KR20220037357A - 분리막 제조 장치 및 분리막 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리막 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다공성 코팅층 코터 설비 내로 다공성 고분자 기재를 진입시키기 이전에, 다공성 고분자 기재를 히팅 롤러를 이용하여 열을 가하여 고분자 기재의 너울 처짐 문제를 방지할 수 있는 분리막 제조 장치를 제공할 수 있다.

Description

분리막 제조 장치 및 분리막 제조 방법 {MANUFACTURING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY SEPARATOR}
본 발명은 이차전지용 분리막 제조 장치 및 제조 방법것으로서, 보다 구체적으로는 다공성 고분자 기재의 양 끝단을 열처리하여 다공성 고분자 기재의 너울 처짐을 개선한 분리막 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 9월 17일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2020-0119871호에 대한 우선권 주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다.
전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 최근에는 이차전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.
이 중 리튬이차전지에 사용되는 분리막은 리튬 이온의 이동을 허용하면서도 양극과 음극의 접촉을 물리적으로 차단하고 양극과 음극을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 특히 분리막은 전지의 내부 단락을 저지하기 위한 절연성 유지 기능을 담당한다는 점에서 전지 특성 및 안전성에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
이러한 분리막은 다공성 고분자 기재를 주로 사용하나 다공성 고분자 기재는 고온에서 열수축되어 양극과 음극 사이에 내부 단락을 일으킬 수 있는 문제가 있다. 이를 개선하고자 다공성 고분자 기재 상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 포함하는 유/무기 다공성 코팅층을 도포하여 열수축을 감소시킨다.
이 때 다공성 고분자 기재 상에 다공성 코팅층을 형성하기 위해서는 다공성 코팅층 코터(coater) 설비 내로 다공성 고분자 기재를 주행시켜야 한다. 그러나 이러한 주행 과정에서 다공성 고분자 기재의 양 끝단이 처져 결국 코터 설비 내에서 노즐에 접촉되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 다공성 고분자 기재의 너울 처짐 문제를 개선하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 다공성 고분자 기재 자체의 물성 변화를 최소화한 분리막을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면은 하기 구현예들에 따른 분리막 제조 장치를 제공한다.
제1 구현예에 따르면,
다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 열을 제공하는 복수의 롤러 부재를 포함하는 히팅부;
상기 다공성 고분자 기재를 주행시키는 기재 공급부;
상기 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부; 및
상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성시키는 건조부; 를 포함하며,
상기 복수의 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 일부분이 제거된 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치가 제공된다.
제2 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서,
상기 롤러 부재는 적어도 하나의 롤러와 연결축을 포함하고,
상기 롤러는 중심부가 제거될 수 있다.
제3 구현예에 따르면, 제2 구현예에 있어서,
상기 롤러는 한 쌍의 단위 롤러로 마련되고,
상기 한 쌍의 단위 롤러는 서로 이격되어 있을 수 있다.
제4 구현예에 따르면, 제3 구현예에 있어서,
상기 한 쌍의 단위 롤러는 상기 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 각각 접촉되도록 위치할 수 있다.
제5 구현예에 따르면, 제1 내지 제4 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 복수의 롤러 부재는 상측 롤러 부재와 하측 롤러 부재를 포함할 수 있다.
제6 구현예에 따르면, 제5 구현예에 있어서,
상기 하측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 상기 상측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러와 동일하거나 또는 클 수 있다.
제7 구현예에 따르면, 제1 내지 제6 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비할 수 있다.
제8 구현예에 따르면, 제1 내지 제7 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리는 무기물 입자, 바인더 고분자 및 용매를 포함할 수 있다.
제9 구현예에 따르면, 제1 내지 제8 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 권취부;를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 하기 구현예들에 따른 이차전지용 분리막 제조방법을 제공한다.
제10 구현예에 따르면,
이차전지용 분리막 제조 방법으로서,
(S1) 복수의 롤러 부재를 이용하여 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 열을 제공하는 단계;
(S2) 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포 단계; 및
(S3) 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 단계; 를 포함하는 분리막 제조 방법이 제공된다.
제11 구현예에 따르면, 제10 구현예에 있어서,
상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비할 수 있다.
제12 구현예에 따르면, 제10 구현예에 있어서,
(S4) 상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 단계; 를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 장치는, 다공성 코팅층 코터 설비 내로 다공성 고분자 기재를 진입시키기 이전에, 다공성 고분자 기재를 히팅 롤러를 이용하여 열을 가하여 고분자 기재의 너울 처짐 문제를 방지할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 장치는 다공성 고분자 기재의 양 끝단만을 히팅 롤러로 가열함으로써, 다공성 고분자 기재의 물성 변화를 최소화할 수 있다.
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 종래 기술에 따른 이차 전지용 분리막의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 분리막의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 이차 전지용 분리막 제조 장치의 히팅부를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 분리막 제조 장치의 히팅부를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 5b는 종래 기술에 따른 이차 전지용 분리막의 정면 및 측면 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 분리막의 측면 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 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.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 「연결」되어 있다고 할 때, 이는 「직접적으로 연결되어 있는 경우」뿐만 아니라 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 「간접적으로 연결」되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 상기 연결은 물리적 연결뿐만 아니라 전기화학적 연결을 내포한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 「포함한다」고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 「포함한다(comprise)」 및/또는 「포함하는(comprising) 」은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
[이차 전지용 분리막 제조 장치]
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 장치의 전체적인 구성을 설명하기로 한다. 도 1은 종래 기술에 따른 이차 전지용 분리막의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 분리막의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
종래, 이차 전지용 분리막의 제조 장치(100)은, 다공성 고분자 기재(110)를 도포부(130) 내로 주행시키는 기재 공급부(120), 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부(130), 다공성 코팅층 형성용 슬러리 내 용매를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성시키는 건조부(140); 상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 되감는 권취부(150)를 포함한다.
그러나 이와 같은 종래 제조 장치는 다공성 고분자 기재가 도포부 내로 주행되는 과정에서 다공성 고분자 기재의 양 끝단이 처지는 너울 문제가 발생하였다. 이를 도 5a 및 도 5b에 나타내었다. 도 5a 및 도 5b는 종래 기술에 따른 이차 전지용 분리막의 정면 및 측면 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 종래 다공성 고분자 기재는 폭 방향을 기준으로 다공성 고분자 기재의 양 끝단이 처지는 너울 문제가 발생하였다.
구체적으로, 이러한 양 끝단의 너울 처짐 문제는 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어, 첫째, 다공성 고분자 기재가 균일하게 제작되지 못하여 원단 내부의 평평도가 떨어지거나, 둘째, 제조된 원단이 롤 형태로 감겨 보관될 때 중앙부에 비하여 양 끝단에 압력이 적게 전달되어 중앙부와 양 끝단의 평평도 차이가 발생하거나, 셋째, 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리가 도포되어 다공성 코팅층을 형성할 때, 코팅 진행 방향(MD, Machine Direction)으로 가해지는 장력(tension)이, 다공성 고분자 기재의 중앙부와 양 끝단에 불균일하게 가해지게 되고, 양 끝단이 중앙부에 비해 상대적으로 약한 장력이 작용하게 될 때 등, 외부의 불균일한 힘에 의해 양 끝단에서 너울 처짐이 발생할 수 있다.
이러한 끝단 처짐 현상으로 인해, 다공성 고분자 기재가 도포부(130) 내로 도입되는 경우, 처진 다공성 고분자 기재가 코터부 내부의 노즐과 접촉하는 문제가 발생하였다.
본 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 열을 제공하는 복수의 롤러 부재를 포함하는 히팅부;
상기 다공성 고분자 기재를 주행시키는 기재 공급부;
상기 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부; 및
상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성시키는 건조부; 를 포함하며,
상기 복수의 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 일부분이 제거된 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치가 제공된다.
즉, 종래 기술 대비하여, 본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 장치는 다공성 고분자 기재가 코터부 내부로 진입하기 이전에 다공성 고분자 기재를 열처리하는 히팅부를 추가로 구비한다.
도 2에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 장치는, 다공성 고분자 기재(110)의 적어도 일면에 열을 제공하는 복수의 롤러 부재를 포함하는 히팅부(160); 상기 다공성 고분자 기재를 주행시키는 기재 공급부(120); 상기 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부(130); 및 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성시키는 건조부(140);를 포함하고, 선택적으로 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 되감는 권취부(150);를 포함할 수 있다.
상기 히팅부(160)는 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 열을 제공하는 복수의 롤러 부재를 포함하며, 상기 복수의 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 일부분이 제거된 것을 특징으로 하는 것이다. 이를 도 3 및 도 4에서 나타내었다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 이차 전지용 분리막 제조 장치의 히팅부를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 3을 살펴보면, 다공성 고분자 기재의 전체가 히팅부에 의해 가열되기 때문에, 다공성 고분자 기재의 물성이 변화하게 되어, 이차전지 내에서 목적하는 분리막의 성능이 구현되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 분리막 제조 장치의 히팅부를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
상기 히팅부를 롤러 부재를 포함하는 것으로, 이러한 롤러 부재는 적어도 하나의 롤러(161)와 연결축(162)를 포함하며, 상기 롤러는 도 4에 나타낸 바와 같이, 중심부가 제거된 것이다. 상기 롤러는 한 쌍의 단위 롤러로 마련되고, 상기 한 쌍의 단위 롤러는 서로 이격되어 있는 것일 수 있다.
이 때, 상기 한 쌍의 단위 롤러는 상기 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 각각 접촉되도록 위치하는 것이다. 구체적으로, 상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비하는 것일 수 있다.
상기 복수의 롤러 부재는 상측 롤러 부재와 하측 롤러 부재를 포함할 수 있다. 이 때, 하측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 상기 상측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러와 동일하거나 또는 더 큰 것일 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 복수의 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 일부분이 제거된 것을 특징으로 한다. 도 3과 같이, 히팅부가 다공성 고분자 기재 전체에 열을 가해주는 경우에는 다공성 고분자 기재의 양 끝단에 따른 처짐이 발생하지 않는 다공성 고분자 기재의 중심부의 물성까지 추가로 변화시키는 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로는 다공성 고분자 기재의 전체가 히팅부에 의해 열이 가해지게 되면서, 다공성 고분자 기재에 존재하는 일부 영역의 기공이 막힐 수 있다. 이로써, 통기도가 증가하게 되어 분리막의 저항이 상승할 수 있고, 또한 기계적 물성이 저하될 수 있다.
반면, 본 발명의 일 측면에 따른 히팅부는 롤러의 일부분이 제거된 것으로, 특히 다공성 고분자 기재의 중심부는 상기 롤러와 접촉하지 않는 비접촉 영역인 것이다. 이에 따라, 다공성 고분자 기재의 중앙 부분의 물성 변화를 최소화하면서, 동시에 다공성 고분자 기재의 양 끝단의 너울 처짐 문제를 개선할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 측면에 따른 히팅부는, 소정의 롤러 부재를 포함함으로써, 다공성 고분자 기재의 양 끝단에 열을 가함과 동시에 압력을 가할 수 있다. 이로써, 다공성 고분자 기재의 양 끝단의 너울 처짐 문제의 원인이 된 외부의 불균일한 힘을 제거할 수 있어, 다공성 고분자 기재의 양 끝단의 너울 처짐 문제를 개선할 수 있다.
본 발명에서 상기 양 끝단은, 다공성 고분자 기재의 전체 폭 길이 대비 양 끝단의 길이의 합이 1 내지 40%를 의미할 수 있다. 구체적으로는, 상기 양 끝단 중 한쪽 끝단은, 다공성 고분자 기재의 전체 폭 길이 대비 0.5 내지 20%를 의미할 수 있다.
또한, 상기 히팅부가 포함하는 롤러 부재는 50 내지 100℃의 온도, 또는 70 내지 90℃의 온도를 가지는 것일 수 있다. 상기 온도 범위를 가짐으로써, 다공성 고분자 기재의 중앙 부분의 물성 변화를 최소화 하면서 동시에 다공성 고분자 기재의 양 끝단의 너울 처짐 문제를 개선할 수 있다.
상기 기재 공급부(120)는 다공성 고분자 기재를 주행시켜 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부 내부로 다공성 고분자 기재를 공급하는 것이다. 기재를 공급하는 방법은 당업계에서 통용되는 방법이 사용될 수 있으며, 다공성 고분자 기재를 주행시켜 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부 내부로 다공성 고분자 기재를 공급하는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
상기 도포부(130)은 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 것이다. 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 상기 다공성 고분자 기재에 코팅하는 방법은 특별히 한정하지는 않는다. 코팅 방법의 비제한적인 예로서, 슬랏 코팅이나 딥 코팅 방법을 들 수 있다. 이 때, 슬랏 코팅은 슬랏 다이를 통해 공급된 슬러리가 기재의 전면에 도포되는 방식으로 정량 펌프에서 공급되는 유량에 따라 코팅층 두께의 조절이 가능하다. 또한 딥 코팅은 슬러리가 들어있는 탱크에 기재를 담그어 코팅하는 방법으로, 슬러리의 농도 및 슬러리 탱크에서 기재를 꺼내는 속도에 따라 코팅층 두께의 조절이 가능하며 보다 정확한 코팅 두께 제어를 위해 침지 후 메이어바 등을 통해 후계량할 수 있다.
상기 건조부(140)은 도포부(130)을 통과한 다공성 고분자 기재(110)에 코팅된 다공성 코팅층을 건조시키기 위한 것이다. 구체적으로, 다공성 코팅층 형성용 슬러리 내 용매를 제거하여 다공성 코팅층을 형성하는 것이다. 이 때, 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시키는 방법은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 다공성 코팅층 형성용 슬러리가 코팅된 다공성 고분자 기재를 오븐과 같은 건조기를 이용하여 건조함으로써 다공성 고분자 기재의 적어도 일면 상에 형성된 다공성 코팅층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 권취부;를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 권취부(150)는 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 부재이다. 상기 권취부는 당업계에서 통용되고, 다공성 고분자 기재를 권취시킬 수 있는 부재라면 특별히 제한되지 않고 적용될 수 있다.
[이차 전지용 분리막 제조 방법]
이하, 전술한 이차전지용 분리막 제조 장치를 이용하여 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층을 구비한 분리막을 제조하는 방법을 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 분리막 제조 방법은,
(S1) 복수의 롤러 부재를 이용하여 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 열을 제공하는 단계;
(S2) 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포 단계; 및
(S3) 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 단계; 를 포함하는 것이다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 이차전지용 분리막 제조 방법을 보다 상세히 설명한다.
히팅 단계(S1)는 복수의 롤러 부재를 이용하여 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 열을 제공하는 단계이다. 이 때, 상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비하는 것이다. 롤러 부재는 전술한 바를 원용할 수 있다.
히팅 단계(S1)가 완료되면, 기재 공급부(120)을 이용하여 다공성 고분자 기재를 도포부(130) 내부로 주행시킨다. 이 후, 도포부(130)를 이용하여 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포한다(S2).
상기 다공성 고분자 기재는, 구체적으로 다공성 고분자 필름 기재 또는 다공성 고분자 부직포 기재일 수 있다.
상기 다공성 고분자 필름 기재로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀으로 이루어진 다공성 고분자 필름일 수 있으며, 이러한 폴리올레핀 다공성 고분자 필름 기재는 예를 들어 80 ℃ 내지 150 ℃의 온도에서 셧다운 기능을 발현한다.
이때, 폴리올레핀 다공성 고분자 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독 또는 이들의 2종 이상 혼합하여 고분자로 형성할 수 있다.
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재는 폴리올레핀 외에 폴리에스테르 등의 다양한 고분자들을 이용하여 필름 형상으로 성형하여 제조될 수도 있다. 또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재는 2층 이상의 필름층이 적층된 구조로 형성될 수 있으며, 각 필름층은 전술한 폴리올레핀, 폴리에스테르 등의 고분자 단독으로 또는 이들을 2종 이상 혼합한 고분자로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재 및 다공성 부직포 기재는 상기와 같은 폴리올레핀계 외에 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성될 수 있다.
상기 다공성 고분자 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 상세하게는 1 내지 100 ㎛, 더욱 상세하게는 5 내지 50 ㎛이고, 다공성 고분자 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 20 내지 75 %인 것이 바람직하다.
이 때, 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리는 무기물 입자, 바인더 고분자 및 용매를 포함하는 것이다.
상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+기준으로 0~5V)에서 산화 및/ 또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.
전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 Al2O3, SiO2, ZrO2, AlO(OH), TiO2, BaTiO3, Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO 및 SiC로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)xOy 계열glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x <4, 0 < y < 2), SiS2 계열 glass(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 및 P2S5 계열 glass(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 무기물 입자의 평균입경은 특별한 제한이 없으나 균일한 두께의 다공성 코팅층 형성 및 적절한 공극률을 위하여, 0.001 내지 10 ㎛ 범위인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 700 nm, 보다 더 바람직하게는 20 내지 500 nm 일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체에 있어서, 다공성 코팅층 형성에 사용되는 바인더 고분자로는 당 업계에서 다공성 코팅층 형성에 통상적으로 사용되는 고분자를 사용할 수 있다. 특히, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 -200 내지 200 ℃인 고분자를 사용할 수 있는데, 이는 최종적으로 형성되는 다공성 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 바인더 고분자는 무기물 입자들 사이를 연결 및 안정하게 고정시켜주는 바인더 역할을 충실히 수행함으로써, 다공성 코팅층이 도입된 세퍼레이터의 기계적 물성 저하 방지에 기여한다.
또한, 상기 바인더 고분자는 이온 전도 능력을 반드시 가질 필요는 없으나, 이온 전도 능력을 갖는 고분자를 사용할 경우 전기화학소자의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 바인더 고분자는 가능한 유전율 상수가 높은 것을 사용할 수 있다. 실제로 전해액에서 염의 해리도는 전해액 용매의 유전율 상수에 의존하기 때문에, 상기 바인더 고분자의 유전율 상수가 높을수록 전해질에서의 염 해리도를 향상시킬 수 있다. 이러한 바인더 고분자의 유전율 상수는 1.0 내지 100 (측정 주파수 = 1 kHz) 범위가 사용 가능하며, 특히 10 이상일 수 있다.
전술한 기능 이외에, 상기 바인더 고분자는 액체 전해액 함침시 겔화됨으로써 높은 전해액 팽윤도(degree of swelling)를 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 바인더 고분자의 용해도 지수, 즉 힐더브랜드 용해도 지수(Hildebrand solubility parameter)는 15 내지 45 MPa1/2 또는 15 내지 25 MPa1/2 및 30 내지 45 MPa1/2 범위이다. 따라서, 폴리올레핀류와 같은 소수성 고분자들보다는 극성기를 많이 갖는 친수성 고분자들이 더 사용될 수 있다. 상기 용해도 지수가 15 MPa1/2 미만 및 45 MPa1/2를 초과할 경우, 통상적인 전지용 액체 전해액에 의해 팽윤(swelling)되기 어려울 수 있기 때문이다.
이러한 바인더 고분자의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리에틸헥실아크릴레이트(polyetylexyl acrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)등을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기물 입자와 바인더 고분자의 중량비는 예를 들어 50:50 내지 99:1, 상세하게는 70:30 내지 95:5일 수 있다. 바인더 고분자에 대한 무기물 입자의 함량비가 상기 범위를 만족하는 경우, 바인더 고분자의 함량이 많아지게 되어 형성되는 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도가 감소되는 문제가 방지될 수 있고, 바인더 고분자 함량이 적기 때문에 형성되는 다공성 코팅층의 내필링성이 약화되는 문제도 해소될 수 있다.
상기 다공성 코팅층 성분으로 전술한 무기물 입자 및 고분자 이외에, 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이 때 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤(acetone), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 메틸렌 클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide, DMF), N-메틸-2-피롤리돈 (Nmethyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 물 또는 이들의 혼합물 등이 있을 수 있다.
이 후, 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성한다(S3). 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 방법은 당업계에서 통용되는 방법이 사용될 수 있으며, 다공성 코팅층을 형성하는 방법이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 전술한 (S3) 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 단계 이후에, 상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취하는 단계(S4)를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취하는 방법은 당업계에서 통용되는 방법이 사용될 수 있으며, 다공성 고분자 기재를 권취시키는 방법이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, '~부'라고 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기 보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 제어 로직(들)의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100, 200: 분리막 제조 장치
110: 다공성 고분자 기재
120: 기재 공급부
130: 도포부
140: 건조부
150: 권취부
160: 히팅부
161: 롤러
162: 연결축

Claims (12)

  1. 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 열을 제공하는 복수의 롤러 부재를 포함하는 히팅부;
    상기 다공성 고분자 기재를 주행시키는 기재 공급부;
    상기 다공성 고분자 기재에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포부; 및
    상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성시키는 건조부; 를 포함하며,
    상기 복수의 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 일부분이 제거된 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤러 부재는 적어도 하나의 롤러와 연결축을 포함하고,
    상기 롤러는 중심부가 제거된 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤러는 한 쌍의 단위 롤러로 마련되고,
    상기 한 쌍의 단위 롤러는 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 단위 롤러는 상기 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 각각 접촉되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 부재는 상측 롤러 부재와 하측 롤러 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러는 상기 상측 롤러 부재 중 적어도 하나의 롤러와 동일하거나 또는 큰 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리는 무기물 입자, 바인더 고분자 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 권취부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 장치.
  10. 이차전지용 분리막 제조 방법으로서,
    (S1) 복수의 롤러 부재를 이용하여 다공성 고분자 기재의 양측 단부에 열을 제공하는 단계;
    (S2) 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 도포하는 도포 단계; 및
    (S3) 상기 다공성 코팅층 형성용 슬러리를 건조시켜 다공성 코팅층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 분리막 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 부재는 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하는 접촉 영역과 상기 다공성 고분자 기재와 접촉하지 않는 비접촉 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    (S4) 상기 다공성 코팅층이 형성된 다공성 고분자 기재를 권취시키는 단계 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 제조 방법.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100362280B1 (ko) * 2000-04-11 2002-11-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 2차 전지의 세퍼레이타 및 그 제조방법
JP2005279341A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 支持体の搬送方法、塗布装置、及び光学フィルム
CN102714333A (zh) * 2009-08-31 2012-10-03 多孔渗透电力技术公司 使用层压组件的电池制造
KR101491058B1 (ko) * 2011-03-31 2015-02-06 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
KR102442472B1 (ko) * 2017-11-17 2022-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 라미네이션 장치 및 방법
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