KR20230097903A - Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same - Google Patents
Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230097903A KR20230097903A KR1020210187850A KR20210187850A KR20230097903A KR 20230097903 A KR20230097903 A KR 20230097903A KR 1020210187850 A KR1020210187850 A KR 1020210187850A KR 20210187850 A KR20210187850 A KR 20210187850A KR 20230097903 A KR20230097903 A KR 20230097903A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- separator
- battery cell
- cylindrical battery
- electrode assembly
- inorganic particles
- Prior art date
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims description 60
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 53
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 45
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 43
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 claims description 35
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 9
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 7
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 3
- 238000010294 electrolyte impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 3
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 2
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910019483 (LiAlTiP)xOy Inorganic materials 0.000 description 1
- KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-5-bromo-2h-indol-3-one Chemical compound BrC1=CC=C2N(C(=O)C)CC(=O)C2=C1 KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCKPLVGWGCWOMD-YYEYMFTQSA-N 3-[[(2r,3r,4s,5r,6r)-6-[(2s,3s,4r,5r)-3,4-bis(2-cyanoethoxy)-2,5-bis(2-cyanoethoxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-3,4,5-tris(2-cyanoethoxy)oxan-2-yl]methoxy]propanenitrile Chemical compound N#CCCO[C@H]1[C@H](OCCC#N)[C@@H](COCCC#N)O[C@@]1(COCCC#N)O[C@@H]1[C@H](OCCC#N)[C@@H](OCCC#N)[C@H](OCCC#N)[C@@H](COCCC#N)O1 XCKPLVGWGCWOMD-YYEYMFTQSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018626 Al(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017089 AlO(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017008 AsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006310 Asahi-Kasei Polymers 0.000 description 1
- BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N Butylate Chemical compound CCSC(=O)N(CC(C)C)CC(C)C BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010014415 Electrolyte depletion Diseases 0.000 description 1
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013043 Li3PO4-Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013035 Li3PO4-Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012810 Li3PO4—Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012797 Li3PO4—Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- MKGYHFFYERNDHK-UHFFFAOYSA-K P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[Li+] Chemical compound P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[Li+] MKGYHFFYERNDHK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PPVYRCKAOVCGRJ-UHFFFAOYSA-K P(=S)([O-])([O-])[O-].[Ge+2].[Li+] Chemical compound P(=S)([O-])([O-])[O-].[Ge+2].[Li+] PPVYRCKAOVCGRJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910020213 PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229910020210 Pb(Mg3Nb2/3)O3—PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910020346 SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- CVJYOKLQNGVTIS-UHFFFAOYSA-K aluminum;lithium;titanium(4+);phosphate Chemical compound [Li+].[Al+3].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O CVJYOKLQNGVTIS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 230000007775 late Effects 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000664 lithium aluminum titanium phosphates (LATP) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CASZBAVUIZZLOB-UHFFFAOYSA-N lithium iron(2+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Fe+2].[Li+] CASZBAVUIZZLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000659 lithium lanthanum titanates (LLT) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical compound [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229940068984 polyvinyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BHZCMUVGYXEBMY-UHFFFAOYSA-N trilithium;azanide Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[NH2-] BHZCMUVGYXEBMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
복수의 기공을 갖는 분리막으로서, 상기 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 분리막, 이를 포함하는 전극 조립체, 및 원통형 배터리 셀이 제시된다.A separation membrane having a plurality of pores, which is divided into an upper portion, a central portion, and a lower portion in the transverse direction (TD) of the separation membrane, wherein the pore size of the central portion is smaller than the pore size of the upper and lower portions. Separation membrane, An electrode assembly including the same, and a cylindrical battery cell are presented.
Description
본 발명은 분리막, 이를 포함하는 전극 조립체, 및 원통형 배터리 셀에 관한 것으로서, 구체적으로 전해액에 대한 함침성이 개선된 분리막, 이를 포함하는 전극 조립체, 및 원통형 배터리 셀에 관한 것이다.The present invention relates to a separator, an electrode assembly including the same, and a cylindrical battery cell, and more particularly, to a separator having improved impregnability to an electrolyte solution, an electrode assembly including the separator, and a cylindrical battery cell.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. Secondary batteries, which are highly applicable to each product group and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) driven by an electrical driving source. It is universally applied.
이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.These secondary batteries have not only the primary advantage of significantly reducing the use of fossil fuels, but also the advantage of not generating any by-products due to the use of energy, so they are attracting attention as a new energy source for eco-friendliness and energy efficiency improvement.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수 및 전기적 연결 형태는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Currently, types of secondary batteries widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and the like. The operating voltage of such a unit secondary battery cell, that is, a unit battery cell is about 2.5V to 4.5V. Therefore, when an output voltage higher than this is required, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series. In addition, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to a charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack and the type of electrical connection may be variously set according to a required output voltage and/or charge/discharge capacity.
한편, 단위 이차 전지 셀의 종류로서, 원통형, 각형 및 파우치형 배터리 셀이 알려져 있다. 원통형 배터리 셀의 경우, 양극과 음극 사이에 절연체인 분리막을 개재하고 이를 권취하여 젤리롤 형태의 전극 조립체를 형성하고, 이를 전지 캔 내부에 삽입하고, 전해액을 주입하여 전지를 구성한다. 그리고 상기 양극 및 음극 각각의 무지부에는 스트립 형태의 전극 탭이 연결될 수 있으며, 전극 탭은 전극 조립체와 외부로 노출되는 전극 단자 사이를 전기적으로 연결시킨다. 참고로, 양극 전극 단자는 전지 캔의 개방구를 밀봉하는 밀봉체의 캡 플레이트이고, 음극 전극 단자는 전지 캔이다.Meanwhile, as types of unit secondary battery cells, cylindrical, prismatic, and pouch-type battery cells are known. In the case of a cylindrical battery cell, a separator, which is an insulator, is interposed between a positive electrode and a negative electrode, and a jelly roll-shaped electrode assembly is formed by winding the separator, which is inserted into a battery can, and an electrolyte is injected to configure the battery. An electrode tab in the form of a strip may be connected to the non-coated portion of each of the positive and negative electrodes, and the electrode tab electrically connects the electrode assembly and an electrode terminal exposed to the outside. For reference, the positive electrode terminal is a cap plate of a sealing body sealing the opening of the battery can, and the negative electrode terminal is the battery can.
이러한 원통형 배터리 셀에서는 전해액의 상당량이 캡 플레이트와 연결되는 전지 캔의 상부와, 전지 캔의 하부(바닥부)에 고여 있게 되고, 이 캔의 상부 및 하부와 거리가 먼 전극 조립체의 폭방향 중간 부분의 함침이 잘 되지 않는 경향이 있다. 이러한 전해액의 함침이 잘 되지 않는 전극 조립체의 중간 부분에 위치하는 전극에서는 전해액 고갈에 의한 리튬 플레이팅 현상(Li plating)이 생기고 이는 셀 성능을 저하 시킬 수 있다.In such a cylindrical battery cell, a significant amount of the electrolyte is stored in the upper part of the battery can connected to the cap plate and the lower part (bottom part) of the battery can, and the middle part in the width direction of the electrode assembly is far from the upper and lower parts of the can. impregnation tends to be poor. In the electrode located in the middle of the electrode assembly where the electrolyte is not well impregnated, lithium plating occurs due to electrolyte depletion, which may degrade cell performance.
따라서, 원통형 배터리 셀에서 전극 조립체에 전해액의 함침성을 개선 시키는 시도가 요구된다. Therefore, attempts to improve the impregnation of the electrolyte into the electrode assembly in the cylindrical battery cell are required.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and the technical problems that have been requested from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 전해액 함침 성능이 개선된 분리막을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to provide a separator with improved electrolyte impregnation performance.
전해액 함침 성능이 개선된 분리막을 포함하는 전극 조립체를 원통형 배터리 셀에 채용하여 원통형 배터리 셀 내의 전해액 결핍 영역이 개선된 원통형 배터리 셀을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a cylindrical battery cell in which an electrolyte deficient region in a cylindrical battery cell is improved by employing an electrode assembly including a separator with improved electrolyte impregnation performance in a cylindrical battery cell.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예의 분리막이 제공된다.In order to achieve this object, according to an aspect of the present invention, a separation membrane of the following embodiment is provided.
제1 구현예에 따르면,According to the first embodiment,
복수의 기공을 갖는 분리막으로서,As a separator having a plurality of pores,
상기 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 분리막이 제공된다.The separation membrane is divided into an upper part, a central part, and a lower part in the transverse direction (TD) of the separator, and the pore size of the central part is smaller than the pore size of the upper part and the lower part.
제2 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서, According to the second embodiment, in the first embodiment,
상기 분리막이 상기 분리막이 다공성 고분자 기재일 수 있다.The separator may be a porous polymer substrate.
제3 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서, According to the third embodiment, in the first embodiment,
상기 분리막이 다공성 고분자 기재; 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층;을 포함할 수 있다.The separator is a porous polymer substrate; and a porous coating layer having a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of the porous polymer substrate.
제4 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서, According to the fourth embodiment, in the first embodiment,
상기 분리막이 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층(freestanding형)으로만 이루어질 수 있다.The separator may be formed of only a porous coating layer (freestanding type) including a binder polymer and inorganic particles.
제5 구현예에 따르면, According to the fifth embodiment,
양극판, 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체로서,A jelly roll-type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive and negative electrode plates are wound in one direction,
상기 분리막이 제1 구현예 내지 제4 구현예 중 어느 한 구현예의 분리막인 것을 특징으로 하는 전극 조립체가 제공된다.An electrode assembly is provided, characterized in that the separator is the separator of any one of the first to fourth embodiments.
제6 구현예에 따르면, According to the sixth embodiment,
양극판, 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체; A jelly roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction;
상기 전극 조립체가 수납되는 전지 캔; a battery can in which the electrode assembly is accommodated;
상기 전지 캔에 주입된 전해액; 및 an electrolyte solution injected into the battery can; and
상기 전지 캔의 개방 단부를 밀봉하는 밀봉체를 포함하고, A sealing body for sealing the open end of the battery can,
상기 분리막이 제1 구현예 내지 제4 구현예 중 어느 한 구현예의 분리막인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀이 제공된다.A cylindrical battery cell is provided, characterized in that the separator is the separator of any one of the first to fourth embodiments.
제7 구현예에 따르면, 제6 구현예에 있어서, According to the seventh embodiment, in the sixth embodiment,
상기 전극 조립체의 젤리롤 타입의 최외측 및 최내측 중 적어도 1 이상에 분리막이 더 배치되어 권취될 수 있다.A separator may be further disposed and wound on at least one of the outermost and innermost sides of the jelly roll type of the electrode assembly.
제8 구현예에 따르면, 제6 구현예 또는 제7 구현예에 있어서, According to the eighth embodiment, in the sixth or seventh embodiment,
상기 전극 조립체의 분리막의 상단부와 하단부가 상기 전지 캔의 상측과 하측 방향으로 각각 배치될 수 있다.Upper and lower ends of the separator of the electrode assembly may be disposed in the upper and lower directions of the battery can, respectively.
제9 구현예에 따르면, 제6 구현예 내지 제8 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to the ninth embodiment, in any one of the sixth to eighth embodiments,
상기 원통형 배터리 셀은 폼 팩터의 비가 0.4 이상일 수 있다.The cylindrical battery cell may have a form factor ratio of 0.4 or greater.
제10 구현예에 따르면, 제6 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to the tenth embodiment, in any one of the sixth to ninth embodiments,
상기 원통형 배터리 셀은 46110 셀, 48750 셀, 48110 셀, 48800 셀 또는 46800 셀일 수 있다.The cylindrical battery cells may be 46110 cells, 48750 cells, 48110 cells, 48800 cells or 46800 cells.
제11 구현예에 따르면, 제6 구현예 내지 제10 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to the eleventh embodiment, in any one of the sixth to tenth embodiments,
상기 원통형 배터리 셀은 전극 탭을 포함하지 않는 탭-리스(Tab-less) 구조의 전지일 수 있다.The cylindrical battery cell may have a tab-less structure that does not include electrode tabs.
제12 구현예에 따르면, 제6 구현예 내지 제11 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,According to the twelfth embodiment, in any one of the sixth to eleventh embodiments,
상기 양극판 및 음극판은 각각 활물질층이 형성되지 않은 무지부를 포함하고, The positive electrode plate and the negative electrode plate each include a non-coated portion on which an active material layer is not formed,
상기 전극 조립체의 상단 및 하단에 각각 양극판 무지부 및 음극판 무지부가 위치하고, A positive electrode uncoated portion and a negative electrode uncoated portion are located at the upper and lower ends of the electrode assembly, respectively,
상기 양극판 무지부 및 음극판 무지부에 집전 플레이트가 결합되어 있고, A current collecting plate is coupled to the positive electrode uncoated portion and the negative electrode uncoated portion,
상기 집전 플레이트가 전극 단자와 연결될 수 있다.The current collecting plate may be connected to an electrode terminal.
본 발명의 일 구현예에 따른 분리막은 폭 방향으로 상부 및 하부의 기공 크기 보다 중앙부의 기공 크기가 더 작은 삼중 기공 구조를 가짐에 따라, 모세관 현상과 유사한 방식으로 분리막 중앙부로 전해액 공급이 원활해질 수 있다.As the separator according to one embodiment of the present invention has a triple pore structure in which the pore size of the central portion is smaller than the pore sizes of the upper and lower portions in the width direction, the supply of the electrolyte to the central portion of the separator can be facilitated in a manner similar to the capillary phenomenon. there is.
이러한 분리막을 전극 조립체로 채용한 원통형 배터리 셀은 전극 조립체의 전극의 폭방향 중간 부분의 전해액 함침 성능을 향상시켜 전해액 고갈로 인하여 원통형 배터리 셀의 중앙부에서 발생하는 리튬 플레이팅 현상을 억제할 수 있다. 또한, 원통형 배터리 셀 내부로의 전해액 주액 공정 시간을 대폭 단축시켜 생산량을 증대시킬 수 있다.A cylindrical battery cell employing such a separator as an electrode assembly can improve the electrolyte impregnation performance of the middle portion of the electrode of the electrode assembly in the width direction, thereby suppressing the lithium plating phenomenon that occurs in the center portion of the cylindrical battery cell due to electrolyte exhaustion. In addition, the amount of production can be increased by significantly shortening the process time for injecting the electrolyte into the cylindrical battery cell.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 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 구현예에 따른 분리막을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막의 표면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막을 포함하는 젤리롤 형태의 전극 조립체를 나타내는 모식도이다.
도 4는 종래 기술의 원통형 배터리 셀의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 5는 종래 기술의 원통형 배터리 셀에서 전해액 과잉 영역과 결필 영역을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 원통형 배터리 셀의 단면을 나타내는 모식도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the contents of the above-described invention, so the present invention is limited to those described in the drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a perspective view showing a separation membrane according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing the surface of a separation membrane according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing an electrode assembly in the form of a jelly roll including a separator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a cross section of a conventional cylindrical battery cell.
5 is a schematic diagram showing an electrolyte excess region and a deficiency region in a conventional cylindrical battery cell.
6 is a schematic diagram showing a cross section of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
본 발명의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the present invention,
복수의 기공을 갖는 분리막으로서,As a separator having a plurality of pores,
상기 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 분리막이 제공된다.The separation membrane is divided into an upper part, a central part, and a lower part in the transverse direction (TD) of the separator, and the pore size of the central part is smaller than the pore size of the upper part and the lower part.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막의 표면을 나타내는 모식도이다.1 is a perspective view showing a separation membrane according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the surface of the separation membrane according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막(10)은 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부(11), 중앙부(12), 하단부(13)로 구획되고, 상기 상단부(11), 중앙부(12), 하단부(13)는 모두 복수의 기공(11a, 12a, 13a)을 가진다. 이때, 분리막(10)의 중앙부(12)에 포함되어 있는 중앙부 기공(12a)의 기공 크기가 분리막(10)의 상단부(11) 및 하단부(13)에 포함되어 있는 상단부 기공(11a)과 하단부 기공(13a)의 기공 크기 보다 작다. Referring to FIG. 1, the
본 발명의 일 구현예에 따른 분리막(10)은 이와 같이 횡방향의 상하단부와 대비하여 중앙부의 기공 크기가 작게 제어되는 삼중 기공 구조를 구비함으로써, 모세관 현상과 유사한 방식으로 분리막의 상하단부에서 중앙부 방향(E1, E2)으로 전해액 공급이 원활해져 분리막의 전해액 함침성이 크게 개선될 수 있다. The
상기 분리막은 3가지 형태일 수 있다.The separator may be of three types.
첫번째, 상기 분리막은 다공성 고분자 기재일 수 있다.First, the separator may be a porous polymer substrate.
두번째, 상기 분리막은 다공성 고분자 기재; 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층;을 포함할 수 있다.Second, the separator is a porous polymer substrate; and a porous coating layer having a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of the porous polymer substrate.
세번째, 상기 분리막이 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층(freestanding형)으로만 이루어질 수 있다.Thirdly, the separator may be made of only a porous coating layer (freestanding type) including a binder polymer and inorganic particles.
이때, 상기 분리막이 다공성 고분자 기재로 이루어지는 첫번째 형태인 경우에는 분리막의 횡방향으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 다공성 고분자 기재의 중앙부의 기공 크기가 상기 다공성 고분자 기재의 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작다.At this time, in the case of the first type in which the separator is made of a porous polymer substrate, the separator is divided into upper, central, and lower portions in the transverse direction, and the pore size of the central portion of the porous polymer substrate is the pore size of the upper and lower portions of the porous polymer substrate smaller than
상기 분리막이 다공성 고분자 기재와 다공성 코팅층을 포함하는 두번째 형태인 경우에는 분리막의 횡방향으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 다공성 고분자 기재와 다공성 코팅층의 중앙부의 기공 크기가 모두 상기 다공성 고분자 기재와 다공성 코팅층의 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작다.In the case where the separator is of the second type including a porous polymer substrate and a porous coating layer, the separator is partitioned into upper, central, and lower portions in the transverse direction, and both the porous polymer substrate and the porous coating layer have pore sizes equal to those of the porous polymer substrate. It is smaller than the pore size of the upper and lower portions of the porous coating layer.
또한, 상기 분리막이 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층(freestanding형)으로만 이루어진 세번째 형태인 경우에는 분리막의 횡방향으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 다공성 코팅층의 중앙부의 기공 크기가 상기 다공성 코팅층의 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작다.In addition, in the case where the separator is a third type consisting of only a porous coating layer (freestanding type) having a binder polymer and inorganic particles, the separator is divided into upper, central, and lower portions in the transverse direction, and the pore size of the central portion of the porous coating layer is It is smaller than the pore size of the upper and lower portions of the porous coating layer.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 다공성 고분자 기재는 기공을 갖는 구조라면 한정되지 아니하며, 다공성 고분자 기재일 수 있고, 구체적으로 다공성 고분자 필름 기재 또는 다공성 고분자 부직포 기재일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the porous polymer substrate is not limited as long as it has a structure having pores, and may be a porous polymer substrate, specifically a porous polymer film substrate or a porous polymer nonwoven fabric substrate.
상기 다공성 고분자 필름 기재로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀고분자로 이루어진 다공성 고분자 필름일 수 있으며, 이러한 올레핀고분자 다공성 고분자 필름 기재는 예를 들어 80 내지 130 ℃의 온도에서 셧다운 기능을 발현한다. The porous polymer film substrate may be a porous polymer film made of an olefin polymer such as polyethylene or polypropylene, and the porous polymer film substrate of the olefin polymer exhibits a shutdown function at a temperature of, for example, 80 to 130 °C.
이때, 상기 다공성 고분자 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 올레핀고분자계 고분자를 각각 단독 또는 이들의 2종 이상 혼합한 고분자 또는 이들의 유도체로 형성될 수 있다. At this time, the porous polymer film is a mixture of polyethylene such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, and ultra high molecular weight polyethylene, olefin polymers such as polypropylene, polybutylene, and polypentene, respectively, or two or more thereof. It may be formed of a polymer or a derivative thereof.
이러한 다공성 고분자 기재로 적용될 수 있는 올레핀고분자 다공성 고분자 필름의 시판중인 대표적인 예로는, 습식 폴리에틸렌 계열 (Asahi-Kasei E-Materials, Toray, SK IE Technology, Shanghai Energy, Sinoma, Entek), 건식 폴리프로필렌 계열 (Shenzhen Senior, Cangzhou Mingzhu), 건식 폴리프로필렌/폴리에틸렌 다층 구조 계열 (Polypore, Ube) 등이 사용될 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. Representative commercially available examples of olefin polymer porous polymer films that can be applied as such a porous polymer substrate are wet polyethylene series (Asahi-Kasei E-Materials, Toray, SK IE Technology, Shanghai Energy, Sinoma, Entek), dry polypropylene series ( Shenzhen Senior, Cangzhou Mingzhu), dry polypropylene/polyethylene multilayer structure series (Polypore, Ube), etc. may be used, but are not limited thereto.
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재는 올레핀고분자 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 올레핀고분자, 폴리에스테르 등의 고분자 단독으로 또는 이들을 2종 이상 혼합한 고분자로 형성될 수도 있다. In addition, the porous polymer film substrate may be manufactured by molding into a film shape using various polymers such as polyester in addition to olefin polymers. In addition, the porous polymer film substrate may be formed in a structure in which two or more film layers are laminated, and each film layer may be formed of a polymer such as the above-described olefin polymer or polyester alone or a mixture of two or more thereof. may be
또한, 상기 다공성 고분자 필름 기재 및 다공성 부직포 기재는 상기와 같은 올레핀고분자계 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. In addition, the porous polymer film substrate and the porous non-woven fabric substrate are made of polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide ( polyamide), polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfide, polyethylenenaphthalene ), etc. may be formed of a polymer alone or a mixture thereof.
이러한 다공성 고분자 기재의 두께는 크게 제한이 없으나, 1 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하, 100 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께가 이러한 범위를 만족하는 경우, 기계적 물성을 유지하면서 저항층으로 작용하는 문제점을 개선할 수 있다.The thickness of the porous polymer substrate is not particularly limited, but may be 1 μm or more, 5 μm or more, 50 μm or less, or 100 μm or less. When the thickness satisfies this range, it is possible to improve the problem of acting as a resistance layer while maintaining mechanical properties.
상기 다공성 고분자 기재 중 기공 크기 및 기공도는 특별한 제한이 없으나, 기공도는 10 내지 95% 범위, 기공 크기(직경)는 0.1 내지 50 ㎛일 수 있다. 기공 크기 및 기공도가 이러한 범위를 만족하는 경우, 저항층으로 작용하는 문제가 방지되고, 기계적 물성을 유지할 수 있다. 또한, 상기 다공성 고분자 기재는 섬유 또는 막(membrane) 형태일 수 있다.The pore size and porosity of the porous polymer substrate are not particularly limited, but the porosity may be in the range of 10 to 95% and the pore size (diameter) may be in the range of 0.1 to 50 μm. When the pore size and porosity satisfy these ranges, the problem of acting as a resistance layer is prevented, and mechanical properties can be maintained. In addition, the porous polymer substrate may be in the form of fibers or membranes.
상기 다공성 코팅층은 상기 다공성 고분자 기재의 일면에 위치하고, 바인더 고분자 및 무기 입자를 포함한다.The porous coating layer is located on one side of the porous polymer substrate and includes a binder polymer and inorganic particles.
상기 무기 입자는, 무기 입자들간 빈 공간의 형성을 가능하게 하여 미세 기공을 형성하는 역할과 물리적 형태를 유지할 수 있는 일종의 스페이서(spacer) 역할을 겸하게 되고, 일반적으로 200이상의 고온이 되어도 물리적 특성이 변하지 않는 특성을 갖기 때문에, 형성된 유/무기 복합 다공성 필름이 탁월한 내열성을 갖는다.The inorganic particles serve as both a role of forming micropores by enabling the formation of empty spaces between inorganic particles and a role of a kind of spacer capable of maintaining a physical shape, and generally 200 Since the physical properties do not change even at high temperatures, the formed organic/inorganic composite porous film has excellent heat resistance.
따라서, 상기 분리막을 포함하는 리튬 이차전지에서는 고온, 과충전, 외부 충격 등의 내부 또는 외부 요인으로 인한 과도한 조건에 의해 전지 내부에서 다공성 고분자 기재가 파열되더라도, 다공성 코팅층에 의해 양 전극이 완전히 단락되기 어려우며, 만약 단락이 발생하더라도 단락된 영역이 크게 확대되는 것이 억제되어 전지의 안전성 향상이 도모될 수 있다.Therefore, in the lithium secondary battery including the separator, even if the porous polymer substrate is ruptured inside the battery due to excessive conditions caused by internal or external factors such as high temperature, overcharging, and external shock, it is difficult for both electrodes to be completely short-circuited by the porous coating layer. , Even if a short circuit occurs, the short circuit area is suppressed from greatly expanding, so that the safety of the battery can be improved.
이러한 무기 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 한정되지 않고, 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기 입자를 사용하는 경우, 전기화학소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.These inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable, that is, the inorganic particles that can be used in the present invention are oxidized and / Or it is not specifically limited as long as a reduction reaction does not occur. In particular, in the case of using inorganic particles having ion transport ability, since ion conductivity in an electrochemical device can be increased to improve performance, it is preferable that the ion conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, they are difficult to disperse during coating and increase in weight during battery manufacturing, so the density is preferably as small as possible. In addition, in the case of an inorganic material having a high permittivity, the ion conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the degree of dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt in the liquid electrolyte.
전술한 이유들로 인해, 상기 무기 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기 입자, 압전성(piezoelectricity)을 갖는 무기 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기 입자, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. For the reasons described above, the inorganic particles may be inorganic particles having a high dielectric constant having a dielectric constant of 5 or more or 10 or more, inorganic particles having piezoelectricity, inorganic particles having lithium ion transport ability, or mixtures thereof. .
상기 유전율 상수 5 이상인 무기 입자의 예로는 SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, SiC, AlO(OH), Mg(OH)2, Al(OH)3, AlN, 또는 이들의 혼합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , SiC, AlO(OH), Mg(OH) 2 , Al(OH) 3 , AlN, or mixtures thereof, but not limited thereto.
상기 압전성(piezoelectricity)을 갖는 무기 입자는 상압에서는 부도체이나, 일정 압력이 인가되었을 경우 내부 구조 변화에 의해 전기가 통하는 물성을 갖는 물질을 의미하는 것으로서, 유전율 상수가 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 한 면은 양으로, 반대편은 음으로 각각 대전됨으로써, 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 기능을 갖는 물질이다.The inorganic particles having piezoelectricity are insulators under normal pressure, but have properties that conduct electricity due to internal structural changes when a certain pressure is applied, and exhibit high permittivity characteristics with a dielectric constant of 100 or more. When a certain pressure is applied and stretched or compressed, an electric charge is generated, and one side is positively charged and the other side is negatively charged, respectively, so that a potential difference is generated between both sides.
상기와 같은 특징을 갖는 무기 입자를 사용하는 경우, 로컬 크러쉬(Local crush), 네일(Nail) 등의 외부 충격에 의해 양(兩) 전극의 내부 단락이 발생하는 경우 분리막에 코팅된 무기 입자로 인해 양극과 음극이 직접 접촉하지 않을 뿐만 아니라, 무기 입자의 압전성으로 인해 입자 내 전위차가 발생하게 되고 이로 인해 양(兩) 전극 간의 전자 이동, 즉 미세한 전류의 흐름이 이루어짐으로써, 완만한 전지의 전압 감소 및 이로 인한 안전성 향상을 도모할 수 있다.In the case of using inorganic particles having the above characteristics, when an internal short circuit of both electrodes occurs due to an external impact such as a local crush or a nail, the inorganic particles coated on the separator cause Not only are the anode and cathode not in direct contact, but a potential difference occurs within the particle due to the piezoelectricity of the inorganic particle. And it can promote safety improvement thereby.
상기 압전성을 갖는 무기 입자의 예로는 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) hafnia (HfO2) 또는 이들의 혼합물 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the inorganic particles having piezoelectricity include BaTiO 3 , Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT), Pb 1- xLa x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT), PB (Mg 3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT) hafnia (HfO 2 ) or a mixture thereof, but is not limited thereto.
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다.The inorganic particles having lithium ion transfer ability refer to inorganic particles that contain lithium elements but do not store lithium and have a function of moving lithium ions, and the inorganic particles having lithium ion transfer ability are present inside the particle structure Since lithium ions can be transferred and moved due to a kind of defect, lithium ion conductivity in the battery is improved, and thus battery performance can be improved.
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기 입자의 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0<x<2, 0<y<3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0<x<4, 0<y<13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), Li3.25Ge0.25P0.75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0<x<4, 0<y<2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 glass(LixSiySz, 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 glass (LixPySz, 0<x<3, 0<y<3, 0<z<7), 또는 이들의 혼합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the inorganic particles having the lithium ion transport ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0<x<2, 0<y<3), lithium aluminum Titanium phosphate (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), 14Li 2 O-9Al 2 O 3 -38TiO 2 -39P 2 O 5 (LiAlTiP)xOy series glass (0<x<4, 0<y<13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0<x<2, 0<y<3), Li 3.25 Ge Lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), such as 0.25 P 0.75 S 4 , Li 3 Lithium nitride such as N (Li x N y , 0<x<4, 0<y<2), SiS 2 series glass such as Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 (Li x Si y S z , 0<x<3, 0< y <2 , 0<z<4), P 2 S 5 series glass (Li x P y S z , 0 < x<3, 0 <y<3, 0<z<7), or a mixture thereof, but is not limited thereto.
전술한 고유전율 무기 입자, 압전성을 갖는 무기 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기 입자들을 혼용할 경우, 이들의 상승 효과는 배가 될 수 있다.When the aforementioned high dielectric constant inorganic particles, inorganic particles having piezoelectricity, and inorganic particles having lithium ion transfer ability are used together, their synergistic effect can be doubled.
본 발명에 따른 분리막은 다공성 코팅층을 구성하는 무기 입자의 크기, 무기 입자의 함량 및 무기 입자와 바인더 고분자의 조성을 조절함으로써, 분리막 기재에 포함된 기공과 더불어 다공성 코팅층의 기공 구조를 형성할 수 있으며, 또한 상기 기공 크기 및 기공도를 함께 조절할 수 있다.The separator according to the present invention controls the size of the inorganic particles constituting the porous coating layer, the content of the inorganic particles, and the composition of the inorganic particles and the binder polymer, thereby forming a pore structure of the porous coating layer along with pores included in the separator substrate, In addition, the pore size and porosity can be controlled together.
상기 무기 입자의 평균입경(D50)은 균일한 두께의 다공성 코팅층의 형성 및 이의 적절한 공극률을 위하여 가능한 한 1 ㎛ 이하, 또는 500 nm 이하, 또는 300 nm 이하일 수 있다. 상기 무기 입자의 평균입경(D50)이 이러한 범위를 만족하는 경우, 다공성 코팅층용 슬러리의 분산성이 유지되어 분리막의 물성을 조절하기가 용이하며, 분리막의 두께가 과도하게 증가하여 기계적 물성이 저하되거나 지나치게 큰 기공 크기로 인해 전지 충방전시 내부 단락이 일어날 문제가 방지될 수 있다.The average particle diameter (D50) of the inorganic particles may be 1 μm or less, 500 nm or less, or 300 nm or less as much as possible in order to form a porous coating layer having a uniform thickness and an appropriate porosity thereof. When the average particle diameter (D50) of the inorganic particles satisfies this range, the dispersibility of the slurry for the porous coating layer is maintained and it is easy to control the physical properties of the separator, and the thickness of the separator is excessively increased, resulting in deterioration in mechanical properties or An excessively large pore size may prevent an internal short circuit during charging and discharging of the battery.
상기 다공성 코팅층의 기공도(porosity)는 5 내지 95% 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The porosity of the porous coating layer may be in the range of 5 to 95%, but is not limited thereto.
상기 무기 입자의 함량은 특별한 제한이 없으나, 다공성 코팅층의 전체 중량을 기준으로 100 중량% 당 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 95 중량% 이하, 97 중량% 이하, 99 중량% 이하일 수 있다. 즉, 상기 무기 입자와 바인더 고분자의 중량비는 50:50 이상, 60:40 이상, 70:30 이상, 95:5 이하, 97:3 이하, 99:1 이하일 수 있고, 50:50 내지 99:1, 상세하게는 60:40 내지 97:3, 더 상세하게는 70:30 내지 95:5일 수 있다. 상기 무기 입자의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 바인더 고분자의 함량이 지나치게 많아지게 되어 형성되는 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도가 감소되는 문제가 방지될 수 있고, 바인더 고분자 함량이 적기 때문에 무기물 사이의 접착력 저하로 다공성 코팅층의 내필링성이 약화되는 문제도 해소될 수 있다. The content of the inorganic particles is not particularly limited, but may be 50% by weight or more, 60% by weight or more, 95% by weight or less, 97% by weight or less, or 99% by weight or less per 100% by weight based on the total weight of the porous coating layer. That is, the weight ratio of the inorganic particles to the binder polymer may be 50:50 or more, 60:40 or more, 70:30 or more, 95:5 or less, 97:3 or less, 99:1 or less, or 50:50 to 99:1. , specifically 60:40 to 97:3, more specifically 70:30 to 95:5. When the content of the inorganic particles satisfies this range, the problem of reducing the pore size and porosity of the porous coating layer formed due to an excessive increase in the content of the binder polymer can be prevented, and since the content of the binder polymer is small, the gap between the inorganic materials is reduced. The problem of weakening the peeling resistance of the porous coating layer due to the decrease in adhesive strength can also be solved.
상기 바인더 고분자는 상세하게는, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 가능한 낮은 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 -200 내지 200범위이다.Specifically, the binder polymer may have a glass transition temperature (T g ) as low as possible, preferably -200 to 200 is the range
또한, 상기 바인더 고분자는 액체 전해액 함침시 겔화되어 높은 전해액 팽윤도(degree of swelling)를 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다. 실제로, 상기 바인더 고분자들이 전해액 팽윤도 (또는 함침율)이 우수한 고분자인 경우, 전지 조립 후 주입되는 전해액은 상기 고분자로 스며들게 되고, 흡수된 전해액을 보유하는 고분자는 전해질 이온 전도 능력을 갖게 된다. 또한, 종래 소수성 올레핀고분자 계열 분리막에 비해 전지용 전해액에 대한 젖음성(wetting)이 개선될 뿐만 아니라 종래에 사용되기 어려웠던 전지용 극성 전해액의 적용도 가능하다는 장점이 있다. 이에 따라, 상기 바인더 고분자의 용해도 지수, 즉 힐더브랜드 용해도 지수(Hildebrand solubility parameter)는 15 내지 45 MPa1/2, 상세하게는 15 내지 25 MPa1/2, 더 상세하게는 30 내지 45 MPa1/2 범위이다.In addition, the binder polymer may be gelled when impregnated with a liquid electrolyte and exhibit a high degree of swelling of the electrolyte. In fact, when the binder polymers are polymers with excellent electrolyte swelling degree (or impregnation rate), the electrolyte solution injected after battery assembly is permeated into the polymer, and the polymer having the absorbed electrolyte solution has electrolyte ion conduction ability. In addition, compared to conventional hydrophobic olefin polymer-based separators, not only the wetting of battery electrolytes is improved, but also the application of polar electrolytes for batteries, which was difficult to use in the prior art, has the advantage of being possible. Accordingly, the solubility index of the binder polymer, that is, the Hildebrand solubility parameter (Hildebrand solubility parameter) is 15 to 45 MPa 1/2 , specifically 15 to 25 MPa 1/2 , more specifically 30 to 45 MPa 1/2 2 range.
상기 용해도 지수가 15 내지 45 MPa1/2의 범위를 만족하는 경우에, 통상적인 전지용 액체 전해액에 의해 팽윤(swelling)되기 용이할 수 있다.When the solubility index satisfies the range of 15 to 45 MPa 1/2 , it may be easily swelled by a conventional liquid electrolyte for a battery.
구체적으로, 상기 바인더 고분자는 폴리비닐리덴플로라이드, 폴리비닐리덴 플로라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴플로라이드-트리클로로에틸렌, 폴리비닐리덴플로라이드-클로로트리플로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실메틸셀룰로오스, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the binder polymer is polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichloroethylene, polyvinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene, polymethylmethacryl Lates, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butylate, cellulose acetate propionate, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl poly Vinyl alcohol, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, carboxylmethylcellulose, styrene butadiene copolymer, polyimide, or two or more of these may be included, but is not limited thereto.
상기 다공성 코팅층에서는 무기 입자들은 충전되어 서로 접촉된 상태에서 상기 바인더 고분자에 의해 서로 결착되고, 이로 인해 무기 입자들 사이에 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 형성되고, 상기 무기 입자 사이의 인터스티셜 볼륨(Interstitial Volume)은 빈 공간이 되어 기공을 형성한다.In the porous coating layer, the inorganic particles are charged and bound to each other by the binder polymer while in contact with each other, thereby forming an interstitial volume between the inorganic particles and forming an interstitial volume between the inorganic particles. The volume (Interstitial Volume) becomes an empty space to form a pore.
즉, 바인더 고분자는 무기 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착, 예를 들어, 바인더 고분자가 무기 입자 사이를 연결 및 고정시키고 있다. 또한, 상기 다공성 코팅층의 기공은 무기 입자들 간의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 빈 공간이 되어 형성된 기공이고, 이는 무기 입자들에 의한 충진 구조(closed packed or densely packed)에서 실질적으로 접촉하는 무기 입자들에 의해 한정되는 공간이다. That is, the binder polymer attaches the inorganic particles to each other so that the inorganic particles can remain bound to each other, for example, the binder polymer connects and fixes the inorganic particles. In addition, the pores of the porous coating layer are pores formed by interstitial volumes between inorganic particles becoming empty spaces, which are inorganic particles that substantially come into contact with each other in a closed packed or densely packed structure. It is a space bounded by particles.
본 명세서에서"입경 Dn"은, 입경에 따른 입자 개수 누적 분포의 n% 지점에서의 입경을 의미한다. 평균입경에 해당되는 D50은 입경에 따른 입자 개수 누적 분포의 50% 지점에서의 입경이며, D90은 입경에 따른 입자 개수 누적 분포의 90% 지점에서의 입경을, D10은 입경에 따른 입자 개수 누적 분포의 10% 지점에서의 입경이다.In the present specification, "particle size Dn" means the particle size at the n% point of the cumulative distribution of the number of particles according to the particle size. D50 corresponding to the average particle diameter is the particle diameter at the 50% point of the particle number cumulative distribution according to the particle size, D90 is the particle size at the 90% point of the particle number cumulative distribution according to the particle size, and D10 is the particle number cumulative distribution according to the particle size is the particle diameter at the 10% point of
상기 Dn은 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 측정 대상 분말을 분산매 중에 분산시킨 후, 시판되는 레이저 회절 입도 측정 장치(예를 들어 Microtrac S3500)에 도입하여 입자들이 레이저빔을 통과할 때 입자 크기에 따른 회절패턴 차이를 측정하여 입도 분포를 산출한다. 측정 장치에 있어서의 입경에 따른 입자 개수 누적 분포의 10%, 50% 및 90%가 되는 지점에서의 입자 직경을 산출함으로써, D10, D50 및 D90을 측정할 수 있다. The Dn can be measured using a laser diffraction method. Specifically, after dispersing the powder to be measured in a dispersion medium, it is introduced into a commercially available laser diffraction particle size measuring device (e.g. Microtrac S3500) to measure the difference in diffraction pattern according to the particle size when the particles pass through the laser beam to distribute the particle size. yields D10, D50, and D90 can be measured by calculating the particle diameter at the point where it becomes 10%, 50%, and 90% of the particle number cumulative distribution according to the particle diameter in the measuring device.
본 발명의 일 구현예에 따른 분리막은, 전술한 바와 같이, 다공성 고분자 기재 단독 형태, 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층을 포함하는 형태, 또는 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층 단독 형태일 수 있다.As described above, the separator according to an embodiment of the present invention is a porous polymer substrate alone, a porous coating layer including a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of the porous polymer substrate, or a binder polymer and inorganic particles. It may be in the form of a single porous coating layer having a.
이러한 각각의 형태의 분리막은 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작도록 제어될 수 있다면 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.Each type of separator is divided into upper, central, and lower parts in the transverse direction (TD) of the separator, and if the pore size of the central part can be controlled to be smaller than the pore size of the upper and lower parts, in various ways can be produced by
본 발명의 일 구현예 따른 분리막이 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층을 포함하는 형태인 경우에는, 무기 입자, 바인더 고분자, 및 분산매(바인더 고분자에 대해서는 용매일 수도 있음)를 포함하는 다공성 코팅층용 슬러리를 준비하는 단계; 및 다공성 고분자 기재의 적어도 일 면에 다공성 코팅층용 슬러리를 도포 및 건조하여 다공성 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.In the case where the separator according to an embodiment of the present invention includes a porous coating layer including a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of a porous polymer substrate, the inorganic particles, the binder polymer, and a dispersion medium (a solvent may be used for the binder polymer) preparing a slurry for a porous coating layer comprising a); and forming a porous coating layer by applying and drying the slurry for the porous coating layer on at least one surface of the porous polymer substrate.
상기 분리막이 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층 단독 형태인 경우에는 무기 입자, 바인더 고분자, 및 분산매(바인더 고분자에 대해서는 용매일 수도 있음)를 포함하는 다공성 코팅층용 슬러리를 준비하는 단계; 이형 기재의 일 면에 다공성 코팅층용 슬러리를 도포 및 건조하여 다공성 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 다공성 코팅층을 상기 이형 기재로부터 분리하는 단계:를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.Preparing a slurry for a porous coating layer comprising inorganic particles, a binder polymer, and a dispersion medium (which may be a solvent for the binder polymer) when the separator is in the form of a single porous coating layer comprising a binder polymer and inorganic particles; forming a porous coating layer by applying and drying a slurry for a porous coating layer on one side of the release substrate; and separating the porous coating layer from the release substrate.
이하는 분리막이 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층을 포함하는 형태인 경우의 제조방법에 대해서 단계별로 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method in the case where the separator includes a porous coating layer including a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of a porous polymer substrate will be described step by step.
먼저, 상기 다공성 고분자 기재의 일면 상에 무기 입자, 바인더 고분자, 및 분산매(바인더 고분자에 대해서는 용매일 수도 있음)를 포함하는 다공성 코팅층용 슬러리를 도포 및 건조하여 다공성 코팅층을 형성한다.First, a porous coating layer is formed by applying and drying a slurry for a porous coating layer including inorganic particles, a binder polymer, and a dispersion medium (which may be a solvent for the binder polymer) on one surface of the porous polymer substrate.
상기 다공성 코팅층용 슬러리는 바인더 고분자를 분산매에 용해시킨 다음 무기 입자를 첨가하고 이를 분산시켜 제조될 수 있다. 이때, 무기 입자들은 적정 크기로 파쇄된 상태에서 첨가할 수 있으며, 바인더 고분자의 용액에 무기 입자를 첨가한 후 무기 입자를 볼밀법 등을 이용하여 파쇄하면서 분산시킬 수도 있다.The slurry for the porous coating layer may be prepared by dissolving a binder polymer in a dispersion medium, adding inorganic particles, and dispersing them. In this case, the inorganic particles may be added after being crushed to an appropriate size, or may be added to the solution of the binder polymer and then crushed and dispersed using a ball mill method or the like.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 다공성 코팅층용 슬러리를 전술한 코팅 장치를 이용하여 도포하고, 상기 도포한 결과물을 건조하여 전술한 인터스티셜 볼륨의 기공 구조를 갖는 다공성 코팅층을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the porous coating layer having the above-described interstitial volume pore structure may be formed by applying the slurry for the porous coating layer using the above-described coating device and drying the applied result. .
상기 분산매는 함께 사용하고자 하는 바인더 고분자와 용해도 지수가 유사하며, 끓는점(boiling point)이 낮은 것이 적용될 수 있다. 이는 균일한 혼합과 이후 용매 제거를 용이하게 하기 위해서이다.The dispersion medium has a solubility index similar to that of the binder polymer to be used together, and a low boiling point may be applied. This is to facilitate uniform mixing and subsequent solvent removal.
이러한 분산매의 예로는 서로 독립적으로, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 시클로헥산, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 및 물 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다. Examples of such a dispersion medium are independently selected from acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and water. It may be a compound of or a mixture of two or more.
이때, 상기 분산매는 함께 혼합되는 바인더 고분자의 종류에 따라서 이를 용해시키는 용매의 역할과, 이를 분산시키는 분산매의 역할을 할 수 있다. At this time, the dispersion medium may serve as a solvent for dissolving the binder polymer and a dispersion medium for dispersing the same, depending on the type of the binder polymer mixed together.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 슬러리를 다공성 고분자 기재에 도포하는 방법으로는, 전계량(premetering) 방식과 후계량(postmetering) 방식이 있다. 전계량 방식은, 도포량을 미리 결정하여 도입하는 방식으로서, 예를 들어, 슬롯 다이 코팅, 그라비어 코팅 등이 있다. 후계량 방식은 도포액인 슬러리를 다공성 고분자 기재에 충분한 도포량으로 도포한 후 규정된 량으로 긁어내는 방식이며, 예를 들어, 바 코팅이 있다. 그 외, 상기 전계량 방식과 후계량 방식을 결합한 다이렉트 미터링 코팅이 있다.According to one embodiment of the present invention, as a method of applying the slurry to a porous polymer substrate, there are a premetering method and a postmetering method. The total metering method is a method in which the application amount is determined in advance and introduced, and there are, for example, slot die coating, gravure coating, and the like. The post-weighing method is a method in which a slurry, which is a coating liquid, is applied to a porous polymer substrate in a sufficient coating amount and then scraped off in a prescribed amount. For example, there is bar coating. In addition, there is a direct metering coating combining the pre-metering method and the post-metering method.
상기 도포한 결과물을 건조하여 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 전술한 인터스티셜 볼륨의 기공 구조를 갖는 다공성 코팅층을 형성할 수 있다.The coated product may be dried to form a porous coating layer having the aforementioned interstitial volume pore structure on at least one surface of the porous polymer substrate.
또한, 상기 다공성 고분자 기재의 일면에 바인더 고분자, 무기 입자, 및 분산매를 포함하는 슬러리를 전술한 코팅 장치를 이용하여 도포하는 단계 이후에 상기 슬러리가 도포된 다공성 고분자 기재에 상기 바인더 고분자의 비용매를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이렇게 비용매를 도포하여 분산매이자 바인더 고분자의 용매에 용해된 상태의 슬러리가, 상기 바인더 고분자의 비용매와 접하게 되면서, 상분리 현상이 일어난다. 그 결과, 상기 다공성 코팅층은 상기 무기 입자 및 상기 무기 입자 표면의 적어도 일부를 피복하는 바인더 고분자를 포함하는 복수 개의 노드(node);와, 상기 노드의 상기 바인더 고분자에서 실(thread) 모양으로 형성되어 나온 하나 이상의 필라멘트를 포함하며, 상기 필라멘트는 상기 노드로부터 연장되어 다른 노드를 연결하는 노드 연결 부분;을 구비하고, 상기 노드 연결 부분은, 상기 바인더 고분자에서 유래된 복수의 필라멘트들이 서로 교차하여 3차원 망상 구조체를 이루는 구조를 구비할 수 있다.In addition, after the step of applying a slurry containing a binder polymer, inorganic particles, and a dispersion medium to one side of the porous polymer substrate using the above-described coating device, the non-solvent of the binder polymer is applied to the porous polymer substrate coated with the slurry An application step may be further included. By applying the non-solvent in this way, the slurry, which is a dispersion medium and dissolved in the solvent of the binder polymer, comes into contact with the non-solvent of the binder polymer, and a phase separation phenomenon occurs. As a result, the porous coating layer is formed of a plurality of nodes including the inorganic particles and a binder polymer covering at least a portion of the surface of the inorganic particles; and the binder polymer of the nodes is formed in a thread shape, and a node connection portion for extending from the node and connecting another node, wherein the node connection portion includes a plurality of filaments derived from the binder polymer crossing each other to form a three-dimensional structure. A structure constituting a network structure may be provided.
이때, 비용매 도포 방식은 비용매를 포함하는 조성물에 전단계 처리된 다공지지체를 침지하는 방식, 또는 비용매를 전단계 처리된 다공지지체의 표면에 스프레이 등으로 분사 도포하는 방식 등이 있을 수 있다. 이러한 무기물 혼성 코팅층의 형성 방법은 후술하는 다공성 고분자 기재의 타면에 추가의 무기물 혼성 코팅층을 형성할 때도 적용할 수 있다. At this time, the non-solvent coating method may include a method of immersing the pre-treated porous support in a composition containing a non-solvent, or a method of spraying and applying the non-solvent to the surface of the pre-treated porous support with a spray or the like. . This method of forming the inorganic hybrid coating layer can also be applied when an additional inorganic hybrid coating layer is formed on the other surface of the porous polymer substrate, which will be described later.
본 발명의 일 측면에 따르면, 양극판, 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체로서, 상기 분리막이 전술한 본 발명의 일 구현예의 분리막인 것을 특징으로 하는 전극 조립체가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a jelly roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction, wherein the separator is one embodiment of the present invention described above. An electrode assembly characterized in that it is a separator is provided.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 전극 조립체(20)는 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입이고, 최외측에 본 발명의 일 구현예에 따른 분리막(10)이 위치하고, 상기 분리막(10)은 분리막의 횡방향으로 상단부(11), 중앙부(12), 하단부(13)로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작은 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 3 , the
본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the present invention,
양극판, 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체; A jelly roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction;
상기 전극 조립체가 수납되는 전지 캔; a battery can in which the electrode assembly is accommodated;
상기 전지 캔에 주입된 전해액; 및 an electrolyte solution injected into the battery can; and
상기 전지 캔의 개방 단부를 밀봉하는 밀봉체를 포함하고, A sealing body for sealing the open end of the battery can,
상기 분리막이 전술한 본 발명의 일 구현예의 분리막인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀이 제공된다.A cylindrical battery cell is provided, characterized in that the separator is the separator of one embodiment of the present invention described above.
본 발명의 분리막과 함께 적용될 양극과 음극의 양 전극으로는 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질을 전극 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 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 사용할 수 있다. The positive and negative electrodes to be applied together with the separator of the present invention are not particularly limited, and the electrode active material may be prepared in a form bound to an electrode current collector according to a conventional method known in the art. Non-limiting examples of the cathode active material among the electrode active materials include conventional cathode active materials that can be used for cathodes of conventional electrochemical devices, and in particular, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a combination thereof. A lithium composite oxide may be used.
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, 규소, 규소 산화물 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. Non-limiting examples of the negative electrode active material include conventional negative electrode active materials that can be used for negative electrodes of conventional electrochemical devices, and in particular, lithium metal or lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium adsorbents such as graphite or other carbons, silicon, silicon oxides, and the like are preferred.
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.Non-limiting examples of the anode current collector include a foil made of aluminum, nickel or a combination thereof, and non-limiting examples of the cathode current collector include copper, gold, nickel or a copper alloy or a combination thereof. There are manufactured foils and the like.
도 5를 참조하면, 종래의 원통형 이차전지는 젤리-롤형 전극 조립체(110), 상기 전극 조립체(110)를 수용하는 전지 캔(120), 상기 전지 캔(120)의 상단 개구부에 결합하여 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체(130), 및 상기 전지 캔과 상기 캡 조립체 사이에 개재되는 가스켓(160)을 포함한다. Referring to FIG. 5, a conventional cylindrical secondary battery includes a jelly-roll
또한, 상기 전극 조립체의 중앙에는 센터 핀(150)이 삽입될 수 있다. 상기 센터 핀은 전극 조립체를 젤리-롤 형으로 권취할 때 권심에 삽입되어 권취를 보다 용이하게 하고, 또한. 상기 전극 조립체를 고정 및 지지하는 작용을 한다.In addition, a
상기 센터 핀은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 SUS 재질의 스틸 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 전지의 낙하 및 압착 등 외부충격이 인가되었을 때, 중공형의 내부구조에 변형 방지 목적을 위하여, 유연한 재질의 금속, 금속산화물 또는 폴리머로 형성될 수도 있다.The center pin may generally be made of a steel metal material of SUS material in order to impart a predetermined strength, and for the purpose of preventing deformation of the hollow internal structure when an external impact such as a fall or compression of a battery is applied, a flexible It may be formed of a material of metal, metal oxide or polymer.
따라서, 이러한 센터 핀은 스테인레스 스틸, 구리, 탄탈륨, 티탄, 알루미늄, 니오비움, 아연, 주석, 산화탄탈륨, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화니오비움, 산화아연, 산화주석, 산화구리, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있으나, 여기에 한정되지는 않는다.Accordingly, these center pins are made of stainless steel, copper, tantalum, titanium, aluminum, niobium, zinc, tin, tantalum oxide, titanium oxide, aluminum oxide, niobium oxide, zinc oxide, tin oxide, copper oxide, polyethylene, polypropylene. , Polyimide, polyamide, polycarbonate, and may be made of one or more selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, but is not limited thereto.
상기 센터 핀은 중공 구조를 가질 수 있으며, 이 경우, 이차전지의 충방전 및 작동시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 작용할 수 있다.The center pin may have a hollow structure, and in this case, it may serve as a passage through which gas generated by an internal reaction during charging and discharging and operation of the secondary battery is discharged.
이때, 상기 캡 조립체(130)를 장착하기 위해 전지 캔(120)의 선단에 마련된 비딩부(140) 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(141)를 구비한다.At this time, a
상기 젤리-롤 형 전극 조립체(110)는, 양극(111)과 음극(112) 사이에 세퍼레이터(113)가 개재된 상태로 젤리-롤 형태로 권취된 구조이며, 양극(111)에는 양극 탭(111a)이 부착되어 통상적으로 캡 조립체(130)에 접속되고, 음극(112)에는 음극 탭(112a)이 부착되어 전지 캔(120)의 하단에 접속된다.The jelly-roll
또한, 상기 캡 조립체(130)는 상기 전지 캔의 개방단을 밀봉하고, 양극 단자를 형성하는 탑 캡(170), 전지 내부의 온도 상승시 저항이 증가하여 전류를 차단하고, 상기 탑 캡에 접촉되도록 배치된 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(180), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하고 가스를 배기하며, 일면은 상기 PTC 소자에 접촉되고 타면의 일부가 상기 가스켓에 접촉되도록 배치되고, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결된 안전 벤트(190)가 구비된다. 여기에, 양극 탭(111a)이 접속되어 있는 전류차단소자(200) 등이 더 구비될 수 있다. 이러한 캡 조립체(130)는 전지 캔(120) 상단의 개방단에 결합되며, 전지 캔(120)의 비딩부(140)에 장착된다.In addition, the
상기 전지 캔(110)의 내부에는 젤리-롤형 전극 조립체(110)와 전해액(미도시)이 수용된다.Inside the battery can 110, a jelly-roll
본 발명의 전극 조립체에서 사용될 수 있는 전해액은 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고 B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤 (g-부티로락톤) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 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 solution that can be used in the electrode assembly of the present invention is a salt having a structure such as A + B - , wherein A + includes an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + or an ion composed of a combination thereof, and B - 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( A salt containing an anion such as CF 2 SO 2 ) 3 - or a combination thereof is propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethylsulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethylcarbonate (EMC), gamma butyrolactone (g- butyrolactone) or dissolved or dissociated in an organic solvent consisting of a mixture thereof, but is not limited thereto. The injection of the electrolyte may be performed at an appropriate stage in the battery manufacturing process according to the manufacturing process and required physical properties of the final product. That is, it may be applied before battery assembly or at the final stage of battery assembly.
도 5를 참조하면, 종래 기술의 원통형 배터리 셀(100)에서는 권취된 젤리로 형태의 전극 조립체의 상단과 하단이 위치하는 부분에서는 원통형 배터리 캔에 주입된 전해액이 풍부한 전해액 과잉 영역(A, C)과, 상대적으로 전해액이 충분하지 않는 결핍 영역(B)을 구비하게 된다. 이는 전지 캔으로 전해액이 주입되면, 빈 공간에 먼저 전해액이 위치하고, 이후 전극 조립체의 분리막의 기공을 통해서 전해액이 함침되고, 분리막의 기공에 함침된 전해액은 분리막이 대면하는 양극과 음극의 활물질층의 기공을 통해서 양극과 음극내로 이어서 함침될 수 있다. 종래의 분리막의 경우에는 기공 크기가 분리막의 횡방향의 상단부, 중앙부, 하단부에 걸쳐서 거의 균일하고, 전해액이 먼저 주액되어 위치하는 전지 캔의 상단과 하단에 배치된 전극조립체의 분리막의 상단부 및 하단부에서 분리막의 중앙부로 전해액이 함침되는데 상당한 시간이 소요되었다.Referring to FIG. 5, in the prior art
하지만, 도 6에 따른 본 발명의 일 구현예에 따른 원통형 배터리 셀에 내장된 전극 조립체(20)에 권취되어 있는 분리막(10)은 분리막의 횡방향으로 상단부(11), 중앙부(12), 하단부(13)로 구획되고, 분리막의 횡방향의 상하단부와 대비하여 중앙부의 기공 크기가 작게 제어되는 삼중 기공 구조를 구비함으로써, 모세관 현상과 유사한 방식으로 분리막의 상하단부에서 중앙부 방향(E1, E2)으로 전해액 공급이 원활해져 분리막의 전해액 함침성이 크게 개선될 수 있다.However, the
본 발명에 따른 원통형 배터리 셀은 양극판, 음극판, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 젤리-롤 타입의 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 수납되는 전지 캔; 및 상기 전지 캔의 개방 단부를 밀봉하는 밀봉체를 포함할 수 있다.A cylindrical battery cell according to the present invention includes a jelly-roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction; a battery can in which the electrode assembly is accommodated; and a sealing body sealing the open end of the battery can.
바람직하게는, 본 발명에 따른 원통형 배터리 셀은, 폼 팩터의 비(원통형전지의 직경을 높이로 나눈 값, 즉 높이(H) 대비 직경(Τ)의 비로 정의됨)가 0.4 이상인 대형 원통형 배터리 셀일 수 있다. 여기서, 폼 팩터란, 원통형 배터리 셀의 직경 및 높이를 나타내는 값을 의미한다. Preferably, the cylindrical battery cell according to the present invention is a large cylindrical battery cell having a form factor ratio (defined as the ratio of the diameter of the cylindrical battery divided by the height, that is, the ratio of the height (H) to the diameter (Τ)) of 0.4 or more. can Here, the form factor means a value representing the diameter and height of a cylindrical battery cell.
본 발명에 따른 원통형 배터리 셀은, 예를 들면, 46110 셀(직경 46mm, 높이 110mm, 폼 팩터 비 0.418), 48750 셀(직경 48mm, 높이 75mm, 폼 팩터 비 0.640), 48110 셀(직경 48mm, 높이 110mm, 폼 팩터 비 0.418), 48800 셀(직경 48mm, 높이 80mm, 폼 팩터 비 0.600), 46800 셀((직경 46mm, 높이 80mm, 폼 팩터 비 0.575)일 수 있다. 폼 팩터를 나타내는 수치에서 앞의 숫자 2개는 셀의 직경을 나타내고, 그 다음 수자 2개는 셀의 높이를 나타내며, 마지막 숫자 O은 셀의 단면이 원형임을 나타낸다. Cylindrical battery cells according to the present invention, for example, 46110 cells (diameter 46 mm,
본 발명에 따른 원통형 배터리 셀은, 단입자 또는 유사-단입자 형태의 양극 활물질을 적용하여 종래에 비해 가스 발생량을 현저하게 감소시켰으며, 이에 따라 폼 팩터의 비가 0.4 이상인 대형 원통형 배터리 셀에서도 우수한 안전성을 구현할 수 있다. The cylindrical battery cell according to the present invention significantly reduces gas generation compared to the prior art by applying a single-particle or pseudo-single-particle type cathode active material, and thus has excellent safety even in a large-sized cylindrical battery cell having a form factor ratio of 0.4 or more. can be implemented.
한편, 본 발명에 따른 원통형 배터리 셀은, 바람직하게는, 전극 탭을 포함하지 않는 탭-리스(Tab-less) 구조의 전지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the cylindrical battery cell according to the present invention may preferably be a battery having a tab-less structure that does not include an electrode tab, but is not limited thereto.
상기 탭-리스 구조의 전지는, 예를 들면, 양극판 및 음극판이 각각 활물질층이 형성되지 않은 무지부를 포함하고, 전극 조립체의 상단 및 하단에 각각 양극판 무지부 및 음극판 무지부가 위치하고, 상기 양극판 무지부 및 음극판 무지부에 집전 플레이트가 결합되어 있고, 상기 집전 플레이트가 전극 단자와 연결되는 있는 구조일 수 있다. In the battery of the tab-less structure, for example, a positive electrode plate and a negative electrode plate each include a non-coated portion on which an active material layer is not formed, a positive electrode uncoated portion and a negative electrode uncoated portion are located at the top and bottom of the electrode assembly, respectively, and the positive electrode uncoated portion and a structure in which a current collecting plate is coupled to the uncoated portion of the negative electrode plate, and the current collecting plate is connected to an electrode terminal.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는 쉬트 형상을 가진 양극판 및 음극판과 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체일 수 있다. An electrode assembly according to an embodiment of the present invention may be a jelly roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate and a negative electrode plate having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction.
바람직하게, 양극판 및 음극판 중 적어도 하나는 권취 방향의 장변 단부에 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 포함할 수 있다. 무지부의 적어도 일부는 그 자체로서 전극 탭으로서 사용될 수 있다. 무지부는, 전극 조립체의 코어에 인접한 코어측 무지부, 전극 조립체의 외주 표면에 인접한 외주측 무지부, 코어측 무지부 및 외주측 무지부 사이에 개재된 중간 무지부를 포함할 수 있다. Preferably, at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate may include a non-coated portion not coated with an active material at an end of a long side in a winding direction. At least part of the uncoated portion can be used as an electrode tab by itself. The uncoated portion may include a core-side uncoated portion adjacent to the core of the electrode assembly, an outer circumferential uncoated portion adjacent to the outer circumferential surface of the electrode assembly, and a middle uncoated portion interposed between the core-side uncoated portion and the outer circumferential uncoated portion.
바람직하게, 코어측 무지부와 외주측 무지부 중 적어도 하나는 중간 무지부보다 높이가 상대적으로 낮을 수 있다.Preferably, at least one of the core-side non-coated portion and the outer circumferential non-coated portion may have a relatively lower height than the middle non-coated portion.
이상 본 발명의 다양한 구현예 및 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the above has been described with reference to various embodiments and drawings of the present invention, those skilled in the art will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information.
Claims (12)
상기 분리막의 횡방향(TD, Transverse Direction)으로 상단부, 중앙부, 하단부로 구획되고, 상기 중앙부의 기공 크기가 상기 상단부 및 하단부의 기공 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 분리막.As a separator having a plurality of pores,
Separation membrane, characterized in that divided into upper, central, and lower portions in the transverse direction (TD) of the separator, and the pore size of the central portion is smaller than the pore sizes of the upper and lower portions.
상기 분리막이 다공성 고분자 기재인 것을 특징으로 하는 분리막. According to claim 1,
Separator, characterized in that the separator is a porous polymer substrate.
상기 분리막이 다공성 고분자 기재; 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막. According to claim 1,
The separator is a porous polymer substrate; and a porous coating layer having a binder polymer and inorganic particles on at least one surface of the porous polymer substrate.
상기 분리막이 바인더 고분자와 무기 입자를 구비하는 다공성 코팅층으로만 이루어진 것을 특징으로 하는 분리막.According to claim 1,
The separator is characterized in that the separator is composed of only a porous coating layer having a binder polymer and inorganic particles.
상기 분리막이 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 분리막인 것을 특징으로 하는 전극 조립체. A jelly roll-type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive and negative electrode plates are wound in one direction,
An electrode assembly, characterized in that the separator is the separator of any one of claims 1 to 4.
상기 전극 조립체가 수납되는 전지 캔;
상기 전지 캔에 주입된 전해액; 및
상기 전지 캔의 개방 단부를 밀봉하는 밀봉체를 포함하고,
상기 분리막이 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 분리막인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.A jelly roll type electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction;
a battery can in which the electrode assembly is accommodated;
an electrolyte solution injected into the battery can; and
A sealing body for sealing the open end of the battery can,
A cylindrical battery cell, characterized in that the separator is the separator of any one of claims 1 to 4.
상기 전극 조립체의 젤리롤 타입의 최외측 및 최내측 중 적어도 1 이상에 분리막이 더 배치되어 권취된 것을 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 6,
A cylindrical battery cell, characterized in that a separator is further disposed and wound on at least one of the outermost and innermost sides of the jelly roll type of the electrode assembly.
상기 전극 조립체의 분리막의 상단부와 하단부가 상기 전지 캔의 상측과 하측 방향으로 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 6,
A cylindrical battery cell, characterized in that the upper and lower ends of the separator of the electrode assembly are disposed in the upper and lower directions of the battery can, respectively.
상기 원통형 배터리 셀은 폼 팩터의 비가 0.4 이상인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 6,
The cylindrical battery cell, characterized in that the form factor ratio of the cylindrical battery cell is 0.4 or more.
상기 원통형 배터리 셀은 46110 셀, 48750 셀, 48110 셀, 48800 셀 또는 46800 셀인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 9,
The cylindrical battery cell is a cylindrical battery cell, characterized in that 46110 cells, 48750 cells, 48110 cells, 48800 cells or 46800 cells.
상기 원통형 배터리 셀은 전극 탭을 포함하지 않는 탭-리스(Tab-less) 구조의 전지인 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 6,
The cylindrical battery cell is a battery of a tab-less structure that does not include an electrode tab.
상기 양극판 및 음극판은 각각 활물질층이 형성되지 않은 무지부를 포함하고,
상기 전극 조립체의 상단 및 하단에 각각 양극판 무지부 및 음극판 무지부가 위치하고,
상기 양극판 무지부 및 음극판 무지부에 집전 플레이트가 결합되어 있고,
상기 집전 플레이트가 전극 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.According to claim 6,
The positive electrode plate and the negative electrode plate each include a non-coated portion on which an active material layer is not formed,
A positive electrode uncoated portion and a negative electrode uncoated portion are located at the upper and lower ends of the electrode assembly, respectively,
A current collecting plate is coupled to the positive electrode uncoated portion and the negative electrode uncoated portion,
Cylindrical battery cell, characterized in that the current collecting plate is connected to the electrode terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210187850A KR20230097903A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210187850A KR20230097903A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230097903A true KR20230097903A (en) | 2023-07-03 |
Family
ID=87157455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210187850A KR20230097903A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230097903A (en) |
-
2021
- 2021-12-24 KR KR1020210187850A patent/KR20230097903A/en active Search and Examination
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9559345B2 (en) | Separator including porous coating layer, method for manufacturing the separator and electrochemical device including the separator | |
JP6265552B2 (en) | Separator and electrochemical device including the same | |
EP2378592B1 (en) | Separator including porous coating layer and electrochemical device including the same | |
US9368777B2 (en) | Electrochemical device with improved cycle characteristics | |
US9985260B2 (en) | Separator for electrochemical device and electrochemical device including the separator | |
US10033024B2 (en) | Separator and electrochemical device having the same | |
US9954210B2 (en) | Method for manufacturing separator, separator manufactured by the method and method for manufacturing electrochemical device including the separator | |
EP2541643B1 (en) | Manufacturing method for separator, separator made therefrom, and manufacturing method for electrochemical device containing same | |
US9276247B2 (en) | Separator and electrochemical device comprising the same | |
KR20150050512A (en) | An organic-inoranic composite porous layer, a seperator and an electrode structure comprising the same | |
KR101943502B1 (en) | A method for manufacturing a separator for a lithium secondary battery and the separator fabricated by the same | |
KR20100108997A (en) | A separator having porous coating layer and electrochemical device containing the same | |
KR20230097903A (en) | Separator, electrode assembly comprising the same, and cylindrical battery cell comprising the same | |
KR20230041429A (en) | Apparatus for coating, Method for Manufacturing Separator for Electrochemical Device using the same, and apparatus for Manufacturing Separator using the same | |
KR20240021638A (en) | Separator and Lithium Secondary battery comprising the same | |
JP5902692B6 (en) | Electrochemical device with improved cycle characteristics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |