KR20210149491A - A separator for a electrochemical device and a electrochemical device comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a separator for an electrochemical device and an electrochemical device including the same. The device includes: a porous substrate; a heat-resistant layer formed on at least one surface of the porous substrate, and including a heat-resistant polymer and a first binder polymer; and an adhesive layer formed on the surface of the heat-resistant layer and including a second binder polymer, wherein the heat-resistant polymer includes a crystalline heat-resistant polymer having a melting point (T_m) of 250℃ or higher, an amorphous heat-resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200℃ or higher, or a combination thereof, a difference between solubility parameters of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa^(1/2) or less, and the first binder polymer is included in a composition for forming the heat-resistant layer in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer. The device has high heat resistance, excellent adhesion, and excellent peel strength between the heat-resistant layer and the adhesive layer.

Description

전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자 {A SEPARATOR FOR A ELECTROCHEMICAL DEVICE AND A ELECTROCHEMICAL DEVICE COMPRISING THE SAME}A separator for an electrochemical device and an electrochemical device having the same

본 발명은 전기화학소자용 세퍼레이터를 구비한 전기화학소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 내열성이 높으면서 접착력이 우수한 전지화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical device having a separator for the electrochemical device. More particularly, it relates to a separator for a battery chemical device having high heat resistance and excellent adhesion, and an electrochemical device having the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, lithium secondary batteries exhibiting high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate. Batteries have been commercialized and widely used.

이러한 리튬 이차전지는, 소비자의 요구에 의해 고전압 및 고용량을 구현할 수 있는 모델로 개발이 진행되고 있는데, 고용량을 구현하기 위해서는, 제한된 공간 내에 리튬 이차전지의 4대 요소인 양극재, 음극재, 세퍼레이터, 및 전해액의 최적화 공정이 요구된다.This lithium secondary battery is being developed as a model capable of realizing high voltage and high capacity according to the needs of consumers. , and an electrolyte solution optimization process are required.

이 중에서 세퍼레이터는 양극과 음극을 전기적으로 절연하는 절연막으로서 전지의 안전성의 측면에서 중요한 구성요소이다. 이차전지가 과열되어 열폭주가 일어나거나 세퍼레이터가 관통될 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 특히, 이차전지의 세퍼레이터로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 기재는, 재료적 특성과 연신을 포함하는 제조공정 상의 특성으로 인하여 100℃ 이상의 온도에서 극심한 열 수축이 일어나며, 그 결과로 양극과 음극 사이의 단락을 초래한다.Among them, the separator is an insulating film that electrically insulates the positive and negative electrodes and is an important component in terms of battery safety. If the secondary battery overheats and thermal runaway occurs or the separator penetrates, there is a high risk of causing an explosion. In particular, the polyolefin-based porous substrate commonly used as a separator of a secondary battery undergoes extreme thermal contraction at a temperature of 100° C. or higher due to material characteristics and characteristics in the manufacturing process including stretching, and as a result, between the positive electrode and the negative electrode cause a short circuit

이와 같은 이차전지의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 다수의 기공을 갖는 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에, 고내열성 수지인 아라미드를 이용한 코팅층을 형성한 세퍼레이터가 제안되었다. 그러나 아라미드를 이용한 코팅층은 세퍼레이터와 전극과의 접착력이 낮은 문제점이 있었다.In order to solve the safety problem of the secondary battery, a separator in which a coating layer using aramid, which is a high heat resistance resin, is formed on at least one surface of a porous polymer substrate having a plurality of pores has been proposed. However, the coating layer using aramid had a problem in that the adhesion between the separator and the electrode was low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 내열성이 뛰어난 코팅층 표면에 전극접착층을 형성한 세퍼레이터가 제안되었다. 그러나, 이 경우 내열성이 뛰어난 코팅층과 전극접착층 사이에 박리가 일어나는 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, a separator in which an electrode adhesive layer is formed on the surface of a coating layer having excellent heat resistance has been proposed. However, in this case, there is a problem in that peeling occurs between the coating layer having excellent heat resistance and the electrode adhesive layer.

따라서, 여전히 내열성이 높으면서도 접착력이 우수한 세퍼레이터에 대한 필요성이 여전히 매우 높은 실정이다.Accordingly, there is still a very high need for a separator having high heat resistance and excellent adhesion.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 내열성이 높으면서도 접착력이 우수하고, 내열층 및 접착층 간에 박리 강도가 우수한 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자를 제공하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a separator for an electrochemical device having high heat resistance and excellent adhesion, and excellent peel strength between a heat-resistant layer and an adhesive layer, and an electrochemical device having the same.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 내열성이 높으면서도 접착력이 우수하고, 내열층 및 접착층 간에 박리 강도가 우수한 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a separator for an electrochemical device that has high heat resistance and excellent adhesion, and excellent peel strength between a heat-resistant layer and an adhesive layer.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 구현예들의 전기화학소자용 세퍼레이터가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided a separator for an electrochemical device of the following embodiments.

제1 구현예에 따르면,According to a first embodiment,

다공성 기재;porous substrate;

상기 다공성 기재의 적어도 일면에 위치되어 있으며, 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층; 및a heat-resistant layer positioned on at least one surface of the porous substrate and including a heat-resistant polymer and a first binder polymer; and

상기 내열층의 표면에 위치되어 있으며, 제2 바인더 고분자를 포함하는 접착층;을 포함하며,It is located on the surface of the heat-resistant layer, the adhesive layer comprising a second binder polymer; includes,

상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고, The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,

상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,

상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층에 포함되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터가 제공된다.The first binder polymer is provided in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer, which is included in the heat-resistant layer.

제2 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서,According to a second embodiment, according to the first embodiment,

상기 제2 바인더 고분자는 150℃ 이하의 융점을 가지는 것일 수 있다.The second binder polymer may have a melting point of 150° C. or less.

제3 구현예에 따르면, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서,According to a third embodiment, according to the first or second embodiment,

상기 내열성 고분자는, 폴리아세탈, 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아릴레이트(PA), 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리이미드(PI), 폴리아미드, 전방향족 폴리아미드(아라미드), 폴리페닐렌옥사이드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르 케톤, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.The heat-resistant polymer is polyacetal, polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyphenylenesulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyarylate (PA) , polycarbonate, polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyamide, wholly aromatic polyamide (aramid), polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyether ketone, or any of these It may include two or more.

제4 구현예에 따르면, 제2 구현예 또는 제3 구현예에 있어서,According to a fourth embodiment, according to the second or third embodiment,

상기 제2 바인더 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트라이클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-에틸렌, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.The second binder polymer is polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polyvinylidene fluoride-co-tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride- co-trifluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluorochloroethylene, polyvinylidene fluoride-co-ethylene, or two or more of these.

제5 구현예에 따르면, 제1 구현예 내지 제4 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to a fifth embodiment, according to any one of the first to fourth embodiments,

상기 내열층은 무기물 입자를 더 포함할 수 있다.The heat-resistant layer may further include inorganic particles.

제6 구현예에 따르면, 제1 구현예 내지 제5 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to a sixth embodiment, according to any one of the first to fifth embodiments,

상기 접착층은 무기물 입자를 더 포함할 수 있다.The adhesive layer may further include inorganic particles.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 구현예들의 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조 방법이 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a separator for an electrochemical device of the following embodiments.

제7 구현예에 따르면,According to a seventh embodiment,

다공성 기재를 준비하는 단계(S1);Preparing a porous substrate (S1);

내열성 고분자, 제1 바인더 고분자, 및 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 준비하는 단계(S2);Preparing a composition for forming a heat-resistant layer comprising a heat-resistant polymer, a first binder polymer, and a first solvent (S2);

상기 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅하여 내열층을 형성하는 단계(S3); 및forming a heat-resistant layer by coating the composition for forming a heat-resistant layer on at least one surface of the porous substrate (S3); and

상기 내열층의 표면에 제2 바인더 고분자 및 상기 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 코팅하여 접착층을 형성하는 단계(S4);를 포함하며,and coating a composition for forming an adhesive layer comprising a second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer to form an adhesive layer (S4);

상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고, The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,

상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,

상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층 형성용 조성물에 포함되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법이 제공된다.The first binder polymer is provided in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer, which is included in the composition for forming a heat-resistant layer.

제8 구현예에 따르면, 제7 구현예에 있어서,According to the eighth embodiment, according to the seventh embodiment,

상기 제1 바인더 고분자가 상기 제1 용매에 대하여 25℃에서 5 중량% 이상의 용해도를 가질 수 있다.The first binder polymer may have a solubility of 5 wt% or more at 25 °C with respect to the first solvent.

제9 구현예에 따르면, 제7 구현예 또는 제8 구현예에 있어서,According to a ninth embodiment, according to the seventh or eighth embodiment,

상기 내열층을 형성하는 단계(S3)가 상기 내열성 고분자, 상기 제1 바인더 고분자, 및 상기 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅한 후, 제1 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.After the step (S3) of forming the heat-resistant layer is coated with a composition for forming a heat-resistant layer comprising the heat-resistant polymer, the first binder polymer, and the first solvent on at least one surface of the porous substrate, the first non-solvent It may include the step of phase separation by immersion in a coagulation solution containing a.

제10 구현예에 따르면, 제7 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to a tenth embodiment, according to any one of the seventh to ninth embodiments,

상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 상기 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 제2 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.In the step (S4) of forming the adhesive layer, the composition for forming an adhesive layer including the second binder polymer and the second solvent is coated on the surface of the heat-resistant layer, and then immersed in a coagulating solution containing a second non-solvent. It may include a step of phase separation.

제11 구현예에 따르면, 제7 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to an eleventh embodiment, according to any one of the seventh to ninth embodiments,

상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 상기 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 기체 상의 제2 비용매 분위기 하에서 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.After the step of forming the adhesive layer (S4) is coated with the composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, phase separation under a second non-solvent atmosphere in the gas phase may include

제12 구현예에 따르면, 제10 구현예 또는 제11 구현예에 있어서,According to the twelfth embodiment, according to the tenth or eleventh embodiment,

상기 제1 바인더 고분자가 상기 제2 용매에 대하여 25℃에서 10 중량% 이하의 용해도를 가지고, 상기 제2 비용매에 대하여 25℃에서 2 중량% 이하의 용해도를 가질 수 있다.The first binder polymer may have a solubility of 10% by weight or less at 25°C in the second solvent, and may have a solubility of 2% by weight or less at 25°C in the second non-solvent.

제13 구현예에 따르면, 제11 구현예에 있어서,According to the thirteenth embodiment, according to the eleventh embodiment,

상기 제2 비용매가 물인 경우,When the second non-solvent is water,

상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 상대 습도 40 내지 80% 조건 하에서 가습 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.After the step of forming the adhesive layer (S4) is coated with the composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, humidifying phase separation under a condition of 40 to 80% relative humidity. may include

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 구현예의 전기화학소자가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, an electrochemical device of the following embodiments is provided.

제14 구현예에 따르면,According to a fourteenth embodiment,

양극, 음극, 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자로서, 상기 세퍼레이터가 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자가 제공된다.An electrochemical device comprising a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the separator is the separator of any one of claims 1 to 6 is provided.

본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터는 내열층 및 접착층을 구비하여 내열성이 높으면서도 접착력이 우수하다.The separator for an electrochemical device of the present invention includes a heat-resistant layer and an adhesive layer, and thus has high heat resistance and excellent adhesion.

또한, 본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터는 접착층의 바인더 고분자와 용해도 지수 차이가 작아 상용성이 있는 바인더 고분자를 내열층에 포함함으로써 내열층과 접착층의 박리 강도가 우수하며 계면 접착력이 높다.In addition, the separator for an electrochemical device of the present invention has excellent peel strength between the heat-resistant layer and the adhesive layer and has high interfacial adhesion by including a compatible binder polymer in the heat-resistant layer with a small difference in solubility index from the binder polymer of the adhesive layer.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 세퍼레이터의 단면을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 세퍼레이터의 단면을 도식화하여 나타낸 것이다.
The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in those drawings It should not be construed as being limited.
1 schematically shows a cross section of a separator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-section of a separator according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 각 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.In this specification, terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from other components, and each component is not limited by the terms.

본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터는 다공성 기재;The separator for an electrochemical device of the present invention includes a porous substrate;

상기 다공성 기재의 적어도 일면에 위치되어 있으며, 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층; 및a heat-resistant layer positioned on at least one surface of the porous substrate and including a heat-resistant polymer and a first binder polymer; and

상기 내열층의 표면에 위치되어 있으며, 제2 바인더 고분자를 포함하는 접착층;을 포함하며,It is located on the surface of the heat-resistant layer, the adhesive layer comprising a second binder polymer; includes,

상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 또는 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고,The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, or an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,

상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,

상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층에 포함되는 것을 특징으로 한다.The first binder polymer is included in the heat-resistant layer in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer.

도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 세퍼레이터(1)의 단면을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 세퍼레이터(1)는 다공성 기재(100) 및 상기 다공성 기재의(100)의 일면에 위치된 내열층(110)을 포함한다. 또한, 상기 내열층(110)의 표면에 접착층(120)이 구비된다.1 shows a cross-section of a separator 1 according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the separator 1 includes a porous substrate 100 and a heat-resistant layer 110 positioned on one surface of the porous substrate 100 . In addition, an adhesive layer 120 is provided on the surface of the heat-resistant layer 110 .

도 2는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 세퍼레이터(2)의 단면을 도시한 것이다. 상기 세퍼레이터(2)는 다공성 기재(200) 및 상기 다공성 기재의(100)의 양면에 위치된 내열층(210)을 포함한다. 또한, 상기 내열층(210)의 표면에 접착층(220)이 구비된다.2 shows a cross-section of a separator 2 according to another embodiment of the present invention. The separator 2 includes a porous substrate 200 and heat-resistant layers 210 positioned on both sides of the porous substrate 100 . In addition, an adhesive layer 220 is provided on the surface of the heat-resistant layer 210 .

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 다공성 기재는 통상적으로 전기화학소자용 세퍼레이터의 소재로 사용 가능한 것이라면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다. 이러한 다공성 기재는 고분자 재료가 포함된 박막인 것으로서, 상기 고분자 재료의 비제한적인 예로는 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴레페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌나프탈렌과 같은 고분자 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 다공성 기재는 전술한 바와 같은 상기 고분자 재료로 형성된 부직포 또는 다공성 고분자 필름 또는 이 중 둘 이상의 적층물 등이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 다공성 기재는 하기 a) 내지 e) 중 어느 하나인 것이다.In one embodiment of the present invention, the porous substrate can be used without any particular limitation as long as it can be used as a material for a separator for an electrochemical device in general. The porous substrate is a thin film containing a polymer material, and non-limiting examples of the polymer material include polyolefin resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyether ether. It may include at least one of a polymer resin such as ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalene. In addition, the porous substrate may be a nonwoven fabric or a porous polymer film formed of the polymer material as described above, or a laminate of two or more thereof. Specifically, the porous substrate is any one of the following a) to e).

a) 고분자 수지를 용융 및 압출하여 성막한 다공성 필름,a) a porous film formed by melting and extruding a polymer resin;

b) 상기 a)의 다공성 필름이 2층 이상 적층된 다층막,b) a multilayer film in which two or more layers of the porous film of a) are laminated;

c) 고분자 수지를 용융/방사하여 얻은 필라멘트를 집적하여 제조된 부직포 웹,c) a nonwoven web prepared by integrating filaments obtained by melting/spinning a polymer resin;

d) 상기 b)의 부직포 웹이 2층 이상 적층된 다층막,d) a multilayer film in which two or more layers of the nonwoven web of b) are laminated;

e) 상기 a) 내지 d) 중 둘 이상을 포함하는 다층 구조의 다공성 복합막.e) A porous composite membrane having a multilayer structure comprising at least two of a) to d).

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 다공성 기재의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 다공성 기재의 두께 범위가 특별히 전술한 범위로 한정되는 것은 아니지만, 두께가 전술한 하한보다 지나치게 얇은 경우에는 기계적 물성이 저하되어 전지 사용 중 세퍼레이터가 쉽게 손상될 수 있다. 한편, 상기 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 ㎛ 내지 50 ㎛ 및 10% 내지 95%일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thickness of the porous substrate may be 5 μm to 50 μm. Although the thickness range of the porous substrate is not particularly limited to the above-mentioned range, when the thickness is excessively thinner than the above-mentioned lower limit, mechanical properties are deteriorated, and the separator may be easily damaged during battery use. Meanwhile, the pore size and pore size present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 μm to 50 μm and 10% to 95%, respectively.

한편, 본 발명에 있어서, 기공도 및 기공 크기는 주사 전자 현미경(SEM) 이미지, 수은 포로시미터(Mercury porosimeter), 모세관 유동 기공분포 측정기(capillary flow porometer) 또는 기공 분포 측정기(Porosimetry analyzer; Bell Japan Inc, Belsorp-II mini)를 사용하여 질소 가스 흡착 유통법에 의해 BET 6 점법으로 측정할 수 있으나, 모세관 유동 기공분포 측정기가 가장 적합하다.On the other hand, in the present invention, the porosity and pore size is a scanning electron microscope (SEM) image, a mercury porosimeter (Mercury porosimeter), capillary flow porometer (capillary flow porometer) or pore distribution analyzer (Porosimetry analyzer; Bell Japan) Inc, Belsorp-II mini) can be used to measure the BET 6-point method by nitrogen gas adsorption flow method, but a capillary flow pore distribution analyzer is most suitable.

본 발명에 따른 전기화학소자용 세퍼레이터는 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층이 구비된 것이다. 상기 내열성 고분자는 융점이 250℃ 이상인 결정질 내열성 고분자, 유리전이온도가 200℃ 이상인 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이다. 이에 따라, 다공성 기재의 표면이 내열성 고분자로 피복됨으로써 다공성 기재의 내열성 및 기계적 물성이 개선되는 효과가 있다. The separator for an electrochemical device according to the present invention is provided with a heat-resistant layer including a heat-resistant polymer and a first binder polymer. The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point of 250° C. or higher, an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature of 200° C. or higher, or a combination thereof. Accordingly, the surface of the porous substrate is coated with a heat-resistant polymer, thereby improving the heat resistance and mechanical properties of the porous substrate.

특히 융점 이상에서 기계강성이 급락하는 결정질 내열성 고분자와 비교하여 비정질 내열성 고분자는 융점이 존재하지 않으며, 유리전이온도 이상의 온도에서도 기계강성이 유지되는 특성을 가져 세퍼레이터의 안전성 확보에 더욱 유리하다.In particular, compared to crystalline heat-resistant polymers whose mechanical rigidity drops sharply above the melting point, amorphous heat-resistant polymers do not have a melting point and have the property of maintaining mechanical rigidity even at temperatures above the glass transition temperature, which is more advantageous in securing separator safety.

본 발명에 따른 전기화학소자용 세퍼레이터는 내열층 내에 제1 바인더 고분자를 포함함으로써 접착층과 내열층 사이의 박리 강도가 우수하여, 접착층과 내열층이 박리되는 현상을 방지할 수 있다.The separator for an electrochemical device according to the present invention has excellent peel strength between the adhesive layer and the heat-resistant layer by including the first binder polymer in the heat-resistant layer, thereby preventing the adhesive layer and the heat-resistant layer from being peeled off.

상기 접착층과 내열층 사이의 박리가 일어나는 것을 방지하기 위하여 상기 제1 바인더 고분자는 후술하는 제2 바인더 고분자와 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자 간의 용해도 지수 차이는 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자 간의 친화도를 나타내는 수치이다. 상기 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자 간의 용해도 지수 차이는 일반적으로 한센 용해도 인자(Hansen Solubility Parameter)를 이용하여 계산할 수 있다.In order to prevent peeling between the adhesive layer and the heat-resistant layer, the first binder polymer has a solubility parameter of 5.0 MPa 1/2 or less with a second binder polymer to be described later. In the present invention, the difference in solubility index between the first binder polymer and the second binder polymer is a numerical value representing the affinity between the first binder polymer and the second binder polymer. The difference in solubility index between the first binder polymer and the second binder polymer may be generally calculated using a Hansen solubility parameter.

한센 용해도 인자(Hansen Solubility Parameter, 이하 HSP)는 1967년에 Dr.C.Hansen이 제안한 것으로서 가장 정확하게 용해도 특성을 나타낼 수 있다고 알려져 있다. HSP에서는 물질 내 결합 정도를 다음과 같은 3가지 인자로 세분화해서 고려한다.The Hansen Solubility Parameter (HSP) was proposed by Dr.C.Hansen in 1967 and is known to most accurately represent solubility characteristics. In HSP, the degree of binding within a substance is considered by subdividing it into the following three factors.

(1) 무극성 분산 결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δD)(1) solubility factor (δD) due to nonpolar dispersion bonding

(2) 영구 쌍극자로 인한 극성결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δP)(2) Solubility factor (δP) due to polar bonding due to permanent dipole

(3) 수소결합으로 인해 발생하는 용해도 인자(δH)(3) solubility factor (δH) resulting from hydrogen bonding

이와 같이 HSP는 다른 용해도 인자보다 더 자세하게 물질 내의 결합 정보를 제공해 주기 때문에 더 정확하고 체계적으로 물질의 용해성이나 혼합성을 평가할 수 있어 널리 사용된다.As such, HSP is widely used because it provides more detailed information about the binding in a substance than other solubility factors, so it can evaluate the solubility or miscibility of a substance more accurately and systematically.

HSP=(δD, δP, δH), MPa½ (1)HSP=(δD, δP, δH), MPa ½ (1)

δTot =(δD2 +δP2+δH2) ½, MPa½ (2) δTot = (δD 2 + δP 2 + δH 2) ½, MPa ½ (2)

HSP는 3가지 요소로 이루어진 공간에서 크기와 방향성을 가지는 벡터이고, δTot는 HSP 벡터의 크기(magnitude)를 나타낸다. HSP를 나타내는 기본 단위는 MPa½이다. 이러한 HSP값은 HSP를 제안한 Dr.Hansen 그룹에서 개발한 HSPiP(Hansen Solubility Parameters in Practice)라는 프로그램을 사용하여 계산한다. 앞서 언급했듯이 두 물질의 HSP값이 유사하면 서로 잘 용해되는데 HSP는 벡터이기 때문에 서로 유사하다고 판단하기 위해서는 각 물질의 3가지 HSP 성분과 HSP의 크기가 모두 유사해야 한다. 모든 물질은 HSP를 가지고 이를 사용해 유사성 차이에 대한 비교 분석을 통해 관심 있는 물질들이 서로 용해가 될지 안될지 여부를 예측할 수 있다.HSP is a vector having magnitude and direction in a space consisting of three elements, and δTot represents the magnitude of the HSP vector. The basic unit for HSP is MPa ½ . These HSP values are calculated using a program called HSPiP (Hansen Solubility Parameters in Practice) developed by the Dr.Hansen group that proposed HSP. As mentioned above, if the HSP values of two substances are similar, they dissolve well. Since HSP is a vector, in order to judge that they are similar, the three HSP components of each substance and the size of the HSP must all be similar. All substances have HSP and can be used to predict whether or not substances of interest will dissolve in each other through comparative analysis of differences in similarity.

구체적으로, 상기 제1 바인더 고분자는 제2 바인더 고분자와 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하, 3.5 MPa1/2 이하, 또는 0.1 내지 2.5 MPa1/2 일 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자의 제2 바인더 고분자와의 용해도 지수 차이가 전술한 범위와 같을 경우, 접착층에 사용되는 제2 바인더 고분자와 상용성이 있으므로, 본 발명에 따른 전기화학소자용 세퍼레이터에서, 상기 내열층과 접착층이 서로 박리되는 것이 방지될 수 있다.Specifically, the first binder polymer may have a solubility parameter difference between the second binder polymer and the second binder polymer of 5.0 MPa 1/2 or less, 3.5 MPa 1/2 or less, or 0.1 to 2.5 MPa 1/2 or less. When the difference in solubility index between the first binder polymer and the second binder polymer is within the above range, there is compatibility with the second binder polymer used in the adhesive layer. In the separator for an electrochemical device according to the present invention, the heat resistance The layer and the adhesive layer can be prevented from peeling off each other.

본 발명에 있어서, 상용성이란 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 화학적인 친화성을 의미한다.In the present invention, compatibility means the chemical affinity of the first binder polymer and the second binder polymer.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상, 30 중량부 이상, 또는 50 내지 100 중량부로 상기 내열층에 포함되는 것일 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자가 내열층에 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 전술한 범위로 포함되었을 때, 내열층과 접착층의 상용성이 더욱 높아져 상기 접착층과 내열층 사이의 접착력이 더욱 개선되면서도 내열 특성을 확보하기 용이할 수 있다. 즉, 접착층과 내열층 사이의 박리 강도가 더욱 클 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first binder polymer may be included in the heat-resistant layer in an amount of 10 parts by weight or more, 30 parts by weight or more, or 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer. When the first binder polymer is included in the heat-resistant layer in the above-described range with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant polymer, compatibility between the heat-resistant layer and the adhesive layer is further improved, so that the adhesive strength between the adhesive layer and the heat-resistant layer is further improved while securing heat-resistant properties can be easy to do. That is, the peel strength between the adhesive layer and the heat-resistant layer may be greater.

본 발명에 있어서, 상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 고융점을 나타내는 결정질 고분자 수지, 200℃ 이상의 유리전이온도를 가지는 비정질 고분자 수지, 또는 이들의 조합이다. 이러한 내열성 고분자의 비제한적인 예로는 폴리아세탈, 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아릴레이트(PA), 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리이미드(PI), 폴리아미드, 전방향족 폴리아미드(아라미드), 폴리페닐렌옥사이드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르 케톤, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열성 고분자는 폴리아미드 및 전방향족 폴리아미드 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 전방향족 폴리아미드는 두개의 방향족 고리 사이에 직접 붙은 아미드 결합이 85% 이상인 고분자를 의미한다. 상기 전방향족 폴리아미드는 방향족 고리에 결합된 아미드 결합의 위치에 따라서, 파라형 전방향족 폴리아미드와 메타형 전방향족 폴리아미드로 구별될 수 있다.In the present invention, the heat-resistant polymer is a crystalline polymer resin having a high melting point of 250 °C or higher, an amorphous polymer resin having a glass transition temperature of 200 °C or higher, or a combination thereof. Non-limiting examples of such heat-resistant polymers include polyacetal, polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyphenylenesulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyarylay PA, polycarbonate, polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyamide, wholly aromatic polyamide (aramid), polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyether ketone , or two or more of them. In one embodiment of the present invention, the heat-resistant polymer may include at least one of polyamide and wholly aromatic polyamide. Further, in a specific embodiment of the present invention, the wholly aromatic polyamide refers to a polymer having an amide bond directly attached between two aromatic rings of 85% or more. The wholly aromatic polyamide may be classified into a para-type wholly aromatic polyamide and a meta-type wholly aromatic polyamide according to the position of the amide bond bonded to the aromatic ring.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트라이클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로클로로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-에틸렌, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, non-limiting examples of the first binder polymer include polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene , polyvinylidene fluoride-co-tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluorochloroethylene and polyvinylidene fluoride-co-ethylene , or two or more of them.

본 발명에 있어서, 상기 내열층(110)은 다공성 기재의 일면, 또는 양면에 위치된다.In the present invention, the heat-resistant layer 110 is located on one side or both sides of the porous substrate.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열층은 두께가 1.0 ㎛ 내지 10.0 ㎛의 범위를 가질 수 있다. 상기 내열층은 상기 범위 내에서 적절한 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 상기 두께는 1.5 ㎛ 내지 8.0 ㎛, 2.0 ㎛ 내지 6.0 ㎛, 또는 2.5 ㎛ 내지 5.0 ㎛ 일 수 있다. 내열층의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 세퍼레이터의 열수축을 방지하는데 효과적이며 관통 강도 개선 등 소망하는 수준의 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열층의 기공 크기 및 기공도(porosity)는 각각 0.001 내지 1.0 ㎛일 수 있고, 30 내지 80% 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the heat-resistant layer may have a thickness in the range of 1.0 μm to 10.0 μm. The heat-resistant layer may have an appropriate thickness within the above range, for example, the thickness may be 1.5 μm to 8.0 μm, 2.0 μm to 6.0 μm, or 2.5 μm to 5.0 μm. When the thickness of the heat-resistant layer satisfies the above range, it is effective to prevent thermal shrinkage of the separator and may exhibit a desired level of mechanical properties such as improvement in penetration strength. In one embodiment of the present invention, the pore size and porosity of the heat-resistant layer may be 0.001 to 1.0 μm, respectively, and may be appropriately adjusted in the range of 30 to 80%.

또한, 본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터는 상기 내열층의 표면에 접착성을 가지는 제2 바인더 고분자를 포함하는 접착층이 형성되어 있어 세퍼레이터의 전극에 대한 접착력이 우수하다.In addition, in the separator for an electrochemical device of the present invention, an adhesive layer including a second binder polymer having adhesiveness is formed on the surface of the heat-resistant layer, so that the separator has excellent adhesion to the electrode.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 바인더 고분자는 전극과 세퍼레이터 간의 접착력을 구현할 수 있는 고분자 수지를 의미한다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 바인더 고분자는 150℃ 이하의 융점을 가지는 것일 수 있다. 상기 150℃ 이하의 융점을 가지는 제2 바인더 고분자의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트라이클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-에틸렌, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second binder polymer refers to a polymer resin capable of implementing adhesion between the electrode and the separator. In one embodiment of the present invention, the second binder polymer may have a melting point of 150 ℃ or less. Non-limiting examples of the second binder polymer having a melting point of 150° C. or less include polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polyvinylidene fluoride-co -tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluorochloroethylene, polyvinylidene fluoride-co-ethylene, or two or more thereof can do.

또한 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 바인더 고분자는 20만 내지 45만, 또는 25만 내지 35만의 중량평균분자량을 가지는 것일 수 있다. 상기 제2 바인더 고분자가 전술한 범위의 중량평균분자량을 가지면, 전극 조립체를 조립하는 과정에서 압력을 가했을 때, 제2 바인더 고분자의 변형이 쉬워지고 전극과의 접착 특성이 향상될 수 있다.Also in one embodiment of the present invention, the second binder polymer is 200,000 to 450,000, or 250,000 to 350,000 may have a weight average molecular weight. When the second binder polymer has a weight average molecular weight within the above-described range, when pressure is applied in the process of assembling the electrode assembly, the second binder polymer may be easily deformed and adhesive properties with the electrode may be improved.

상기 중량평균분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography, PL GPC220, Agilent Technologies)로 하기의 조건에서 측정한 것이다.The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC, PL GPC220, Agilent Technologies) under the following conditions.

- 컬럼: PL Olexis(Polymer Laboratories 社)- Column: PL Olexis (Polymer Laboratories)

- 용매: TCB(Trichlorobenzene)- Solvent: TCB (Trichlorobenzene)

- 유속: 1.0 ml/min- Flow rate: 1.0 ml/min

- 시료농도: 1.0 mg/ml- Sample concentration: 1.0 mg/ml

- 주입량: 200 ㎕- Injection volume: 200 μl

- 컬럼온도: 160℃- Column temperature: 160℃

- Detector: Agilent High Temperature RI detector- Detector: Agilent High Temperature RI detector

- Standard: Polystyrene (3차 함수로 보정)- Standard: Polystyrene (corrected by cubic function)

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층은 다공성 기재의 일면에서의 두께가 0.2 ㎛ 내지 2.0 ㎛의 범위를 가질 수 있다. 상기 접착층은 상기 범위 내에서 적절한 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 상기 두께는 0.3 ㎛ 내지 1.8 ㎛, 또는 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛일 수 있다. 접착층의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우, 소망하는 수준의 전극과의 접착력을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층의 기공 크기 및 기공도(porosity)는 각각 0.001 내지 1.0 ㎛일 수 있고, 30 내지 80% 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the adhesive layer may have a thickness in the range of 0.2 μm to 2.0 μm on one surface of the porous substrate. The adhesive layer may have an appropriate thickness within the above range, for example, the thickness may be 0.3 μm to 1.8 μm, or 0.5 μm to 1.5 μm. When the thickness of the adhesive layer satisfies the above range, it may exhibit a desired level of adhesion to the electrode. In one embodiment of the present invention, the pore size and porosity of the adhesive layer may be 0.001 to 1.0 μm, respectively, and may be appropriately adjusted in the range of 30 to 80%.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열층은 무기물 입자를 더 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열층이 무기물 입자를 더 포함하는 경우의 무기물 입자의 함량은 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총 함량을 100 중량부로 하였을 때 10 내지 250 중량부일 수 있다. 무기물 입자가 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총 함량을 기준으로 전술한 범위로 포함되었을 때, 기공형성의 촉진 효과 및 저항 특성 개선을 담보할 수 있고, 내열성 고분자가 내열특성을 담보할 수 있을 정도로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the heat-resistant layer may further include inorganic particles. In one embodiment of the present invention, when the heat-resistant layer further includes inorganic particles, the content of the inorganic particles may be 10 to 250 parts by weight when the total content of the heat-resistant polymer and the first binder polymer is 100 parts by weight. When the inorganic particles are included in the above-described range based on the total content of the heat-resistant polymer and the first binder polymer, the pore-forming accelerating effect and resistance property improvement can be ensured, and the heat-resistant polymer can guarantee heat-resistance properties. may be included.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층은 무기물 입자를 더 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층이 무기물 입자를 더 포함하는 경우의 무기물 입자의 함량은 접착층에 포함된 제2 바인더 고분자의 총 함량을 100 중량부로 하였을 때 10 내지 250 중량부일 수 있다. 무기물 입자가 제2 바인더 고분자의 함량을 기준으로 전술한 범위로 포함되었을 때, 기공형성의 촉진 효과 및 저항 특성 개선을 담보할 수 있고, 제2 바인더 고분자가 전극과 세퍼레이터 간의 접착력을 담보할 수 있을 정도로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the adhesive layer may further include inorganic particles. In one embodiment of the present invention, when the adhesive layer further includes inorganic particles, the content of the inorganic particles may be 10 to 250 parts by weight when the total content of the second binder polymer included in the adhesive layer is 100 parts by weight. When the inorganic particles are included in the above-described range based on the content of the second binder polymer, the pore formation promoting effect and resistance property improvement can be ensured, and the second binder polymer can ensure the adhesion between the electrode and the separator. can be included as

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 무기물 입자는 200℃ 이상의 고온 조건에서도 물리적 특성이 변하지 않는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 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. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 무기물 입자로는 예를 들어 BaTiO3, BaSO4, Pb(Zr,Ti)O3(PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT,여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgOH2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, AlOOH, Al(OH)3, SiC, TiO2, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the inorganic particles preferably have properties that do not change their physical properties even under high temperature conditions of 200° C. or higher. In addition, the 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 (eg, 0-5V based on Li/Li+). In a specific embodiment of the present invention, the inorganic particles include, for example, BaTiO 3 , BaSO 4 , Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT), Pb 1-x La x Z r1-y Ti y O 3 (PLZT, where 0 < x < 1, 0 < y < 1), Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), Hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgOH 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlOOH, Al(OH) 3 , SiC, TiO 2 , or two or more of these may include

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 무기물 입자 크기는 특별히 제한되는 것은 아니다. 균일한 두께의 내열층 및/또는 접착층 형성 및 적절한 공극률의 측면을 고려하여 상기 무기물 입자의 크기는 직경이 약 0.001 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위일 수 있다. 무기물 입자 크기가 상기 범위를 만족하는 경우, 분산성이 유지되어 세퍼레이터의 물성을 조절하기가 용이하고, 내열층 및/또는 접착층의 두께가 증가하는 현상을 피할 수 있어 기계적 물성이 개선될 수 있으며, 또한 지나치게 큰 기공 크기로 인해 전지 충·방전시 내부 단락이 일어날 확률이 적다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 무기물 입자는 상기 범위 내에서 적절하게 기공도 및 기공 크기를 고려해서 적절하게 조절될 수 있다. 예를 들어 상기 직경은 상기 범위 내에서 3 ㎛ 이하, 2.5 ㎛ 이하, 2.0 ㎛ 이하, 1.5 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이하 또는 500 nm 이하일 수 있으며, 10 nm 이상, 20 nm 이상, 30 nm 이상, 50 nm 이상, 80 nm 이상, 100 nm 이상 또는 150 nm 이상으로 적절하게 조절될 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the inorganic particle size is not particularly limited. The size of the inorganic particles may be in the range of about 0.001 μm to 3 μm in diameter in consideration of the formation of a heat-resistant layer and/or an adhesive layer having a uniform thickness and an appropriate porosity. When the inorganic particle size satisfies the above range, dispersibility is maintained, so it is easy to control the physical properties of the separator, and the increase in the thickness of the heat-resistant layer and/or the adhesive layer can be avoided, so that mechanical properties can be improved, In addition, due to the excessively large pore size, the probability of an internal short circuit occurring during battery charging and discharging is low. In one embodiment of the present invention, the inorganic particles may be appropriately adjusted in consideration of porosity and pore size within the above range. For example, the diameter may be 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2.0 μm or less, 1.5 μm or less, 1 μm or less, or 500 nm or less within the above range, and 10 nm or more, 20 nm or more, 30 nm or more, 50 nm or less. or more, 80 nm or more, 100 nm or more, or 150 nm or more may be appropriately adjusted.

다음으로 본 발명에 따른 세퍼레이터의 제조 방법을 설명한다.Next, a method for manufacturing a separator according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 세퍼레이터의 제조 방법은 다공성 기재를 준비하는 단계(S1);A method of manufacturing a separator according to the present invention includes the steps of preparing a porous substrate (S1);

내열성 고분자, 제1 바인더 고분자, 및 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 준비하는 단계(S2);Preparing a composition for forming a heat-resistant layer comprising a heat-resistant polymer, a first binder polymer, and a first solvent (S2);

상기 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅하여 내열층을 형성하는 단계(S3); 및forming a heat-resistant layer by coating the composition for forming a heat-resistant layer on at least one surface of the porous substrate (S3); and

상기 내열층의 표면에 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 코팅하여 접착층을 형성하는 단계(S4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.and coating a composition for forming an adhesive layer comprising a second binder polymer and a second solvent on the surface of the heat-resistant layer to form an adhesive layer (S4).

이 때, 상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고,In this case, the heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,

상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,

상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층 형성용 조성물에 포함된다.The first binder polymer is included in the composition for forming the heat-resistant layer in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer.

이하, 상기 단계를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the above steps will be described in more detail.

우선, 다공성 기재를 준비한다(S1).First, a porous substrate is prepared (S1).

상기 다공성 기재에 대해서는 전술한 내용을 참고한다.For the porous substrate, refer to the above description.

그 다음, 내열성 고분자, 및 제1 바인더 고분자를 제1 용매에 용해시켜 내열층 형성용 조성물을 준비한다(S2). 상기 내열성 고분자에 대해서는 전술한 내용을 참고한다. 상기 제1 바인더 고분자에 대해서는 전술한 내용을 참고한다. 상기 제1 용매는 상기 내열성 고분자에 대한 용매를 의미한다. 상기 제1 용매로는 사용하고자 하는 내열성 고분자와 용해도 지수가 유사하며, 상분리를 위해 비용매와 혼화성이 있는 것이 바람직하다. 이는 내열성 고분자의 균일한 혼합과 이후 건조 단계에서 용매 제거를 용이하게 하기 위해서이다. 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름 (chloroform), 아세톤(acetone), 메틸에틸케톤(methylethylketone), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다.Next, a heat-resistant polymer and a first binder polymer are dissolved in a first solvent to prepare a composition for forming a heat-resistant layer (S2). For the heat-resistant polymer, refer to the above description. For the first binder polymer, refer to the above description. The first solvent means a solvent for the heat-resistant polymer. The first solvent preferably has a solubility index similar to that of the heat-resistant polymer to be used, and is miscible with a non-solvent for phase separation. This is to facilitate the uniform mixing of the heat-resistant polymer and the solvent removal in the subsequent drying step. Non-limiting examples of the solvent that can be used include tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, acetone, methylethylketone, dimethylacetamide, dimethylformamide. (dimethylformamide), N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), cyclohexane, or two or more thereof.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자는 상기 제1 용매에 대하여 25℃에서 5 중량% 이상의 용해도를 가지는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 바인더 고분자는 제1 용매에 대하여 용해도가 25℃에서 5 중량% 이상, 7 중량% 이상, 또는 8 내지 35 중량%일 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자가 제1 용매에 대하여 전술한 범위의 용해도를 가질 때, 제1 바인더 고분자가 내열층 형성용 조성물 내에 잘 용해되어 내열성 고분자와 함께 내열층을 형성하기 용이하다.In one embodiment of the present invention, the first binder polymer may have a solubility of 5 wt% or more at 25 °C with respect to the first solvent. Specifically, the first binder polymer may have a solubility in the first solvent of 5 wt% or more, 7 wt% or more, or 8 to 35 wt% at 25°C. When the first binder polymer has a solubility in the above-mentioned range with respect to the first solvent, the first binder polymer is well dissolved in the composition for forming a heat-resistant layer, so that it is easy to form a heat-resistant layer together with the heat-resistant polymer.

상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상으로 상기 내열층 형성용 조성물에 포함되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상, 20 중량부 이상, 또는 30 내지 100 중량부로 내열층 형성용 조성물에 포함되는 것일 수 있다. 제1 바인더 고분자가 전술한 범위로 내열층 형성용 조성물에 포함되는 경우, 제1 바인더가 충분한 양으로 내열층에 포함되어 접착층과 내열층 사이의 접착력을 개선하기 더욱 용이하면서도 내열 특성을 확보하기 용이할 수 있다.The first binder polymer may be included in the composition for forming the heat-resistant layer in an amount of 10 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer. Specifically, the first binder polymer may be included in the composition for forming a heat-resistant layer in an amount of 10 parts by weight or more, 20 parts by weight or more, or 30 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer. When the first binder polymer is included in the composition for forming a heat-resistant layer within the above-mentioned range, the first binder is included in the heat-resistant layer in a sufficient amount to make it easier to improve the adhesive force between the adhesive layer and the heat-resistant layer and to secure heat resistance properties can do.

상기 내열층 형성용 조성물은 무기물 입자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 무기물 입자에 대해서는 전술한 내용을 참고한다. 무기물 입자가 상기 내열층 형성용 조성물에 포함되는 경우, 상기 내열층 형성용 조성물은 슬러리 형태일 수 있다. 이 때, 내열층 형성용 조성물에 무기물 입자를 첨가하기 위하여 무기물 입자를 첨가 및 분산시키는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 내열층 형성용 조성물에 무기물 입자를 첨가한 후, 무기물 입자의 파쇄를 실시할 수 있다. 이때 파쇄 시간은 1 내지 20 시간이 적절하며, 파쇄된 무기물 입자의 크기는 전술한 바와 같다. 파쇄 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 볼밀(ball mill)법이 바람직하다.The composition for forming the heat-resistant layer may optionally include inorganic particles. For the inorganic particles, refer to the above description. When inorganic particles are included in the composition for forming the heat-resistant layer, the composition for forming the heat-resistant layer may be in the form of a slurry. In this case, in order to add the inorganic particles to the composition for forming a heat-resistant layer, the step of adding and dispersing the inorganic particles may be additionally performed. Further, in one embodiment of the present invention, after the inorganic particles are added to the composition for forming a heat-resistant layer, crushing of the inorganic particles may be performed. In this case, the crushing time is appropriate for 1 to 20 hours, and the size of the crushed inorganic particles is the same as described above. As the crushing method, a conventional method may be used, for example, a ball mill method is preferable.

상기 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자가 포함된 내열층 형성용 조성물에 무기물 입자가 더 포함되는 경우, 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총 함량과 무기물 입자의 조성비는 크게 제약이 없으나, 이에 따라 최종 제조되는 본 발명의 내열층의 두께, 기공 크기 및 기공도에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 특히, 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총 함량을 100 중량부로 하였을 때, 무기물 입자 10 내지 250 중량부를 포함할 수 있다. 무기물 입자가 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총 함량을 기준으로 전술한 범위로 포함되었을 때, 기공형성의 촉진 효과 및 저항 특성 개선을 담보할 수 있고, 내열성 고분자가 내열특성을 담보할 수 있을 정도로 포함될 수 있다.When inorganic particles are further included in the composition for forming a heat-resistant layer including the heat-resistant polymer and the first binder polymer, the total content of the heat-resistant polymer and the first binder polymer and the composition ratio of the inorganic particles are not significantly restricted, but according to the It can be appropriately adjusted according to the thickness, pore size and porosity of the heat-resistant layer of the present invention. In particular, when the total content of the heat-resistant polymer and the first binder polymer is 100 parts by weight, 10 to 250 parts by weight of inorganic particles may be included. When the inorganic particles are included in the above-described range based on the total content of the heat-resistant polymer and the first binder polymer, the pore-forming accelerating effect and resistance property improvement can be ensured, and the heat-resistant polymer can guarantee heat-resistance properties. may be included.

다음으로, 상기 준비된 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅하여 내열층을 형성한다(S3).Next, the prepared composition for forming a heat-resistant layer is coated on at least one surface of the porous substrate to form a heat-resistant layer (S3).

상기 내열층 형성용 조성물을 다공성 기재 상에 코팅하는 방법은 당업계에 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.A method of coating the composition for forming the heat-resistant layer on the porous substrate may use a conventional coating method known in the art, for example, dip coating, die coating, roll coating, comma Various methods such as (comma) coating or a mixture thereof may be used.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에서, 상기 내열층을 형성하는 단계(S3)가 상기 내열성 고분자, 상기 제1 바인더 고분자, 및 상기 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅한 후, 제1 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, in the step (S3) of forming the heat-resistant layer, a composition for forming a heat-resistant layer comprising the heat-resistant polymer, the first binder polymer, and the first solvent is applied to at least one surface of the porous substrate. After coating, it may include the step of phase separation by immersing in a coagulation solution containing the first non-solvent.

상기 제1 비용매는 상기 내열성 고분자 및 상기 제1 바인더 고분자에 대한 비용매를 의미한다.The first non-solvent refers to a non-solvent for the heat-resistant polymer and the first binder polymer.

구체적으로, 상기 침지하여 상분리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다.Specifically, the step of phase separation by immersion will be described as follows.

상기 다공성 기재의 적어도 일면에 상기 내열층 형성용 조성물을 코팅하고, 이를 상기 제1 비용매를 포함하는 응고액에 소정 시간 침지한다. 이에 따라, 상기 응고액에서 내열층 형성용 조성물 중 제1 용매가 제1 비용매로 대체되면서 내열층 형성용 조성물 내 상분리가 진행되어 상기 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 고화시킨다. 이 공정에서 상기 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층이 다공화된다. 그 후, 순수한 제1 비용매로 수세함으로써 내열층 형성용 조성물 내 잔류하는 제1 용매를 제1 비용매로 모두 대체하고, 건조로에서 제1 비용매를 제거함으로써 내열층을 다공성 기재의 적어도 일면에 형성할 수 있다.The composition for forming a heat-resistant layer is coated on at least one surface of the porous substrate, and the composition is immersed in a coagulating solution containing the first non-solvent for a predetermined time. Accordingly, as the first solvent in the composition for forming the heat-resistant layer in the coagulating solution is replaced with the first non-solvent, phase separation in the composition for forming the heat-resistant layer proceeds to solidify the heat-resistant polymer and the first binder polymer. In this process, the heat-resistant layer including the heat-resistant polymer and the first binder polymer is made porous. Thereafter, all of the first solvent remaining in the composition for forming a heat-resistant layer is replaced with the first non-solvent by washing with a pure first non-solvent, and the heat-resistant layer is applied to at least one surface of the porous substrate by removing the first non-solvent from the drying furnace. can be formed

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 비용매는 메틸알코올 (methanol), 에틸알코올(ethanol), 이소프로필알코올(IPA), 프로필 알코올(propanol), 부틸 알코올(butanol) 등의 알코올류, 물, 또는 이들 중 2 이상일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 비용매 또는 빈용매로서 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 것이라면 모두 가능하다.In one embodiment of the present invention, the non-solvent is alcohols such as methyl alcohol (methanol), ethyl alcohol (ethanol), isopropyl alcohol (IPA), propyl alcohol (propanol), butyl alcohol (butanol), water, or It may be two or more of these, but is not necessarily limited thereto, and any nonsolvent or poor solvent that can be used in the art may be used.

상기 응고액으로는 제1 비용매만을 사용하거나 또는 제1 비용매와 전술한 바와 같은 제1 용매의 혼합 용매를 사용할 수 있다. 제1 비용매와 제1 용매의 혼합 용매를 사용하는 경우에는, 양호한 다공 구조를 형성하고, 생산성을 향상시키는 관점에서, 응고액 100 중량% 대비 제1 비용매의 함량이 60 중량% 이상일 수 있다.As the coagulating solution, only the first non-solvent or a mixed solvent of the first non-solvent and the first solvent as described above may be used. When a mixed solvent of the first non-solvent and the first solvent is used, the content of the first non-solvent may be 60 wt % or more relative to 100 wt % of the coagulating solution from the viewpoint of forming a good porous structure and improving productivity .

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 응고액에 포함되는 제1 비용매는 제1 용매 100 중량부 기준으로 100 내지 800 중량부, 150 내지 600 중량부, 또는 200 내지 500 중량부로 포함될 수 있다. 제1 비용매의 범위가 전술한 범위일 때, 내열층 형성용 조성물 내 상분리에 의한 기공형성이 용이하고, 과도한 상분리로 인하여 내열층이 치밀하지 못하고 미세 기공(microvoid)이 형성되는 문제를 방지할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first non-solvent included in the coagulating solution may be included in an amount of 100 to 800 parts by weight, 150 to 600 parts by weight, or 200 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the first solvent. When the range of the first non-solvent is within the above range, it is easy to form pores by phase separation in the composition for forming a heat-resistant layer, and it is possible to prevent the problem that the heat-resistant layer is not dense and microvoids are formed due to excessive phase separation. can

다음으로, 상기 내열층의 표면에 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 코팅하여 접착층을 형성한다(S4). Next, an adhesive layer is formed by coating the surface of the heat-resistant layer with a composition for forming an adhesive layer including a second binder polymer and a second solvent (S4).

상기 제2 바인더 고분자에 대해서는 전술한 내용을 참고한다. 상기 제2 용매는 상기 제2 바인더 고분자에 대한 용매를 의미한다. 상기 제2 용매로는 접착층에 사용하고자 하는 제2 바인더 고분자와 용해도 지수가 유사하며, 끓는점(boiling point)이 낮은 것이 바람직하다. 이는 균일한 혼합과 이후 용매 제거를 용이하게 하기 위해서이다. 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤 (acetone), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름 (chloroform), 아세톤(acetone), 메틸에틸케톤(methylethylketone), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층 형성용 조성물 중 제2 바인더 고분자의 함량은 1 중량% 내지 10 중량%으로 할 수 있다.For the second binder polymer, refer to the above description. The second solvent means a solvent for the second binder polymer. The second solvent preferably has a solubility index similar to that of the second binder polymer to be used in the adhesive layer and has a low boiling point. This is to facilitate uniform mixing and subsequent solvent removal. Non-limiting examples of the solvent that can be used include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, acetone, methylethylketone, dimethylacetamide ), dimethylformamide (dimethylformamide), N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), cyclohexane, or two or more thereof. In one embodiment of the present invention, the content of the second binder polymer in the composition for forming an adhesive layer may be 1 wt% to 10 wt%.

상기 접착층 형성용 조성물은 무기물 입자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 무기물 입자에 대해서는 전술한 내용을 참고한다. 무기물 입자가 상기 접착층 형성용 조성물에 포함되는 경우, 상기 접착층 형성용 조성물은 슬러리 형태일 수 있다. 이 때, 접착층 형성용 조성물에 무기물 입자를 첨가하기 위하여 무기물 입자를 첨가 및 분산시키는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층 형성용 조성물에 무기물 입자를 첨가한 후, 무기물 입자의 파쇄를 실시할 수 있다. 이때 파쇄 시간은 1 내지 20 시간이 적절하며, 파쇄된 무기물 입자의 크기는 전술한 바와 같다. 파쇄 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 볼밀(ball mill)법이 바람직하다.The composition for forming the adhesive layer may optionally include inorganic particles. For the inorganic particles, refer to the above description. When inorganic particles are included in the composition for forming the adhesive layer, the composition for forming the adhesive layer may be in the form of a slurry. In this case, in order to add the inorganic particles to the composition for forming an adhesive layer, the step of adding and dispersing the inorganic particles may be additionally performed. Further, in one embodiment of the present invention, after adding the inorganic particles to the composition for forming an adhesive layer, crushing of the inorganic particles may be performed. In this case, the crushing time is appropriate for 1 to 20 hours, and the size of the crushed inorganic particles is the same as described above. As the crushing method, a conventional method may be used, for example, a ball mill method is preferable.

제2 바인더 고분자가 포함된 접착층 형성용 조성물에 무기물 입자가 더 포함되는 경우, 제2 바인더 고분자의 총 함량과 무기물 입자의 조성비는 크게 제약이 없으나, 이에 따라 최종 제조되는 본 발명의 접착층의 두께, 기공 크기 및 기공도에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 특히, 제2 바인더 고분자의 함량을 100 중량부로 하였을 때, 무기물 입자가 10 내지 250 중량부로 포함될 수 있다. 무기물 입자가 제2 바인더 고분자의 함량을 기준으로 전술한 범위로 포함되었을 때, 기공형성의 촉진 효과 및 저항성을 담보할 수 있고, 제2 바인더 고분자가 전극과 세퍼레이터 간의 접착력을 담보할 수 있을 정도로 포함될 수 있다.When inorganic particles are further included in the composition for forming an adhesive layer containing the second binder polymer, the total content of the second binder polymer and the composition ratio of the inorganic particles are not significantly limited, but the thickness of the adhesive layer of the present invention finally manufactured according to this, It can be appropriately adjusted according to the pore size and porosity. In particular, when the content of the second binder polymer is 100 parts by weight, 10 to 250 parts by weight of inorganic particles may be included. When the inorganic particles are included in the above-described range based on the content of the second binder polymer, the pore formation promoting effect and resistance can be ensured, and the second binder polymer is included to the extent that it can guarantee the adhesion between the electrode and the separator. can

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 상기 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 제2 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the step of forming the adhesive layer (S4) is coated with a composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, the second cost It may include the step of phase separation by immersion in a coagulation solution containing a medium.

본 발명에 있어서, 상기 제2 비용매는 제2 바인더 고분자에 대한 비용매를 의미한다.In the present invention, the second non-solvent means a non-solvent for the second binder polymer.

구체적으로, 상기 침지하여 상분리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다.Specifically, the step of phase separation by immersion will be described as follows.

내열층의 표면에 접착층 형성용 조성물을 코팅하고, 이를 제2 비용매를 포함하는 응고액에 소정 시간 침지한다. 이에 따라, 상기 응고액에서 접착층 형성용 조성물 중 제2 용매가 제2 비용매로 대체되면서 접착층 형성용 조성물 내 상분리가 진행되어 제2 바인더 고분자를 고화시킨다. 이 공정에서 제2 바인더 고분자를 포함하는 접착층이 다공화된다. 그 후, 순수한 제2 비용매로 수세함으로써 접착층 형성용 조성물 내 잔류하는 제2 용매를 제2 비용매로 모두 대체하고, 건조로에서 제2 비용매를 제거함으로써 접착층을 내열층의 표면에 형성할 수 있다.A composition for forming an adhesive layer is coated on the surface of the heat-resistant layer and immersed in a coagulating solution containing a second non-solvent for a predetermined time. Accordingly, as the second solvent in the composition for forming an adhesive layer in the coagulating solution is replaced with the second non-solvent, phase separation in the composition for forming an adhesive layer proceeds to solidify the second binder polymer. In this process, the adhesive layer including the second binder polymer is made porous. Thereafter, by washing with a pure second non-solvent, the second solvent remaining in the composition for forming an adhesive layer is all replaced with the second non-solvent, and an adhesive layer can be formed on the surface of the heat-resistant layer by removing the second non-solvent from the drying furnace. have.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 비용매는 물 (water), 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol), 이소프로판올 (isopropanol), 프로필알코올 (propylalcohol), 부틸알코올 (butylalcohol), 부탄디올 (butandiol), 에틸렌글리콜 (ethylene glycol), 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 또는 이들 중 2 이상일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 비용매 또는 빈용매로서 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 것이라면 모두 가능하다.In one embodiment of the present invention, the second non-solvent is water, methanol, ethanol, isopropanol, propylalcohol, butylalcohol, butylalcohol, butanediol , ethylene glycol, propylene glycol, or two or more of these, but is not necessarily limited thereto, and any nonsolvent or poor solvent that can be used in the art may be used.

상기 응고액으로는 제2 비용매만을 사용하거나 또는 제2 비용매와 전술한 바와 같은 제2 용매의 혼합 용매를 사용할 수 있다. 제2 비용매와 제2 용매의 혼합 용매를 사용하는 경우에는, 양호한 다공 구조를 형성하고, 생산성을 향상시키는 관점에서, 응고액 100 중량% 대비 제2 비용매의 함량이 60 중량% 이상일 수 있다.As the coagulating solution, only the second non-solvent or a mixed solvent of the second non-solvent and the second solvent as described above may be used. When a mixed solvent of the second non-solvent and the second solvent is used, the content of the second non-solvent may be 60 wt % or more relative to 100 wt % of the coagulating solution from the viewpoint of forming a good porous structure and improving productivity .

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 응고액에 포함되는 제2 비용매는 제2 용매 100 중량부 기준으로 200 내지 1500 중량부, 250 내지 1200 중량부, 또는 300 내지 1000 중량부로 포함될 수 있다. 제2 비용매의 범위가 전술한 범위일 때, 접착층 형성용 조성물 내 상분리에 의한 기공형성이 용이하고, 접착층의 두께를 제어하기 용이하다. In one embodiment of the present invention, the second non-solvent included in the coagulating solution may be included in an amount of 200 to 1500 parts by weight, 250 to 1200 parts by weight, or 300 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the second solvent. When the range of the second non-solvent is within the above-mentioned range, it is easy to form pores due to phase separation in the composition for forming an adhesive layer, and to control the thickness of the adhesive layer.

본 발명의 다른 실시양태에 있어서, 상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 상기 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 기체 상의 제2 비용매 분위기 하에서 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, after the step (S4) of forming the adhesive layer is coated with a composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, the 2 It may include the step of phase separation in a non-solvent atmosphere.

본 발명의 일 실시양태에서, 상분리를 위해 제2 비용매가 기체 상태로 도입될 수 있다. 상기 제2 비용매는, 제2 바인더 고분자를 용해시키지 않고, 상기 제2 용매와 부분 상용성이 있는 것이면 특별히 제한되지는 않으며, 구체적으로 상기 제2 비용매는, 물 (water), 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol), 이소프로판올 (isopropanol), 프로필알코올 (propylalcohol), 부틸알코올 (butylalcohol), 부탄디올 (butandiol), 에틸렌글리콜 (ethylene glycol), 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 또는 이들 중 2종 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second nonsolvent may be introduced in a gaseous state for phase separation. The second non-solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the second binder polymer and has partial compatibility with the second solvent, and specifically, the second non-solvent is water, methanol, It may be ethanol, isopropanol, propylalcohol, butylalcohol, butandiol, ethylene glycol, propylene glycol, or two or more of these.

상기 제2 비용매를 기체 상태로 도입하여 첨가하는 경우, 적은 양의 비용매를 이용하여 상분리시키는 것이 가능하고, 접착층 형성용 조성물의 건조가 보다 용이한 장점이 있다.When the second non-solvent is introduced and added in a gaseous state, it is possible to phase-separate using a small amount of the non-solvent, and there is an advantage in that the composition for forming an adhesive layer is more easily dried.

이 때, 상기 제2 비용매를 기체 상태로 첨가하는 온도는 15℃ 내지 70℃ 범위일 수 있고, 15℃ 미만인 경우에는 제2 비용매가 기체 상태를 유지하기 어렵고 접착층 형성용 조성물의 건조 속도가 느려서 생산성이 낮으며, 70℃ 초과인 경우에는 제2 용매 및 제2 비용매의 건조 속도가 너무 빨라서 상분리가 충분히 일어나기 어렵다.At this time, the temperature at which the second non-solvent is added in a gaseous state may be in the range of 15 ° C to 70 ° C. Productivity is low, and when the temperature is higher than 70° C., the drying rate of the second solvent and the second non-solvent is too fast, so that it is difficult to sufficiently separate the phases.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 제2 비용매가 물인 경우, 상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 상대 습도 40 내지 80% 조건 하에서 가습 상분리하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the second non-solvent is water, the step of forming the adhesive layer (S4) is coated with a composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and a second solvent on the surface of the heat-resistant layer. After that, it may include a step of humidifying the phase separation under the conditions of 40 to 80% relative humidity.

구체적으로, 상기 가습 상분리하는 단계에 대하여 설명하면 다음과 같다.Specifically, the humidifying phase separation step will be described as follows.

상기 가습 상분리하는 단계는 상기 접착층 형성용 조성물을 상대 습도가 40% 내지 80%인 조건에서 건조하는 것일 수 있다. 가습 처리 조건에서 건조를 진행함으로써 접착층 형성용 조성물 중 제2 용매가 코팅된 조성물의 표면부로 이동하여 건조 제거될 때, 제2 바인더 고분자가 제2 용매와 함께 코팅된 조성물의 표면부로 이동하여 최종 얻어지는 접착층의 상층부에 집중될 수 있다.The humidifying phase separation may include drying the composition for forming an adhesive layer under a condition of 40% to 80% relative humidity. When the second solvent in the composition for forming an adhesive layer moves to the surface portion of the coated composition and is removed by drying by drying under humidification treatment conditions, the second binder polymer moves to the surface portion of the coated composition together with the second solvent and finally obtained It may be concentrated on the upper layer of the adhesive layer.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, 상기 상대 습도는 접착층의 기공 형성 및 저항 특성의 측면을 고려하여 80% 이하, 또는 75% 이하, 또는 40 내지 70%로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 비용매의 증기압이 이러한 범위를 만족하는 경우에는 비용매의 양이 너무 적어서 상분리가 충분히 일어나기 어렵거나, 상분리가 너무 많이 일어나서 균일한 코팅을 얻기 어려운 문제가 방지될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the relative humidity is preferably controlled to 80% or less, or 75% or less, or 40 to 70% in consideration of the pore formation and resistance properties of the adhesive layer. When the vapor pressure of the non-solvent satisfies this range, the problem of difficulty in obtaining a uniform coating because the amount of the non-solvent is too small to sufficiently cause phase separation or because the phase separation occurs too much can be prevented.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자가 상기 제2 용매에 대하여 25℃에서 10 중량% 이하의 용해도를 가지는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 바인더 고분자는 제2 용매에 대하여 용해도가 25℃에서 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 또는 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자가 제2 용매에 대하여 전술한 범위의 용해도를 가질 때, 상기 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층이 형성된 이후, 상기 내열층의 표면에 접착층이 형성되는 과정에서 접착층 형성용 조성물에 포함된 상기 제2 용매에 제1 바인더 고분자가 용해되지 않아 내열층 내에 남아있을 수 있다. 이에 따라 최종 제조된 세퍼레이터에서 제1 바인더 고분자가 내열층과 접착층 사이의 접착력을 높일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first binder polymer may have a solubility of 10 wt% or less at 25 °C with respect to the second solvent. Specifically, the solubility of the first binder polymer in the second solvent may be 10 wt% or less, 8 wt% or less, or 0.1 to 5 wt% at 25°C. When the first binder polymer has a solubility in the above-described range with respect to the second solvent, after the heat-resistant layer including the first binder polymer is formed, the composition for forming an adhesive layer in the process of forming an adhesive layer on the surface of the heat-resistant layer Since the first binder polymer is not dissolved in the second solvent contained in the , it may remain in the heat-resistant layer. Accordingly, in the finally manufactured separator, the first binder polymer may increase the adhesion between the heat-resistant layer and the adhesive layer.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 바인더 고분자는 상기 제2 비용매에 대하여 25℃에서 2 중량% 이하의 용해도를 가지는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 바인더 고분자는 제2 비용매에 대하여 용해도가 25℃에서 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.1 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자가 제2 비용매에 대하여 전술한 범위의 용해도를 가질 때, 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층이 형성된 이후, 접착층의 상분리 단계가 일어날 때, 제2 비용매에 제1 바인더 고분자가 용해되지 않아 내열층 내에 남아있을 수 있다. 이에 따라 최종 제조된 세퍼레이터에서 제1 바인더 고분자가 내열층과 접착층 사이의 접착력을 높일 수 있다.Further, in one embodiment of the present invention, the first binder polymer may have a solubility of 2 wt% or less at 25 °C with respect to the second non-solvent. Specifically, the solubility of the first binder polymer with respect to the second non-solvent may be 2 wt% or less, 1 wt% or less, or 0.1 to 1 wt% at 25°C. When the first binder polymer has solubility in the above-described range with respect to the second non-solvent, after the heat-resistant layer including the first binder polymer is formed, when the phase separation step of the adhesive layer occurs, the first binder in the second non-solvent The polymer may not dissolve and remain in the heat-resistant layer. Accordingly, in the finally manufactured separator, the first binder polymer may increase the adhesion between the heat-resistant layer and the adhesive layer.

이와 같은 본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터는 양극과 음극 사이에 개재되어 전기화학소자로 제조될 수 있다.The separator for an electrochemical device of the present invention may be manufactured as an electrochemical device by being interposed between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명의 전기화학소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 수퍼캐패시터 소자와 같은 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 2차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.The electrochemical device of the present invention includes all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples thereof include all kinds of primary, secondary cells, fuel cells, solar cells, or capacitors such as supercapacitor 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 among the secondary batteries is preferable.

본 발명의 리튬이차전지용 세퍼레이터와 함께 적용될 전극으로는 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질을 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다.The electrode to be applied together with the separator for a lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and the electrode active material may be prepared in a form bound to the current collector according to a conventional method known in the art.

상기 전극활물질 중 양극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용하는 것이 바람직하다.Among the electrode active materials, non-limiting examples of the positive electrode active material include conventional positive electrode active materials that can be used in positive electrodes of conventional electrochemical devices, and in particular, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a combination thereof. It is preferable to use one lithium composite oxide.

음극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. 양극 전류집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 전류집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.As a non-limiting example of the negative electrode active material, a conventional negative electrode active material that can be used for the negative electrode of a conventional electrochemical device can be used, and in particular, lithium metal or lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, A lithium adsorbent material such as graphite or other carbons is preferable. Non-limiting examples of the positive current collector include a foil made of aluminum, nickel, or a combination thereof, and non-limiting examples of the negative current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof. There are manufactured foils and the like.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면, 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(γ-부티로락톤) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.According to a specific embodiment of the present invention, the electrolyte that can be used in an electrochemical device is a salt having the same structure as A + B -, and A + is Li + , Na + , K + such as alkali metal cations or a combination thereof. and B - is PF 6 - , BF 4 - , Cl - , Br - ,I - , ClO 4 - , AsF 6 - , CH 3 CO 2 - , CF 3 SO 3 - , N(CF 3 SO 2 ) 2 - , C(CF 2 SO 2 ) 3 - A salt containing an anion such as or a combination thereof is propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl Carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethyl carbonate (EMC) , gamma-butyrolactone (γ-butyrolactone) or dissolved or dissociated in an organic solvent consisting of a mixture thereof, but is not limited thereto.

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

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면, 상기 리튬이차전지용 세퍼레이터를 전지에 적용하는 공정으로는 일반적인 공정인 권취(winding) 이외에도 세퍼레이터와 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다.According to a specific embodiment of the present invention, as a process for applying the separator for a lithium secondary battery to a battery, in addition to the general process of winding, lamination, stack, and folding processes of the separator and the electrode are possible. .

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

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 시험예 및 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, test examples and examples will be described in detail to help the understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예 1Example 1

N-메틸-2-피롤리돈 (NMP)에 내열성 고분자로 폴리에테르이미드(PEI) 수지(Sabic社 Ultem 1000, 유리 전이 온도 217℃) 20 중량부와 제1 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Arkema社 LBG, 융점 152℃, 중량평균분자량 74만) 20 중량부를 투입하고 용해시킨 후 여기에 알루미나 (Al2O3, Sumitomo社 AES11)를 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자의 총합 100 중량부를 기준으로 100 중량부를 첨가하여 분산시켜 내열층 형성용 조성물을 제조하였다. 다공성 기재로 폴리에틸렌 필름(Senior社 SW310H, 통기시간 90 sec/100 cc)를 사용하였으며, 상기 내열층 형성용 조성물을 딥(dip) 코팅법으로 상기 다공성 기재에 양면 코팅한 이후 물과 NMP가 80:20으로 구성된 응고조에 다시 침지시켜 상분리 하였다. 이렇게 얻어진 다공성 기재 양면에 내열층이 구비된 예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 ㎛이며, 통기시간은 148 sec/100 cc였다.20 parts by weight of polyetherimide (PEI) resin (Sabic Ultem 1000, glass transition temperature 217° C.) as a heat-resistant polymer in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and PVdF-HFP resin (Arkema) as the first binder polymer LBG, melting point 152° C., weight average molecular weight 740,000) was added and dissolved, and then alumina (Al 2 O 3 , Sumitomo AES11) was added to 100 parts by weight based on the total of 100 parts by weight of the heat-resistant polymer and the first binder polymer. A composition for forming a heat-resistant layer was prepared by adding and dispersing parts by weight. A polyethylene film (Senior SW310H, ventilation time 90 sec/100 cc) was used as a porous substrate, and the composition for forming a heat-resistant layer was coated on both sides on the porous substrate by a dip coating method, and then water and NMP were 80: The phase was separated by immersion again in the coagulation bath composed of 20. The total thickness of the preliminary separator provided with heat-resistant layers on both surfaces of the porous substrate thus obtained was 14 μm, and the ventilation time was 148 sec/100 cc.

연이어 상기 예비 세퍼레이터의 양면에 접착층을 형성하였다. 제2 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Solvay社 Solef21510, 융점 135℃, 중량평균분자량 28만) 5 중량부를 아세톤에 투입하여 접착층 형성용 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 접착층 형성용 조성물을 이용하여 딥코팅(dip coating)의 방법으로 세퍼레이터 양면에 접착층 형성용 조성물을 코팅하였으며, 이를 습도 55% 내지 65%로 제어된 조건에서 건조하여 접착층이 형성된 세퍼레이터를 수득하였다. 상기 세퍼레이터에서 접착층의 두께는 편면 각각 약 0.5 ㎛씩 양면에 총 1 ㎛의 두께로 형성되었으며, 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 192 sec/100 cc였다.Subsequently, adhesive layers were formed on both surfaces of the preliminary separator. As the second binder polymer, 5 parts by weight of PVdF-HFP resin (Solvay's Solef21510, melting point 135°C, weight average molecular weight 280,000) was added to acetone to prepare a composition for forming an adhesive layer. The composition for forming an adhesive layer was coated on both sides of the separator by a dip coating method using the composition for forming an adhesive layer prepared in this way, and it was dried under a condition controlled at a humidity of 55% to 65% to obtain a separator with an adhesive layer did In the separator, the adhesive layer had a thickness of about 0.5 μm on each side and a total thickness of 1 μm on both sides, the total thickness of the separator was 15 μm, and the ventilation time was 192 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively.

이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2 이었다.At this time, the difference in solubility parameter between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

실시예 2Example 2

제1 바인더 고분자를 PVdF-TFE 수지 (Daikin社 VT475, 융점 132℃)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다. 예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 ㎛이며, 통기시간은 132 sec/100 cc였으며, 접착층까지 구비된 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 179 sec/100 cc였다.A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that PVdF-TFE resin (VT475 by Daikin, melting point 132° C.) was used as the first binder polymer. The total thickness of the preliminary separator was 14 μm, the ventilation time was 132 sec/100 cc, the total thickness of the final separator including the adhesive layer was 15 μm, and the ventilation time was 179 sec/100 cc.

이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.1 MPa1/2 이었다.At this time, the difference in solubility parameter between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.1 MPa 1/2 .

실시예 3Example 3

내열성 고분자로 PEI 수지(Sabic社 Ultem 1000, 유리 전이 온도 217℃) 30 중량부를 사용하고, 제1 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Arkema社 LBG, 융점 152℃, 중량평균분자량 74만) 10 중량부를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다. 예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 ㎛이며, 통기시간은 153 sec/100 cc였으며, 접착층까지 구비된 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 201 sec/100 cc였다.30 parts by weight of PEI resin (Sabic Ultem 1000, glass transition temperature 217° C.) is used as a heat-resistant polymer, and 10 parts by weight of PVdF-HFP resin (Arkema LBG, melting point 152° C., weight average molecular weight 740,000) as the first binder polymer A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was used. The total thickness of the preliminary separator was 14 μm, the ventilation time was 153 sec/100 cc, the total thickness of the final separator including the adhesive layer was 15 μm, and the ventilation time was 201 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively.

이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2 이었다.At this time, the difference in solubility parameter between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

실시예 4Example 4

예비 세퍼레이터의 제조는 실시예 1과 동일하게 하였다. 이후 접착층을 형성할 때 제2 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Solvay社 Solef21510, 융점 135℃, 중량평균분자량 28만) 2 중량부를 NMP에 투입하여 접착층 형성용 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 접착층 형성용 조성물을 이용하여 딥코팅(dip coating)의 방법으로 세퍼레이터 양면에 접착층 형성용 조성물을 코팅하였으며, 연이어 물과 NMP가 80:20으로 구성된 응고조에 다시 침지시켜 상분리 하였다. 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 175 sec/100 cc였다.Preparation of the preliminary separator was carried out in the same manner as in Example 1. Then, when forming the adhesive layer, 2 parts by weight of PVdF-HFP resin (Solvay's Solef21510, melting point 135° C., weight average molecular weight 280,000) as a second binder polymer was added to NMP to prepare a composition for forming an adhesive layer. The composition for forming an adhesive layer was coated on both sides of the separator by a dip coating method using the composition for forming an adhesive layer thus prepared, followed by immersion in a coagulation bath composed of 80:20 water and NMP to phase-separate. The total thickness of the final separator was 15 μm, and the aeration time was 175 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2 이었다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. At this time, the difference in solubility parameter between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

실시예 5Example 5

접착층 조성에 제2 바인더 고분자 대비 알루미나 (Evonik社 Alu65) 20 중량부를 추가한 것을 제외하고 실시예 4와 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다. 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 162 sec/100 cc였다.A separator was prepared in the same manner as in Example 4, except that 20 parts by weight of alumina (Alu65 by Evonik) was added to the composition of the adhesive layer compared to the second binder polymer. The total thickness of the final separator was 15 μm, and the ventilation time was 162 sec/100 cc.

실시예 6Example 6

내열성 고분자로 PEI 수지(Sabic社 Ultem 1000, 유리 전이 온도 217℃) 26 중량부를 사용하고, 제1 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Arkema社 LBG, 융점 152℃, 중량평균분자량 74만) 4 중량부를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다.26 parts by weight of PEI resin (Sabic Ultem 1000, glass transition temperature 217° C.) is used as a heat-resistant polymer, and 4 parts by weight of PVdF-HFP resin (Arkema LBG, melting point 152° C., weight average molecular weight 740,000) as the first binder polymer A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was used.

예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 μm이며, 통기시간은 162 sec/100 cc였으며, 접착층까지 구비된 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 μm였으며, 통기시간은 209 sec/100 cc였다.The total thickness of the preliminary separator was 14 μm, the ventilation time was 162 sec/100 cc, the total thickness of the final separator including the adhesive layer was 15 μm, and the ventilation time was 209 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다.이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2이었다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. In this case, the solubility parameter difference between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

비교예 1Comparative Example 1

제1 바인더 고분자를 적용하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 예비 세퍼레이터를 제조하였다. 제조된 예비 세퍼레이터는 총 두께는 14 ㎛이며, 통기시간은 161 sec/100 cc였다.A preliminary separator was prepared in the same manner as in Example 1 except that the first binder polymer was not applied. The prepared preliminary separator had a total thickness of 14 μm and a ventilation time of 161 sec/100 cc.

연이어 실시예 1과 동일하게 접착층을 형성하였으나, 물성 측정과정 중 접착층이 탈리되어 물성 측정이 어려웠다.Subsequently, an adhesive layer was formed in the same manner as in Example 1, but the adhesive layer detached during the physical property measurement process, making it difficult to measure the physical properties.

비교예 2Comparative Example 2

내열성 고분자로 PEI 수지(Sabic社 Ultem 1000) 38 중량부를 사용하고 제1 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Arkema社 LBG, 융점 152℃, 중량평균분자량 74만) 2 중량부를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다. 예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 ㎛이며, 통기시간은 159 sec/100 cc였으며, 접착층까지 구비된 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 ㎛이었으며, 통기시간은 211 sec/100 cc였다.Example 1 except that 38 parts by weight of PEI resin (Sabic's Ultem 1000) was used as the heat-resistant polymer and 2 parts by weight of PVdF-HFP resin (Arkema's LBG, melting point 152° C., weight average molecular weight 740,000) was used as the first binder polymer A separator was prepared in the same manner as described above. The total thickness of the preliminary separator was 14 μm, the ventilation time was 159 sec/100 cc, the total thickness of the final separator including the adhesive layer was 15 μm, and the ventilation time was 211 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively.

이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2이었다.At this time, the difference in solubility parameter between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

비교예 3Comparative Example 3

내열성 고분자를 사용하지 않고, 제1 바인더 고분자로 PVdF-HFP 수지 (Arkema社 LBG, 융점 152℃ 중량평균분자량 74만) 40 중량부를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세퍼레이터를 제조하였다.A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that 40 parts by weight of a PVdF-HFP resin (LBG from Arkema, melting point 152° C., weight average molecular weight 740,000) was used as the first binder polymer without using a heat-resistant polymer.

예비 세퍼레이터의 총 두께는 14 μm이며, 통기 시간은 130 sec/100 cc였으며, 접착층까지 구비된 최종 세퍼레이터의 총 두께는 15 μm이었으며, 통기 시간은 185 sec/100 cc였다.The total thickness of the preliminary separator was 14 μm, the aeration time was 130 sec/100 cc, the total thickness of the final separator including the adhesive layer was 15 μm, and the aeration time was 185 sec/100 cc.

전술한 방법을 사용하여 제1 바인더 고분자와 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하였다. 제1 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다. 제2 바인더 고분자의 δD, δP, δH 값은 각각 17.2, 12.5, 8.2였다.이 때, 상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이는 0.0 MPa1/2이었다.The solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer was measured using the above-described method. δD, δP, and δH values of the first binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. δD, δP, and δH values of the second binder polymer were 17.2, 12.5, and 8.2, respectively. In this case, the solubility parameter difference between the first binder polymer and the second binder polymer was 0.0 MPa 1/2 .

평가예 1: 열수축율 실험Evaluation Example 1: Heat shrinkage test

제조된 세퍼레이터를 MD 10cm x TD 10cm 크기의 정사각형 모양으로 재단하고 180℃로 유지되는 항온 오븐에 30분 방치한 후, 변화한 길이를 자로 측정하여 열수축 정도를 확인하였다. 열수축율은 MD 방향과 TD 방향으로 각각 측정하였고, 초기 길이대비 수축된 길이의 백분율(%)로 계산하였다. 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 세퍼레이터에 대한 열수축율은 아래 표 1과 같다. The prepared separator was cut into a square shape with a size of MD 10cm x TD 10cm, left in a constant temperature oven maintained at 180° C. for 30 minutes, and then the changed length was measured with a ruler to check the degree of heat shrinkage. Heat shrinkage was measured in the MD direction and the TD direction, respectively, and was calculated as a percentage (%) of the contracted length compared to the initial length. Table 1 below shows the thermal shrinkage rates for the separators of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3.

평가예 2: 전극과의 접착력 테스트Evaluation Example 2: Adhesion test with electrode

세퍼레이터 2매를 접착층이 마주보게 배치한 후 100℃로 가열된 롤을 통과시켰다. 이 때, 2매의 세퍼레이터를 박리시키기 위해 필요한 박리력으로 접착층과 전극 간의 접착력을 예측하였다. 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 세퍼레이터에 대한 박리력은 아래 표 1과 같다.After arranging two separators to face each other, the adhesive layer was passed through a roll heated to 100°C. At this time, the adhesive force between the adhesive layer and the electrode was predicted as the peeling force required to peel the two separators. The peeling force for the separators of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 is shown in Table 1 below.

평가예 3: 내열층과 접착층 간의 박리 강도 테스트 결과Evaluation Example 3: Peel strength test result between the heat-resistant layer and the adhesive layer

접착층에 테이프를 붙인 후 이 테이프를 박리하는 형태로 내열층과 접착층 간 박리력을 측정하였고 박리 양태를 확인하여 박리면을 구분하였다. 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 세퍼레이터에 대한 내열층과 접착층 간 박리 위치 및 박리력은 아래 표 1과 같다.After attaching the tape to the adhesive layer, the peeling force between the heat-resistant layer and the adhesive layer was measured in the form of peeling the tape. The peeling positions and peeling force between the heat-resistant layer and the adhesive layer for the separators of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 제1 바인더 고분자가 내열성 고분자 100 중량부에 대해 10 중량부 이상으로 포함된 실시예 1 내지 6에서는 열수축율과 전극 접착력이 모두 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 내열층과 접착층 간에 박리력이 크고 내열층과 접착층 간에 박리가 잘 일어나지 않음을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 1, in Examples 1 to 6 in which the first binder polymer was included in an amount of 10 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer, it was confirmed that both the heat shrinkage rate and the electrode adhesion were excellent. In addition, it was confirmed that the peeling force between the heat-resistant layer and the adhesive layer was large and the peeling did not easily occur between the heat-resistant layer and the adhesive layer.

반면, 제1 바인더 고분자를 사용하지 않은 비교예 1에서는 내열층과 접착층 간에 박리가 일어나, 접착층의 접착력 구현이 불가함을 확인할 수 있었다. 또한, 제1 바인더 고분자가 내열성 고분자 100 중량부에 대해 10 중량부 미만으로 포함된 비교예 2에서는 제1 바인더 고분자가 내열층에 충분히 포함되지 않아 내열층과 접착층 간에 여전히 박리가 일어남을 확인할 수 있었다. 내열성 고분자를 사용하지 않은 비교예 3에서는 열수축율이 과다함을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Comparative Example 1 in which the first binder polymer was not used, peeling occurred between the heat-resistant layer and the adhesive layer, and it was confirmed that the adhesive force of the adhesive layer was impossible to be realized. In addition, in Comparative Example 2, in which the first binder polymer was included in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer, the first binder polymer was not sufficiently included in the heat-resistant layer, so it was confirmed that peeling still occurred between the heat-resistant layer and the adhesive layer. . In Comparative Example 3 in which no heat-resistant polymer was used, it was confirmed that the heat shrinkage rate was excessive.

1, 2: 세퍼레이터
100, 200: 다공성 기재
110, 210: 내열층
120, 220: 접착층
1, 2: Separator
100, 200: porous substrate
110, 210: heat-resistant layer
120, 220: adhesive layer

Claims (14)

다공성 기재;
상기 다공성 기재의 적어도 일면에 위치되어 있으며, 내열성 고분자 및 제1 바인더 고분자를 포함하는 내열층; 및
상기 내열층의 표면에 위치되어 있으며, 제2 바인더 고분자를 포함하는 접착층;을 포함하며,
상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 또는 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고,
상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,
상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층에 포함되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
porous substrate;
a heat-resistant layer positioned on at least one surface of the porous substrate and including a heat-resistant polymer and a first binder polymer; and
It is located on the surface of the heat-resistant layer, the adhesive layer comprising a second binder polymer; includes,
The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, or an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,
The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,
The separator for an electrochemical device, characterized in that the first binder polymer is included in the heat-resistant layer in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer.
제1항에 있어서,
상기 제2 바인더 고분자는 150℃ 이하의 융점을 가지는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
According to claim 1,
The second binder polymer is a separator for an electrochemical device, characterized in that it has a melting point of 150 ℃ or less.
제1항에 있어서,
상기 내열성 고분자는, 폴리아세탈, 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아릴레이트(PA), 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리이미드(PI), 폴리아미드, 전방향족 폴리아미드(아라미드), 폴리페닐렌옥사이드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르 케톤, 또는 이들 중 2 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
According to claim 1,
The heat-resistant polymer is polyacetal, polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyphenylenesulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyarylate (PA) , polycarbonate, polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyamide, wholly aromatic polyamide (aramid), polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyether ketone, or any of these A separator for an electrochemical device, comprising two or more.
제2항에 있어서,
상기 제2 바인더 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-에틸렌, 또는 이들 중 2 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
3. The method of claim 2,
The second binder polymer is polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polyvinylidene fluoride-co-tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride- A separator for an electrochemical device comprising co-trifluoroethylene, polyvinylidene fluoride-co-trifluorochloroethylene, polyvinylidene fluoride-co-ethylene, or two or more of these.
제1항에 있어서,
상기 내열층은 무기물 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
According to claim 1,
The heat-resistant layer is a separator for an electrochemical device, characterized in that it further comprises inorganic particles.
제1항에 있어서,
상기 접착층은 무기물 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.
According to claim 1,
The adhesive layer is a separator for an electrochemical device, characterized in that it further comprises inorganic particles.
다공성 기재를 준비하는 단계(S1);
내열성 고분자, 제1 바인더 고분자, 및 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 준비하는 단계(S2);
상기 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅하여 내열층을 형성하는 단계(S3); 및
상기 내열층의 표면에 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 코팅하여 접착층을 형성하는 단계(S4);를 포함하며,
상기 내열성 고분자는 250℃ 이상의 융점(melting temperature, Tm)을 가지는 결정질 내열성 고분자, 200℃ 이상의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 가지는 비정질 내열성 고분자, 또는 이의 조합이고,
상기 제1 바인더 고분자와 상기 제2 바인더 고분자의 용해도 지수(solubility parameter) 차이가 5.0 MPa1/2 이하이고,
상기 제1 바인더 고분자는 상기 내열성 고분자 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 상기 내열층 형성용 조성물에 포함되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
Preparing a porous substrate (S1);
Preparing a composition for forming a heat-resistant layer comprising a heat-resistant polymer, a first binder polymer, and a first solvent (S2);
forming a heat-resistant layer by coating the composition for forming a heat-resistant layer on at least one surface of the porous substrate (S3); and
and coating a composition for forming an adhesive layer comprising a second binder polymer and a second solvent on the surface of the heat-resistant layer to form an adhesive layer (S4);
The heat resistant polymer is a crystalline heat resistant polymer having a melting point (melting temperature, T m ) of 250 ° C. or higher, an amorphous heat resistant polymer having a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, or a combination thereof,
The difference between the solubility parameter of the first binder polymer and the second binder polymer is 5.0 MPa 1/2 or less,
The method of manufacturing a separator for an electrochemical device, characterized in that the first binder polymer is included in the composition for forming the heat-resistant layer in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant polymer.
제7항에 있어서,
상기 제1 바인더 고분자가 상기 제1 용매에 대하여 25℃에서 5 중량% 이상의 용해도를 가지는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The method of manufacturing a separator for an electrochemical device, characterized in that the first binder polymer has a solubility of 5 wt % or more at 25° C. with respect to the first solvent.
제7항에 있어서,
상기 내열층을 형성하는 단계(S3)가 상기 내열성 고분자, 제1 바인더 고분자, 및 제1 용매를 포함하는 내열층 형성용 조성물을 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅한 후, 제1 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
8. The method of claim 7,
After the step (S3) of forming the heat-resistant layer is coated with a composition for forming a heat-resistant layer comprising the heat-resistant polymer, the first binder polymer, and the first solvent on at least one surface of the porous substrate, a first non-solvent is included A method of manufacturing a separator for an electrochemical device, comprising the step of phase separation by immersion in a coagulating solution.
제7항에 있어서,
상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 제2 비용매를 포함하는 응고액에 침지하여 상분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the step (S4) of forming the adhesive layer, the composition for forming an adhesive layer including the second binder polymer and a second solvent is coated on the surface of the heat-resistant layer, and then phase separated by immersion in a coagulating solution containing a second non-solvent. A method of manufacturing a separator for an electrochemical device, comprising the step of:
제7항에 있어서,
상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 기체 상의 제2 비용매 분위기 하에서 상분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The step of forming the adhesive layer (S4) includes coating the composition for forming an adhesive layer including the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, and then performing phase separation under a second non-solvent atmosphere in the gas phase. A method of manufacturing a separator for an electrochemical device, characterized in that
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 제1 바인더 고분자가 상기 제2 용매에 대하여 25℃에서 10 중량% 이하의 용해도를 가지고, 상기 제2 비용매에 대하여 25℃에서 2 중량% 이하의 용해도를 가지는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
12. The method of claim 10 or 11,
For an electrochemical device, characterized in that the first binder polymer has a solubility of 10% by weight or less at 25°C in the second solvent and 2% by weight or less at 25°C in the second non-solvent A method for manufacturing a separator.
제11항에 있어서,
상기 제2 비용매가 물인 경우,
상기 접착층을 형성하는 단계(S4)가 상기 제2 바인더 고분자 및 제2 용매를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 상기 내열층의 표면에 코팅한 후, 상대 습도 40 내지 80% 조건 하에서 가습 상분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터의 제조방법.
12. The method of claim 11,
When the second non-solvent is water,
After the step of forming the adhesive layer (S4) is coated with the composition for forming an adhesive layer comprising the second binder polymer and the second solvent on the surface of the heat-resistant layer, humidifying phase separation under a condition of 40 to 80% relative humidity. A method of manufacturing a separator for an electrochemical device, comprising:
양극, 음극, 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자로서, 상기 세퍼레이터가 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.An electrochemical device comprising an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode, wherein the separator is the separator of any one of claims 1 to 6.
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