KR20230031205A - Battery Separator - Google Patents

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KR20230031205A
KR20230031205A KR1020227042739A KR20227042739A KR20230031205A KR 20230031205 A KR20230031205 A KR 20230031205A KR 1020227042739 A KR1020227042739 A KR 1020227042739A KR 20227042739 A KR20227042739 A KR 20227042739A KR 20230031205 A KR20230031205 A KR 20230031205A
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히로카즈 니노미야
켄지 에치젠
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

(과제) 본 발명은 내열성이 우수하고, 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 개선된 세퍼레이터의 제공을 목적으로 한다.
(해결수단) 본 발명은, 폴리올레핀 다공질막과, 상기 다공질막의 적어도 편면에 형성된 내열성 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서, 상기 내열성 다공층은 무기 입자와 유기 합성 수지 성분을 포함하고, 상기 무기 입자 중 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)가 5.0개 이하인 것을 특징으로 한다.
(Problem) An object of this invention is to provide the separator which is excellent in heat resistance and improved injectability of electrolyte solution in battery manufacture.
(Solution) The present invention is a battery separator comprising a polyolefin porous film and a heat-resistant porous layer formed on at least one surface of the porous film, wherein the heat-resistant porous layer contains inorganic particles and an organic synthetic resin component, and particles among the inorganic particles It is characterized in that the number of particles (B) with a particle diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particles (A) with a diameter of 0.3 μm or more is 5.0 or less.

Description

전지용 세퍼레이터Battery Separator

본 발명은 폴리올레핀 다공질막과, 상기 다공질막의 적어도 편면에 내열성 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터에 관한 것이다. 본 발명의 실시형태에 따른 전지용 세퍼레이터는 리튬 이온 이차전지용 세퍼레이터로서 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a battery separator comprising a polyolefin porous film and a heat-resistant porous layer on at least one surface of the porous film. The battery separator according to the embodiment of the present invention can be usefully used as a separator for a lithium ion secondary battery.

열가소성 수지 다공질막은 물질의 분리나 선택 투과 및 격리재 등으로서 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 리튬 이온 이차전지, 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 및 폴리머 전지 등에 사용하는 전지용 세퍼레이터나, 전기 2중층 콘덴서용 세퍼레이터, 역침투 여과막, 한외 여과막, 및 정밀 여과막 등의 각종 필터, 투습 방수 의료, 및 의료용 재료 등이다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Thermoplastic resin porous membranes are widely used as material separation, selective permeation, and isolation materials. For example, various filters such as separators for lithium ion secondary batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-cadmium batteries, polymer batteries, etc., separators for electric double layer capacitors, reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration membranes, and microfiltration membranes. , moisture-permeable waterproof medical, and medical materials.

특히 리튬 이온 이차전지용 세퍼레이터로서는 전해액 함침에 의해 이온 투과성을 갖고, 전기절연성, 내전해액성 및 내산화성이 우수하고, 전지 이상 승온시에 120∼150℃ 정도의 온도에 있어서 전류를 차단하고, 과도한 승온을 억제하는 구멍 폐쇄 효과도 구비하고 있는 폴리올레핀 다공질막이 적합하게 사용되고 있다.In particular, as a separator for a lithium ion secondary battery, it has ion permeability by being impregnated with an electrolyte solution, has excellent electrical insulation properties, electrolyte resistance and oxidation resistance, cuts off current at a temperature of about 120 to 150 ° C. when the battery temperature rises abnormally, and excessive temperature rise A polyolefin porous film having a hole-blocking effect that suppresses the film is suitably used.

그러나, 어떠한 원인으로 구멍 폐쇄후에도 승온이 계속될 경우, 폴리올레핀 다공질막은 파막을 발생시키는 일이 있다. 이 현상은 폴리올레핀을 사용한 경우에 한정되는 현상은 아니고, 그 다공질막을 구성하는 수지의 융점 이상에서는 피할 수 없다.However, if the temperature rise continues even after the pores are closed for some reason, the polyolefin porous film may break. This phenomenon is not limited to the case where polyolefin is used, and is unavoidable above the melting point of the resin constituting the porous film.

이것에 대하여, 폴리올레핀 다공질막에 대하여, 무기 입자와 바인더 수지를 주로 해서 구성하는 내열성 다공층을 피복한 내열성 세퍼레이터가 채용되고 있다. 이 내열성 세퍼레이터를 사용함으로써, 폴리올레핀 다공질막의 승온에 의한 수축을 내열성 다공층에 의해 억제하고 있다. In contrast, a heat-resistant separator coated with a heat-resistant porous layer mainly composed of inorganic particles and a binder resin is employed for a polyolefin porous film. By using this heat-resistant separator, shrinkage of the polyolefin porous film due to temperature rise is suppressed by the heat-resistant porous layer.

이러한 세퍼레이터에 있어서, 전지 제조에 있어서의 주액 공정의 전해액 주액성을 개선하기 위해서, 예를 들면,In such a separator, in order to improve the electrolyte solution injection performance of the injection step in battery manufacturing, for example,

무기 입자와, 수지 바인더로서 특정 폴리아미드, 폴리이미드, 및 폴리아미드이미드 등의 수지를 사용한 내열성 다공층이 형성된 세퍼레이터(특허문헌 1),A separator with a heat-resistant porous layer using inorganic particles and resins such as specific polyamide, polyimide, and polyamideimide as a resin binder (Patent Document 1);

특정 수용성 증점제, 2가 이상의 알콜 유래의 단량체 단위를 갖는 카르보디이미드 화합물 가교제 및 입자 중합체를 포함하는 다공막 조성물로 형성되는 내열성 다공층이 형성된 세퍼레이터(특허문헌 2의 단락 [0034]),A separator having a heat-resistant porous layer formed of a porous film composition comprising a specific water-soluble thickener, a carbodiimide compound crosslinking agent having monomer units derived from dihydric or higher alcohol, and a particulate polymer (Patent Document 2, paragraph [0034]);

내열성 다공층의 최표면의 임계 표면 장력과 상기 내열성 다공층을 다공질 필름과의 계면에 있어서 박리시킨 경우의 다공질 필름측의 임경 표면 장력의 관계에 있어서 특정 식을 만족시키는 세퍼레이터(특허문헌 3)A separator that satisfies a specific expression in the relationship between the critical surface tension of the outermost surface of the heat-resistant porous layer and the critical surface tension on the side of the porous film when the heat-resistant porous layer is peeled at the interface with the porous film (Patent Document 3)

가 제안되고 있지만, 아직 충분하다고는 할 수 없고, 추가적인 전해액 주액성이 양호한 세퍼레이터가 요구되고 있다.has been proposed, but it cannot be said to be sufficient yet, and a separator with good additional electrolyte pourability is required.

일본 특허공개 2009-87562호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-87562 WO2014/024991호 공보Publication No. WO2014/024991 일본 특허공개 2016-49774호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-49774

본 발명의 과제는 내열성이 우수하고, 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 개선된 세퍼레이터의 제공이다.An object of the present invention is to provide a separator having excellent heat resistance and improved electrolyte pourability in battery production.

본 발명자들은 종래의 기술을 감안하여, 예의 검토하고,In view of the prior art, the present inventors studied intensively,

폴리올레핀 다공질막과, 상기 다공질막의 적어도 편면에 형성된 내열성 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서,A battery separator having a polyolefin porous film and a heat-resistant porous layer formed on at least one side of the porous film,

상기 내열성 다공층은 무기 입자와 유기 합성 수지 성분을 포함하고,The heat-resistant porous layer includes inorganic particles and an organic synthetic resin component,

상기 무기 입자 중 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A)의 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)의 개수의 평균이 5.0개 이하인 것을 특징으로 하는 전지용 세퍼레이터인 것에 의해, 본 과제를 해결하는 것을 찾아냈다.The battery separator characterized in that the average number of particles (B) having a particle diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particles (A) having a particle diameter of 0.3 μm or more among the inorganic particles is 5.0 or less, this subject found what solves it.

더욱 바람직한 양태는, A more preferred aspect is

(1)무기 입자가 침강성 황산 바륨인 것,(1) The inorganic particles are precipitated barium sulfate;

(2)상기 침강성 황산 바륨이 망초법에 의해 합성된 입자인 것,(2) that the precipitated barium sulfate is a particle synthesized by the sulphate method;

(3)상기 내열성 다공층에 포함되는 상기 무기 입자 성분과 상기 유기 합성 수지 성분의 합계를 100중량%로 했을 때,(3) When the total of the inorganic particle component and the organic synthetic resin component contained in the heat-resistant porous layer is 100% by weight,

상기 무기 입자가 50중량% 이상 99중량%의 비율로 함유되는 것,The inorganic particles are contained in a ratio of 50% by weight or more and 99% by weight,

(4)상기 유기 합성 수지 성분이,(4) the organic synthetic resin component,

(메타)아크릴산 공중합 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리(메타)아라미드 수지의 군으로부터 선택되는 1개 이상을 함유하는 것이다.At least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid copolymer resins, polyacrylamide resins, polyvinylidene fluoride resins, polyvinyl alcohol resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyamide resins, and poly(meth)aramid resins. is to contain

본 발명의 실시형태에 의해, 내열성이 우수하고, 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 우수한 세퍼레이터를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a separator having excellent heat resistance and excellent electrolyte pourability in battery production.

도 1은 본원 발명의 실시예 1에서 제작된 세퍼레이터의 내열성 다공층 표면의 주사형 전자현미경상이다.
도 2는 본원 발명의 비교예 1에서 제작된 세퍼레이터의 내열성 다공층 표면의 주사형 전자현미경상이다.
도 3은 본원 발명의 비교예 2에서 제작된 세퍼레이터의 내열성 다공층 표면의 주사형 전자현미경상이다.
도 4는 본원 발명의 실시예 1에서 제작된 세퍼레이터의 전해액의 습윤 퍼짐성을 평가한 사진이다.
도 5는 본원 발명의 비교예 1에서 제작된 세퍼레이터의 전해액의 습윤 퍼짐성을 평가한 사진이다.
1 is a scanning electron microscope image of the surface of a heat-resistant porous layer of a separator produced in Example 1 of the present invention.
2 is a scanning electron microscope image of the surface of the heat-resistant porous layer of the separator produced in Comparative Example 1 of the present invention.
3 is a scanning electron microscope image of the surface of the heat-resistant porous layer of the separator produced in Comparative Example 2 of the present invention.
4 is a photograph of evaluating the wet spreadability of the electrolyte solution of the separator manufactured in Example 1 of the present invention.
5 is a photograph of evaluating the wet spreadability of the electrolyte solution of the separator manufactured in Comparative Example 1 of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail. In addition, this invention is not limited to the embodiment described below.

본 발명의 실시형태에 따른 전지용 세퍼레이터는 폴리올레핀 다공질막과, 상기 다공질막의 적어도 편면에 형성된 내열성 다공층을 갖는다.A battery separator according to an embodiment of the present invention includes a polyolefin porous film and a heat-resistant porous layer formed on at least one side of the porous film.

[폴리올레핀 다공질막][Polyolefin Porous Film]

본 발명의 실시형태에 있어서의 폴리올레핀 다공질막의 두께는 전지용 세퍼레이터의 기능을 갖는 한에 있어서 특별히 제한되는 것은 아니지만, 25㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 7㎛ 이상, 20㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 9㎛ 이상, 16㎛ 이하이다. 폴리올레핀 다공질막의 두께가 25㎛ 이하이면, 실용적인 막강도와 구멍 폐쇄 기능을 양립시킬 수 있고, 전지 케이스의 단위용적당 면적이 제약받지 않고, 전지의 고용량화에 적합하다.The thickness of the polyolefin porous film in the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it has a function of a battery separator, but is preferably 25 μm or less. More preferably, they are 7 μm or more and 20 μm or less, and still more preferably 9 μm or more and 16 μm or less. If the thickness of the polyolefin porous film is 25 μm or less, both practical film strength and hole blocking function can be achieved, and the area per unit volume of the battery case is not restricted, and it is suitable for increasing the capacity of the battery.

폴리올레핀 다공질막의 투기 저항도는 30sec/100㎤Air 이상, 200sec/100㎤Air 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 40sec/100㎤Air 이상, 150sec/100㎤Air 이하이며, 더욱 바람직하게는 50sec/100㎤Air 이상, 100sec/100㎤Air 이하이다. 투기 저항도가 30sec/100㎤Air 이상이면, 충분한 기계적 강도와 절연성이 얻어짐으로써 전지의 충방전시에 단락이 일어날 가능성이 낮아진다. 200sec/100㎤Air 이하이면, 충분한 전지의 충방전 특성, 특히 이온 투과성(충방전 작동 전압) 및 전지의 수명(전해액의 유지량과 밀접하게 관계된다)에 있어서 충분하며, 전지로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있다.The air permeability resistance of the polyolefin porous film is preferably 30 sec/100 cm 3 Air or more and 200 sec/100 cm 3 Air or less. More preferably, it is 40 sec/100 cm<3>Air or more and 150 sec/100 cm<3>Air or less, More preferably, it is 50 sec/100 cm<3>Air or more and 100 sec/100 cm<3>Air or less. If the air permeability resistance is 30 sec/100 cm 3 Air or more, sufficient mechanical strength and insulation are obtained, so that the possibility of short circuit occurring during charging and discharging of the battery is reduced. If it is 200 sec/100 cm3Air or less, it is sufficient in terms of sufficient charge and discharge characteristics of the battery, particularly ion permeability (charge and discharge operating voltage) and life of the battery (closely related to the amount of retention of the electrolyte solution), and can sufficiently exhibit the function as a battery. can

폴리올레핀 다공질막의 공공률은 20% 이상, 70% 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 30% 이상, 60% 이하이며, 더욱 바람직하게는 55% 이하이다. 공공률이 30% 이상, 70% 이하이면, 충분한 전지의 충방전 특성, 특히 이온 투과성(충방전 작동 전압) 및 전지의 수명(전해액의 유지량과 밀접하게 관계된다)에 있어서 충분하며, 전지로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있고, 충분한 기계적 강도와 절연성이 얻어짐으로써 충방전시에 단락이 일어날 가능성이 낮아진다.The porosity of the polyolefin porous film is preferably 20% or more and 70% or less. More preferably, it is 30% or more and 60% or less, and still more preferably 55% or less. When the porosity is 30% or more and 70% or less, it is sufficient in terms of sufficient charge and discharge characteristics of the battery, particularly ion permeability (charge and discharge operating voltage) and life of the battery (closely related to the retention amount of the electrolyte solution), and as a battery Functions can be sufficiently exhibited, and the possibility of short circuit occurring during charging and discharging is lowered by obtaining sufficient mechanical strength and insulation.

폴리올레핀 다공질막의 평균 구멍지름은 구멍 폐쇄 성능에 크게 영향을 주므로, 0.01㎛ 이상, 1.0㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02㎛ 이상, 0.5㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이상, 0.3㎛ 이하이다. 폴리올레핀 다공질막의 평균 구멍지름이 0.01㎛ 미만이면, 내열성 다공층을 퇴적했을 때에 유기 합성 성분에 의한 구멍의 막힘이 발생하고, 투기 저항도 및 전기 저항도가 악화되는 경우가 있다. 1㎛ 이상이면, 내열성 다공층 조성물에 의한 구멍의 막힘이 발생하고, 투기 저항도 및 전기 저항도가 악화되거나, 미단락의 발생 때문에 전지의 안전성이 저하되는 경우가 있다.Since the average pore diameter of the polyolefin porous film greatly affects the pore blocking performance, it is preferably 0.01 μm or more and 1.0 μm or less. More preferably, they are 0.02 μm or more and 0.5 μm or less, and still more preferably 0.03 μm or more and 0.3 μm or less. When the average pore diameter of the polyolefin porous film is less than 0.01 μm, when the heat-resistant porous layer is deposited, clogging of the pores by organic synthetic components may occur, and air resistance and electrical resistance may deteriorate. When it is 1 µm or more, clogging of pores by the heat-resistant porous layer composition may occur, deterioration in air permeability and electrical resistance, or deterioration in battery safety due to occurrence of non-short circuits.

폴리올레핀 다공질막의 평균 구멍지름이 0.01㎛ 이상, 1.0㎛ 이하이면, 바인더의 앵커 효과에 의해, 폴리올레핀 다공질막에 대한, 충분한 내열성 다공층의 밀착 강도가 얻어지고, 내열성 다공층을 적층했을 때에 투기 저항도 및 전기 저항도가 대폭 악화되지 않고, 또한 구멍 폐쇄 현상의 온도에 대한 응답이 완만해지는 일도 없고, 승온속도의 변화에 의해 구멍 폐쇄 온도가 보다 고온측으로 시프트하는 일도 적다. 본 발명에서 말하는 평균 입경이란 JIS K 3832:1990으로 규정되는 버블 포인트법으로 얻은 측정값이다.When the average pore diameter of the polyolefin porous film is 0.01 μm or more and 1.0 μm or less, due to the anchor effect of the binder, sufficient adhesion strength of the heat-resistant porous layer to the polyolefin porous film is obtained, and air permeability resistance when the heat-resistant porous layer is laminated And the electrical resistance does not significantly deteriorate, the response to the temperature of the hole blocking phenomenon does not become sluggish, and the hole blocking temperature shifts to a higher temperature side due to a change in the temperature increase rate is less. The average particle diameter as used in the present invention is a measured value obtained by the bubble point method specified in JIS K 3832:1990.

폴리올레핀 다공질막을 구성하는 폴리올레핀 수지는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌이 바람직하다. 전기절연성, 및 이온 투과성 등의 기본특성에 추가해서 전지 이상 승온시에 있어서, 전류를 차단하여 과도한 승온을 억제하는 구멍 폐쇄 효과를 구비하고 있기 때문이다. The polyolefin resin constituting the polyolefin porous film is not particularly limited, but is preferably polyethylene or polypropylene. This is because, in addition to basic characteristics such as electrical insulating properties and ion permeability, it has a hole blocking effect of suppressing excessive temperature rise by cutting off current when the battery temperature rises abnormally.

또한, 단일물 또는 2종 이상의 다른 폴리올레핀 수지의 혼합물, 예를 들면 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물이어도 좋고, 다른 올레핀의 공중합체이어도 좋다.Moreover, it may be a single substance or a mixture of two or more types of different polyolefin resins, for example, a mixture of polyethylene and polypropylene, or a copolymer of other olefins.

그 중에서도 폴리에틸렌이 우수한 구멍 폐쇄 성능의 관점에서 특히 바람직하다. 이하, 본 발명에서 사용하는 폴리올레핀 수지로서 폴리에틸렌을 예로 상술하지만, 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.Among them, polyethylene is particularly preferred from the viewpoint of excellent pore closing performance. Hereinafter, polyethylene is described in detail as an example of the polyolefin resin used in the present invention, but the embodiment of the present invention is not limited thereto.

폴리에틸렌으로서는 예를 들면, 초고분자량 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 또 중합 촉매에도 특별히 제한은 없고, 지글러-나타계 촉매나 필립스계 촉매나 메탈로센 촉매 등을 들 수 있다. 이들의 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체 뿐만 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체이어도 좋다. 에틸렌 이외의 α-올레핀으로서는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산의 에스테르, 스티렌 등이 적합하다.As polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, etc. are mentioned, for example. In addition, the polymerization catalyst is not particularly limited, and examples thereof include Ziegler-Natta catalysts, Phillips catalysts, and metallocene catalysts. These polyethylenes may be not only ethylene homopolymers, but also copolymers containing small amounts of other α-olefins. Suitable α-olefins other than ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, (meth)acrylic acid, esters of (meth)acrylic acid, and styrene. .

폴리에틸렌은 단일물이어도 좋지만, 2종 이상의 폴리에틸렌으로 이루어지는 혼합물인 것이 바람직하다. 폴리에틸렌 혼합물로서는 중량 평균 분자량(Mw)의 다른 2종류 이상의 초고분자량 폴리에틸렌끼리의 혼합물, 같은 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌의 혼합물을 사용해도 좋고, 초고분자량 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 폴리에틸렌의 혼합물을 사용해도 좋다.Although polyethylene may be a single substance, it is preferable that it is a mixture consisting of 2 or more types of polyethylene. As the polyethylene mixture, a mixture of two or more types of ultra-high molecular weight polyethylene having different weight average molecular weight (Mw), or a mixture of the same high-density polyethylene, medium-density polyethylene, and low-density polyethylene may be used, and ultra-high molecular weight polyethylene, high-density polyethylene, medium-density polyethylene, and low-density polyethylene may be used. A mixture of two or more types of polyethylene selected from the group consisting of polyethylene may be used.

폴리올레핀 다공질막은 충방전 반응의 이상시에 구멍이 폐쇄되는 기능을 갖는 것이 필요하다. 따라서, 구성하는 수지의 융점(연화점)은 70℃ 이상, 150℃ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 80℃ 이상, 140℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 130℃ 이하이다. 구성하는 수지의 융점이 70℃ 이상, 150℃ 이하이면, 정상 사용시에 구멍 폐쇄 기능이 발현되어 버려서 전지가 사용 불가가 되는 일이 없고, 또한, 이상 반응시에 구멍 폐쇄 기능이 발현됨으로써 안전성을 확보할 수 있다.The polyolefin porous membrane is required to have a function of closing pores in the event of an abnormal charge/discharge reaction. Therefore, the melting point (softening point) of the constituting resin is preferably 70°C or higher and 150°C or lower. It is more preferably 80°C or higher and 140°C or lower, and even more preferably 100°C or higher and 130°C or lower. If the melting point of the constituting resin is 70 ° C. or more and 150 ° C. or less, the battery will not become unusable due to the expression of the pore blocking function during normal use, and safety is ensured by the expression of the pore blocking function during abnormal reactions. can do.

[내열성 다공층][Heat resistant porous layer]

본 발명의 실시형태에 따른 전지용 세퍼레이터는 상기 폴리올레핀 다공질막의 적어도 편면에 내열성 다공층이 형성되어 있고, 무기 입자와 유기 합성 수지 성분을 포함한다.In the battery separator according to an embodiment of the present invention, a heat-resistant porous layer is formed on at least one side of the polyolefin porous film, and contains inorganic particles and an organic synthetic resin component.

상기 내열성 다공층은 폴리올레핀 다공질막의 편면에만 형성되어 있어도, 양면에 형성되어 있어도 좋다. 편면에만 형성하는 경우, 내열성 다공층을 형성하는 공정이 적어지고, 보다 생산 비용을 억제할 수 있고, 양면에 형성하는 경우, 폴리올레핀 다공질막의 열에 의한 수축을 양면으로부터 억제함으로써, 보다 효과적으로 전지용 세퍼레이터의 열에 의한 수축률을 저감할 수 있다.The heat-resistant porous layer may be formed on only one side of the polyolefin porous film, or may be formed on both sides. When formed on only one side, the number of steps for forming the heat-resistant porous layer is reduced, and the production cost can be more suppressed. shrinkage can be reduced.

[무기 입자][Inorganic Particles]

본 발명에 있어서의 무기 입자는 내열층 중에 있어서 이하에 정의하는 무기 입자(A)와 입자(B)가 특정 관계를 갖는다. 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B) 개수가 5.0개 이하이다. 바람직하게는 3.0개 이하이며, 보다 바람직하게는 1.0개 이하이다. 여기서 본 발명의 무기 입자(A)란 주사형 전자현미경(이하, SEM이라고 한다)으로 전지용 세퍼레이터의 표면에 형성된 내열성 다공층의 무기 입자를 30,000배로 관찰해서 얻어진 반사 전자상(BEI)에 있어서, 단축지름 0.3㎛ 이상인 입자이다. 입자(B)란 상기 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 단축지름 100nm 이하의 입자이다.In the inorganic particles in the present invention, the inorganic particles (A) and particles (B) defined below have a specific relationship in the heat resistance layer. The number of particles (B) having a particle diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particles (A) having a particle diameter of 0.3 µm or more is 5.0 or less. Preferably it is 3.0 or less, More preferably, it is 1.0 or less. Here, the inorganic particle (A) of the present invention is a reflection electron image (BEI) obtained by observing inorganic particles of a heat-resistant porous layer formed on the surface of a battery separator with a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) at a magnification of 30,000, Particles with a diameter of 0.3 μm or more. The particle (B) is a particle having a minor axis diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particle (A).

무기 입자(A)에 부착되어 있는 입자(B)의 개수란 임의로 선택되는 무기 입자(A) 20개에 부착되어 있는 입자(B)의 개수를 세어서 무기 입자(A) 1개당 평균 부착수이다. 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자(B)의 개수가 5.0개보다 크면 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 나빠지는 경우가 있다. 이것은 연의 잎이나 장미의 꽃잎의 표면에는 특수한 미립자가 흩어져서 끼워지고, 미세한 나노 레벨에서의 요철구조를 형성해서 초발수성을 만들어 내고 있는 것(소위 로터스 효과)과 마찬가지로 무기 입자(A) 표면에 미세한 나노 레벨에서의 요철구조가 입자(B)의 부착에 의해 형성되어 있음으로써, 무기 입자(A) 표면에 대한 전해액의 습윤이 나빠지는 경우가 있기 때문이라고 생각된다. 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자(B)의 개수의 평균이 5.0개 이하이면, 무기 입자(A) 표면에 미세한 나노 레벨에서의 요철구조가 형성되지 않고, 무기 입자(A) 표면에 대한 전해액의 습윤이 양호하고, 그 결과, 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 양호하게 된다.The number of particles (B) attached to inorganic particles (A) is the average number of attachments per inorganic particle (A) by counting the number of particles (B) attached to 20 randomly selected inorganic particles (A). . When the number of particles (B) adhering to the surface of the inorganic particles (A) is larger than 5.0, the electrolyte solution injectability in battery production may deteriorate. This is similar to the fact that special microparticles are scattered and inserted on the surface of a lotus leaf or rose petal, forming a concave-convex structure at the microscopic nano level to create super-water repellency (the so-called lotus effect), as well as microscopic nanoparticles on the surface of inorganic particles (A). It is thought that this is because the wettability of the electrolytic solution to the surface of the inorganic particle (A) may be deteriorated because the concavo-convex structure in the level is formed by adhesion of the particle (B). When the average number of the particles (B) attached to the surface of the inorganic particle (A) is 5.0 or less, a concavo-convex structure at the fine nanolevel is not formed on the surface of the inorganic particle (A), and the surface of the inorganic particle (A) The wettability of the electrolyte solution is good, and as a result, the electrolyte solution pourability in battery production is good.

본 발명의 무기 입자의 평균 입자지름은 본원 발명의 구성요소의 하나인, 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)의 개수를 5.0개 이하로 하기 위해서는 내열층 중의 무기 입자의 레이저 회절 산란법에 의한 입도 분포계로 구해지는 체적 기준 평균 입자지름이 0.4㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 레이저 회절 산란법에 의한 입도 분포계로 구해지는 체적 기준 평균 입자지름이 0.4㎛ 이상이면, 충분한 조건은 아니지만, 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)의 개수를 5.0개 이하로 제어할 수 있다. 무기 입자의 평균 입자지름의 상한은 2.0㎛ 이하이다. 무기 입자의 평균 입자지름이 2.0㎛보다 크면 내열성 다공층 중의 각각의 무기 입자끼리의 접점이 적어짐으로써, 내열성 다공질층의 구조가 물러지고, 고온시에 폴리올레핀 다공질막의 수축을 억제하는 것이 곤란하게 되거나, 조대입자가 많아지고, 내열성 다공층의 표면형상에 얼룩이 생기고, 후술하는 내열성 다공층의 제조 방법에 있어서 줄무늬가 발생하는 경우가 있다.In the average particle diameter of the inorganic particles of the present invention, the number of particles (B) having a particle diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particles (A) having a particle diameter of 0.3 µm or more, which is one of the constituent elements of the present invention, is 5.0 or less. To achieve this, the volume-average particle diameter of the inorganic particles in the heat-resistant layer determined by a particle size distribution analyzer using a laser diffraction scattering method is preferably 0.4 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. If the volume-based average particle diameter determined by the particle size distribution analyzer by the laser diffraction scattering method is 0.4 µm or more, this is not a sufficient condition, but particles with a particle diameter of 100 nm or less adhering to the surface of inorganic particles (A) having a particle diameter of 0.3 µm or more ( The number of B) can be controlled to 5.0 or less. The upper limit of the average particle diameter of an inorganic particle is 2.0 micrometer or less. When the average particle diameter of the inorganic particles is larger than 2.0 μm, the number of contact points between the individual inorganic particles in the heat-resistant porous layer decreases, and the structure of the heat-resistant porous layer becomes brittle, making it difficult to suppress shrinkage of the polyolefin porous film at high temperatures. Coarse particles increase, unevenness occurs on the surface of the heat-resistant porous layer, and streaks may occur in the manufacturing method of the heat-resistant porous layer described later.

본 발명의 무기 입자는 전기 화학적으로 안정적이면 특별히 재질을 제한하는 것은 아니다. 구체적으로는 산화나트륨, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화바륨, 산화란탄, 산화세륨, 산화스트론튬, 산화바나듐, SiO2-MgO(규산 마그네슘), SiO2-CaO(규산 칼슘), 하이드로탈사이트, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 바륨, 탄산 란탄, 탄산 세륨, 염기성 티타늄산염, 염기성 규티타늄산염, 염기성 아세트산 구리, 염기성 황산납, 층상 복수산화물(Mg-Al 타입, Mg-Fe 타입, Ni-Fe 타입, Li-Al 타입), 층상 복수산화물-알루미나실리카겔 복합체, 베이마이트, 알루미나, 산화아연, 산화납, 산화철, 옥시수산화철, 헤마타이트, 산화비스무트, 산화주석, 산화티타늄, 산화지르코늄 등의 음이온 흡착재, 인산 지르코늄, 인산 티타늄, 인회석, 비염기성 티타늄산염, 니오브산염, 니오브·티타늄산염 등의 양이온 흡착재, 제올라이트, 황산 칼슘, 황산 마그네슘, 황산 알루미늄, 석고, 황산 바륨, 알루미나 3수합물(ATH), 흄드실리카, 침전 실리카, 지르코니아, 및 이트리아 등의 산화물계 세라믹스, 질화규소, 질화티타늄, 및 질화붕소 등의 질화물계 세라믹스, 실리콘 카바이드, 카올리나이트, 탤크, 디카이트, 나크라이트, 할로이사이트, 파일로피라이트, 몬모릴로나이트, 세리사이트, 아메사이트, 벤토나이트 등의 층상 실리케이트, 아스베스토, 규조토, 유리섬유, 합성 층상 실리케이트, 예를 들면, 운모 또는 플루오로 운모, 및 붕산 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중에서도 특히 황산 바륨이 바람직하고, 보다 바람직하게는 침강성 황산 바륨이다. 구체적으로는 탄산 바륨, 또는 황화바륨에 황산을 첨가함으로써 황산 바륨을 얻는 방법(황산법), 염화바륨에 황산 나트륨을 첨가함으로써 황산 바륨을 얻는 방법(망초법)으로 얻어지는 황산 바륨 입자이다. 합성법에 의해 제작된 황산 바륨 입자를 사용함으로써, 무기 입자의 입자지름의 제어를 정밀도 좋게 행할 수 있고, 본원 발명의 구성요소의 하나인 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A)의 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)의 개수를 5.0개 이하로 제어할 수 있다.The material of the inorganic particle of the present invention is not particularly limited as long as it is electrochemically stable. Specifically, sodium oxide, potassium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, SiO 2 -MgO (magnesium silicate), SiO 2 -CaO (calcium silicate), hydrotal Site, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, lanthanum carbonate, cerium carbonate, basic titanate, basic silica titanate, basic copper acetate, basic lead sulfate, layered double hydroxide (Mg-Al type, Mg -Fe type, Ni-Fe type, Li-Al type), layered double oxide-alumina silica gel composite, boehmite, alumina, zinc oxide, lead oxide, iron oxide, iron oxyhydroxide, hematite, bismuth oxide, tin oxide, titanium oxide , anion adsorbents such as zirconium oxide, cation adsorbents such as zirconium phosphate, titanium phosphate, apatite, non-basic titanate, niobate, niobium titanate, zeolite, calcium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, gypsum, barium sulfate, alumina Oxide-based ceramics such as trihydride (ATH), fumed silica, precipitated silica, zirconia, and yttria, nitride-based ceramics such as silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride, silicon carbide, kaolinite, talc, decite, and nac layered silicates such as light, halloysite, phyllophylite, montmorillonite, sericite, amethyst, bentonite, asbestos, diatomaceous earth, fiberglass, synthetic layered silicates such as mica or fluoromica, and zinc borate; is selected from the group consisting of These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, barium sulfate is particularly preferred, and precipitated barium sulfate is more preferred. Specifically, barium sulfate particles obtained by a method for obtaining barium sulfate by adding sulfuric acid to barium carbonate or barium sulfide (sulfuric acid method) and a method for obtaining barium sulfate by adding sodium sulfate to barium chloride (sulfuric acid method). By using the barium sulfate particles produced by the synthetic method, the particle diameter of the inorganic particles can be controlled with high accuracy, and the particle diameter, which is one of the constituent elements of the present invention, is adhered to the surface of the inorganic particles (A) of 0.3 μm or more. The number of particles (B) having a particle diameter of 100 nm or less can be controlled to 5.0 or less.

본 발명의 입자(B)는 특별히 한정되는 것은 아니고, 유기 입자이어도 무기 입자이어도 좋다. 바람직하게는 무기 입자이며, 무기 입자(A)와 동일한 재질인 것이 보다 바람직하다.Particles (B) of the present invention are not particularly limited, and may be organic particles or inorganic particles. It is preferably an inorganic particle, and it is more preferable that it is the same material as the inorganic particle (A).

본 발명에서 사용하는 황산 바륨 입자는 합성법으로 얻어지는 침강성 황산 바륨 입자, 그 중에서도 염화바륨을 출발 물질로 하고, 황산 나트륨(망소)과 반응시키는 망초법에 의해 합성되는 황산 바륨 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 이 이유는 황산 바륨 입자의 검토 과정에서 망초법에 의해 합성되는 황산 바륨 입자는 황화수소의 발생이 극히 적어 부식성 가스의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.As the barium sulfate particles used in the present invention, it is preferable to use precipitated barium sulfate particles obtained by a synthesis method, in particular, barium sulfate particles synthesized by a method in which barium chloride is used as a starting material and reacted with sodium sulfate. . The reason for this is that, in the process of examining barium sulfate particles, the barium sulfate particles synthesized by the sulphate method produce very little hydrogen sulfide, and the generation of corrosive gas can be suppressed.

[유기 합성 수지 성분][Organic synthetic resin component]

본 발명의 실시형태에 있어서의 유기 합성 수지 성분은 내열성 다공층을 구성하는 무기 입자끼리가 결착되는 효과, 및 내열성 다공층을 폴리올레핀 다공질막과 밀착시키는 효과를 겸비하고 있다.The organic synthetic resin component in the embodiment of the present invention has both an effect of binding the inorganic particles constituting the heat-resistant porous layer and an effect of adhering the heat-resistant porous layer to the polyolefin porous film.

구체적으로는 (메타)아크릴산 공중합 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리(메타)아라미드 수지의 군으로부터 선택되는 1개 이상을 사용할 수 있고, 시판되고 있는 수용액 또는 수분산체를 사용할 수 있다. 아크릴계 수지로서는 구체적으로는 쇼와 덴코(주)제 "폴리졸" 시리즈, 니폰 제온(주)제 "BM" 시리즈, 도아 고세이(주)제 "쥴리머" (등록상표) AT-210, ET-410, "아론" (등록상표) A-104, AS-2000, NW-7060, 토요켐(주)제 "LIOACCUM" (등록상표) 시리즈, JSR(주)제 TRD202A, TRD102A, 아라카와 가가쿠(주)제 "폴리스트론" (등록상표) 117, 705, 1280, 쇼와 덴코(주)제 "코검" (등록상표) 시리즈, 다이세이 파인케미컬(주)제 WEM-200U, 및 WEM-3000 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜로서는 구체적으로는 쿠라레(주)제 "쿠라베포발" (등록상표) 3-98, 3-88, 미츠비시 케미컬(주)제 "고세놀" (등록상표) N-300, GH-20 등을 들 수 있다. 그 중에서도 범용성이 높고, 황산 바륨 입자끼리의 결착이 되기 쉬운 아크릴계 수지가 바람직하다. 유기 합성 수지 성분 중 입자상 분산체를 사용해서 도포, 건조해서 내열성 다공층을 형성하는 경우, 내열성 다공층을 형성한 후에 입자형상을 유지하고 있지 않는 것, 또는 내열성 다공층을 형성한 후에도 입자형상을 유지하는 경우는 내열성 다공층을 형성한 후의 유기 합성 수지 성분으로 이루어지는 입자의 평균 1차 입자지름은 100nm 이상인 것이 바람직하다. 100nm 이상이면, 본원 발명의 구성요소의 하나인 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A)의 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)의 개수를 5.0개 이하로 제어할 수 있고, 전지 제조에 있어서의 전해액 주액성이 양호하게 된다.Specifically, (meth) acrylic acid copolymer resins, polyacrylamide resins, polyvinylidene fluoride resins, polyvinyl alcohol resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyamide resins, poly (meth) aramid resins selected from the group One or more can be used, and commercially available aqueous solutions or aqueous dispersions can be used. Specifically as the acrylic resin, "Polysol" series manufactured by Showa Denko Co., Ltd., "BM" series manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and "Julimer" manufactured by Toagosei Co., Ltd. (registered trademark) AT-210, ET- 410, "Aaron" (registered trademark) A-104, AS-2000, NW-7060, "LIOACCUM" (registered trademark) series manufactured by Toyochem Co., Ltd., TRD202A, TRD102A manufactured by JSR Co., Ltd., Arakawa Chemical Co., Ltd. ) "Polystron" (registered trademark) 117, 705, 1280, "Kogum" (registered trademark) series manufactured by Showa Denko Co., Ltd., WEM-200U and WEM-3000 manufactured by Daisei Fine Chemical Co., Ltd. can be heard Specifically as polyvinyl alcohol, "Kurabepoval" (registered trademark) 3-98, 3-88 manufactured by Kuraray Co., Ltd., "Gosenol" (registered trademark) N-300, GH- manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. 20 and the like. Among them, an acrylic resin having high versatility and easy binding of barium sulfate particles to each other is preferable. In the case of forming a heat-resistant porous layer by applying and drying a particulate dispersion among organic synthetic resin components, the particle shape is not maintained after the heat-resistant porous layer is formed, or the particle shape is not maintained even after the heat-resistant porous layer is formed. In the case of holding, it is preferable that the average primary particle diameter of the particles made of the organic synthetic resin component after forming the heat-resistant porous layer is 100 nm or more. If it is 100 nm or more, the number of particles (B) having a particle size of 100 nm or less adhering to the surface of inorganic particles (A) having a particle size of 0.3 μm or more, which is one of the components of the present invention, can be controlled to 5.0 or less, Injectability of the electrolyte solution in battery production becomes good.

상기 내열성 다공층에는 무기 입자의 분산 안정성을 향상시킬 목적의 분산제나, 도공성을 향상시킬 목적으로 증점제 및 습윤제 등, 내열성을 향상시킬 목적으로 열경화성 수지 및 가교제 등을 적당히 포함해도 좋다.The heat-resistant porous layer may appropriately contain a dispersant for the purpose of improving the dispersion stability of inorganic particles, a thickener and a wetting agent for the purpose of improving coatability, and a thermosetting resin and a crosslinking agent for the purpose of improving heat resistance.

[내열성 다공층의 중량 조성비][Weight Composition Ratio of Heat Resistant Porous Layer]

본 발명의 실시형태에 있어서의 내열성 다공층 중에 포함되는 무기 입자의 함유량은 무기 입자와 유기 합성 수지 성분의 합계를 100질량%로 해서 50질량% 이상, 99질량% 이하이다.The content of the inorganic particles contained in the heat-resistant porous layer in the embodiment of the present invention is 50% by mass or more and 99% by mass or less based on 100% by mass of the total of the inorganic particles and the organic synthetic resin component.

보다 바람직하게는 77질량% 이상, 95질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상, 93질량% 이하이다.More preferably, they are 77 mass % or more and 95 mass % or less, More preferably, they are 80 mass % or more and 93 mass % or less.

무기 입자의 함유량이 50질량%보다 작으면, 내열성 다공층 중의 각각의 무기 입자의 간극이 유기 합성 수지 성분으로 막혀 버리므로, 이온의 이동 경로가 좁아지거나, 길어짐으로써 전기 저항도나 투기 저항도가 커진다.When the content of the inorganic particles is less than 50% by mass, the gaps between the inorganic particles in the heat-resistant porous layer are clogged with the organic synthetic resin component, so that the ion movement path is narrowed or lengthened, thereby increasing the electrical resistance and air permeability resistance. .

무기 입자의 함유량이 99질량%보다 크면 각각의 무기 입자끼리를 연결시켜 고정하고 있는 유기 합성 수지 성분이 부족하게 되어 내열성 다공층으로서의 구조를 유지할 수 없다.When the content of the inorganic particles is greater than 99% by mass, the organic synthetic resin component that connects and fixes the inorganic particles becomes insufficient, and the structure as a heat-resistant porous layer cannot be maintained.

무기 입자의 함유량이 50질량% 이상, 99질량% 이하이면, 내열성 다공층 중의 각각의 무기 입자의 간극이 유기 합성 수지 성분으로 막히는 일이 적어지고, 양호한 전기 저항도나 투기 저항도를 얻을 수 있고, 또한, 무기 입자끼리를 연결시켜 고정하고 있는 바인더가 부족하게 되는 일이 없어지므로, 열에 의한 폴리올레핀 다공질막의 수축을 억제할 수 있다.When the content of the inorganic particles is 50% by mass or more and 99% by mass or less, the gaps between the inorganic particles in the heat-resistant porous layer are less likely to be clogged with the organic synthetic resin component, and good electrical resistance and air permeability resistance can be obtained, In addition, since there is no shortage of a binder that connects and fixes the inorganic particles, shrinkage of the porous polyolefin film due to heat can be suppressed.

[내열성 다공층의 평균 두께][Average Thickness of Heat Resistant Porous Layer]

본 발명의 실시형태에 있어서의 내열성 다공층의 평균 두께는 2.0㎛ 이상, 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.5㎛ 이상, 6㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 3.0㎛ 이상, 4.0㎛ 이하이다. 내열성 다공층의 두께가 2.0㎛보다 작으면 열에 의한 폴리올레핀 다공질막의 수축을 억제할 수 없게 되는 경우가 있다. 내열성 다공층의 평균 두께가 10㎛보다 크면 이온의 이동 경로가 길어지므로, 투기 저항도가 커지거나, 전지 셀의 정극과 부극의 극간 거리가 커짐으로써 전지 셀 용량에 차지하는 전지용 세퍼레이터의 비율이 많아지고, 전기 저항도가 커지는 경우가 있다. 내열성 다공질층의 평균 두께가 2.0㎛ 이상, 10㎛ 이하이면, 투기 저항도가 커지거나, 전기 저항도가 커지는 일이 없다.It is preferable that the average thickness of the heat-resistant porous layer in the embodiment of the present invention is 2.0 μm or more and 10 μm or less. More preferably, they are 2.5 μm or more and 6 μm or less, and still more preferably 3.0 μm or more and 4.0 μm or less. When the thickness of the heat-resistant porous layer is less than 2.0 μm, it may become impossible to suppress shrinkage of the porous polyolefin film due to heat. When the average thickness of the heat-resistant porous layer is greater than 10 μm, the ion movement path becomes longer, so the air permeability resistance increases or the distance between the positive electrode and the negative electrode of the battery cell increases, so the ratio of the battery separator to the battery cell capacity increases. , the electrical resistance may increase. When the average thickness of the heat-resistant porous layer is 2.0 µm or more and 10 µm or less, air permeability resistance or electrical resistance does not increase.

[내열성 다공층의 형성 방법][Formation method of heat-resistant porous layer]

본 발명을 얻기 위한 내열성 다공층은 이하의 공정으로 얻을 수 있다.The heat-resistant porous layer for obtaining the present invention can be obtained in the following steps.

(a)내열성 다공층용 도공 분산액의 제작.(a) Preparation of coating dispersion for heat-resistant porous layer.

(b)폴리올레핀 다공질막의 적어도 편면, 또는 양면에 상기 슬러리를 코팅하는 공정.(b) A step of coating the slurry on at least one side or both sides of a polyolefin porous film.

(c)상기 코팅후, 용매를 드라이어로 건조시켜서 내열성 다공층을 형성하는 공정.(c) After the coating, drying the solvent with a dryer to form a heat-resistant porous layer.

상기 공정(a)에 있어서, 분산매로서 물을 사용하는 것이 바람직하다. 내열성 다공층용 도공 분산액의 분산 안정성을 손상시키지 않는 범위이면, 분산매로서 물에 메탄올, 에탄올, N-메틸피롤리돈 등의 친수성 용매를 섞은 것을 사용해도 좋다. 무기 입자와 유기 합성 수지를 적어도 함유하는 내열성 다공층용 도공 분산액을 제작하는 방법은 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 볼 밀, 비즈 밀, 유성 볼 밀, 진동 볼 밀, 샌드 밀, 코로이드 밀, 롤 밀, 고속 임펠러 분산, 디스퍼저, 호모지나이저, 플래니터리 믹서 및 유성식 혼련기, 초음파 분산, 교반 날개 등에 의한 기계 교반 등을 들 수 있다. 본원 발명의 구성요소의 하나인 무기 입자 중 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B) 개수를 5.0개 이하로 하기 위해서는 본 공정에서 무기 입자의 갈라짐, 및 깨짐이 될 수 있는 한 발생하지 않는 마일드 분산인 것이 바람직하다. 분산이 과도하면 무기 입자(A)가 갈라짐으로써, 새롭게 많은 활성면이 노출되거나, 100nm 이하의 입자(B)가 새롭게 많이 생성되고, 갈라짐에 의해 생성된 상기 활성면에 입자(B)가 무기 입자(A)의 활성면에 끌어 당겨져서 부착되는 경우가 있다. 마일드 분산이면, 무기 입자(A)가 갈라짐으로써 생기는 새로운 활성면의 생성이나, 갈라짐에 의해 새롭게 생성되는 입자(B)의 수를 적게 할 수 있고, 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B) 개수를 5.0개 이하로 할 수 있다.In the step (a), it is preferable to use water as a dispersion medium. A mixture of water and a hydrophilic solvent such as methanol, ethanol, or N-methylpyrrolidone may be used as a dispersion medium as long as the dispersion stability of the coating dispersion for the heat-resistant porous layer is not impaired. A known method can be used as a method for producing a coating dispersion for a heat-resistant porous layer containing at least inorganic particles and an organic synthetic resin. For example, ball mills, bead mills, planetary ball mills, vibratory ball mills, sand mills, colloid mills, roll mills, high-speed impeller dispersion, dispersers, homogenizers, planetary mixers and planetary kneaders, ultrasonic dispersion , mechanical stirring with stirring blades, and the like. Among the inorganic particles, which are one of the components of the present invention, in order to reduce the number of particles (B) having a particle size of 100 nm or less attached to the surface of the inorganic particles (A) having a particle size of 0.3 μm or more to 5.0 or less, in this step, the number of inorganic particles It is preferable that it is a mild dispersion in which cracking and cracking do not occur as long as possible. If the dispersion is excessive, the inorganic particles (A) are cracked, so that many active surfaces are newly exposed, or a large number of newly formed particles (B) of 100 nm or less are formed, and the inorganic particles (B) are formed on the active surface generated by the cracking. There are cases where it is attracted and attached to the active surface of (A). Mild dispersion can reduce the generation of new active surfaces generated by cracking of inorganic particles (A) and the number of newly formed particles (B) by cracking, and the surface of inorganic particles (A) having a particle diameter of 0.3 µm or more. The number of particles (B) with a particle diameter of 100 nm or less adhering to may be 5.0 or less.

여기에서 말하는 마일드 분산이란 응집 상태에 있는 무기 입자를 분산매에 분산시키는 공정에 있어서, 입자에 과잉의 에너지를 주지 않고, 무기 입자의 1차 입자의 사이즈, 형상, 결정 구조, 표면상태 등을 유지한 채 분산시킨 상태이며, 구체적으로는 예를 들면, 비즈 밀 분산 장치를 사용할 경우, 비즈 지름이 보다 작은 비즈를 사용하거나, 비즈 비중이 보다 작은 비즈를 사용함으로써 마일드 분산 상태를 얻을 수 있다.Mild dispersion as used herein means that in the process of dispersing inorganic particles in an agglomerated state into a dispersion medium, excessive energy is not applied to the particles, and the size, shape, crystal structure, surface state, etc. of the primary particles of the inorganic particles are maintained. A mild dispersion state can be obtained by using beads having a smaller bead diameter or using beads having a smaller specific gravity of the beads when using a bead mill dispersing device.

상기 공정(b)에 있어서, 폴리올레핀 다공질막의 적어도 편면 또는 양면에 내열성 다공층용 도공 분산액을 코팅하는 방법은 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 리버스롤 코트법, 그라비어 코트법, 소경 그라비어 코터법, 키스 코트법, 롤 브러시법, 에어나이프 코트법, 마이어바 코트법, 파이프 닥터법, 블레이드 코트법 및 다이 코트법 등을 들 수 있고, 이들의 방법은 단독 또는 조합해서 행할 수 있다.In the step (b), a known method can be used for coating at least one side or both sides of the polyolefin porous film with the coating dispersion for the heat-resistant porous layer. Examples include reverse roll coating method, gravure coating method, small diameter gravure coating method, kiss coating method, roll brush method, air knife coating method, Meyerba coating method, pipe doctor method, blade coating method, and die coating method. These methods can be used alone or in combination.

본 발명의 실시형태에 따른 전지용 세퍼레이터는 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-아연전지, 은-아연전지, 리튬 이온 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지, 및 리튬-유황전지 등의 이차전지 등의 전지용 세퍼레이터로서 사용할 수 있다. 특히, 리튬 이온 이차전지의 세퍼레이터로서 사용하는 것이 바람직하다.The battery separator according to an embodiment of the present invention is a secondary battery such as a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-zinc battery, a silver-zinc battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, and a lithium-sulfur battery, etc. It can be used as a separator for batteries of In particular, it is preferable to use as a separator of a lithium ion secondary battery.

실시예Example

이하, 실시예를 나타내어서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 조금도 제한되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 측정값은 이하의 방법으로 얻은 값이다.Hereinafter, examples are shown and specifically described, but the present invention is not limited in any way by these examples. In addition, the measured value in an Example is the value obtained by the following method.

1.무기 입자의 입자지름(㎛)1. Particle diameter of inorganic particles (μm)

무기 입자의 입자지름은 JISZ8825(2013)에 따라 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치((주)호리바 세이사쿠쇼제, LA-960V2)를 사용해서 이하의 물성값을 측정했다.The particle diameter of the inorganic particles measured the following physical property values using a laser diffraction type particle size distribution analyzer (LA-960V2 manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.) according to JISZ8825 (2013).

1)체적 기준 적산율이 50%일 때의 입자지름 D50(㎛)1) Particle diameter D50 (μm) when volume-based integration rate is 50%

2.무기 입자(A) 표면에 부착되는 입자(B)의 개수2. The number of particles (B) attached to the surface of inorganic particles (A)

주사형 전자현미경(니폰 덴시 가부시키가이샤제, 형식 JSM-6700F, 이하, SEM이라고 한다)을 사용하고, 가속 전압 2.0kV로, 전지용 세퍼레이터의 표면에 형성된 내열성 다공층의 무기 입자를 30,000배로 관찰하여 얻어진 반사 전자상(BEI)을 촬영하고, 단축지름 0.3㎛ 이상인 입자를 무기 입자(A), 상기 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 단축지름 100nm 이하의 입자를 입자(B)로 했다. 임의로 무기 입자(A)를 20개 선택하고, 그 표면에 부착되는 입자(B)를 카운트세고, 그 평균값을 사사오입해서 소수점 1자리수로 나타냈다.Using a scanning electron microscope (manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd., model JSM-6700F, hereinafter referred to as SEM), at an accelerating voltage of 2.0 kV, the inorganic particles of the heat-resistant porous layer formed on the surface of the battery separator were observed at a magnification of 30,000 The resulting reflection electron image (BEI) was photographed, and particles having a short axis diameter of 0.3 μm or more were used as inorganic particles (A), and particles having a short axis diameter of 100 nm or less adhering to the surface of the inorganic particle (A) were used as particles (B). Twenty inorganic particles (A) were arbitrarily selected, and the number of particles (B) adhering to the surface was counted, and the average value was rounded to one decimal place.

3.두께(㎛)3. Thickness (㎛)

폴리올레핀 다공질막 및 전지용 세퍼레이터를 접촉식 막두께계((주)미쯔토요제 "라이트매칭" (등록상표) series18)를 사용해서 5점의 측정값을 평균함으로써 두께를 구했다. 초경구면 측정자 φ9.5mm를 사용하고, 가중 0.01N의 조건으로 측정했다. 또한, 내열성 다공층의 두께(㎛)는 전지용 세퍼레이터를 상기 슬러리에 포함되는 용매와 같은 액으로 세정하고, 내열성 다공층을 제거한 폴리올레핀 다공질막을 상기 접촉식 막두께계로 측정하고, 하기 계산식으로 얻었다.The thickness was determined by averaging the measured values of 5 points using a contact type film thickness meter ("Light Matching" (registered trademark) series 18 manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) for the polyolefin porous film and the battery separator. It was measured under conditions of a weight of 0.01 N using an ultra-hard spherical measuring ruler φ9.5 mm. In addition, the thickness (μm) of the heat-resistant porous layer was obtained by washing the battery separator with a liquid such as the solvent contained in the slurry, and measuring the polyolefin porous film from which the heat-resistant porous layer was removed with the contact type thickness meter, and obtained by the following calculation formula.

내열성 다공층의 두께(㎛)=전지용 세퍼레이터의 두께(㎛)-폴리올레핀 다공질막의 두께(㎛).The thickness of the heat-resistant porous layer (μm) = the thickness of the battery separator (μm) - the thickness of the polyolefin porous film (μm).

4.전지용 세퍼레이터의 열수축률(%)(내열성)4. Thermal contraction rate (%) of battery separator (heat resistance)

전지용 세퍼레이터의 내열성은 하기의 방법으로 전지용 세퍼레이터의 MD 방향(길이 방향)과 TD 방향(측면 방향)에 대해서 측정했다. 상세한 순서를 하기에 설명한다.The heat resistance of the battery separator was measured in the MD direction (longitudinal direction) and TD direction (lateral direction) of the battery separator by the following method. A detailed procedure is described below.

1)전지용 세퍼레이터 100mm×100mm의 크기로 3매 잘라내고, 투명한 유리 스케일(측정 정밀도 0.1mm)을 올리고, 전지용 세퍼레이터의 대면하는 2변의 중점끼리의 거리를 각각 MD 방향의 길이, TD 방향의 길이로서 계측하고, 초기 치수(mm)로 한다.1) Cut three battery separators with a size of 100 mm × 100 mm, put on a transparent glass scale (measurement accuracy of 0.1 mm), and measure the distance between the midpoints of the two facing sides of the battery separator as the length in the MD direction and the length in the TD direction, respectively. It is measured and used as the initial dimension (mm).

2)전지용 세퍼레이터를 A3 사이즈의 종이 2매로 끼우고, 온도 130℃로 한 오븐에 넣어 1시간 방치했다. 그 후, 전지용 세퍼레이터를 취출하여 30분 방랭했다.2) A battery separator was sandwiched between two sheets of A3 size paper, put in an oven at 130°C, and left to stand for 1 hour. Then, the separator for batteries was taken out and left to cool for 30 minutes.

3)전지용 세퍼레이터의 대면하는 2변의 중점끼리의 거리를 다시, 상기 유리 스케일로 측정하고, 수축후의 치수(mm)로 했다. 이 때의 측정 위치는 초기 치수를 측정한 위치와 같은 위치이며, 전지용 세퍼레이터의 단부가 컬되어 있었던 경우는 넓혀서 측정을 실시했다. 얻어진 초기 치수와, 수축후의 치수를 사용하고, 하기 계산식으로 MD 방향의 길이 및 TD 방향의 길이, 각각의 열수축률(%)을 얻었다.3) The distance between the midpoints of the two facing sides of the battery separator was again measured with the glass scale described above, and was taken as the dimension (mm) after shrinkage. The measurement position at this time is the same position as the position where the initial dimension was measured, and when the edge part of the battery separator was curled, it spread and measured. Using the obtained initial dimension and the dimension after shrinkage, the length in the MD direction and the length in the TD direction and the respective heat shrinkage rates (%) were obtained by the following calculation formula.

열수축률(%)={초기 치수(mm)-수축후의 치수(mm)}/초기 치수(mm)×100.Heat shrinkage rate (%) = {initial size (mm) - size after shrinkage (mm)}/initial size (mm) x 100.

5.전지용 세퍼레이터의 전해액의 습윤 퍼짐성5. Wet spreadability of the electrolyte of the battery separator

전지용 세퍼레이터의 전해액의 습윤 퍼짐성은 하기의 방법으로 측정했다. 상세한 순서를 하기에 설명한다.The wet spreadability of the electrolyte solution of the battery separator was measured by the following method. A detailed procedure is described below.

1)전지용 세퍼레이터 MD 100mm×100mm의 크기로 잘라내고, 이것을 측정 시료로 했다.1) A battery separator MD was cut out to a size of 100 mm x 100 mm, and this was used as a measurement sample.

2)온도 23℃, 노점온도-50℃의 드라이룸에 24시간 방치했다.2) It was left in a dry room with a temperature of 23°C and a dew point temperature of -50°C for 24 hours.

3)상기 드라이룸 내에서 내열다공막을 위로 해서 세퍼레이터의 MD 방향 양단으로부터 5mm를 각각 클립으로 주름이 들어가지 않도록 수평으로 파지했다.3) In the dry room, with the heat-resistant porous film facing up, 5 mm from both ends of the separator in the MD direction were held horizontally with clips so as not to enter wrinkles.

4)폴리카보네이트액을 측정액으로 하고, 마이크로 시린지를 사용해서 측정 액 0.5μL를 채취하고, 측정 시료에 천천히 적하했다.4) Using a polycarbonate liquid as a measurement liquid, 0.5 µL of the measurement liquid was collected using a micro syringe and slowly dripped onto the measurement sample.

5)측정액 적하로부터 8분 경과후의 측정 시료를 조건으로 촬영하고, 그 촬영상으로부터 시료액이 젖어 퍼진 액적의 면적(㎠)을 측정했다.5) The measurement sample was photographed 8 minutes after the measurement liquid was dropped, and the area (cm 2 ) of the droplet wetted and spread was measured from the photographed image.

(실시예 1)(Example 1)

[전지용 세퍼레이터의 제작][Production of Battery Separator]

표 1에 나타내는 입자 A(황산 바륨(망초법), D50=1.2㎛)를 100중량부, 폴리아크릴산계 분산제(SA/HAPS=85/15몰%의 코폴리머, Mw=6000) 0.5중량부(유효성분), 및 물을 첨가하여 0.1mm 지름의 알루미나 비즈(TB-1, 비즈 비중 3.9g/㎤, 다이메이 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)를 사용해서 비즈 밀 분산하고, 유효성분율이 60중량%인 분산액을 얻었다.100 parts by weight of the particles A shown in Table 1 (barium sulfate (forget-me-not method), D50 = 1.2 μm), 0.5 parts by weight of a polyacrylic acid-based dispersant (SA/HAPS = 85/15 mol% copolymer, Mw = 6000) active ingredient), and water were added, followed by bead mill dispersion using 0.1 mm diameter alumina beads (TB-1, specific gravity of beads 3.9 g/cm 3 , manufactured by Daimei Chemical Industry Co., Ltd.), and the active ingredient ratio was 60 weight % dispersion was obtained.

얻어진 분산액에 증점제로서, 중화도가 50%인 폴리아크릴산의 나트륨 부분 중화물(쇼와 덴코(주)제, 비스코메이트 NP-700) 1.5중량부, 바인더로서, 아크릴 에멀전(쇼와 덴코(주)제, 폴리졸AP-4735) 3.0중량(유효성분), 습윤제(산노프코사제, 상품명 「SN 웨트 366」) 0.5중량부(유효성분), 및 물을 첨가하여 교반하고, 고형분율이 50중량%인 도공액을 제작했다.To the obtained dispersion, as a thickener, 1.5 parts by weight of sodium partially neutralized polyacrylic acid having a degree of neutralization of 50% (Biscomate NP-700, manufactured by Showa Denko Co., Ltd.), as a binder, an acrylic emulsion (Showa Denko Co., Ltd.) Polyzol AP-4735) 3.0 weight (active ingredient), wetting agent (manufactured by Sanofco, trade name "SN Wet 366") 0.5 weight part (active ingredient), and water were added and stirred, and the solid content was 50 weight % coating solution was produced.

얻어진 도공액을 표 2에 나타내는 폴리에틸렌 다공질막 a(두께 10㎛, 도레이(주)제 "SETELA" (등록상표))의 편면(1면)에 마이크로 그라비아법으로 도포, 건조하고, 두께 4㎛의 내열성 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터를 제작했다.The obtained coating solution was applied to one side (one side) of a polyethylene porous film a (thickness 10 μm, “SETELA” (registered trademark) manufactured by Toray Co., Ltd.) shown in Table 2 by the microgravure method, and dried to obtain a thickness of 4 μm. A battery separator having a heat-resistant porous layer was produced.

제작한 전지용 세퍼레이터에 대해서, 내열성 다공층 두께, 무기 입자(A) 표면에 부착되는 입자(B)의 개수, 세퍼레이터의 열수축률(%) 및 전해액의 습윤 퍼짐성의 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.For the prepared battery separator, the thickness of the heat-resistant porous layer, the number of particles (B) adhering to the surface of the inorganic particles (A), the thermal contraction rate (%) of the separator, and the wet spreadability of the electrolyte were evaluated, and the results are shown in Table 3. shown in

(실시예 2, 3, 비교예 1∼4)(Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 to 4)

실시예 1의 입자 A를 표 1에 나타내는 입자 B∼G로 바꾼 이외는 실시예 1과 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.A battery separator was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the particle A of Example 1 was replaced with the particles B to G shown in Table 1, and the results were shown in Table 3.

(실시예 4)(Example 4)

실시예 1의 비즈 밀 분산을 초음파 호모지나이저(24kHz, 혼지름 14mmΦ)에 의한 분산으로 바꾼 이외는 실시예 1과 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.A battery separator was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the bead mill dispersion of Example 1 was changed to dispersion by an ultrasonic homogenizer (24 kHz, 14 mm Φ), and the results were shown in Table 3.

(비교예 5)(Comparative Example 5)

실시예 1의 입자 A를 표 1에 나타내는 입자 D로 바꾸고, 실시예 4와 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.Particles A of Example 1 were replaced with Particles D shown in Table 1, and battery separators were prepared and evaluated in the same manner as in Example 4, and the results were shown in Table 3.

(비교예 6)(Comparative Example 6)

실시예 1의 0.1mm 지름의 알루미나 비즈를 1.0mm 지름의 지르코니아 비즈(도레이 세럼(등록상표) 비즈, 비즈 비중 6.0g/㎤ 도레이 가부시키가이샤제)로 바꾼 이외는 실시예 1과 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.A battery separator was prepared in the same manner as in Example 1 except that the 0.1 mm diameter alumina beads of Example 1 were replaced with 1.0 mm diameter zirconia beads (Toray Serum (registered trademark) beads, specific gravity of beads: 6.0 g/cm 3 manufactured by Toray Corp.) It was produced, evaluated, and the results are shown in Table 3.

(실시예 5∼7)(Examples 5 to 7)

실시예 1의 폴리에틸렌 다공질막 a를 표 2에 나타내는 폴리에틸렌 다공질막 b∼d로 바꾼 이외는 실시예 1과 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.A battery separator was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polyethylene porous film a of Example 1 was replaced with the polyethylene porous films b to d shown in Table 2, and the results were shown in Table 3.

(실시예 8)(Example 8)

표 1에 나타내는 입자 H를 100중량부와, 폴리비닐알콜(덴카 가부시키가이샤제, K-17C)을 1.5중량부(유효성분) 및 물을 첨가하고, 실시예 1과 마찬가지로 비즈 밀 분산하고, 유효성분율이 40중량%인 분산액을 얻었다. 이어서, 실시예 1과 마찬가지로 전지용 세퍼레이터를 제작하고, 평가를 실시하고, 결과를 표 3에 나타냈다.100 parts by weight of the particles H shown in Table 1, 1.5 parts by weight (active ingredient) of polyvinyl alcohol (K-17C, manufactured by Denka Co., Ltd.) and water were added, and dispersed in a bead mill in the same manner as in Example 1, A dispersion liquid having an active ingredient ratio of 40% by weight was obtained. Next, in the same manner as in Example 1, battery separators were produced and evaluated, and the results are shown in Table 3.

표 3으로부터 명백하듯이, 실시예 1로부터 실시예 8의 전지용 세퍼레이터는 세퍼레이터의 열수축률(%) 및 전해액의 습윤 퍼짐성이 양호했다.As is clear from Table 3, the battery separators of Examples 1 to 8 had good thermal shrinkage (%) of the separator and good wet spreadability of the electrolyte solution.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

본 발명의 세퍼레이터는 리튬 이온 전지 등의 비수전해질 전지에 바람직하게 사용되는 배터리용 세퍼레이터로서 적합하게 사용할 수 있다.The separator of the present invention can be suitably used as a battery separator preferably used for non-aqueous electrolyte batteries such as lithium ion batteries.

1 무기 입자(A)
2 입자(B)
1 Inorganic Particles (A)
Particle 2 (B)

Claims (5)

폴리올레핀 다공질막과, 상기 다공질막의 적어도 편면에 형성된 내열성 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서,
상기 내열성 다공층은 무기 입자와 유기 합성 수지 성분을 포함하고,
상기 무기 입자 중 입자지름이 0.3㎛ 이상인 무기 입자(A) 표면에 부착되어 있는 입자지름 100nm 이하의 입자(B)가 5.0개 이하인 것으로 하는 전지용 세퍼레이터.
여기서 무기 입자(A)에 부착되어 있는 입자(B)의 개수는 주사형 전자현미경으로 전지용 세퍼레이터의 표면에 형성된 내열성 다공층의 무기 입자를 30,000배로 관찰해서 얻어진 상의, 세로 2㎛, 가로 2㎛의 범위로부터 임의로 선택되는 무기 입자(A) 20개에 부착되어 있는 입자(B)의 개수를 세어서 무기 입자(A) 1개당 평균 부착수이다.
A battery separator having a polyolefin porous film and a heat-resistant porous layer formed on at least one side of the porous film,
The heat-resistant porous layer includes inorganic particles and an organic synthetic resin component,
A battery separator in which the number of particles (B) having a particle size of 100 nm or less adhering to the surface of inorganic particles (A) having a particle size of 0.3 μm or more among the inorganic particles is 5.0 or less.
Here, the number of particles (B) adhering to the inorganic particles (A) is the image obtained by observing the inorganic particles of the heat-resistant porous layer formed on the surface of the battery separator at a magnification of 30,000 times with a scanning electron microscope, 2 μm in length and 2 μm in width. It is the average number of attachments per inorganic particle (A) by counting the number of particles (B) adhering to 20 inorganic particles (A) arbitrarily selected from the range.
제 1 항에 있어서,
상기 무기 입자가 침강성 황산 바륨인 전지용 세퍼레이터.
According to claim 1,
A battery separator in which the inorganic particles are precipitated barium sulfate.
제 2 항에 있어서,
상기 침강성 황산 바륨이 망초법에 의해 합성된 입자인 전지용 세퍼레이터.
According to claim 2,
A separator for a battery in which the precipitated barium sulfate is a particle synthesized by the sulphate method.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내열성 다공층에 포함되는 상기 무기 입자 성분과 상기 유기 합성 수지 성분의 합계를 100중량%로 했을 때,
상기 무기 입자가 50중량% 이상 99중량%의 비율로 함유되는 전지용 세퍼레이터.
According to any one of claims 1 to 3,
When the total of the inorganic particle component and the organic synthetic resin component contained in the heat-resistant porous layer is 100% by weight,
A battery separator in which the inorganic particles are contained in an amount of 50% by weight or more and 99% by weight.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 합성 성분이,
(메타)아크릴산 공중합 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리(메타)아라미드 수지의 군으로부터 선택되는 1개 이상을 함유하는 전지용 세퍼레이터.
According to any one of claims 1 to 4,
The organic synthetic component,
At least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid copolymer resins, polyacrylamide resins, polyvinylidene fluoride resins, polyvinyl alcohol resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyamide resins, and poly(meth)aramid resins. A battery separator containing a.
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