KR20160137486A - A separator having porous coating and electrochemical device containing the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a separator which includes a porous substrate having a plurality of pores; and a porous coating layer which is formed on one or more areas from at least one surface of the porous substrate and the pores of the porous substrate and includes a plurality of inorganic particles, a binder connecting and fixing the inorganic particles, and a ligand functional group capable of coordinating with at least one metal ion among the inorganic particles and the binder. The separator can be used in various electrochemical devices such as a lithium secondary battery. So, the service life can be extended and the stability of the electrochemical device can be improved.

Description

다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자{A separator having porous coating and electrochemical device containing the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a separator having a porous coating layer and an electrochemical device comprising the separator.

본 발명은 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무기물 입자 및 바인더를 사용하여 세퍼레이터의 표면 상에 다공성 코팅층을 형성함에 있어서, 상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상이 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비함으로써, 전지의 수명특성 및 안정성을 개선한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to a separator having a porous coating layer and an electrochemical device having the separator. More particularly, the present invention relates to a separator having a porous coating layer and an electrochemical device using the inorganic particle and the binder, And a ligand functional group capable of coordinating with a metal ion or more to improve lifetime characteristics and stability of the battery, and an electrochemical device having the separator.

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 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 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. Electrochemical devices have attracted the greatest attention in this respect, among which the development of rechargeable secondary batteries has become a focus of attention. In recent years, in order to improve the capacity density and specific energy in developing such batteries, And research and development on the design of batteries are underway.

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 이차전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 최근의 리튬 이차 고분자 전지는 이러한 종래의 리튬 이차전지의 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 secondary 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. The recent lithium secondary polymer battery is considered as one of the next generation batteries by improving the weakness of the conventional lithium secondary battery. However, the capacity of the battery is relatively low as compared with that of the lithium ion battery and the discharge capacity at low temperature is insufficient There is an urgent need for improvement.

또한, 리튬 이차전지는 발전요소로서의 캐소드, 애노드, 세퍼레이터 및 전해질의 구성요소를 가지며, 상기 애노드 재료로서는 흑연계 물질이 대표적이며, 캐소드 재료로서는 리튬코발트 산화물, 인산철리튬, 리튬망간 산화물 등이 주로 사용되고 있다.The lithium secondary battery has constituent elements of a cathode, an anode, a separator and an electrolyte as a power generation element. As the anode material, a graphite based material is typical, and lithium cobalt oxide, lithium iron phosphate, lithium manganese oxide, .

리튬 전지의 작동과정에서, 전지의 충방전이 진행됨에 따라 캐소드 활물질이 구조적으로 붕괴되면서 캐소드의 성능저하가 발생하고, 동시에 캐소드 구조 붕괴시 캐소드 표면으로부터 용출된 금속이온이 애노드에 전착(electrodeposition)하면서 애노드를 열화시키게 된다. 이렇게 애노드에 전착된 금속은 일반적으로 전해액에 대한 큰 반응성을 보인다. 따라서, 가역성 리튬 양의 감소에 의해 충방전 진행에 따른 비가역 반응을 증가시켜 전지의 용량 및 수명 특성 저하가 초래된다.During the operation of the lithium battery, as the charge and discharge of the battery progresses, the cathode active material is structurally collapsed and the performance of the cathode deteriorates. At the same time, when the cathode structure collapses, the metal ions eluted from the cathode surface are electrodeposited Thereby deteriorating the anode. The metal electrodeposited on the anode generally shows a large reactivity to the electrolyte solution. Therefore, the irreversible reaction due to the progress of charge and discharge is increased due to the decrease of the reversible lithium amount, resulting in deterioration of battery capacity and lifetime characteristics.

본 발명이 해결하려는 과제는, 무기물 입자 및 바인더를 사용하여 다공성 기재 표면 상에 다공성 코팅층을 형성하면서, 상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상이 캐소드로부터 용출되거나, 전지의 제조공정 중에 유입되는 금속 불순물과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비함으로써, 전기화학소자의 수명 특성 및 안정성을 개선한 세퍼레이터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a porous battery which comprises forming a porous coating layer on a surface of a porous substrate using inorganic particles and a binder and separating the inorganic particles and the binder from the cathode, And a ligand functional group capable of coordinating with the ligand functional group, thereby improving the lifetime characteristics and stability of the electrochemical device.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상기 세퍼레이터를 구비한 전기화학소자를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an electrochemical device having the separator.

본 발명의 일 측면에 따르면, According to an aspect of the present invention,

다수의 기공을 갖는 다공성 기재; 및A porous substrate having a plurality of pores; And

상기 다공성 기재의 적어도 일면 및 상기 다공성 기재의 기공 중 1종 이상의 영역에 형성되어 있으며, 다수의 무기물 입자 및 상기 무기물 입자를 연결 및 고정시키는 바인더를 포함하고,And a binder which is formed on at least one surface of the porous substrate and at least one of the pores of the porous substrate and includes a plurality of inorganic particles and a binder for connecting and fixing the inorganic particles,

상기 무기물 입자 또는 바인더가 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비하고 있는 다공성 코팅층을 포함하고,Wherein the inorganic particles or the binder has a ligand functional group capable of coordinating with a metal ion,

상기 리간드 작용기의 함량이 상기 무기물 입자 100 중량부 기준으로 0.01 내지 10 중량부이거나, 상기 바인더 100 중량부 기준으로 1 내지 50 중량부인 세퍼레이터가 제공된다.The content of the ligand functional group is 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles, or 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.

상기 리간드 작용기가 -COOH, -COO-, -CHO, -NH2, -SH, -OH, -SO3H, -SO3 -, -C(=NH)-, -CONH2, -CN, -CS2H, -CS2 -, 할라이드기(-Cl, -F, -Br 등), 피리딘기, 및 피라진기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The ligand functional group is -COOH, -COO -, -CHO, -NH 2, -SH, -OH, -SO 3 H, -SO 3 -, -C (= NH) -, -CONH 2, -CN, - CS 2 H, -CS 2 - , a halide group (-Cl, -F, -Br, etc.), a pyridine group, and a pyrazine group.

상기 금속이온은 Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti, Cr, Mg, Ce, Cu, Pb, 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속의 이온일 수 있다.The metal ion may be an ion of at least one metal selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti, Cr, Mg, Ce, Cu, Pb and V.

상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The inorganic particles may be selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, and mixtures thereof.

상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 BaTiO3, Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT, 0<x<1), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.Inorganic particles is greater than or equal to the dielectric constant of 5, BaTiO 3, Pb (Zr x, Ti 1-x) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT , 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -xPbTiO 3 (PMN- HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC and TiO 2 . Or a mixture of two or more of them.

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 글래스(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 글래스 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.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 <3), lithium aluminum titanium phosphate (Li x Al y Ti z ( PO 4) 3, 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , , 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z, 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) series glass, or a mixture of two or more thereof.

상기 바인더는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The binder may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethylmethacrylate, poly But are not limited to, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide Polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolylenes, Vinyl alcohol (cyanoethylpolyvinylalcohol), And may be any one selected from the group consisting of cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, and carboxyl methyl cellulose, or a mixture of two or more thereof.

상기 무기물입자와 바인더의 중량비는 50:50 내지 99:1일 수 있다.The weight ratio of the inorganic particles to the binder may be 50:50 to 99: 1.

상기 다공성 기재는 폴리올레핀계 다공성 막 또는 부직포일 수 있다. The porous substrate may be a polyolefin-based porous membrane or a nonwoven fabric.

상기 다공성 기재는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로(polyphenylenesulfidro) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성될 수 있다.The porous substrate may be selected from the group consisting of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, polypropylene polyethylene terephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfroid and polyethylene naphthalene (polyethylenenaphthalene), or a mixture of two or more thereof.

본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

캐소드, 애노드, 상기 캐소드 및 애노드 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 세퍼레이터가 전술한 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자가 제공된다.There is provided an electrochemical device comprising a cathode, an anode, and a separator interposed between the cathode and the anode, wherein the separator is the separator described above.

상기 전기화학소자는 리튬 이차전지일 수 있다.The electrochemical device may be a lithium secondary battery.

무기물 입자 및 바인더를 포함하고, 이들 중 1종 이상이 캐소드로부터 용출되거나, 전지의 제조공정 중에 유입되는 금속이온 불순물을 배위할 수 있는 리간드 작용기가 구비되어 이루어진 다공성 코팅층을 포함하는 세퍼레이터를 전기화학소자에 사용하는 경우, 캐소드에서 나온 금속 성분이 기공이 많은 세퍼레이터의 다공성 코팅층 중의 리간드 작용기와 배위하여 착화물로 석출됨으로써 애노드나 애노드면에서 상기 금속 성분이 석출되는 것을 억제하게 된다. 따라서 애노드의 효율이 저하되거나 전지의 내부 단락 현상이 일어나는 것을 방지하여 상기 전기화학소자의 수명 특성 및 안정성 등을 개선하게 된다.A separator including a porous coating layer comprising inorganic particles and a binder and at least one of which is eluted from the cathode or has a ligand functional group capable of coordinating a metal ion impurity introduced into the cell during the manufacturing process, The metal component from the cathode is precipitated in complex with the ligand functional group in the porous coating layer of the separator having a large number of pores, thereby suppressing precipitation of the metal component on the anode or the anode surface. Therefore, the efficiency of the anode is reduced or the internal short circuit of the battery is prevented, thereby improving the lifetime characteristics and stability of the electrochemical device.

도 1 및 도 2는 실시예 1-1의 세퍼레이터의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 3은 실시예 2-1, 2-2, 비교예 2-1, 2-2에서 제조한 이차전지의 사이클 특성 평가 결과를 도시한 그래프이다.
Fig. 1 and Fig. 2 are electron micrograph (SEM) photographs of the separator of Example 1-1.
3 is a graph showing the cycle characteristics of the secondary batteries manufactured in Examples 2-1 and 2-2 and Comparative Examples 2-1 and 2-2.

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

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터는, According to an aspect of the present invention,

상기 다공성 기재의 적어도 일면 및 상기 다공성 기재의 기공 중 1종 이상의 영역에 형성되어 있으며, 다수의 무기물 입자 및 상기 무기물 입자를 연결 및 고정시키는 바인더를 포함하고, 상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상이 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비하고 있는 다공성 코팅층을 포함한다.At least one surface of the porous substrate and at least one of the pores of the porous substrate, and includes a plurality of inorganic particles and a binder for connecting and fixing the inorganic particles, wherein at least one of the inorganic particles and the binder And a porous coating layer having ligand functional groups capable of coordinating with metal ions.

상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상이 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비하고 있는 다공성 코팅층을 세퍼레이터의 적어도 일면 상에 형성하면, 충방전시 캐소드에서 용출되거나, 제조 공정 중에 외부로부터 유입된 금속이온 불순물 성분이 애노드 표면으로 이동하여 애노드 표면에서 금속 산화물로 석출되는 현상이 억제되고, 대신에 리간드 작용기가 도입된 다공성 코팅층에서 금속착화물로 석출되고, 그에 따라 전기화학소자의 수명 특성 및 안정성이 개선될 수 있다.When a porous coating layer having at least one of the inorganic particles and the binder and having a ligand functional group capable of coordinating with the metal ion is formed on at least one surface of the separator, it may be eluted from the cathode during charging and discharging, The phenomenon that the metal ion impurity component migrates to the anode surface and precipitates as a metal oxide on the anode surface is suppressed and instead the precipitate is precipitated in the metal complex in the porous coating layer into which the ligand functional group is introduced, Can be improved.

상기 다공성 코팅층에 사용할 수 있는 무기물 입자는 평균입경이 0.01 내지 10 ㎛인 것을 사용할 수 있다. 또한 이들 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 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.The inorganic particles usable in the porous coating layer may have an average particle diameter of 0.01 to 10 mu m. These inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles are not particularly limited as long as oxidation and / or reduction reactions do 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, 상기 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.Further, 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, can also contribute to enhance the ionic conductivity of the electrolyte.

전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.For the reasons stated above, the inorganic particles may include high-permittivity inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more, inorganic particles having lithium ion-transporting ability, or a mixture thereof.

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

특히, 전술한 BaTiO3, Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2)와 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양(兩) 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들을 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다.In particular, a BaTiO 3, Pb (Zr x Ti 1-x) above O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 - yTi y O 3 (PLZT, where, 0 <x 1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 - x PbTiO 3 (PMN- 2 ) exhibits a high dielectric constant with a dielectric constant of 100 or more. In addition, when particles are stretched or compressed by applying a certain pressure, electric charges are generated and piezoelectricity is generated so that a potential difference occurs between both surfaces. It is possible to prevent the occurrence of internal short circuit between both electrodes due to the electrochemical device, thereby improving the safety of the electrochemical device. 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.

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다. 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li3 . 25Ge0 .25P0. 75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 글래스(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 글래스(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability refer to inorganic particles that contain a lithium element but do not store lithium but have a function of moving lithium ions. The inorganic particles having lithium ion transferring ability exist in the particle structure Since lithium ions can be transferred and transferred due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery is improved and the battery performance can be improved. 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 as such (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3, 0 <x <2, 0 <y <3 ), Li 3 . 25 Ge 0 .25 P 0. 75 S 4 Lithium, 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 based glass, such as (Li x Si y S z, 0 <x <3 , 0 <y <2, 0 <z <4), LiI-Li 2 SP 2 S 5 There is P 2 S 5 based glass (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) or a mixture thereof as such.

상기와 같이 무기물 입자는 상기 세퍼레이터의 적어도 일면상에서 다공성 코팅층을 형성하게 되는 바, 이들을 세퍼레이터에 결합시키기 위하여 바인더를 사용한다.As described above, the inorganic particles form a porous coating layer on at least one surface of the separator, and a binder is used to bond them to the separator.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터에 있어서, 다공성 코팅층 형성에 사용되는 바인더로는 당 업계에서 다공성 코팅층 형성에 통상적으로 사용되는 고분자를 사용할 수 있다. 특히, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 -200 내지 200℃인 고분자를 사용할 수 있는데, 이는 최종적으로 형성되는 다공성 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 바인더는 무기물 입자들 사이를 연결 및 안정하게 고정시켜주는 바인더 역할을 충실히 수행함으로써, 다공성 코팅층이 도입된 세퍼레이터의 기계적 물성 저하 방지에 기여한다.In the separator according to one aspect of the present invention, the binder used for forming the porous coating layer may be a polymer commonly used in the art for forming a porous coating layer. In particular, a polymer having a glass transition temperature (T g ) of -200 to 200 ° C can be used because it can improve mechanical properties such as flexibility and elasticity of a finally formed porous coating layer. Such a binder faithfully performs a binder function to connect and stably fix inorganic particles, thereby contributing to prevention of deterioration of mechanical properties of the separator into which the porous coating layer is introduced.

또한, 바인더는 이온 전도 능력을 반드시 가질 필요는 없으나, 이온 전도 능력을 갖는 고분자를 사용할 경우 전기화학소자의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 바인더는 가능한 유전율 상수가 높은 것을 사용할 수 있다. 실제로 전해액에서 염의 해리도는 전해액 용매의 유전율 상수에 의존하기 때문에, 상기 고분자의 유전율 상수가 높을수록 전해질에서의 염 해리도를 향상시킬 수 있다. 이러한 바인더의 유전율 상수는 1.0 내지 100 (측정 주파수 = 1 kHz) 범위가 사용 가능하며, 특히 10 이상일 수 있다.Further, the binder does not necessarily have the ion-conducting ability, but the performance of the electrochemical device can be further improved by using a polymer having ion-conducting ability. Therefore, a binder having a high permittivity constant can be used. Actually, the dissociation degree of the salt in the electrolytic solution depends on the permittivity constant of the solvent of the electrolyte. Therefore, the higher the permittivity constant of the polymer, the better the salt dissociation degree in the electrolyte. The permittivity constant of such a binder may be in the range of 1.0 to 100 (measurement frequency = 1 kHz), in particular, 10 or more.

전술한 기능 이외에, 바인더는 액체 전해액 함침시 겔화됨으로써 높은 전해액 팽윤도(degree of swelling)를 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다. 이에 따라, 바인더의 용해도 지수는 15 내지 45 MPa1 /2 또는 15 내지 25 MPa1 /2 및 30 내지 45 MPa1 /2 범위이다. 따라서, 폴리올레핀류와 같은 소수성 고분자들보다는 극성기를 많이 갖는 친수성 고분자들이 더 사용될 수 있다. 용해도 지수가 15 MPa1 /2 미만 및 45 MPa1 /2를 초과할 경우, 통상적인 전지용 액체 전해액에 의해 팽윤(swelling)되기 어려울 수 있기 때문이다.In addition to the functions described above, the binder may be characterized by being capable of exhibiting a high degree of swelling of the electrolyte by gelation upon impregnation with a liquid electrolyte. Accordingly, the solubility parameter of the binder is from 15 to 45 MPa 1/2 or 15 to 25 MPa 1/2, and 30 to 45 MPa 1/2 range. Therefore, hydrophilic polymers having many polar groups can be used more than hydrophobic polymers such as polyolefins. If the solubility is more than 15 MPa 1/2 and less than 45 MPa 1/2, because it can be difficult to swell (swelling) by conventional liquid electrolyte batteries.

이러한 바인더의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)등을 들 수 있다.Non-limiting examples of such binders include polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethylmethacrylate but are not limited to, polymethylmethacrylate, polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, But are not limited to, polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, , Cyanoethyl polyvinyl alcohol cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, and carboxyl methyl cellulose can be mentioned.

상기 무기물 입자와 바인더의 중량비는 50:50 내지 99:1, 또는 60:40 내지 90:10, 또는 70:30 내지 80:20일 수 있다. The weight ratio of the inorganic particles to the binder may be 50:50 to 99: 1, or 60:40 to 90:10, or 70:30 to 80:20.

전술한 바와 같이, 리튬 이차전지와 같은 전기화학소자에서 금속이온 불순물이 다양한 구성성분 내로 도입되는 경우, 용량의 감소 및 전해액 용매 분자의 환원과 같은 전기화학소자의 수명 특성 및 안정성에 불리한 영향을 미치게 할 수 있다. As described above, when a metal ion impurity is introduced into various constituent components in an electrochemical device such as a lithium secondary battery, adversely affecting lifetime characteristics and stability of an electrochemical device such as reduction of capacity and reduction of electrolyte solvent molecules can do.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터는 상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상이 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비하고 있다.In order to solve this problem, a separator according to one aspect of the present invention has a ligand functional group in which at least one of the inorganic particles and the binder can coordinate with a metal ion.

이때 리간드 작용기라 함은 적어도 1개 이상의 비공유전자쌍을 금속이온에 줄 수 있는 원자를 포함하는 음이온기나 중성분자기들을 지칭하고, 이들은 금속이온과 배위 결합하여 금속착물을 형성하게 되며, 단원자나 다원자단으로 이루어질 수 있다. Here, the term "ligand functional group" refers to an anionic group or neutral compound containing atoms capable of giving at least one non-covalent electron pair to a metal ion, and they coordinate with a metal ion to form a metal complex, &Lt; / RTI &gt;

상기 리간드 작용기는 전기화학소자의 작동 중에 전해질 용액 내에 존재할 수 있는 불필요한 금속이온과 선택적으로 착화물을 형성할 수 있는 것이 선택될 수 있다. 예를 들어, 캐소드로부터 전해질 용액으로 용해될 수 있는 금속이온 (망간, 코발트, 니켈, 또는 철)의 부동화(immobilization)는 애노드의 열화, 용량 및 수명 특성의 감소로부터 전기화학소자를 보호할 수 있게 한다.The ligand functional group can be selected to form an optional complex with the unwanted metal ions that may be present in the electrolyte solution during operation of the electrochemical device. For example, immobilization of metal ions (manganese, cobalt, nickel, or iron) that can dissolve into the electrolyte solution from the cathode can be used to protect the electrochemical device from degradation of the anode, do.

따라서, 이러한 리간드 작용기는 전해질 용액으로의 불필요한 금속이온의 유입을 방지하기 위하여 금속이온의 포착 및 부동화를 하는 금속이온 스캐빈저(scavenger)로서의 역할을 하게 된다.Accordingly, such a ligand functional group serves as a metal ion scavenger for capturing and immobilizing metal ions in order to prevent the inflow of unnecessary metal ions into the electrolyte solution.

동시에, 방전 동안 소정의 전류가 공급되어야 하는 시점에 애노드와 캐소드 사이에서 리튬이온의 이동에 악영향을 주지 않기 위해서, 상기 리간드 작용기는 리튬이온과는 강하지 않게 결합을 할 필요도 있다.At the same time, in order not to adversely affect the movement of lithium ions between the anode and the cathode at the time when a predetermined current is to be supplied during discharging, the ligand functional group may need to be intimately coupled to lithium ions.

따라서, 이러한 요건을 만족하는 리간드 작용기라면 본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터의 다공성 코팅층의 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상에 도입될 수 있다.Thus, any ligand functional group meeting these requirements can be introduced into at least one of the inorganic particles and the binder of the porous coating layer of the separator according to one aspect of the present invention.

구체적으로는 상기 리간드 작용기로는, -COOH, -COO-, -CHO, -NH2, -SH, -OH, -SO3H, -SO3 -, -C(=NH)-, -CONH2, -CN, -CS2H, -CS2 -, 할라이드기(-Cl, -F, -Br 등), 피리딘기, 및 피라진기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. Specifically, as the ligand functional groups, -COOH, -COO -, -CHO, -NH 2, -SH, -OH, -SO 3 H, -SO 3 -, -C (= NH) -, -CONH 2 , -CN, -CS 2 H, -CS 2 - , a halide group (-Cl, -F, -Br, etc.), a pyridine group, and a pyrazine group.

상기 금속이온은 캐소드로부터 용출되어 유입되거나, 전기화학소자의 제조 중에 외부로부터 유입되는 금속 불순물에 해당되는 것을 의미하고, 구체적으로는 Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti, Cr, Mg, Ce, Cu, Pb, 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속의 이온일 수 있다.The metal ion is a metal impurity which elutes from the cathode and flows in or is introduced from the outside during the production of the electrochemical device. Specifically, the metal ion corresponds to Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti , And ions of at least one metal selected from the group consisting of Cr, Mg, Ce, Cu, Pb, and V.

보다 구체적으로는 캐소드활물질로서 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 등의 단독 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물이 사용되기 때문에, 이들 캐소드활물질에 존재하는 Mn 이온, Co 이온, Fe 이온, Ni 이온 등이 전해액으로 이동할 수 있게 된다. 또한, 전지 제조 공정 중의 기기 마모와 이물의 유입, 도전재 제조시의 촉매 성분 등의 다양한 경로로 불순물 금속들이 유입되어, 캐소드에서 산화, 이온화하여 전해액 내로 이동할 수 있다. 이렇게 이동된 금속이온들은 세퍼레이터를 통과하여 애노드에 도달한 후, Mn, Co, Fe, Ni 등으로 환원되어 석출될 수 있다.More specifically, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium iron oxide are used alone or in combination as a lithium composite oxide as the cathode active material. Therefore, Mn ions, Co ions, Fe Ions, Ni ions and the like can be moved to the electrolyte solution. In addition, impurity metals may flow in various paths such as wear of the device during the battery manufacturing process, inflow of foreign matter, and catalyst component at the time of manufacturing the conductive material, and may be oxidized and ionized at the cathode to move into the electrolytic solution. The metal ions thus transferred can be reduced to Mn, Co, Fe, Ni or the like after reaching the anode through the separator.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터는 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상에 구비된 리간드 작용기에 의해 이러한 금속이온이 다공성 코팅층 내에서 포착되어 금속착화물로 형성됨으로써, 종래에 이러한 금속이온이 애노드 내부 및 표면에서 석출되는 문제점을 미연에 방지할 수 있게 된다. The separator according to one aspect of the present invention is characterized in that such metal ions are trapped in the porous coating layer by the ligand functional groups provided in at least one of the inorganic particles and the binder to form a metal complex, The problem of precipitation from the surface can be prevented in advance.

상기 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상에 도입되는 리간드 작용기의 함량은 금속이온 불순물의 주요원인 캐소드활물질에서 용출되는 금속이온을 충분히 포착할 수 있는 정도라면 제한없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 리간드 작용기가 무기물 입자에 도입된 경우에 리간드 작용기의 함량은 다공성 코팅층을 형성하는 상기 무기물 입자 100 중량부 기준으로 0.01 내지 10 중량부, 또는 0.1 내지 7 중량부, 또는 0.5 내지 5 중량부일 수 있다.The content of the ligand functional group introduced into at least one of the inorganic particles and the binder can be applied without limitation as long as it can sufficiently capture the metal ions eluted from the cathode active material as a main cause of metal ion impurities. For example, when the ligand functional group is introduced into the inorganic particles, the content of the ligand functional group is 0.01 to 10 parts by weight, or 0.1 to 7 parts by weight, or 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the inorganic particles forming the porous coating layer Weight portion.

또한, 상기 리간드 작용기가 바인더에 도입된 경우에 리간드 작용기의 함량은 상기 바인더 100 중량부 기준으로 1 내지 50 중량부, 또는 3 내지 40 중량부, 또는 5 내지 30 중량부일 수 있다. In addition, when the ligand functional group is introduced into the binder, the content of the ligand functional group may be 1 to 50 parts by weight, or 3 to 40 parts by weight, or 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder.

상기 리간드 작용기의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 리간드 작용기를 도입한 효과가 있으며, 캐소드로부터 용출되는 금속이온 불순물을 포착하여 다공성 코팅층 내에서 착화물로 형성시킴으로써 전기화학소자의 수명 특성 및 안정성을 개선시킬 수 있다. 리간드 작용기의 함량이 이러한 범위 보다 적을 경우는, 금속 이온을 흡착하는 효과가 낮을 수 있고, 이보다 많을 경우는 다공성 코팅층을 안정적으로 형성시키기가 어렵고, 리튬 이온 전도도 감소로 인한 제반 성능 저하가 발생할 수 있다. When the content of the ligand functional group satisfies this range, there is an effect of introducing a ligand functional group. By capturing the metal ion impurity eluted from the cathode and forming it as a complex in the porous coating layer, the lifetime characteristics and stability of the electrochemical device are improved Can be improved. If the content of the ligand functional group is less than this range, the effect of adsorbing metal ions may be low. If it is more than this range, it is difficult to stably form the porous coating layer and all performance may be deteriorated due to reduction of lithium ion conductivity .

또한, 무기물 입자와 바인더로 구성되는 다공성 코팅층의 두께는 특별한 제한이 없으나, 0.01 내지 20㎛ 범위일 수 있다. 또한, 상기 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도 역시 특별한 제한이 없으나, 기공 크기는 0.01 내지 10㎛ 범위일 수 있고, 기공도는 5 내지 90% 범위일 수 있다.The thickness of the porous coating layer composed of the inorganic particles and the binder is not particularly limited, but may be in the range of 0.01 to 20 占 퐉. Also, the pore size and porosity of the porous coating layer are not particularly limited, but the pore size may be in the range of 0.01 to 10 μm, and the porosity may be in the range of 5 to 90%.

또한, 본 발명의 세퍼레이터에 있어서, 다공성 코팅층이 형성되는 다공성 기재로는 통상적으로 전기화학소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.Further, in the separator of the present invention, the porous substrate on which the porous coating layer is formed may be any porous substrate commonly used in an electrochemical device. For example, a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric may be used However, it is not particularly limited.

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based porous film include polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene, such as high-density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene, One membrane can be mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로(polyphenylenesulfidro), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may include, in addition to the polyolefin nonwoven fabric, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfrode, and polyethylenenaphthalene are used alone or in combination. Or a nonwoven fabric formed of a polymer mixed with these. The structure of the nonwoven fabric may be a spun bond nonwoven fabric or a meltblown nonwoven fabric composed of long fibers.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50㎛ 및 10 내지 95%일 수 있다. The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 탆, and the pore size and porosity present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 탆 and 10 to 95%, respectively.

상기 다공성 코팅층에서는 바인더가 무기물 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착(즉, 바인더가 무기물 입자 사이를 연결 및 고정)시키고 있으며, 또한 다공성 코팅층은 바인더에 의해 다공성 기재와 결착된 상태를 유지한다. 다공성 코팅층의 무기물 입자들은 실질적으로 서로 접촉한 상태로 최밀 충전된 구조로 존재하며, 무기물 입자들이 접촉된 상태에서 생기는 틈새 공간(interstitial volume)이 다공성 코팅층의 기공이 된다.In the porous coating layer, the binder attaches the inorganic particles to each other so that the inorganic particles can be maintained in a state of being bonded to each other (that is, the binder binds and fixes the inorganic particles), and the porous coating layer is bound to the porous substrate by the binder . The inorganic particles of the porous coating layer exist in a closely packed state in a state of being substantially in contact with each other, and the interstitial volume generated when the inorganic particles are in contact becomes the pores of the porous coating layer.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터는 다공성 코팅층 성분으로 전술한 무기물 입자 및 바인더 이외에, 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.The separator according to one aspect of the present invention may further include other additives in addition to the inorganic particles and the binder described above as the porous coating layer component.

상기 첨가제로는 전기화학소자의 작동이나 성능 향상에 필수적으로 또는 부가적으로 요구되는 물질로서, 작동 과정에 소모됨으로 인해 지속적인 보충을 요하는 물질이라면 특별히 제한을 두지 않고 적용될 수 있다.The additive is not particularly limited as long as it is a substance required or additionally required for the operation or performance improvement of the electrochemical device and is continuously consumed due to consumption in the operation process.

이러한 전기화학소자 성능 개선 첨가제의 비제한적인 예로는, 고체 전해질 계면 형성용 첨가제, 전지 부반응 억제 첨가제, 열안정성 개선 첨가제, 과충전 억제 첨가제 등 중 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. Non-limiting examples of such an electrochemical device performance improving additive may include any one of additives for forming a solid electrolyte interface, a cell side reaction inhibiting additive, a thermal stability improving additive, an overcharge suppressing additive, or a mixture of two or more thereof .

상기 고체 전해질 계면 형성용 첨가제로는 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 환형 설파이트, 포화 설톤, 불포화 설톤, 비환형 설폰, 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 여기에 한정되지는 않는다.As the additive for forming the solid electrolyte interface, any one selected from the group consisting of vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, cyclic sulfite, saturated sulphone, unsaturated sulphone, acyclic sulphone, Mixtures of two or more of these may be used, but are not limited thereto.

상기 환형 설파이트로는 에틸렌 설파이트, 메틸 에틸렌 설파이트, 에틸 에틸렌 설파이트, 4,5-디메틸 에틸렌 설파이트, 4,5-디에틸 에틸렌 설파이트, 프로필렌 설파이트, 4,5-디메틸 프로필렌 설파이트, 4,5-디에틸 프로필렌 설파이트, 4,6-디메틸 프로필렌 설파이트, 4,6-디에틸 프로필렌 설파이트, 1,3-부틸렌 글리콜 설파이트 등을 들 수 있으며, 포화 설톤으로는 1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄 설톤 등을 들 수 있으며, 불포화 설톤으로는 에텐 설톤, 1,3-프로펜 설톤, 1,4-부텐 설톤, 1-메틸-1,3-프로펜 설톤 등을 들 수 있으며, 비환형 설폰으로는 디비닐 설폰, 디메틸 설폰, 디에틸 설폰, 메틸에틸 설폰, 메틸비닐 설폰 등을 들 수 있다.Examples of the cyclic sulfite include ethylene sulfite, methyl ethylene sulfite, ethyl ethylene sulfite, 4,5-dimethylethylene sulfite, 4,5-diethyl ethylene sulfite, propylene sulfite, Diethyl propyl sulfite, 4,6-diethyl propyl sulfite, and 1,3-butylene glycol sulfite. The saturated sulphone includes, for example, 1,3-propane sultone, and 1,4-butane sultone. Examples of the unsaturated sultone include ethene sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butene sultone, Phenolsaltone, and the like. Examples of the non-cyclic sulfone include divinyl sulfone, dimethyl sulfone, diethyl sulfone, methyl ethyl sulfone, and methyl vinyl sulfone.

상기 전지 부반응 억제 첨가제로는 에틸렌디아민테트라아세트산, 테트라메틸에틸렌디아민, 피리딘, 디피리딜, 에틸비스(디페닐포스핀), 부티로니트릴, 숙시노니트릴, 아이오딘(iodine), 할로겐화 암모늄, 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 여기에 한정되지는 않는다. Examples of the cell side reaction inhibiting additive include ethylenediaminetetraacetic acid, tetramethylethylenediamine, pyridine, dipyridyl, ethylbis (diphenylphosphine), butyronitrile, succinonitrile, iodine, And derivatives thereof, or a mixture of two or more thereof, may be used, but are not limited thereto.

상기 열안정성 개선 첨가제로는 헥사메틸디실록산, 헥사메톡시시클로트리포스파젠, 헥사메틸포스포르아미드, 시클로헥실벤젠, 비페닐, 디메틸피롤, 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 여기에 한정되지 않는다.Examples of the thermostability-improving additive include one or two or more selected from the group consisting of hexamethyldisiloxane, hexamethoxycyclotriphosphazene, hexamethylphosphoramide, cyclohexylbenzene, biphenyl, dimethylpyrrole, and derivatives thereof But are not limited thereto.

상기 과충전 억제 첨가제로는 n-부틸페로센, 할로겐 치환 벤젠 유도체, 시클로헥실벤젠, 및 비페닐로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 여기에 한정되지 않는다.The overcharge suppression additive may be, but is not limited to, a mixture of one or more selected from the group consisting of n-butylferrocene, a halogen-substituted benzene derivative, cyclohexylbenzene, and biphenyl.

상기 전기화학소자 성능 개선 첨가제의 예로서 각 화합물들의 유도체로는 각 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자 중 적어도 1개가 할로겐으로 치환된 화합물을 포함한다.Examples of the additives for improving the performance of the electrochemical device include derivatives in which at least one hydrogen atom bonded to the carbon atom of each compound is substituted with a halogen.

상기 전기화학소자 성능 개선 첨가제의 함량은 무기물 입자 및 바인더의 총합 100 중량부에 대하여 2 내지 20 중량부, 또는 4 내지 18 중량부, 또는 6 내지 15 중량부일 수 있다. The content of the electrochemical device performance improving additive may be 2 to 20 parts by weight, 4 to 18 parts by weight, or 6 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the inorganic particles and the binder.

상기 첨가제의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 첨가의 효과를 충분히 발현하고, 과잉의 첨가제가 방출되어 부반응이 일어나는 문제가 방지되며, 전지의 사이클이 일찍 퇴화되는 현상을 방지할 수 있다. When the content of the additive satisfies the above range, the effect of the addition is sufficiently exhibited, the excessive additive is released to prevent the side reaction, and the cycle of the battery can be prevented from being degenerated early.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터의 제조방법을 아래에 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The method of manufacturing the separator according to one aspect of the present invention is illustrated below, but the present invention is not limited thereto.

먼저, 전술한 바인더를 용매에 용해시켜 바인더 용액을 제조한다. 용매로는 사용하고자 하는 바인더와 용해도 지수가 유사하며, 끓는점(boiling point)이 낮은 것이 사용될 수 있다. 이는 혼합이 균일하게 이루어질 수 있으며, 이후 용매를 용이하게 제거할 수 있기 때문이다. 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.First, the above-mentioned binder is dissolved in a solvent to prepare a binder solution. As the solvent, a solubility index similar to that of a binder to be used may be used, and a solvent having a low boiling point may be used. This is because the mixing can be made uniform and then the solvent can be easily removed. Non-limiting examples of the solvent include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone (N- methyl-2-pyrrolidone (NMP), cyclohexane, water or a mixture thereof.

이어서, 준비한 바인더 용액에 상기 무기물 입자, 또는 선택적으로 기타 첨가제를 첨가하여 무기물 입자 및 첨가제가 분산된 코팅액을 제조한다.Then, the inorganic particles or optionally other additives are added to the prepared binder solution to prepare a coating solution in which inorganic particles and additives are dispersed.

이때, 바인더 용액에 무기물 입자를 첨가한 후, 무기물 입자의 파쇄를 실시할 수 있다. 파쇄 시간은 1 내지 20 시간이 적절하며, 파쇄된 무기물 입자의 입도는 상기에 언급된 바와 같이 0.01 내지 10㎛일 수 있다. 파쇄 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 특히 볼밀(ball mill)법이 사용될 수 있다.At this time, inorganic particles may be added to the binder solution, followed by pulverization of the inorganic particles. The crushing time is suitably from 1 to 20 hours, and the particle size of the crushed inorganic particles may be 0.01 to 10 탆 as mentioned above. As the crushing method, a conventional method can be used, and in particular, a ball mill method can be used.

한편, 무기물 입자가 바인더 용액 내에 분산이 잘 되도록 커플링제를 이용하여 코팅된 경우에는 무기물 입자를 바인더 용액 내에서 단순히 혼합하는 공정에 의해서 코팅액이 제조될 수 있다. On the other hand, when the inorganic particles are coated using a coupling agent so that the inorganic particles can be easily dispersed in the binder solution, the coating solution can be prepared by simply mixing the inorganic particles in the binder solution.

그런 다음, 무기물 입자와 기타 첨가제가 분산된 코팅액을 다공성 기재의 적어도 일면에 적용하여 다공성 코팅층을 형성한다.Then, a coating solution in which inorganic particles and other additives are dispersed is applied to at least one side of the porous substrate to form a porous coating layer.

상기 코팅액을 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 코팅층은 다공성 기재의 양면 모두 또는 일면에만 선택적으로 형성할 수 있다.The coating liquid may be coated on the porous substrate using a conventional coating method known in the art, for example, a dip coating, a die coating, a roll coating, a comma coating Or a mixture method thereof may be used. Further, the porous coating layer can be selectively formed on both or only one side of the porous substrate.

코팅액에 용매가 첨가된 경우 추가적으로 코팅층의 건조과정이 필요함은 물론이다. 건조 조건은 사용된 용매의 증기압을 고려한 온도 범위에서 오븐 또는 가열식 챔버를 사용하여 배치식 또는 연속식으로 가능하다.When a solvent is added to the coating liquid, it is needless to say that a drying process of the coating layer is further required. Drying conditions are possible in a batch or continuous manner using an oven or a heated chamber in a temperature range that takes into account the vapor pressure of the solvent used.

이때, 상술한 바와 같이 다공성 코팅층 중의 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상에 리간드 작용기를 도입하는 방법으로는, 먼저 다공성 기재 상에 무기물 입자 및 바인더로 이루어진 다공성 코팅층을 형성한 다음에 리간드 작용기를 도입하는 방법과, 먼저 무기물 입자 및 바인더 중 1종 이상의 표면 또는 바인더를 단량체로부터 중합시 리간드 작용기를 도입한 이후에 이러한 무기물 입자 및 바인더를 이용하여 다공성 기재 상에 다공성 코팅층을 형성하는 방법이 모두 가능하다.At this time, as described above, as a method of introducing a ligand functional group into at least one of the inorganic particles and the binder in the porous coating layer, a porous coating layer comprising inorganic particles and a binder is first formed on the porous substrate, and then a ligand functional group A method in which a porous coating layer is formed on a porous substrate using such inorganic particles and a binder after introducing a ligand functional group at the time of polymerization from at least one of inorganic particles and a binder or a binder from a monomer is possible.

구체적으로, 전자의 경우에는 전술한 바와 같은 공정을 거쳐서 얻어진 다공성 코팅층에 리간드 작용기를 갖는 단량체 조성물을 도포하고, 중합하여 다공성 코팅층에 리간드 작용기를 갖는 고분자가 표면 중합 코팅되도록 하거나, 다공성 코팅층의 바인더 상에 그라프팅을 통하여 리간드 작용기를 갖는 고분자를 도입할 수 있다. 또는 다공성 코팅층의 무기물 입자 또는 바인더가 리간드 작용기를 갖는 단분자와 화학 반응이 용이하도록 표면 개질을 거친 후 단분자와의 반응을 통하여 리간드 작용기를 도입할 수도 있다. 후자의 경우, 무기물 입자와 바인더에 이들 중 하나 또는 모두에 리간드 작용기를 도입한 이후에 다공성 기재 상에 다공성 코팅층을 형성하는데 적용될 수 있다. Specifically, in the case of the former, a monomer composition having a ligand functional group is applied to the porous coating layer obtained through the above-described processes and polymerized to polymerize the surface of the polymer having a ligand functional group on the porous coating layer, The grafting can introduce a polymer having a ligand functional group. Alternatively, the inorganic particles or the binder of the porous coating layer may be surface-modified with a single molecule having a ligand functional group to facilitate chemical reaction, and then the ligand functional group may be introduced through reaction with the single molecule. In the latter case, it can be applied to form a porous coating layer on a porous substrate after introducing a ligand functional group into one or both of the inorganic particles and the binder.

먼저, 무기물 입자의 경우, 다공성 코팅층을 형성하기 전에 미리 전술한 리간드 작용기를 갖는 단분자를 무기물 입자 표면 개질을 통하여 부착하거나, 리간드 작용기를 갖는 단량체를 무기물 입자 표면 상에 중합을 통하여 코팅층을 형성하는 방법을 거칠 수 있다.First, in the case of inorganic particles, a monomolecule having the above-mentioned ligand functional group may be adhered through surface modification of the inorganic particle before forming the porous coating layer, or a monomer having a ligand functional group may be polymerized on the surface of the inorganic particle to form a coating layer You can go through the method.

또한, 바인더의 경우, 바인더의 측쇄를 반응성기로 개질한 후에, 이러한 반응성기에 리간드 작용기를 갖는 단분자 및 고분자를 반응시키거나, 또는 바인더인 고분자를 형성하기 위한 단량체 자체를 미리 개질하여 리간드 작용기를 도입한 후에 이러한 단량체를 중합하여 바인더인 고분자를 얻는 방법 등이 있을 수 있다.Further, in the case of a binder, the side chain of the binder is modified with a reactive group, and then the monomers and the polymer having a ligand functional group are reacted with the reactive group, or the monomer itself for forming the binder polymer is modified in advance to form a ligand functional group A method of polymerizing such a monomer to obtain a polymer as a binder, and the like.

이렇게 리간드 작용기가 도입된 무기물 입자 및 바인더를 이용하여 세퍼레이터를 제조하는 과정은 전술한 바와 같다.The process for producing the separator using the inorganic particles and the binder into which the ligand functional group is introduced is as described above.

이와 같이 제조된 본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터는 전기화학소자의 세퍼레이터, 즉, 캐소드와 애노드 사이에 개재시킨 세퍼레이터로서 유용하게 사용될 수 있다.The separator according to one aspect of the present invention thus manufactured can be usefully used as a separator of an electrochemical device, that is, as a separator interposed between a cathode and an anode.

본 발명의 일 측면에 따른 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 캐패시터(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 포함될 수 있다.An electrochemical device according to one aspect of the present invention includes all devices that perform an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of primary, secondary, fuel cell, solar cell, or super capacitor devices. ). In particular, 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 may be included in the secondary battery.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터와 함께 적용될 전극으로는 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질을 전극 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 상기 전극활물질 중 캐소드활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 캐소드에 사용될 수 있는 통상적인 캐소드활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용할 수 있다. 애노드활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 애노드에 사용될 수 있는 통상적인 애노드활물질이 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 사용 가능하다. 캐소드 전류집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 애노드 전류집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.The electrode to be applied together with the separator according to one aspect of the present invention is not particularly limited, and the electrode active material may be bound to an electrode current collector according to a conventional method known in the art. Examples of the cathode active material include, but are not limited to, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a combination thereof A lithium complex oxide may be used. As a non-limiting example of the anode active material, a conventional anode active material that can be used for an anode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium metal or a lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium adsorbing materials such as graphite or other carbon-based materials and the like can be used. Non-limiting examples of the cathode current collector include aluminum, nickel, or a combination thereof, and examples of the anode current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof Foil to be manufactured, and the like.

본 발명의 일 측면에 따른 전기화학소자에서 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 (g-부티로락톤) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The electrolytic solution which can be used in the electrochemical device according to one aspect of the present invention is a salt having a structure such as A + B - , wherein A + is an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + And B - is a metal ion such as PF 6 - , BF 4 - , Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , AsF 6 - , CH 3 CO 2 - , CF 3 SO 3 - , N (CF 3 SO 2 ) 2 -, C (CF 2 SO 2) 3 - anion, or a salt containing an ion composed of a combination of propylene carbonate (PC) such as, ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC ), Dimethyl carbonate (DPC), dimethylsulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethyl carbonate (G-butyrolactone), or an organic solvent composed of a mixture thereof, but is not limited thereto It is not.

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.

본 발명의 일 측면에 따른 세퍼레이터를 전지로 적용하는 공정으로는 일반적인 공정인 권취(winding) 이외에도 세퍼레이터와 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다.As a process for applying the separator according to one aspect of the present invention to a battery, a lamination, stacking and folding process of a separator and an electrode can be performed in addition to a general winding process.

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

실시예Example

바인더의 제조Manufacture of binders

하기 표 1에 기재된 단량체들을 기재된 함량(중량부 (weight by part))에 따라 투입하여 중합하여 바인더 1 내지 4를 각각 제조하였다.The monomers described in the following Table 1 were added according to the stated contents (weight by part) and polymerized to prepare binders 1 to 4, respectively.

에틸아크릴레이트Ethyl acrylate n-부틸아크릴레이트n-butyl acrylate 아크릴로니트릴Acrylonitrile 아크릴산Acrylic acid 이소부틸아크릴레이트Isobutyl acrylate 바인더1Binder 1 2020 3030 3030 00 2020 바인더2Binder 2 2525 4545 00 3030 00 바인더3Binder 3 3030 4040 00 00 3030 바인더4Binder 4 2525 4545 00 00 3030

이때, 바인더 1의 리간드 작용기인 "-CN"의 함량은 바인더 1의 100 중량부 기준으로 16 중량부이고, 바인더 2의 리간드 작용기인 "-COOH"의 함량은 바인더 2의 100 중량부 기준으로 19 중량부이었다.In this case, the content of "-CN" as the ligand functional group of the binder 1 is 16 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder 1, and the content of "-COOH" as the ligand functional group of the binder 2 is 19 Parts by weight.

실시예 1-1 내지 1-2, 비교예 1-1 내지 1-2. 세퍼레이터의 제조Examples 1-1 to 1-2 and Comparative Examples 1-1 to 1-2. Manufacture of separator

바인더 1 내지 4 각각을 혼합하고, 이를 아세톤에 용해시켜 바인더 용액을 제조하였다. 제조한 바인더 용액에 무기물 입자로 알루미나 Al2O3 (평균입경 400nm)를, 바인더/무기물 입자 = 1/9의 중량비가 되도록 첨가하고, 3 시간 이상 볼 밀법(ball mill)을 이용하여 무기물 입자를 파쇄 및 분산하여 슬러리를 제조하였다.Each of the binders 1 to 4 was mixed and dissolved in acetone to prepare a binder solution. Alumina Al 2 O 3 (average particle diameter: 400 nm) was added to the binder solution so that the weight ratio of binder / inorganic particles was 1/9, and the inorganic particles were dispersed for 3 hours or more using a ball mill Crushed and dispersed to prepare a slurry.

이와 같이 제조된 슬러리의 무기물 입자의 입경은 볼 밀법에 사용되는 비드의 사이즈(입경) 및 볼 밀 시간에 따라 제어할 수 있으나, 본 제조에서는 약 400 nm로 분쇄하여 슬러리를 제조하였다. 이와 같이 제조된 슬러리를 두께 16 ㎛의 폴리프로필렌-에틸렌-프로필렌 다공성 막의 양면에 코팅하여 하기 표 2에 따라서 바인더 1 내지 4를 각각 채용한 실시예 1-1, 1-2, 비교예 1-1, 비교예 1-2에 따른 세퍼레이터를 각각 제조하였다. The particle size of the inorganic particles of the slurry thus prepared can be controlled according to the size (particle size) and the ball mill time of the beads used in the ball mill method, but in the present invention, the particle size was reduced to about 400 nm to prepare a slurry. The slurry thus prepared was coated on both sides of a polypropylene-ethylene-propylene porous film having a thickness of 16 탆 to prepare Examples 1-1 and 1-2 and Comparative Example 1-1 in which Binders 1 to 4 were respectively employed according to the following Table 2 , And the separator according to Comparative Example 1-2.

바인더 1을 채용하여 제조된 실시예 1-1의 세퍼레이터를 전자주사현미경(SEM)으로 관찰하여 다공성 코팅층이 형성되었음을 확인하였고, 이를 도 1 및 도 2에 나타내었다. The separator of Example 1-1 manufactured by employing the binder 1 was observed by a scanning electron microscope (SEM) to confirm that a porous coating layer was formed, which is shown in FIG. 1 and FIG.

제조된 세퍼레이터를 50 mm X 50 mm로 재단한 후, 두께, 걸리 넘버(Gurley number), 다공성 코팅층의 무게를 측정하여 하기 표 2에 각각 나타내었다.The prepared separator was cut into 50 mm x 50 mm, and the thickness, the Gurley number, and the weight of the porous coating layer were measured and are shown in Table 2 below.

바인더 종류Binder Type 두께 (㎛)Thickness (㎛) 코팅 총 무게
(g/m2)
Coated gun weight
(g / m 2 )
걸리 넘버
(초/100 ml
Gulliver number
(Sec / 100 ml
실시예 1-1Example 1-1 바인더 1Binder 1 26.226.2 14.214.2 524524 실시예 1-2Examples 1-2 바인더 2Binder 2 26.126.1 13.913.9 5.155.15 비교예 1-1Comparative Example 1-1 바인더 3Binder 3 26.226.2 14.114.1 5.225.22 비교예 1-2Comparative Example 1-2 바인더 4Binder 4 26.026.0 14.014.0 5.205.20

실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-1, 2-2: 전기화학소자(리튬 이차전지)의 제조Examples 2-1 and 2-2 and Comparative Examples 2-1 and 2-2: Manufacture of electrochemical device (lithium secondary battery)

(1) 캐소드의 제조(1) Manufacture of cathode

캐소드 활물질 입자로 리튬 니켈 망간 코발트 복합산화물 90 중량부, 도전재로 카본 블랙 (carbon black) 5 중량부, 결합제로 PVDF 5 중량부를 용제인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP) 40 중량부에 첨가하여 캐소드 활물질 슬러리를 준비하였다. 상기 캐소드 활물질 슬러리를 두께가 100 ㎛인 캐소드 집전체의 알루미늄(Al) 박막에 도포, 건조하여 캐소드를 제조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하였다.90 parts by weight of a lithium nickel manganese cobalt composite oxide as cathode active material particles, 5 parts by weight of carbon black as a conductive material and 5 parts by weight of PVDF as a binder were dissolved in 40 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) To prepare a cathode active material slurry. The cathode active material slurry was applied to an aluminum (Al) thin film of a cathode current collector having a thickness of 100 탆 and dried to produce a cathode, followed by roll pressing.

*(2) 애노드의 제조* (2) Manufacture of anode

애노드 활물질로 탄소 분말, 결합재로 폴리비닐리덴플로라이드(PVdF), 도전재로 카본 블랙 (carbon black)을 각각 95 중량부, 2 중량부, 3 중량부로 하여, 용제인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP) 100 중량부에 첨가하여 애노드 활물질 슬러리를 준비하였다. 상기 애노드 활물질 슬러리를 두께가 90㎛인 애노드 집전체인 구리(Cu) 박막에 도포, 건조를 통하여 애노드를 제조한 후 롤 프레스(roll press)를 실시하였다.95 parts by weight, 2 parts by weight and 3 parts by weight, respectively, of a carbon powder as an anode active material, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder and carbon black as a conductive material were respectively dissolved in N-methyl- 100 parts by weight of NMP to prepare an anode active material slurry. The anode active material slurry was coated on a copper (Cu) thin film as an anode current collector having a thickness of 90 占 퐉 and dried to produce an anode, followed by roll pressing.

(3) 리튬 이차전지의 제조(3) Production of lithium secondary battery

전술한 방법으로 제조한 캐소드 및 애노드와, 실시예 1-1, 1-2, 비교예 1-1, 1-2의 세퍼레이터를 스태킹 방식을 이용하여 단위 셀들을 조립하였다. 그런 다음, 전해액 (에틸렌카보네이트(EC)/프로필렌카보네이트(PC)/디에틸카보네이트(DEC) = 3/2/5 (부피비), 리튬헥사플로로포스페이트 (LiPF6) 1몰)을 주입하여 실시예 2-1, 2-2, 비교예 2-1, 2-2의 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.The unit cells were assembled using the cathode and anode manufactured by the above-described method, and the separators of Examples 1-1, 1-2, and Comparative Examples 1-1 and 1-2 using the stacking method. Then, an electrolyte (ethylene carbonate (EC) / propylene carbonate (PC) / diethyl carbonate (DEC) = 3/2/5 (volume ratio) and 1 mol of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) 2-1 and 2-2, and Comparative Examples 2-1 and 2-2 were produced.

이차전지의 사이클 성능 평가Cycle performance evaluation of secondary battery

실시예 2-1, 2-2, 비교예 2-1, 2-2에서 제조한 이차전지에 대하여 45 ℃에서 1C 충전, 2C 방전에 의한 사이클 평가 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면, 실시예 2-1 및 2-2의 리튬 이차전지가, 비교예 2-1 및 2-2에 비해 가장 우수한 사이클 성능을 나타냄을 알 수 있다.FIG. 3 shows the result of cycle evaluation of the secondary batteries manufactured in Examples 2-1 and 2-2 and Comparative Examples 2-1 and 2-2 by charging at 1C at 45 ° C and discharging at 2C. Referring to FIG. 3, it can be seen that the lithium secondary batteries of Examples 2-1 and 2-2 exhibit the best cycle performance as compared with Comparative Examples 2-1 and 2-2.

이차전지의 금속이온 흡착 성능 평가Evaluation of metal ion adsorption performance of secondary battery

전술한 300 사이클 성능 평가 후 이차전지를 분해하고, 애노드 활물질을 채취하여 유도결합 플라즈마-원자 방출 분광법(ICP-AES)으로 애노드 활물질 내에 함유된 금속이온의 양(단위 ppm)을 확인하여 하기 표 3에 나타내었다. After the 300-cycle performance evaluation, the secondary battery was disassembled and the anode active material was sampled to determine the amount (in ppm) of metal ions contained in the anode active material by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES) Respectively.

Mn (ppm)Mn (ppm) Co (ppm)Co (ppm) Ni (ppm)Ni (ppm) 실시예 2-1Example 2-1 5757 88 22 실시예 2-2Example 2-2 5555 88 33 비교예 2-1Comparative Example 2-1 150150 1818 1717 비교예 2-2Comparative Example 2-2 121121 1313 1212

상기 표 3을 참조하면, 실시예 2-1 및 2-2의 리튬 이차전지가, 비교예 2-1 및 2-2에 비해 애노드 활물질에서 금속의 양이 적게 관찰되었다. 이로부터 금속이온이 실시예 2-1 및 2-2의 이차전지에 구비된 세퍼레이터의 리간드 작용기와 착화물을 형성함에 따라 애노드 표면에서의 석출이 적게 일어난 것으로 유추할 수 있다.Referring to Table 3, the lithium secondary batteries of Examples 2-1 and 2-2 showed less metal in the anode active material than Comparative Examples 2-1 and 2-2. From this, it can be deduced that the metal ion precipitates on the surface of the anode due to formation of a complex with the ligand functional group of the separator provided in the secondary batteries of Examples 2-1 and 2-2.

Claims (16)

다수의 기공을 갖는 다공성 기재; 및
상기 다공성 기재의 적어도 일면 및 상기 다공성 기재의 기공 중 1종 이상의 영역에 형성되어 있으며, 다수의 무기물 입자 및 상기 무기물 입자를 연결 및 고정시키는 바인더를 포함하고,
상기 무기물 입자 또는 바인더가 금속이온과 배위할 수 있는 리간드 작용기를 구비하고 있는 다공성 코팅층을 포함하며, 상기 리간드 작용기의 함량이 상기 무기물 입자 100 중량부 기준으로 0.01 내지 10 중량부이거나, 상기 바인더 100 중량부 기준으로 1 내지 50 중량부인 세퍼레이터.
A porous substrate having a plurality of pores; And
And a binder which is formed on at least one surface of the porous substrate and at least one of the pores of the porous substrate and includes a plurality of inorganic particles and a binder for connecting and fixing the inorganic particles,
Wherein the content of the ligand functional group is 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles, or 100 parts by weight of the binder is 100 parts by weight of the inorganic particles or binder, And 1 to 50 parts by weight in terms of part by weight.
제1항에 있어서,
상기 리간드 작용기가 -COOH, -COO-, -CHO, -NH2, -SH, -OH, -SO3H, -SO3 -, -C(=NH)-, -CONH2, -CN, -CS2H, -CS2 -, 할라이드기, 피리딘기, 및 피라진기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
The ligand functional group is -COOH, -COO -, -CHO, -NH 2, -SH, -OH, -SO 3 H, -SO 3 -, -C (= NH) -, -CONH 2, -CN, - CS 2 H, -CS 2 - , a halide group, a pyridine group, and a pyrazine group.
제1항에 있어서,
상기 금속이온이 Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti, Cr, Mg, Ce, Cu, Pb, 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속의 이온인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the metal ion is an ion of at least one metal selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Ru, Zn, Mn, Y, Zr, Ti, Cr, Mg, Ce, Cu, Pb and V.
제1항에 있어서,
상기 무기물 입자의 평균입경이 0.01 내지 10 ㎛인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles have an average particle diameter of 0.01 to 10 mu m.
제1항에 있어서,
상기 무기물 입자가 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, and mixtures thereof.
제5항에 있어서,
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자가 BaTiO3, Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT, 0<x<1), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiO2, Y2O3, Al2O3, SiC 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것인 세퍼레이터.
6. The method of claim 5,
The inorganic particles is greater than or equal to the dielectric constant of 5 BaTiO 3, Pb (Zr x , Ti 1-x) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT , 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -xPbTiO 3 (PMN- HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC and TiO 2 . Or a mixture of two or more of them.
제5항에 있어서,
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자가 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 글래스(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 글래스 및 P2S5 (LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것인 세퍼레이터.
6. The method of claim 5,
Wherein the inorganic particles having lithium ion transferring ability are lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium aluminum titanium phosphate (Li x Al y Ti z ( PO 4) 3, 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , , 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y S z, 0 <x <3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z &Lt; 7) -glass, or a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 바인더가 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the binder is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethylmethacrylate, poly But are not limited to, polybutyl acrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene oxide Polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolylether, Vinyl alcohol (cyanoethylpolyvinylalcohol), Wherein the separator is any one selected from the group consisting of cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, and carboxyl methyl cellulose, or a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 무기물 입자와 바인더의 중량비가 50:50 내지 99:1인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the inorganic particles to the binder is 50:50 to 99: 1.
제1항에 있어서,
상기 다공성 코팅층의 두께가 0.01 내지 20㎛인 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the porous coating layer is 0.01 to 20 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 다공성 코팅층이 고체 전해질 계면 형성용 첨가제, 전지 부반응 억제 첨가제, 열안정성 개선 첨가제, 및 과충전 억제 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the porous coating layer further comprises any one selected from the group consisting of an additive for forming a solid electrolyte interface, a cell side reaction inhibiting additive, a thermal stability improving additive, and an overcharge inhibiting additive, or two or more of the additives.
제11항에 있어서,
상기 첨가제의 함량이 무기물 입자 및 바인더의 총합 100 중량부에 대하여 2 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
12. The method of claim 11,
Wherein the content of the additive is 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the inorganic particles and the binder.
제1항에 있어서,
상기 다공성 기재가 폴리올레핀계 다공성 막 또는 부직포인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the porous substrate is a polyolefin porous film or a nonwoven fabric.
제1항에 있어서,
상기 다공성 기재가 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로(polyphenylenesulfidro) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the porous substrate is selected from the group consisting of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, polypropylene polyethylene terephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfroid and polyethylene naphthalene (polyethylenenaphthalene), or a mixture of two or more thereof.
캐소드, 애노드, 상기 캐소드 및 애노드 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 세퍼레이터가 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.An electrochemical device comprising a cathode, an anode, and a separator interposed between the cathode and the anode, wherein the separator is the separator according to any one of claims 1 to 14. 제15항에 있어서,
상기 전기화학소자가 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
16. The method of claim 15,
Wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery.
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