (0.1~10)으로 혼합하고, 교반 가열하여 맑아질 때까지 용해시킨 다음, 건조를 거친 제 1 충전재료 및/또는 제 2 충전재료를 첨가하여 고르게 혼합하는 단계로서,
상기 유기폴리머는 불소계 폴리머, 고무, 에스테르계 폴리머, 셀룰로오스, 전분 등 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며, 상기 불소계 폴리머는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 디플루오라이드-트리클로로에틸렌을 포함하되 이에 한정되지 않고; 상기 고무는 스티렌부타디엔 고무, 카르복실기 스티렌부타디엔 고무, 니트릴부타디엔 고무, 실리콘 고무를 포함하되 이에 한정되지 않으며; 상기 에스테르계 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리글리세롤 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 폴리에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리비닐아세테이트를 포함하되 이에 한정되지 않고; 상기 셀룰로오스는 아세테이트 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트, 시아노에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 및 그 혼합물을 포함하되 이에 한정되지 않으며; 상기 전분은 시아노에틸 아밀로펙틴, 아밀로펙틴 등을 포함하되 이에 한정되지 않는다.
상기 제 1 용제는 케톤계 용제, 아미드계 용제 및 에스테르계 용제의 일종 또는 두종 이상의 혼합이며; 그 중 케톤계 용제는 아세톤, 부타논 및 N-메틸피롤리돈을 포함하되 이에 한정되지 않고; 아미드계 용제는 N-N 디메틸아세트아미드, N-N 디메틸포름아미드를 포함하되 이에 한정되지 않으며; 에스테르계 용제는 인산트리에틸, 인산트리메틸 및 에틸아세테이트를 포함하되 이에 한정되지 않는다.
상기 제 2 용제는 물, 알코올 용제, 할로알케인 용제 중의 일종 또는 두종 이상의 혼합이며; 상기 알코올 용제는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 이소부탄올, 에틸렌글리콜, n-부탄올, 글리세롤을 포함하되 이에 한정되지 않고; 상기 할로알케인 용제는 트리클로로메탄, 디클로로메탄을 포함하되 이에 한정되지 않는다.
사용되는 제 2 용제의 비등점은 제 1 용제의 비등점보다 10℃ 이상 높다. 그 중 교반 가열온도는 제 1 용제의 비등점 이하여야 하고, 제 1 용제의 비등점보다 10℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 가열온도가 지나치게 높을 경우, 용제의 휘발이 지나치게 빨라져 슬러리가 국부 온도의 과열로 인해 덩어리지는 현상을 초래하게 된다.
d. 부직포 충전: c 단계에서 제조된 충전제 슬러리를 b 단계를 거쳐 제조된 변성 부직포 모재에 충전하는 단계;
e. 용제 제거: d 단계를 거쳐 가공된 부직포 섬유층을 추출, 건조 등 방식으로 용제를 제거하여 초보적인 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 획득하는 단계;
f: 후처리: e 단계를 거쳐 제조된 초보적인 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 상기 유기폴리머 용융점의 5 내지 30℃ 이상까지 가열시키거나;
또는 제 3 용제에 침욕시키는 단계로서, 상기 제 3 용제는 물, 케톤계 용제, 아미드계 용제, 에스테르계 용제, 알코올 용제 및 할로알케인 용제 중의 일종 또는 2종 이상의 혼합이다.
f 단계의 처리를 거쳐, 유기폴리머는 충전재료에 더욱 긴밀하게 피복되어 분리막의 수분 함량을 더욱 감소시키고, 강도를 더욱 높일 수 있다. 비록 상기 과정에서 유기폴리머에 크리프가 발생하고, 코팅층의 공극 구조에 변화가 발생할 가능성이 있으나, 코팅층 공극의 미세공 구조는 변하지 않아 분리막에 큰 열수축이 발생하지 않는다. 또한 무기입자가 유기폴리머에 의해 피복되고, 무기입자 대부분의 표면이 모두 공기와 차단되어 무기입자의 흡수성이 현저하게 감소한다. 처리 후의 분리막은 상온 상습의 공기 중에 수 개월 간 방치한 후에도 여전히 낮은 수분 함량을 유지할 수 있다.
상기 제 3 용제는 제 1 용제와 동일할 수도 있고, 다를 수도 있으며, 아세톤, 물, N-N 디메틸 설폭사이드를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 용제의 침욕하에, 유기 폴리머에 용해가 나타나 코팅층의 공극 구조가 변경될 가능성이 있으나, 분리막의 탁월한 성능에는 영향을 미치지 않는다.
코팅층 슬러리의 성능을 더욱 향상시키기 위하여, c 단계에서 필요에 따라 상응하는 보조제를 첨가하는 것이 바람직하며, 첨가되는 보조제는 막 형성에 일정 정도 도움이 되되, 배터리 시스템에는 어떠한 불량한 영향도 미치지 않아야 한다. 상기 보조제는 분산제, 소포제, 계면활성제 등의 일종 또는 다종을 포함할 수 있으나 단 이에 한정되지 않는다.
상기 분산제는 시판되는 분산제, 예를 들어 폴리비닐피롤리돈(PVP), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 폴리아크릴산나트륨염 등의 일종 또는 다종일 수 있다.
상기 계면활성제는 시중에서 구입할 수 있으며, 예를 들어 불소 함유 계면활성제, 규소 함유 계면활성제, 폴리에테르류 계면활성제 등의 일종 또는 다종이다.
상기 소포제는 시중에서 구입할 수 있으며, 예를 들어 천연유지, 규소류 소포제, 고급 알코올, 폴리에테르류 소포제 등의 일종 또는 다종이다.
또한, 상기 c 단계에서, 상기 제 1 충전재료, 제 2 충전재료의 총 중량과 유기폴리머의 중량비는 (1:5)-(5:1)이고; 제 2 충전재료가 제 1 충전재료 및 제 2 충전재료에서 차지하는 총 중량의 비율은 0 내지 50%이다.
상기 제조된 배터리 분리막의 성능을 더욱 향상시키기 위하여, f 단계 이후 필요에 따라 제조된 리튬전자 배터리 분리막에 대해 별도의 기계 처리, 예를 들어 열압연, 원심분리, 인장 처리 등의 일종 또는 다종을 추가하거나 또는 복합시킬 수 있다. 공극률을 증가시킬 필요가 있을 경우, 인장 처리를 추가하는 것을 고려할 수 있으며; 공극률을 감소시켜야 하는 경우 압연 또는 원심분리 처리를 추가하는 것을 고려할 수 있다.
본 발명은 신형 리튬이온 배터리 분리막을 제공하여 다음과 같은 기술효과를 구현할 수 있다.
그 독특한 부직포 모재는 분리막의 강도를 크게 향상시켜 배터리의 권취 가공성을 만족시키고, 배터리의 완제품률을 높일 수 있다. 특수한 유기 폴리머가 무기입자 구조를 피복함으로써 배터리 분리막의 흡수성이 대폭 감소되어 수분이 배터리 시스템에 유입될 가능성이 낮아지며, 따라서 과다한 수분이 전해액과 반응을 일으킴으로 인한 배터리의 스웰링, 내부 저항 확대를 방지하여, 배터리의 배율 방전성능과 사용 수명이 향상되었다. 본 발명은 신형 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법을 더 제공하며, 상기 방법은 조작이 간단하고, 비용이 저렴하며, 제조되는 제품은 수분 함량이 적고, 화학 안정성이 우수하며, 기계 강도가 높아 배터리의 완제품률, 사용수명과 안전성이 향상되었다.
이하 첨부도면 및 구체적인 실시예를 결합하여 본 발명에 대해 더 상세히 설명한다.
도 1은 실시예 1의 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 구조도이다.
실시예 1:
95g의 용융점이 250℃인 고용융점 PET 섬유와, 5g의 용융점이 150℃인 저용융점 PET 섬유를 습식법 제지 방식을 이용하여 부직포 섬유망층으로 제조하고, 부직포 섬유망층을 155℃의 온도로 용융 결정화 처리한 후 냉각시켜, 공극률이 58%이고, 평균 공경이 11um이며, 천공강도가 3.0N이고, 150℃에서 1h의 수축률이 1%이며, 두께가 16um인 변성 부직포 모재(1)를 제조한다.
충전제(2)를 취하되, 상기 충전제는 삼산화이알루미늄, PVDF를 포함한다.
용융 결정화 처리를 거친 부직포를 90℃의 건조온도에서, 1min 동안 건조시키고, 40g의 입경이 250nm인 삼산화이알루미늄을 건조기에 투입한다. 온도는 100℃이고, 시간은 4h이다.
20g의 용융점이 165℃인 PVDF, 500g의 아세톤과 20g의 에탄올을 혼합하여 가열 교반하고, 60℃에서 맑아질 때까지 가열 교반한 후, 건조를 거친 삼산화이알루미늄, 0.5g의 PVP와 1g의 불소 함유 계면활성제를 혼합액에 투입하고, 15 내지 30min 동안 계속 교반하여 초보적으로 분산된 슬러리를 획득한 후, 상기 슬러리를 분산기에 투입하여 15 내지 20분 동안 분산시켜 충전제 슬러리를 획득한다.
이상의 충전제 슬러리를 함침 방식으로 더블 피크 용융점을 구비한 PET 변성 부직포 모재에 충전하고, 5 내지 10min 동안 정치한 후, 건조기에 투입하고 10 내지 20min 동안 건조시켜 초보적인 부직포 복합 분리막을 획득한다.
상기 초보적인 부직포 복합 분리막을 160℃의 온도하에 열압축하여 본 발명의 상기 두께가 20um인 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 획득한다. 도 1을 결합해보면, 제조된 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막은 변성 부직포 모재(1) 및 충전제(2)를 포함하며, 그 중 충전제(2)는 변성 부직포 모재(1)의 기공 내에 충전됨과 아울러 바깥으로 연신되어 변성 부직포 모재(1)를 전체적으로 피복하는 구조이다.
실시예 2:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 0.5g의 용융점이 150℃인 저용융점 PET 섬유만 첨가하여, 천공강도가 2.2N이고, 150℃에서 1h 동안의 열수축이 0.5%인 부직포 모재를 획득한다는데 있다.
실시예 3:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 16.8g의 용융점이 150℃인 저용융점 PET 섬유를 첨가하여, 천공강도가 3.2N이고, 150℃에서 1h 동안의 열수축이 5%인 부직포 모재를 획득한다는데 있다.
실시예 4:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 충전 후의 분리막 두께가 충전하기 전의 부직포 모재와 동일하여, 모두 16um이라는데 있다.
실시예 5:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 용융취입 공정으로 변성 부직포 모재를 제작한다는데 있다.
실시예 6:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 40g의 입경이 250nm인 삼산화이알루미늄을 80℃의 온도로 1min 동안 건조기에 투입한다는데 있다.
실시예 7:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 20g의 입경이 120nm인 규회석 섬유 입자를 추가한다는데 있다.
실시예 8:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 유기폴리머로는 용융점이 145℃인 PVDF-HFP를 선택하고, 제 1 용제는 부타논을 선택한다는데 있다.
실시예 9:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 제 1 충전재료는 입경이 800nm인 수산화마그네슘을 사용한다는데 있다.
실시예 10:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 후처리공정에서 초보적인 부직포 복합 분리막을 물에 (1-5)min 동안 침지한 다음 건조시키는 방식을 이용하여 본 발명의 상기 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 획득한다는데 있다.
실시예 11:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 초보적인 부직포 복합 분리막을 180℃의 온도하에 열압축시킨다는데 있다.
비교예 1:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 150℃의 저용융점 PET 재료를 첨가하지 않고 변성 부직포 모재를 제작한다는데 있다.
비교예 2:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 24g의 용융점이 150℃인 저용융점 PET 재료를 첨가하여 변성 부직포 모재를 제작한다는데 있다.
비교예 3:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 부직포 모재 및 삼산화이알루미늄 모두 건조 처리를 거치지 않는다는데 있다.
비교예 4:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 어떠한 후처리 공정도 거치지 않는다는데 있다.
비교예 5:
실시예 1의 방법에 따라 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 제조하며, 다른 점은 모재로 단층 PE막이 사용된다는데 있다.
비교예 6:
보통 세라믹 분리막이다.
비교예 7:
보통 부직포 분리막이다.
배터리 성능 시험:
정극은 코발트산리튬 LiCoO2로 제작하고, 부극은 석묵을 사용하며, 배터리의 전해액은 탄산에틸렌(EC): 탄산디에틸(DEC): 탄산디메틸(DMC)의 부피비=1:1:1인 용액을 사용한다. 전해액이 첨가되는 용질은 1mol/L의 육불화인산리튬 LiPF6이고, 각각 실시예 1-6, 비교예1-5의 분리막으로 배터리 성능 평가를 실시하였다.
수분함량 시험 방법과 시험 결과:
각각의 실시예 샘플이 85℃의 건조기에서 각각 6h, 12h, 24h, 48h의 상이한 건조시간을 거치도록 한 후, 샘플에 대해 수분함량 시험을 실시하였다. 시험 결과는 표 1에 나타난 바와 같다.
열수축 및 강도 기본 성능 시험 결과
기본성능
실시예		 150℃1h 열수축（%） 천공강도 N 인장강도MPa
MD
MD TD
실시예1 2.0 1.0 3.1 58
실시예2 1.0 0.5 2.3 40
실시예3 6.0 5.0 3.3 70
실시예4 1.5 0.8 3.0 65
실시예5 2.8 1.0 2.8 65
실시예6 2.2 1.2 3.1 57
실시예7 2.0 1.0 3.4 57
실시예8 3.0 2.0 2.9 56
실시예9 2.2 1.2 3.2 58
실시예10 2.0 1.0 3.2 60
실시예11 2.2 1.1 3.5 70
비교예1 1.8 0.8 1.0 30
비교예2 10.0 8.2 3.4 68
비교예3 2.0 1.2 3.0 57
비교예4 2.2 1.2 2.2 38
비교예5 8.0 4.2 3.5 90
비교예6 9.5 5.4 3.2 88
비교예7 3.0 2.0 0.8 28
표 1의 시험 결과, 보통 세라믹 분리막과 비교하여, 본 발명의 분리막은 비교적 낮은 열수축 성능을 지니는 것으로 나타났고, 비교예 1, 2, 4, 7과 비교하여, 본 발명의 상기 부직포 모재의 특정한 고저 용융점 특징으로 제조된 분리막은 비교적 낮은 열수축 성능을 가지는 동시에, 또한 충분한 천공 인장강도를 구비하여, 분리막 배터리의 가공 완제품률 및 안정성을 보장하는 것으로 나타났다.
상이한 건조시간 후 수분함량 시험 결과
건조시간
실시예		 6h 건조 후 수분함량 ppm 12h 건조 후 수분함량 ppm 24h 건조 후 수분함량 ppm 48h 건조 후 수분함량 ppm
실시예1 492 325 202 165
실시예2 490 320 200 162
실시예3 494 330 212 180
실시예4 432 292 195 156
실시예5 482 315 192 155
실시예6 892 625 402 265
실시예7 502 334 210 169
실시예8 494 328 205 166
실시예9 390 258 188 126
실시예10 528 346 212 175
실시예11 490 322 200 162
비교예1 485 315 198 160
비교예2 498 332 210 169
비교예3 1592 1125 802 565
비교예4 1892 1325 912 765
비교예5 692 425 305 262
비교예6 3852 2520 1415 980
비교예7 642 428 306 255
표 2의 시험 결과, 보통 세라믹 분리막과 비교하여, 본 발명의 분리막은 수분함량이 비교적 낮은 것으로 나타났고, 비교예 3, 4, 6과 비교하여, 본 발명의 상기 모재와 충전 구조로 구성된 분리막은 가공의 특수성 및 유기폴리머가 무기입자를 피복한 구조로 인해 분리막의 수분함량이 비교적 낮으며, 비교적 적은 건조시간이 소요되는 것으로 나타났다.
내절연성 파괴 단락 시험 방법과 시험 결과
각각의 실시예로 100개의 배터리를 제조하고, 배터리 제조 과정에서, 배터리 코어를 85℃의 진공건조기에서 24h 동안 건조시킨 다음, 배터리 코어에 대해 내절연성 파괴 단락 시험을 실시하고, 상이한 전압 시험 통과 배터리 개수를 통계내었다. 시험 결과는 표 3에 나타낸 바와 같다.
내절연성 파괴 단락 시험 결과
파괴 단락 시험
실시예		 10V 내절연성 파괴 단락 시험 통과율% 250V내절연성 파괴 단락 시험 통과율%
실시예1 100 100
실시예2 100 100
실시예3 100 100
실시예4 100 100
실시예5 100 100
실시예6 100 100
실시예7 100 100
실시예8 100 100
실시예9 100 100
실시예10 100 100
실시예11 100 100
비교예1 100 60
비교예2 100 100
비교예3 100 100
비교예4 100 90
비교예5 100 100
비교예6 100 100
비교예7 50 5
표 3의 시험 결과를 통해, 보통 부직포 분리막과 비교하여, 본 발명의 분리막은 내절연성이 비교적 양호하여, 250V의 파괴 단락 시험 통과율이 100%에 달하는 반면, 보통 부직포 분리막의 통과율은 5%인 것으로 나타났고, 비교예 1, 4와 비교하여, 본 발명의 상기 모재와 충전제 구조로 구성된 분리막은 모재의 특수성 및 피복성 충전제 구조로 인해 분리막의 내절연성이 대폭 향상되고, 배터리의 완제품률이 향상되는 것으로 나타났다.
안전성능 시험 방법 및 시험 결과:
각각의 실시예로 100개의 배터리를 제조하고, 배터리에 대해 안전성능 시험을 실시하였으며, 배터리 통과 개수 및 시험 상황에 대해 통계를 실시하였다.
열충격: 국제 GB/T 18287-2013 방법에 따라 시험을 실시하였으며, 판단 기준은 누액이 없고, 발화와 폭발이 일어나지 않는 것이다.
천공: 실온에서, 0.5C의 전류로 충전 한계 전압인 4.2V가 될 때까지 정전류 충전하고, 정전압 충전 3.5H로 전환하거나 또는 전류가 0.02C까지 낮아졌을 때 충전을 종료하고, 충전 후의 배터리에 직경이 3.0~8.0mm인 쇠못을 사용하여 21-40mm/sec의 속도로 배터리를 수직으로 찔러 관통시켰다. 판단 기준은 발화와 폭발이 일어나지 않는 것이다.
단락: 국제 GB/T18287-2013 방법에 따라 시험을 실시하였으며, 판단 기준은 발화와 폭발이 일어나지 않고, 외표면 온도가 150℃ 이하인 것이다.
과충전: 국제 GB/T18287-2013 방법에 따라 시험을 실시하였으며, 판단 기준은 발화와 폭발이 일어나지 않는 것이다.
안전 시험 결과
시험 항목
실시예		 180℃ 열충격 시험 통과율% 천공（8mm）시험 통과율% 단락 시험
통과율%		 3C/10V 과충전 시험 통과율%
실시예1 100 100 100 100
실시예2 100 100 100 100
실시예3 100 100 100 100
실시예4 100 100 100 100
실시예5 100 100 100 100
실시예6 100 100 100 100
실시예7 100 100 100 100
실시예8 100 100 100 100
실시예9 100 100 100 100
실시예10 100 100 100 100
실시예11 100 100 100 100
비교예1 100 100 100 100
비교예2 50 60 80 80
비교예3 80 100 90 90
비교예4 90 95 80 80
비교예5 0 0 60 50
비교예6 20 0 60 20
비교예7 50 60 20 20
표 4의 시험 결과, 본 발명의 분리막으로 제조되는 배터리는 안전성능 시험 방면에서 더욱 우월한 것으로 나타났으며, 이는 본 발명의 분리막이 양호한 고온 안정성과 안전성을 구비한다는 것을 설명한다. 열폭주 또는 외부 힘의 충격 등과 같은 의외의 상황이 발생한 경우, 배터리의 발화 폭발 등 사고 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
전기성능 시험 방법 및 시험 결과
각각의 실시예로 100개의 배터리를 제조하고, 배터리에 대해 전기성능 시험을 실시하였으며, 또한 10개의 배터리 시험 데이터의 평균값을 표 5에 기입하였다.
배율 방전: 국제 GB/T18287-2013 방법에 따라 시험을 실시하였다.
반복 성능: 측정기 장치인 BS-9300 성능측정기를 이용하여, 1C 배율로 충방전을 반복 시험하였으며, 정전류 정전압 충방전 제도(CC-CV)와 정전류 방전 제도를 이용하여, 충방전 전압 범위는 3.0~4.2V로 하고, 먼저 1C로 4.2V까지 정전류 충전한 다음, 4.2V의 정전압하에 20mA 미만의 전류까지 충전하고, 1C로 3.0V의 종료 전압까지 정전류 방전하는 방식으로 500회 반복하여 반복 데이터를 수집하였다.
내부 저항: GB/T18287-2013방법에 따라 시험을 실시하였다.
시험 결과는 표 5에 나타낸 바와 같다.
전기성능 시험 결과
항목


실시예		 배율 방전 성능 60℃에서 7일간 고온 보관 500회 반복% 내부저항
mΩ
1C
/0.5C
%		 2C
/0.5C
%		 3C
/0.5C
%		 4C
/0.5C
%		 5C
/0.5C
%		 용량 유지율% 용량 회복율% 두께팽창률%
실시예1 99.5 95.0 90.0 83.0 75.0 98.5 99.5 4 87.0 17.0
실시예2 99.6 96.5 90.8 83.2 76.2 98.8 99.6 4 87.5 16.8
실시예3 99.0 94.5 89.0 81.5 74.0 98.0 99.0 4 86.0 17.5
실시예4 99.5 95.5 91.0 85.0 77.5 97.0 98.5 5 86.5 16.5
실시예5 99.2 95.8 90.5 84.0 76.0 97.5 98.8 4 86.8 16.8
실시예6 99.0 94.2 88.5 81.0 73.0 96.0 97.5 6 85.0 18.0
실시예7 99.2 95.2 91.0 83.8 76.0 97.5 98.8 4 86.8 17.0
실시예8 99.0 96.0 92.5 85.0 78.0 97.0 98.5 4 86.0 16.8
실시예9 98.0 93.0 87.5 80.2 72.0 96.5 98.0 5 84.5 18.0
실시예10 98.5 94.5 88.5 81.0 74.5 97.0 98.0 5 85.5 17.5
실시예11 99.0 95.0 92.0 85.5 78.0 96.5 98.0 5 87.5 16.5
비교예1 99.6 95.6 91.0 83.5 76.5 98.5 99.5 4 87.0 17.0
비교예2 98.5 93.0 88.0 80.5 73.0 98.0 99.0 4 86.0 17.2
비교예3 97.0 90.5 81.0 70.5 59.5 93.0 94.5 10 79.5 20.5
비교예4 97.5 91.5 80.5 71.0 60.5 93.5 95.0 9 80.0 19.8
비교예5 98.5 94.5 89.5 82.0 74.5 97.0 98.0 5 85.0 18.8
비교예6 97.0 89.0 79.5 68.0 55.0 92.0 93.0 12 75.0 23.0
비교예7 99.5 96.0 91.0 83.5 76.8 88.0 90.5 15 76.5 16.5
표 5의 시험 결과, 본 발명의 분리막으로 제조되는 배터리는 내부저항이 더욱 작고, 고배율 방전 성능과 반복 성능이 더욱 우수한 것으로 나타났다. 본 발명의 상기 모재와 충전제가 분리막에 균일한 두께와 공경 크기, 양호한 전기화학적 안정성, 탁월한 전해액 흡수 유지 능력 및 지극히 작은 흡수성을 부여함으로써, 본 발명의 분리막으로 제조되는 배터리는 탁월한 배율 방전 성능과 반복 수명을 갖는다.
상기 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시방식일 뿐, 이로써 본 발명의 보호범위를 제한할 수는 없으며, 본 분야의 기술자가 본 발명을 기초로 실시하는 임의의 비실질적 변화 및 교체는 모두 본 발명이 보호받고자 하는 범위에 속한다.
1: 변성 부직포 모재, 2: 충전제

Claims (10)

  1. 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막에 있어서,
    상기 분리막은 변성 부직포 모재 및 그것과 복합되는 충전제를 포함하며,
    상기 변성 부직포 모재는,
    크기가 1 내지 50000nm인 기공이 균일하게 배열되어 분포되고, 공극률은 30 내지 95%이며;
    저용융점 재료 및 고용융점 재료를 포함하여, 상기 저용융점 재료는 용융 결정화 처리를 거치며, 고용융점 재료는 변성 부직포 모재 총 중량의 85 내지 99.9%이고, 나머지는 저용융점 물질이며; 상기 고용융점 재료는 용융점이 ≥200℃인 폴리에스테르, 폴리올레핀, 니트릴 폴리머, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르 중의 1종 또는 다종을 혼합하여 제조되고, 상기 저용융점 물질은 용융점이 50 내지 199℃인 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 핫멜트 폴리에스테르, 폴리스티렌, 불소계 폴리머 중의 일종 또는 다종을 혼합하여 제조되며;
    상기 변성 부직포 모재에 복합되는 충전제는 유기 폴리머, 및 제 1 충전재료와 제 2 충전재료 중의 일종 또는 두종의 혼합을 포함하고,
    상기 유기 폴리머는 불소계 폴리머, 고무, 에스테르계 폴리머, 셀룰로오스와 전분 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며;
    상기 제 1 충전재료는 입경이 1 내지 2000nm인 무기 입자이고, 상기 무기 입자는 무기산화물 나노입자, 무기질화물 나노입자, 광석 나노입자 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며;
    상기 제 2 충전재료는 입경이 1 내지 10000nm인 섬유입자이고, 상기 섬유입자는 규회석 섬유, 유리섬유, 리그닌, 셀룰로오스 나노섬유, 니트릴론 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 폴리이미드 섬유 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며;
    상기 충전제는 변성 부직포 모재의 기공 내에 충전되는 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전제는 변성 부직포 모재의 기공 내로부터 바깥으로 연신되어 변성 부직포 모재를 전체적으로 피복하며;
    상기 분리막의 두께는 변성 부직포 모재 두께의 1 내지 10배인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분리막의 두께는 변성 부직포 모재 두께의 1 내지 2배인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 충전재료의 입경은 10 내지 1000nm이고, 상기 제 2 충전재료의 입경은 100 내지 5000nm인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 용융 결정화 처리는 저용융점 재료를 그 용융점에서 0 내지 10℃이상의 온도로 가열하여 이를 용융시킨 다음, 온도를 낮추어 냉각 결정화시키는 것임을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막.
  6. 제 1 내지 5항 중의 어느 한 항의 상기 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법에 있어서,
    a. 부직포 섬유층 제작단계: 고용융점 재료와 저용융점 재료를 가공하여 부직포 섬유층을 제조하고, 상기 가공 공정은 용융취입, 스펀본드법, 제지, 스펀레이스, 니들펀칭, 써멀본딩법 중의 하나이며, 그 중 고용융점 재료의 중량은 제조된 부직포 섬유층 총 중량의 85 내지 99.9%이고, 나머지는 저용융점 재료인 단계;
    상기 고용융점 재료는 용융점이 ≥200℃인 폴리에스테르, 폴리올레핀, 니트릴 폴리머, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르 중의 일종 또는 다종이고,
    상기 저용융점 재료는 용융점이 50 내지 199℃인 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 핫멜트 폴리에스테르, 폴리스티렌, 불소계 폴리머 중의 일종 또는 다종이며,
    b. 변성 부직포 모재 제작단계: 단계 a에서 획득된 부직포 섬유층을 융융 결정화 처리하는 단계;
    상기 용융 결정화 처리는 저용융점 재료를 단계 a에서 사용된 저용융점 재료의 용융점의 0 내지 10℃이상의 온도로 가열하여 이를 용융시킨 다음, 온도를 낮추어 냉각 결정화시키는 과정이며,
    c. 충전제 슬러리 제조단계: 제 1 충전재료 및/또는 제 2 충전재료를 건조 처리하여, 유기폴리머, 제 1 용제 및 제 2 용제를 중량비에 따라 1: (5~50): (0.1~10)으로 혼합하고, 교반 가열하여 맑아질 때까지 용해시킨 다음, 건조 처리를 거친 제 1 충전재료 및/또는 제 2 충전재료를 첨가하여 고르게 혼합하는 단계;
    상기 유기폴리머는 불소계 폴리머, 고무, 에스테르계 폴리머, 셀룰로오스, 전분 중의 일종 또는 두종 이상의 조합이며,
    상기 제 1 용제는 케톤계 용제, 아미드계 용제 및 에스테르계 용제의 일종 또는 두종 이상의 혼합이고,
    상기 제 2 용제는 물, 알코올 용제, 할로알케인 용제 중의 일종 또는 두종 이상의 혼합이며,
    d. 부직포 충전단계: c 단계에서 제조된 충전제 슬러리를 b 단계를 거쳐 제조된 변성 부직포 모재에 충전하는 단계;
    e. 용제 제거단계: d 단계를 거쳐 가공된 부직포 섬유층을 추출 또는 건조시켜 초보적인 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 획득하는 단계;
    f: 후처리단계: e 단계를 거쳐 제조된 초보적인 부직포 리튬이온 배터리 분리막을 상기 유기폴리머 용융점의 5 내지 30℃ 이상까지 가열시키거나;
    또는 물, 케톤계 용제, 아미드계 용제, 에스테르계 용제, 알코올 용제 및 할로알케인 용제 중의 일종 또는 두종 이상의 혼합인 제 3 용제에 침욕시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 c 단계에서, 상기 제 1 충전재료, 제 2 충전재료의 총 중량과 유기폴리머의 중량비는 (1:5)-(5:1)이고; 제 2 충전재료가 제 1 충전재료 및 제 2 충전재료에서 차지하는 총 중량의 비율은 0 내지 50%인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 c 단계에서 보조제가 첨가되며, 상기 보조제는 분산제, 소포제, 계면활성제 등의 일종 또는 두종 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 d 단계의 충전은 라미네이팅, 함침, 압출, 주조, 롤러 코팅, 블레이드 코팅 또는 그라비아 코팅을 이용하는 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    제조된 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막에 대해 기계 처리를 실시하며, 상기 기계 처리는 열압연, 원심분리, 인장 중의 일종 또는 다종인 것을 특징으로 하는 신형 변성 부직포 리튬이온 배터리 분리막의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019103545A1 (ko) * 2017-11-24 2019-05-31 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR20190074304A (ko) * 2016-12-02 2019-06-27 아사히 가세이 가부시키가이샤 비수 전해질 전지용 무기 입자
US11283134B2 (en) 2017-01-26 2022-03-22 Lg Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing separator, separator manufactured thereby, and electrochemical device comprising same

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104201309B (zh) * 2014-08-15 2016-08-31 中科院广州化学有限公司 聚烯烃多孔膜与芳纶纳米纤维的复合膜及复合方法与应用
CN104300104A (zh) * 2014-09-28 2015-01-21 苏州长盛机电有限公司 一种低导电率的锂离子电池用隔膜的制备方法
CN104362275A (zh) * 2014-12-01 2015-02-18 东莞市卓高电子科技有限公司 锂离子电池隔膜制造方法及其制得的电池隔膜和电池
CN105470573B (zh) * 2015-01-16 2018-05-18 万向一二三股份公司 一种高安全性能的钛酸锂电池
CN104681832B (zh) * 2015-02-05 2017-01-11 成都新柯力化工科技有限公司 一种木质素燃料电池质子交换膜及制备方法
CN105140450A (zh) * 2015-09-17 2015-12-09 中航锂电（洛阳）有限公司 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法、锂离子电池
CN105406004A (zh) * 2015-12-05 2016-03-16 江苏天鹏电源有限公司 锂离子电池卷芯用隔膜
WO2017113275A1 (zh) * 2015-12-31 2017-07-06 宁波艾特米克锂电科技有限公司 电化学元件用复合纳米纤维隔膜、制备方法及储能器件
CN105720224B (zh) * 2016-03-28 2018-07-24 北京理工大学 一种纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN107799702B (zh) * 2016-08-29 2021-03-26 比亚迪股份有限公司 一种陶瓷隔膜和锂离子电池及其制备方法
US10254043B2 (en) * 2016-09-22 2019-04-09 Grst International Limited Method of drying electrode assemblies
CN107256936B (zh) * 2017-01-13 2020-07-03 北京理工大学 聚偏氟乙烯/氰乙基纤维素复合锂离子电池隔膜及其制备方法
CN106953058A (zh) * 2017-04-10 2017-07-14 天津中科先进技术研究院有限公司 锂离子电池隔膜
KR102440816B1 (ko) 2017-10-26 2022-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 용융-절취부를 가지는 분리막 및 이를 적용한 전기화학 소자
CN108336278A (zh) * 2018-03-27 2018-07-27 成都市银隆新能源有限公司 一种复合隔膜及包含其的锂电池
CN109167004A (zh) * 2018-08-31 2019-01-08 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
CN109912907A (zh) * 2018-10-26 2019-06-21 辽宁旭日新能源科技有限公司 一种太阳能电池背板用聚偏氟乙烯膜及其制备方法
CN109860485B (zh) * 2018-12-19 2022-06-07 长沙新材料产业研究院有限公司 一种聚酰亚胺纳米纤维隔膜及其制造方法
CN109935770A (zh) * 2018-12-29 2019-06-25 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种聚合物涂层隔膜及其制备方法
CN110323396B (zh) * 2019-06-21 2022-08-30 王宽 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法
CN112436235B (zh) * 2019-08-07 2022-05-27 珠海冠宇电池股份有限公司 一种无纺布隔膜及其制备方法和应用
JP7493616B2 (ja) 2020-06-26 2024-05-31 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リチウム二次電池用セパレータ、及びそれを含むリチウム二次電池
CN112080067B (zh) * 2020-08-26 2022-11-22 广东工业大学 一种高填充填料改性聚烯烃复合材料及其制备方法与应用
CN112242589A (zh) * 2020-10-19 2021-01-19 深圳市鼎泰祥新能源科技有限公司 一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜及其制备方法和锂电子电池
CN113764826B (zh) * 2021-09-07 2022-08-23 广东九彩新材料有限公司 一种具有自粘性涂层的复合锂电隔膜及其制备方法
CN113764825B (zh) * 2021-09-07 2022-12-09 广东九彩新材料有限公司 一种锂电池隔膜材料及其制备方法
CN113972439A (zh) * 2021-11-29 2022-01-25 无锡明奥达铁路配件有限公司 一种制作隔板卷圆的工艺
CN114156599A (zh) * 2021-11-30 2022-03-08 珠海冠宇电池股份有限公司 一种隔膜及含有所述隔膜的电池
CN114300741B (zh) * 2021-12-27 2024-06-18 合肥国轩高科动力能源有限公司 用于制备热固型pan基复合固态电解质膜的原料组合物、固态电解质膜及制备与应用
CN114397385B (zh) * 2021-12-28 2023-12-26 江苏中宜金大分析检测有限公司 高压液相色谱-质谱联用检测水中n,n-二甲基乙酰胺的方法
CN114649636B (zh) * 2022-01-06 2023-08-18 北京沐昱新能源科技有限公司 具有液固两相热压粘结性能的干法极片及含油隔膜
CN116790194A (zh) * 2023-06-15 2023-09-22 恩平市盈嘉丰胶粘制品有限公司 一种锂电池耐高温异型胶带及其制备方法
CN116454538B (zh) * 2023-06-16 2023-10-10 山东华太新能源电池有限公司 一种海洋环境用电池隔膜材料及其制备方法和应用
CN118073778A (zh) * 2024-04-19 2024-05-24 蜂巢能源科技股份有限公司 一种复合隔膜及其制备方法、电池

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4410394B2 (ja) * 2000-06-27 2010-02-03 日本バイリーン株式会社 電池用セパレータ
JP4185748B2 (ja) * 2002-09-30 2008-11-26 日本バイリーン株式会社 不織布及びリチウムイオン二次電池用セパレータ
US20060147804A1 (en) * 2003-01-23 2006-07-06 Daiwabo Co., Ltd. Separator material and method of producing the same, and alkali secondary battery separator
CN1238914C (zh) * 2003-05-15 2006-01-25 厦门大学 一种无萃取复合聚合物锂离子电池隔膜及其制造方法
WO2009103537A1 (de) * 2008-02-20 2009-08-27 Carl Freudenberg Kg Vliesstoff mit vernetzungsmaterial
JP2010239061A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tomoegawa Paper Co Ltd 蓄電デバイス用セパレータ
KR20110054012A (ko) * 2009-07-31 2011-05-24 파나소닉 주식회사 비수전해질 이차전지 및 그 제조방법
JP2013163881A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Kri Inc ポリマーアロイ不織布及びその製造方法、電池用セパレータ並びにリチウムイオン二次電池
KR101334888B1 (ko) * 2012-03-16 2013-11-29 강원대학교산학협력단 리튬 이차전지용 분리막 및 그 제조방법
TW201412385A (zh) * 2012-08-30 2014-04-01 Dainippon Ink & Chemicals 微多孔膜、其製造方法、電池用分離器以及非水電解質二次電池分離器用樹脂組成物
KR101256968B1 (ko) * 2012-10-25 2013-04-30 톱텍에이치앤에스 주식회사 이차전지 분리막용 pet 부직포 및 이를 포함하는 이차전지용 분리막
JP2014179279A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Japan Vilene Co Ltd 電気化学素子用セパレータ
CN103682217B (zh) * 2013-12-13 2017-04-12 中科院广州化学有限公司 一种动力锂离子电池用耐高温无纺布复合隔膜及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074304A (ko) * 2016-12-02 2019-06-27 아사히 가세이 가부시키가이샤 비수 전해질 전지용 무기 입자
US11283134B2 (en) 2017-01-26 2022-03-22 Lg Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing separator, separator manufactured thereby, and electrochemical device comprising same
WO2019103545A1 (ko) * 2017-11-24 2019-05-31 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11450921B2 (en) 2017-11-24 2022-09-20 Lg Energy Solution, Ltd. Separator fabrication method, separator fabricated thereby, and electrochemical element comprising same separator

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