WO2021080212A1 - 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2021080212A1
WO2021080212A1 PCT/KR2020/013562 KR2020013562W WO2021080212A1 WO 2021080212 A1 WO2021080212 A1 WO 2021080212A1 KR 2020013562 W KR2020013562 W KR 2020013562W WO 2021080212 A1 WO2021080212 A1 WO 2021080212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
separator
resistance
unit
pressurized
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/013562
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤종건
이정범
하회진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP20873373.3A priority Critical patent/EP3851841A4/en
Priority to JP2021521498A priority patent/JP7125553B2/ja
Priority to CN202080005722.XA priority patent/CN113039446B/zh
Priority to US17/286,928 priority patent/US11740296B2/en
Publication of WO2021080212A1 publication Critical patent/WO2021080212A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • 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
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • 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
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a pressurized separator resistance measuring apparatus and a measuring method.
  • Such a pouch-type secondary battery has a structure in which an electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case formed of an aluminum laminate sheet.
  • a stack-type or stack-folding electrode assembly in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are sequentially stacked is accommodated in the battery case.
  • the positive electrode and the negative electrode are electrically connected to each other by electrode tabs, and the electrode tabs are connected to an electrode lead that is drawn out.
  • the electrode assembly to which the electrode tab and the electrode lead are connected is accommodated in a pouch-shaped battery case, and then an electrolyte is injected, and a secondary battery is assembled by sealing the battery case while a part of the electrode lead is exposed to the outside.
  • the insulating properties of the separator itself were measured. Specifically, a separator was pinched between the upper jig and the lower jig, and a voltage was applied between the two jigs to measure a voltage when a current greater than a reference value flowed through the separator as the dielectric breakdown voltage.
  • the above-described method can only measure the insulation properties of the separator itself, and it is not possible to measure the insulation properties reflecting the charging/discharging properties of the electrode assembly in real time.
  • the electrode assembly including the separator is accommodated in the battery case while being impregnated with the electrolyte.
  • the dendrite generated during the charging and discharging process of the secondary battery causes a change in volume, which causes pressure to be applied to the separator. Therefore, there is a need for a technology capable of confirming the resistance characteristics of the separator reflecting the actual conditions of use of the secondary battery.
  • the present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for evaluating the resistance of a separator reflecting the actual operating state of a secondary battery.
  • a pressurized separator resistance measuring apparatus includes: a storage unit having an open upper portion but closed lower and side surfaces, and accommodating a separator immersed in an electrolyte; A mold part inserted through the open upper part of the receiving part to press the received separation membrane; A pressure adjusting unit controlling a pressure applied to the separation membrane through height adjustment of at least one of the receiving unit and the mold unit; The first electrode is electrically connected to the inner bottom surface of the receiving unit, protruding to the outside of the receiving unit and electrically connected to the resistance measuring unit, and electrically connected to the lower surface of the mold unit, and protruding to the outside of the mold unit.
  • An electrode unit including a second electrode electrically connectable to the resistance measurement unit; And a resistance measuring unit connected to the first and second electrodes of the electrode unit to measure resistance of the separator.
  • the pressurized separation membrane resistance measuring device further includes a gasket formed on an outer side of a lower portion of the mold portion inserted into the receiving portion, and maintaining the airtightness of the inner space partitioned by the inner side of the receiving portion and the lower surface of the mold portion.
  • the pressurized separator resistance measuring device further includes a pressure measuring unit positioned below the receiving unit, and measuring a pressure transmitted to the receiving unit by pressing the mold unit.
  • a pressurized separator resistance measuring apparatus includes: a pressure display unit indicating a pressure value controlled by a pressure adjusting unit; And a resistance display unit indicating a resistance value measured by the resistance measurement unit.
  • a pressure control unit to lower the continuous or after sequentially increased pressure, the pressure is continuously or sequentially, again from P 1 to P 0 from P 0 to P 1, and (wherein, P 0 Denotes the pressure in the state where the separator is not pressurized, and P 1 denotes a preset reference pressure), and the resistance measuring unit measures the resistance of the separator according to the pressure change by the pressure regulator in real time.
  • the present invention also provides a method of measuring the resistance of a pressurized separator.
  • the pressurized separator resistance measurement method is inserted through the open upper part of the receiving part in a state in which the separator immersed in the electrolyte is accommodated in a storage unit having an open upper portion but closed lower and side surfaces. And varying the pressure applied to the separator accommodated by the mold unit, and measuring the resistance of the separator while the pressure is changed.
  • the pressure exerted on said storage membrane is then increased pressure continuously or sequentially from P 0 to P 1, the back pressure is continuously or sequentially from P 1 to P 0 Lowered.
  • P 0 denotes a pressure in a state in which the separation membrane is not pressurized
  • P 1 denotes a preset reference pressure.
  • the pressurized membrane resistance measurement method includes: an initial resistance (R S ) measured at P 0 in the process of increasing the pressure; Resistance measured at pressure P 1 (R H ); And determining that the separator is defective when any one or more of the last resistance R F measured at P 0 is out of a predetermined reference range in the process of lowering the pressure.
  • the pressurized membrane resistance measurement method the difference in the process to lower the initial resistance (R S) and a pressure in the process of increasing the pressure measured at the P 0 measured at P 0 last resistance (R F) If (R D ) is outside the predetermined reference range, determining that the separator is defective.
  • the pressure applied to the received separator is continuously or sequentially changed, and the resistance of the separator according to the change in pressure is measured in real time.
  • the resistance according to the pressure change is measured in real time for the separator impregnated with the electrolyte, and through this, the resistance characteristic analysis of the separator reflecting the actual operating state of the secondary battery is possible. It is possible.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a pressurized separator measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Example 2 is a graph showing a resistance measurement result according to pressure for a separator specimen according to Example 1 of the present invention.
  • Example 3 is a graph showing a resistance measurement result according to pressure for a separator specimen according to Example 2 of the present invention.
  • Example 4 is a graph showing a resistance measurement result according to pressure for a separator specimen according to Example 3 of the present invention.
  • Example 5 is a graph showing a resistance measurement result according to pressure for a separator specimen according to Example 4 of the present invention.
  • the present invention provides a pressurized separator resistance measuring device. Specifically, the evaluation device,
  • a storage unit having a structure in which an upper portion is opened but a lower portion and a side surface thereof are closed, and accommodates a separator immersed in an electrolyte solution;
  • a mold part inserted through the open upper part of the receiving part to press the received separation membrane
  • a pressure adjusting unit controlling a pressure applied to the separation membrane through height adjustment of at least one of the receiving unit and the mold unit;
  • the first electrode is electrically connected to the inner bottom surface of the receiving unit, protruding to the outside of the receiving unit and electrically connected to the resistance measuring unit, and electrically connected to the lower surface of the mold unit, and protruding to the outside of the mold unit.
  • An electrode unit including a second electrode electrically connectable to the resistance measurement unit;
  • a resistance measuring unit connected to the first and second electrodes of the electrode unit to measure resistance of the separator.
  • the receiving portion has a structure in which the upper part is open but the lower part and the side surface are closed. Through this, the separation membrane immersed in the electrolyte solution is accommodated in the receiving part.
  • the mold part is inserted through the open upper part of the receiving part to press the received separation membrane.
  • an electrode assembly including a separator is accommodated in a battery case while being impregnated with an electrolyte.
  • the dendrite generated during the charging and discharging process of the secondary battery causes a change in volume, which causes pressure to be applied to the separator.
  • pressure is applied to the separator immersed in the electrolyte, which reflects the actual conditions of use of the secondary battery.
  • a first electrode electrically connected to an inner bottom surface of the receiving part and a second electrode electrically connected to a lower surface of the mold part are respectively formed to protrude out of the device.
  • a resistance measuring unit is connected to the first and second electrodes. Accordingly, the measuring apparatus according to the present invention can measure the resistance of the separator according to the applied pressure in real time while applying pressure to the separator.
  • the resistance measuring unit is not particularly limited as long as it measures the resistance of the separator impregnated with the electrolyte.
  • the resistance measurement unit calculates resistance through AC impedance measurement.
  • the measuring device is formed on a lower outer side of the mold part inserted into the receiving part, the gasket for maintaining the airtightness of the inner space divided by the inner side of the receiving part and the lower surface of the mold Include more.
  • the gasket is formed outside the lower part of the mold part inserted into the receiving part.
  • the material of the gasket is not particularly limited as long as it can maintain the airtightness of the inner space partitioned by the inner side of the receiving part and the lower surface of the mold part.
  • the gasket may be in the form of an O-ring made of a rubber material. One to five O rings may be formed in parallel outside the lower part of the mold part.
  • the measuring device further includes a pressure measuring unit positioned below the receiving unit and measuring a pressure transmitted to the receiving unit by pressing the mold unit. Since the pressure measuring unit is located under the receiving unit, it is possible to effectively measure the pressure transmitted to the receiving unit.
  • the pressure measuring unit is in the form of an ultra-compact compression load cell located under the receiving unit.
  • the measuring device includes: a pressure display unit indicating a pressure value controlled by a pressure adjusting unit; And a resistance display unit indicating a resistance value measured by the resistance measurement unit.
  • the pressure display unit displays a pressure value measured by the pressure measuring unit described above.
  • the pressure display unit is a digital display device.
  • the resistance display unit displays the resistance value measured by the resistance measuring unit.
  • the resistance display unit may calculate a resistance value for each pressure value.
  • the pressure regulator increases the pressure continuously or sequentially from P 0 to P 1 , and then continuously or sequentially lowers the pressure from P 1 to P 0.
  • the resistance measurement unit measures the resistance of the separator according to the pressure change by the pressure control unit in real time.
  • P 0 denotes a pressure in a state in which the separation membrane is not pressurized
  • P 1 denotes a preset reference pressure.
  • P 0 is a pressure in a state in which the separator is not pressurized and can be expressed as 0 Mpa
  • P 1 indicates a preset reference pressure, and can be set in the range of 4 to 8 Mpa.
  • a pressure of about 4 Mpa is applied when charging in a cell at a level of 2.1 Ah stack cell (11 stack).
  • the P 1 can be set in the range of 4 to 5 Mpa.
  • the present invention also provides a method for measuring resistance of a pressurized separator, and the measuring method can be performed using the measuring apparatus described above.
  • the measurement method is, in a state in which a separator immersed in an electrolyte solution is received in a storage unit having an open upper portion but closed lower and side surfaces, and a mold portion inserted through the open upper portion of the storage unit. And varying the pressure applied to the received separation membrane, and measuring the resistance of the separation membrane while the pressure is changed.
  • the pressure applied to the received separator is, after continuously or sequentially increasing the pressure from P 0 to P 1, and then continuously or sequentially pressure from P 1 to P 0 (here, P 0 is the separator. It indicates the pressure in the unpressurized state, and P 1 indicates the preset reference pressure).
  • P 0 is the separator. It indicates the pressure in the unpressurized state, and P 1 indicates the preset reference pressure).
  • P 1 indicates the preset reference pressure
  • the measurement method may include an initial resistance (R S ) measured at P 0 in the process of increasing the pressure; Resistance measured at pressure P 1 (R H ); And determining that the separator is defective when any one or more of the last resistance R F measured at P 0 is out of a predetermined reference range in the process of lowering the pressure. This is to set the reference resistance range for each pressure on the separator, and if the measured value is out of this range, it is determined as a defect.
  • the measuring method the difference of the last resistance (R F) measured in the process of lowering the initial resistance (R S) and a pressure in the process of increasing the pressure measured at P 0 in P 0 (R D) And determining that the separator is defective when is out of the predetermined reference range.
  • R F last resistance
  • R S initial resistance
  • R D pressure in the process of increasing the pressure measured at P 0 in P 0
  • the pressure applied to the stored separator is continuously or sequentially changed, and the resistance of the separator according to the change in pressure is measured in real time.
  • the measuring method according to the present invention has the advantage of being able to check the change in resistance of the separator according to continuous or sequential pressure changes in real time.
  • the separator to be evaluated in the present invention may be used as long as it is a porous substrate used in a secondary battery, and for example, a polyolefin-based porous membrane or a nonwoven fabric may be used, but is not particularly limited thereto.
  • polyolefin-based porous membrane examples include polyolefin-based polymers such as high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, and ultra-high molecular weight polyethylene, polyolefin-based polymers such as polypropylene, polybutylene, and polypentene, respectively, alone or as a mixture of them. There is one membrane.
  • the separator includes a case in which a porous coating layer including inorganic particles is formed on one or both surfaces of the porous substrate.
  • the separator includes a porous polymer substrate and a porous coating layer formed on one or both surfaces of the porous substrate.
  • the polymer substrate may be a polymer substrate in which pores are formed during polymerization or a structure in which pores are formed through stretching.
  • the porous coating layer may have a structure in which inorganic particles are coated on the surface of a polymer substrate. The inorganic particle coating layer serves to increase the conductivity of ions without inhibiting the porosity of the polymer substrate.
  • the porous polymer substrate is formed of a polyolefin resin
  • the porous coating layer includes inorganic particles, a lithium salt, and a binder resin
  • the inorganic particles are connected and fixed to each other by a binder resin to form a porous structure.
  • the porous polymer substrate is a thin thin film in the form of a sheet and can be applied as long as it has excellent ion permeability and mechanical strength.
  • a polyolefin-based film such as polypropylene having excellent chemical resistance, a sheet or a nonwoven fabric made of glass fiber or polyolefin, and the like are used.
  • Celgard TM 2400, 2300 manufactured by Hoechest Celanse corp
  • polypropylene membrane manufactured by Ube Industrial Ltd. or Pall RAI
  • polyethylene Teonen or Entek
  • the inorganic particles are connected and fixed to each other by a binder resin to be described later to form a porous structure.
  • the porous coating layer has a porous structure due to an interstitial volume between the inorganic particles, and the interstitial volume is substantially in a closed packed structure or a densely packed structure. It is a space limited by inorganic particles to be interviewed.
  • the binder resin is not particularly limited as long as it exhibits bonding strength with the electrode mixture layer laminated on the current collector, and bonding strength between inorganic components and lithium salts in the mixed coating layer, and is not easily dissolved by an electrolytic solution.
  • the binder resin is polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichloroethylene (polyvinylidene fluoridecotrichloroethylene), polyvinyl Lidenfluoride-chlorotrifluoroethylene (PVdF-CTFE), polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, ethylene Vinyl acetate copolymer (polyethylene-co-vinyl acetate), polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyano Ethyl pullulan (cyan
  • the content of the binder resin may be contained in the range of 0.1 to 20% by weight or 1 to 10% by weight of 100% by weight of the porous coating layer in consideration of the bonding strength between inorganic particles and/or lithium salts, and the bonding strength between the current collector and the electrode mixture. have.
  • the electrolyte may be a non-aqueous electrolyte including a non-aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous electrolyte solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and gamma-butyl.
  • Lactone 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxy franc (franc), 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone, acetonitrile , Nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate tryester, trimethoxy methane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative, Aprotic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate, and ethyl propionate may be used. However, it is not particularly limited thereto, and a number of electrolyte components commonly used in the field of lithium secondary batteries may be added or subtracted within an appropriate range.
  • the measuring apparatus and measuring method according to the present invention according to the present invention can be applied to various types of separators for secondary batteries.
  • the separator is a separator for a lithium secondary battery.
  • the lithium secondary battery may include, for example, an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; A non-aqueous electrolyte solution impregnating the electrode assembly; And a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte.
  • the positive electrode has a structure in which a positive electrode active material layer is stacked on one or both surfaces of a positive electrode current collector.
  • the positive electrode active materials may each independently be a lithium-containing oxide, and may be the same or different.
  • As the lithium-containing oxide a lithium-containing transition metal oxide may be used.
  • the positive electrode active material layer includes a conductive material and a binder polymer in addition to the positive electrode active material, and if necessary, may further include a positive electrode additive commonly used in the art.
  • the current collector used for the positive electrode may be a metal having high conductivity, and any metal that can be easily adhered to the positive electrode active material slurry and not reactive in the voltage range of the electrochemical device may be used.
  • the current collector for the positive electrode include a foil manufactured by aluminum, nickel, or a combination thereof.
  • the negative electrode may include a carbon material, lithium metal, silicon, or tin as a negative electrode active material.
  • a carbon material is used as the negative electrode active material
  • both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used.
  • Typical low crystalline carbons include soft carbon and hard carbon
  • high crystalline carbons include natural graphite, kish graphite, pyrolytic carbon, and liquid crystal pitch-based carbon fiber.
  • High-temperature calcined carbons such as (mesophase pitch based carbon fiber), mesocarbon microbeads, mesophase pitches, and petroleum orcoal tar pitch derived cokes are typical.
  • Non-limiting examples of the current collector used for the negative electrode include copper, gold, nickel, or a foil manufactured by a copper alloy or a combination thereof.
  • the current collector may be used by stacking substrates made of the above materials.
  • the negative electrode may include a conductive material and a binder commonly used in the art.
  • the measuring device has a structure in which the upper part is open but the lower part and the side surface are closed, and a receiving part 100 for receiving a separator immersed in an electrolyte solution, and an open part of the receiving part 100 It includes a mold part 200 that presses the received separation membrane by being inserted through the upper part, and a pressure control part 220 that controls the pressure applied to the separation membrane through height adjustment of the mold part 200.
  • the first electrode 130 which is electrically connected to the inner bottom surface of the receiving unit 100, protruding to the outside of the receiving unit 100, and the mold unit 200
  • the second electrodes 230 are electrically connected to the lower surface of) and protrude to the outside of the mold part 200, respectively.
  • the first electrode 130 and the second electrode 230 are each electrically connected to a resistance measuring unit (not shown).
  • An O-ring-shaped gasket 210 is formed outside the mold part 200.
  • the gasket 210 serves to maintain airtightness of an inner space partitioned by an inner side of the receiving unit 100 and a lower surface of the mold unit 200.
  • pressure measuring units 110 and 120 are positioned under the receiving unit 100.
  • the pressure measuring units 110 and 120 measure the pressure transmitted to the receiving unit 100 by pressing the mold unit 200.
  • the pressure measuring units 110 and 120 may be applied with a micro compression load cell.
  • PVdF-HFP Polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer
  • the Al 2 O 3 powder was crushed and dispersed using a ball mill for 12 hours or longer to prepare a binder polymer slurry.
  • the Al 2 O 3 particle diameter of the binder polymer slurry was about 400 nm.
  • an organic and inorganic composite separator was prepared by coating both sides of a polyethylene porous membrane having a thickness of 18 ⁇ m (porosity 45%) to a thickness of 3 ⁇ m using a dip coating method.
  • the pore size and porosity in the porous coating layer coated on the polyethylene porous membrane were 0.4 ⁇ m and 55%, respectively.
  • a separator was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a slurry containing a ceramic component was coated to a thickness of 2.5 ⁇ m on both sides of a 7 ⁇ m-thick polyethylene porous membrane.
  • a 15 ⁇ m-thick fabric-free separator was prepared without a polyethylene porous membrane fabric and having excellent compression resistance properties made of a ceramic and a binder combination.
  • the membrane specimen impregnated with the electrolyte was charged into the housing of the measuring device shown in FIG. 1, and the resistance of the membrane according to the pressure was measured.
  • the resistance was measured while increasing the pressure sequentially from P 0 to P 1 , and the resistance was measured by sequentially lowering the pressure from P 1 to P 0 again.
  • the pressure P 0 is 0 Mpa, which is the pressure in the state in which the separator is not pressurized
  • the pressure P 1 is set to 4.8 Mpa.
  • the measurement results of the resistance to the separation membrane are shown in FIG. 2.
  • the resistance value for the separator increased from 2.8 ⁇ to 3.15 ⁇ during the pressing process. During the decompression process, the resistance value for the separator decreased from 3.15 ⁇ to 2.95 ⁇ . From the results of FIG. 2, when the separator impregnated with the electrolyte is pressed, resistance increases due to destruction of internal pores and the like. Then, even if the pressure applied to the separator is reduced or removed, it can be seen that the resistance of the separator does not decrease back to the initial resistance level.
  • the initial resistance of the separator is 2.8 ⁇
  • the final resistance through the process of applying pressure is 2.95 ⁇ .
  • the difference between the initial resistance and the final resistance is 0.15 ⁇ .
  • Example 2 resistance of the separator according to pressure was measured in the same manner for Examples 2 to 4, and the results are shown in FIGS. 3 to 5, respectively.
  • the initial resistance is 2.24 ⁇ and the final resistance is 3.23 ⁇ , and the increase in resistance compared to the initial resistance is very severe, and even if the pressure is sequentially lowered, the resistance in the increased state is not recovered. Does not appear. Accordingly, when the criterion for determining the defect of the separation membrane is set to 0.2 ⁇ based on the difference between the initial resistance and the final resistance of the separation membrane, it is determined to be defective.
  • Example 3 As a separator using a compression-resistant polyethylene fabric having a high molecular weight, it can be seen that resistance characteristics are excellent because there is little increase in resistance even when the pressure increases at 0.48 ⁇ , which is an initial resistance. Therefore, in the case of the separation membrane of Example 3, it is preferable to set the value of the defect determination reference value to a lower value.
  • Example 4 shown in FIG. 5 as a non-fabric separator made of a combination of ceramic and a binder, it has very excellent compression resistance. Accordingly, even if the pressure increases at the initial resistance of 1.61 ⁇ , there is little increase in the resistance, and even if the pressure decreases, the change is not large. Therefore, it is preferable to set the value of the defect determination reference value to a lower value, similar to the separation membrane of Example 3.

Abstract

본 발명은 전해액에 함침된 상태의 분리막에 대해 압력 변화에 따른 저항을 실시간으로 측정 가능한 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것으로, 이차전지의 실제 작동 상태를 반영한 분리막의 저항 특성 분석이 가능하다.

Description

가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법
본 발명은 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2019. 10. 23.자 한국 특허 출원 제10-2019-0132213호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라, 에너지원으로서 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다. 이차 전지의 형태와 관련해서, 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 모바일 제품들에 적용될 수 있다는 점에서 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높다.
이러한 파우치형 이차전지는 알루미늄 라미네이트 시트로 형성된 파우치 형태의 전지케이스에 전극조립체를 내장한 구조이다. 구체적으로, 파우치형 이차전지는 양극, 분리막 및 음극이 순차 적층된 스택형 또는 스택-폴딩형 전극조립체가 전지케이스 내부에 수납된다. 양극 및 음극은 각각 전극 탭들에 의하여 전기적으로 연결되고, 전극 탭들은 외부로 인출되는 전극 리드와 연결된다. 상기 전극 탭 및 전극 리드가 연결된 전극조립체를 파우치 형태의 전지케이스에 수납한 다음 전해액을 주입하고, 전극 리드의 일부가 외부로 노출된 상태에서 전지케이스를 밀봉하여 이차전지를 조립한다.
종래에는 이러한 분리막의 저항 특성을 평가하기 위해 분리막 자체의 절연 특성을 측정하였다. 구체적으로, 상부 지그와 하부 지그 사이에 분리막을 협지시키고, 두 지그 사이에 전압을 인가하여 분리막을 통해 기준치 이상의 전류가 흐를 때의 전압을 절연 파괴 전압으로 측정하였다.
그러나 전술한 방법으로는 분리막 자체의 절연 특성을 측정할 수 있을 뿐, 전극 조립체의 충방전 특성을 실시간으로 반영한 절연 특성을 측정할 수는 없다. 분리막을 포함하는 전극 조립체는 전해액에 함침된 상태로 전지케이스 내에 수납된다. 또한, 이차전지의 충방전 과정에서 생성되는 덴드라이트는 부피 변화를 유발하여 분리막에 압력을 가하는 원인이 된다. 따라서, 이차전지의 실사용 조건을 반영한 분리막의 저항 특성을 확인할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차전지의 실제 작동 상태를 반영한 분리막의 저항 평가장치 및 평가방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 가압식 분리막 저항 측정 장치는, 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조이고, 전해액에 침지된 분리막을 수납하는 수납부; 상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입되어 수납된 분리막을 가압하는 몰드부; 수납부 및 몰드부 중 어느 하나 이상의 높이 조절을 통해 분리막에 가해지는 압력을 제어하는 압력 조절부; 상기 수납부의 내부 바닥면과 전기적으로 연결되되, 수납부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 및 상기 몰드부의 하부면과 전기적으로 연결되되, 몰드부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결 가능한 제2 전극을 포함하는 전극부; 및 상기 전극부의 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 분리막의 저항을 측정하는 저항 측정부를 포함한다.
하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 장치는, 수납부 내측으로 삽입되는 몰드부의 하부 외측에 형성되되, 상기 수납부 내측과 몰드부의 하부면에 의해 구획되는 내부 공간의 기밀을 유지하는 가스킷을 더 포함한다.
또 다른 하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 장치는, 상기 수납부 하부에 위치하되, 몰드부의 가압에 의해 수납부에 전달되는 압력을 측정하는 압력 측정부를 더 포함한다.
하나의 예에서, 본 발명에 따른 가압식 분리막 저항 측정 장치는, 압력 조절부에 의해 제어되는 압력 수치를 나타내는 압력 표시부; 및 저항 측정부에 의해 측정된 저항 수치를 나타내는 저항 표시부 중 어느 하나 이상을 더 포함한다.
구체적인 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 장치에서, 압력 조절부는 P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 낮추게 되고(여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타냄), 저항 측정부는 압력 조절부에 의한 압력 변화에 따른 분리막의 저항을 실시간으로 측정한다.
본 발명은 또한 가압식 분리막 저항 측정 방법을 제공한다. 하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 방법은, 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조의 수납부에 전해액에 침지된 분리막을 수납한 상태에서, 상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입된 몰드부에 의해 수납된 분리막에 가해지는 압력을 변화시키되, 압력이 변화되는 동안 상기 분리막의 저항을 측정하는 단계를 포함한다.
구체적인 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 방법에서, 상기 수납된 분리막에 가해지는 압력은, P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 낮추게 된다. 여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타낸다.
하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 방법은, 압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S); 압력 P 1에서 측정된 저항(R H); 및 압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F) 중 어느 하나 이상이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함한다.
또 다른 하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 방법은, 압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S)과 압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F)의 차이(R D)가 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함한다.
하나의 예에서, 상기 가압식 분리막 저항 측정 방법은, 수납된 분리막에 가해지는 압력은 연속적 또는 순차적으로 변화되고, 압력의 변화에 따른 분리막의 저항은 실시간으로 측정한다.
본 발명에 따른 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법은, 전해액에 함침된 상태의 분리막에 대해 압력 변화에 따른 저항을 실시간으로 측정하며, 이를 통해 이차전지의 실제 작동 상태를 반영한 분리막의 저항 특성 분석이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 분리막 측정 장치의 단면 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 분리막 시편에 대하여 압력에 따른 저항 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 3는 본 발명의 실시예 2에 따른 분리막 시편에 대하여 압력에 따른 저항 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 분리막 시편에 대하여 압력에 따른 저항 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 분리막 시편에 대하여 압력에 따른 저항 측정 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 가압식 분리막 저항 측정 장치를 제공한다. 구체적으로, 상기 평가 장치는은,
상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조이고, 전해액에 침지된 분리막을 수납하는 수납부;
상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입되어 수납된 분리막을 가압하는 몰드부;
수납부 및 몰드부 중 어느 하나 이상의 높이 조절을 통해 분리막에 가해지는 압력을 제어하는 압력 조절부;
상기 수납부의 내부 바닥면과 전기적으로 연결되되, 수납부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 및 상기 몰드부의 하부면과 전기적으로 연결되되, 몰드부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결 가능한 제2 전극을 포함하는 전극부; 및
상기 전극부의 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 분리막의 저항을 측정하는 저항 측정부를 포함한다.
상기 수납부는 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조이다. 이를 통해, 상기 수납부 내에 전해액에 침지된 분리막을 수납하게 된다. 상기 몰드부는 상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입되어 수납된 분리막을 가압하게 된다.
일반적으로, 분리막을 포함하는 전극 조립체는 전해액에 함침된 상태로 전지케이스 내에 수납된다. 또한, 이차전지의 충방전 과정에서 생성되는 덴드라이트는 부피 변화를 유발하여 분리막에 압력을 가하는 원인이 된다. 본 발명에서는, 전해액에 침지된 분리막에 압력을 가하게 되며, 이는 이차전지의 실사용 조건을 반영한 것이다.
상기 수납부의 내부 바닥면과 전기적으로 연결된 제1 전극과, 상기 몰드부의 하부면과 전기적으로 연결된 제2 전극을 각각 장치 외부로 돌출된 구조로 형성한다. 상기 제1 및 제2 전극에는 저항 측정부가 연결된다. 따라서, 본 발명에 따른 측정 장치는, 분리막에 압력을 가함과 동시에 가해지는 압력에 따른 분리막의 저항을 실시간으로 측정할 수 있다.
또한, 상기 저항 측정부는 전해액이 함침된 분리막의 저항을 측정하는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 저항 측정부는 교류 임피던스 측정을 통해 저항을 산출하게 된다.
하나의 실시예에서, 상기 측정 장치는, 수납부 내측으로 삽입되는 몰드부의 하부 외측에 형성되되, 상기 수납부 내측과 몰드부의 하부면에 의해 구획되는 내부 공간의 기밀을 유지하는 가스킷(gasket)을 더 포함한다. 상기 가스킷은 수납부 내측으로 삽입되는 몰드부의 하부 외측에 형성된다. 상기 가스킷의 소재는 수납부 내측과 몰드부의 하부면에 의해 구획되는 내부 공간의 기밀을 유지할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 가스킷은 고무 소재의 링 형상인 O 링의 형태일 수 있다. 상기 O 링은 1 내지 5개가 몰드부의 하부 외측에 병렬로 형성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 측정 장치는, 상기 수납부 하부에 위치하되, 몰드부의 가압에 의해 수납부에 전달되는 압력을 측정하는 압력 측정부를 더 포함한다. 상기 압력 측정부는 수납부 하부에 위치함으로써, 수납부에 전달되는 압력을 효과적으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 측정부는, 수납부 하부에 위치하는 초소형 압축 로드셀의 형태이다.
하나의 실시예에서, 상기 측정 장치는, 압력 조절부에 의해 제어되는 압력 수치를 나타내는 압력 표시부; 및 저항 측정부에 의해 측정된 저항 수치를 나타내는 저항 표시부 중 어느 하나 이상을 더 포함한다. 상기 압력 표시부는 앞서 설명한 압력 측정부에서 측정된 압력 수치를 표시한다. 예를 들어, 압력 표시부는 디지털 방식의 디스플레이 장치이다. 또한, 상기 저항 표시부는 저항 측정부에 의해 측정된 저항 수치를 표시한다. 예를 들어, 상기 저항 표시부는 압력 수치별 저항값을 산출할 수 있다.
또 다른 하나의 실시예에서, 압력 조절부는 P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 낮추게 된다. 더불어 저항 측정부는 압력 조절부에 의한 압력 변화에 따른 분리막의 저항을 실시간으로 측정한다.
여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타낸다. 예를 들어, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력으로 0 Mpa로 표시 가능하고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타내며, 4 내지 8 Mpa 범위 중에서 설정 가능하다.
구체적으로, 전지의 조립 형태 혹은 종류에 따라 차이는 있으나, 2.1 Ah 스택셀(11 stack) 수준의 셀에서 충전시 약 4 Mpa의 압력이 가해진다. 이 경우, 상기 P 1는 4 내지 5 Mpa 범위에서 설정 가능하다.
본 발명은 또한 가압식 분리막 저항 측정 방법을 제공하며, 상기 측정 방법은 앞서 설명한 측정 장치를 이용하여 수행 가능하다.
하나의 예에서, 상기 측정 방법은, 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조의 수납부에 전해액에 침지된 분리막을 수납한 상태에서, 상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입된 몰드부에 의해 수납된 분리막에 가해지는 압력을 변화시키되, 압력이 변화되는 동안 상기 분리막의 저항을 측정하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 수납된 분리막에 가해지는 압력은, P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력(여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타냄)을 낮추게 된다. P 0와 P 1에 대한 설명은 앞서와 동일하다.
또 다른 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 가압식 분리막 저항 측정 방법은 분리막의 저항 측정을 통해 분리막이 불량 여부를 판단하는 것도 가능하다.
구체적인 예에서, 상기 측정 방법은, 압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S); 압력 P 1에서 측정된 저항(R H); 및 압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F) 중 어느 하나 이상이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함한다. 이는 분리막에 대한 각 압력별 기준 저항 범위를 설정하고, 측정 값이 이 범위를 벗어나게 되면 불량으로 판정하는 것이다.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 측정 방법은, 압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S)과 압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F)의 차이(R D)가 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함한다. 이는, 분리막에 압력을 가한 다음 가해진 압력을 제거할 경우, 상기 분리막의 초기 저항값과 후기 저항값을 비교함으로써, 분리막의 압력에 대한 물성 변화 여부 내지 정도를 확인하게 된다. 이러한 저항값의 변화가 기준 범위를 벗어나게 되면 불량으로 판정하게 된다.
하나의 실시예에서, 상기 측정 방법은, 수납된 분리막에 가해지는 압력은 연속적 또는 순차적으로 변화되고, 압력의 변화에 따른 분리막의 저항은 실시간으로 측정한다. 본 발명에 따른 측정 방법은, 연속적 또는 순차적 압력 변화에 따른 분리막이 저항 변화를 실시간으로 확인할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서 평가 대상이 되는 분리막은 이차전지에서 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.
또한, 상기 분리막은 다공성 기재의 일면 또는 양면에 무기 입자를 포함하는 다공성 코팅층이 형성된 경우를 포함한다. 하나의 실시예에서, 상기 분리막은 다공성 고분자 기재 및 상기 다공성 기재의 일면 또는 양면에 형성된 다공성 코팅층을 포함한다. 상기 고분자 기재는 중합시 기공이 형성된 고분자 기재이거나 연신을 통해 기공을 형성한 구조일 수 있다. 또한, 상기 다공성 코팅층은 고분자 기재의 표면에 무기입자를 코팅한 구조일 수 있다. 무기입자 코팅층은 고분자 기재의 다공성을 저해하지 않으면서 이온의 전도도를 높이는 역할을 한다.
예를 들어, 상기 다공성 고분자 기재는 폴리올레핀 수지로 형성되고, 다공성 코팅층은 무기입자, 리튬염 및 바인더 수지를 포함하고 무기입자가 바인더 수지에 의해 서로 연결 및 고정되어 다공성 구조를 형성한다. 구체적으로, 상기 다공성 고분자 기재는 시트 형태의 얇은 박막인 것으로 이온 투과도와 기계적 강도가 우수하다면 적용 가능하다. 이러한 고분자 기재의 재료로는 예를 들어 내화학성이 우수한 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 필름, 유리 섬유 또는 폴리 올레핀 등으로 제조된 시트나 부직포 등이 사용된다. 상업적으로 시판되는 것으로서 예를 들어 셀가드 계열(Celgard TM2400, 2300(Hoechest Celanse corp, 제품), 폴리프로필렌 분리막(polypropylene membrane; Ube Industrial Ltd. 제품 또는 Pall RAI 사 제품) 또는 폴리에틸렌 계열(Tonen 또는 Entek) 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 다공성 코팅층은 다공성 보강재의 기계적 강도는 보완하고 내열성을 부여하는 역할을 수행한다.
상기 무기입자들은 후술하는 바인더 수지에 의해 서로 연결 및 고정되어 다공성 구조를 형성한다. 상기 다공성 코팅층은 상기 무기입자들간의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)에 의한 다공성 구조를 갖는 것으로서, 상기 인터스티셜 볼륨은 무기입자들에 의한 충진 구조(closed packed structure 또는 densely packed structure)에서 실질적으로 면접하는 무기입자에 의해 한정되는 공간이다.
상기 바인더 수지는 집전체에 적층되는 전극 합제층과의 결합력과, 혼합 코팅층 중의 무기 성분 및 리튬염들 상호간의 결합력을 발휘하면서, 전해액에 의해 쉽게 용해되는 않는 성분이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 바인더 수지는 폴리비닐리덴플로라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플로라이드-헥사플루오로프로필렌(polyvinylidene fluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴플로라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoridecotrichloroethylene), 폴리비닐리덴플로라이드-클로로트리플로로에틸렌(PVdF-CTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 풀루란(pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose), 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체(acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer), 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으며, 구체적으로는 PVdF 또는 PVdF-CTFE 일 수 있다.
상기 바인더 수지의 함량은 무기입자 및/또는 리튬염 상호간의 결착력, 집전체와 전극 합제의 결착력을 고려하여 상기 다공성 코팅층 100 중량% 중 0.1 내지 20 중량% 또는 1 내지 10 중량% 범위로 함유될 수 있다.
또한, 본 발명은 전해액에 함침된 형태의 분리막에 대하여 저항을 측정하게 된다. 상기 전해액인 이차전지에 적용되는 전해액과 동일한 조성을 적용할 수 있다. 하나의 예에서, 상기 전해액은 비수 전해액을 포함하는 비수계 전해질을 사용할 수 있다. 상기 비수 전해액으로는 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다. 그러나 특별히 여기에 한정되는 것은 아니며 통상적으로 리튬 이차 전지 분야에서 사용되는 다수의 전해액 성분들이 적절한 범위 내에서 가감될 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 측정 장치 및 측정 방법은, 다양한 형태의 이차전지용 분리막에 대하여 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 분리막은 리튬 이차전지용 분리막이다.
상기 리튬 이차전지는 예를 들어, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극 조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지 케이스를 포함한다.
양극은, 양극 집전제의 일면 또는 양면에 양극 활물질층이 적층된 구조이다. 양극 활물질은 각각 독립적으로, 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다. 하나의 예에서, 양극 활물질층은 양극 활물질 외에 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 양극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 양극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 양극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.
음극은 음극 활물질로서 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 탄소재가 사용되는 경우, 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (mesocarbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.
상기 음극에 사용되는 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 음극은 당해 분야에 통상적으로 사용되는 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.
이하, 도면 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 분리막 측정 장치의 단면 구조를 나타낸 모식도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 측정 장치는, 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조이고, 전해액에 침지된 분리막을 수납하는 수납부(100), 상기 수납부(100)의 개방된 상부를 통해 삽입되어 수납된 분리막을 가압하는 몰드부(200), 몰드부(200)의 높이 조절을 통해 분리막에 가해지는 압력을 제어하는 압력 조절부(220)를 포함한다. 또한, 상기 측정 장치의 외측에는, 상기 수납부(100)의 내부 바닥면과 전기적으로 연결되되, 수납부(100)의 외부로 돌출된 형태의 제1 전극(130), 및 상기 몰드부(200)의 하부면과 전기적으로 연결되되, 몰드부(200)의 외부로 돌출된 형태의 제2 전극(230)이 각각 위치한다. 상기 제1 전극(130)과 제2 전극(230)은 각각 저항 측정부(미도시)와 전기적으로 연결된다.
상기 몰드부(200)의 외측에는 O 링 형태의 가스킷(210)이 형성된다. 상기 가스킷(210)은 수납부(100) 내측과 몰드부(200)의 하부면에 의해 구획되는 내부 공간의 기밀을 유지하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 수납부(100) 하부에는 압력 측정부(110, 120)가 위치한다. 상기 압력 측정부(110, 120)는 몰드부(200)의 가압에 의해 수납부(100)에 전달되는 압력을 측정하게 된다. 하나의 예에서, 상기 압력 측정부(110, 120)는 초소형 압축 로드셀이 적용될 수 있다.
이하, 실시예 및 도면 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1: 분리막 제조
아세톤에 폴리비닐리덴플로라이드-헥사플루오르프로필렌 공중합체 (PVdF-HFP) 고분자 5 중량%를 첨가하고, 50℃에서 약 12시간 이상 용해시킨 후, Al 2O 3 분말을 바인더 고분자 : Al 2O 3 = 10 : 90 중량비가 되도록 첨가하였다.
이어서, 12시간 이상 볼밀법(ball mill)을 이용하여 Al 2O 3 분말을 파쇄 및 분산하여 바인더 고분자 슬러리를 제조하였다. 상기 바인더 고분자 슬러리의 Al 2O 3 입경은 약 400 nm였다.
그 다음으로, 딥(dip) 코팅법을 이용하여 두께 18 ㎛의 폴리에틸렌 다공성 막(기공도 45%)의 양면에 3 ㎛의 두께로 코팅하여 유기 및 무기물 복합 분리막을 제조하였다. 상기 유기 및 무기물 복합 분리막을 기공률 측정 장치(porosimeter)로 측정한 결과, 상기 폴리에틸렌 다공성 막에 코팅된 다공성 코팅층 내의 기공 크기 및 기공도는 각각 0.4 ㎛ 및 55%였다.
실시예 2: 분리막 제조
두께 7㎛의 폴리에틸렌 다공성 막의 양면에 세라믹 성분을 포함하는 슬러리를 두께 2.5㎛로 코팅하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 분리막을 제조하였다.
실시예 3: 분리막 제조
시판되는 폴리에틸렌 다공성 막 중 높은 분자량을 가지는 것을 선택하여, 두께 9㎛의 다공성 막의 양면에 세라믹 성분을 포함하는 슬러리를 두께 1.5㎛로 코팅하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 분리막을 제조하였다.
실시예 4: 분리막 제조
폴리에틸렌 다공성 막 원단 없이 세라믹과 바인더 조합으로 이루어진 우수한 내압축성 특성을 가지는 두께 15㎛의 무원단 분리막을 제조하였다.
실험예: 압력에 따른 분리막의 저항 측정
상기 실시예 1에서 제조된 분리막 시편을 전해액(EC/EMC=1:2 부피비, 1몰 LiPF 6)에 충분히 함침시켰다. 전해액에 함침된 분리막 시편을 도 1에 도시된 측정 장치의 수납부 내에 장입하고, 압력에 따른 분리막의 저항을 측정하였다.
분리막의 저항 측정은, P 0부터 P 1까지 순차적으로 압력을 높이면서 저항을 측정하고, 다시 P 1부터 P 0까지 압력을 순차적으로 낮추면서 저항을 측정하였다. 본 실험예에서, 압력 P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력인 0 Mpa이고, 압력 P 1는 4.8 Mpa로 설정하였다. 분리막에 대한 저항 측정 결과는, 도 2에 도시하였다.
도 2를 참조하며, 가압 과정에서 분리막에 대한 저항값은 2.8Ω에서 3.15Ω까지 증가하였다. 감압 과정에서는 분리막에 대한 저항값은 3.15Ω에서 2.95Ω까지 감소하였다. 도 2의 결과로부터, 전해액이 함침된 분리막을 가압하게 되면 내부 내공 파괴 등으로 인해 저항이 증가하게 된다. 그런 다음, 분리막에 가하는 압력을 줄이거나 제거하더라도, 분리막의 저항이 최초 저항 수준으로 다시 감소되지 않음을 알 수 있다.
또한, 도 2의 결과를 참조하면, 분리막의 초기 저항은 2.8Ω이고, 압력을 가하는 과정을 거친 최종 저항은 2.95Ω이다. 본 실시예의 분리막의 경우에는, 초기 저항과 최종 저항의 차이가 0.15Ω인 것으로 산출된다. 분리막의 초기 저항과 최종 저항의 차이를 기준으로 분리막의 불량 판정 기준이 0.2Ω인 것으로 설정할 경우, 본 실시예에 따른 분리막은 양품인 것으로 판정된다.
상기 실시예 1 외에 실시예 2 내지 4에 대하여도 동일한 방법으로 압력에 따른 분리막의 저항을 측정하였으며, 그 결과를 각각 도 3 내지 도 5에 나타내었다.
측정결과, 도 3에 도시된 실시예 2의 경우 초기저항이 2.24Ω, 최종 저항이 3.23Ω으로, 초기 저항 대비 저항의 증가가 매우 심하며, 압력을 순차적으로 낮추어도 증가된 상태의 저항이 회복되지 않는 것으로 나타난다. 따라서, 분리막의 초기 저항과 최종 저항의 차이를 기준으로 분리막의 불량 판정 기준을 0.2Ω인 것으로 설정할 경우, 불량인 것으로 판정된다.
도 4에 도시된 실시예 3의 경우, 분자량이 높은 내압축성 폴레에틸렌 원단을 사용한 분리막으로서, 초기 저항인 0.48Ω에서 압력이 늘어나도 저항 증가가 거의 없어 저항 특성이 우수한 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 3의 분리막의 경우 불량 판정 기준값 수치를 더 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 실시예 4의 경우, 세라믹과 바인더의 조합으로 이루어진 무원단 분리막으로 내압축성에 매우 우수한 특성을 가진다. 이에 따라 초기 저항 1.61Ω에서 압력이 늘어나더라도, 저항의 증가가 거의 없으며 압력이 감소하더라도 변화가 크지 않다. 따라서, 실시예 3의 분리막과 마찬가지로 불량 판정 기준값 수치를 더 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면과 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
<부호의 설명>
100: 수납부
110, 120: 압력 측정부
130: 제1 전극
200: 몰드부
210: 가스킷
220: 압력 조절부
230: 제2 전극

Claims (10)

  1. 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조이고, 전해액에 침지된 분리막을 수납하는 수납부;
    상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입되어 수납된 분리막을 가압하는 몰드부;
    수납부 및 몰드부 중 어느 하나 이상의 높이 조절을 통해 분리막에 가해지는 압력을 제어하는 압력 조절부;
    상기 수납부의 내부 바닥면과 전기적으로 연결되되, 수납부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 및 상기 몰드부의 하부면과 전기적으로 연결되되, 몰드부의 외부로 돌출되어 저항 측정부와 전기적으로 연결 가능한 제2 전극을 포함하는 전극부; 및
    상기 전극부의 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 분리막의 저항을 측정하는 저항 측정부를 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수납부 내측으로 삽입되는 몰드부의 하부 외측에 형성되되,
    상기 수납부 내측과 몰드부의 하부면에 의해 구획되는 내부 공간의 기밀을 유지하는 가스킷을 더 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수납부 하부에 위치하되, 몰드부의 가압에 의해 수납부에 전달되는 압력을 측정하는 압력 측정부를 더 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    압력 조절부에 의해 제어되는 압력 수치를 나타내는 압력 표시부; 및
    저항 측정부에 의해 측정된 저항 수치를 나타내는 저항 표시부 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    압력 조절부는 P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 낮추게 되고(여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타냄),
    저항 측정부는 압력 조절부에 의한 압력 변화에 따른 분리막의 저항을 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 가압식 분리막 저항 측정 장치.
  6. 상부가 개방되되 하부 및 측면이 폐쇄된 구조의 수납부에 전해액에 침지된 분리막을 수납한 상태에서,
    상기 수납부의 개방된 상부를 통해 삽입된 몰드부에 의해 수납된 분리막에 가해지는 압력을 변화시키되, 압력이 변화되는 동안 상기 분리막의 저항을 측정하는 단계를 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    수납된 분리막에 가해지는 압력은,
    P 0부터 P 1까지 연속적 또는 순차적으로 압력을 높인 후, 다시 P 1부터 P 0까지 연속적 또는 순차적으로 압력(여기서, P 0는 분리막을 가압하지 않은 상태의 압력을 나타내고, P 1는 미리 설정된 기준 압력을 나타냄)을 낮추는 것을 특징으로 하는 가압식 분리막 저항 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S);
    압력 P 1에서 측정된 저항(R H); 및
    압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F) 중 어느 하나 이상이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    압력을 높이는 과정에서 P 0에서 측정된 초기 저항(R S)과 압력을 낮추는 과정에서 P 0에서 측정된 최후 저항(R F)의 차이(R D)가 미리 정해진 기준 범위를 벗어나는 경우에는 분리막이 불량으로 판정하는 단계를 포함하는 가압식 분리막 저항 측정 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    수납된 분리막에 가해지는 압력은 연속적 또는 순차적으로 변화되고,
    압력의 변화에 따른 분리막의 저항은 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 가압식 분리막 저항 측정 방법.
PCT/KR2020/013562 2019-10-23 2020-10-06 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법 WO2021080212A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20873373.3A EP3851841A4 (en) 2019-10-23 2020-10-06 DEVICE AND METHOD FOR MEASURING THE RESISTANCE OF A PRESSURE SEPARATOR
JP2021521498A JP7125553B2 (ja) 2019-10-23 2020-10-06 加圧式分離膜抵抗の測定装置及び測定方法
CN202080005722.XA CN113039446B (zh) 2019-10-23 2020-10-06 用于测量加压分隔件的电阻的装置和方法
US17/286,928 US11740296B2 (en) 2019-10-23 2020-10-06 Device and method for measuring resistance of pressurized separator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132213A KR20210048224A (ko) 2019-10-23 2019-10-23 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법
KR10-2019-0132213 2019-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021080212A1 true WO2021080212A1 (ko) 2021-04-29

Family

ID=75619882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/013562 WO2021080212A1 (ko) 2019-10-23 2020-10-06 가압식 분리막 저항 측정 장치 및 측정 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11740296B2 (ko)
EP (1) EP3851841A4 (ko)
JP (1) JP7125553B2 (ko)
KR (1) KR20210048224A (ko)
CN (1) CN113039446B (ko)
WO (1) WO2021080212A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100591441B1 (ko) * 2005-04-29 2006-06-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 테스트 장치 및 방법
US20090146663A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Ntt Docomo, Inc Battery testing device and battery testing method
KR20110021970A (ko) * 2009-01-19 2011-03-04 파나소닉 주식회사 전지의 내부 단락 평가 장치
KR20170107738A (ko) * 2016-03-16 2017-09-26 주식회사 엘지화학 전지 성능 평가 시스템 및 그 평가 방법
KR20190006920A (ko) * 2017-07-11 2019-01-21 주식회사 엘지화학 이차전지의 불량 검사 장치 및 불량 검사 방법
KR20190132213A (ko) 2018-05-17 2019-11-27 나부테스코 가부시키가이샤 유압 펌프

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5733366A (en) * 1980-08-05 1982-02-23 Nippon Koudo Shikogyo Kk Measuring device for electric resistivity of electrolyte impregnated separator
JP3203316B2 (ja) * 1998-03-05 2001-08-27 株式会社ミクロ 電池材料等の評価用試験容器
JP2005093123A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Japan Gore Tex Inc プロトン伝導型ポリマー二次電池用セパレータおよびプロトン伝導型ポリマー二次電池
KR20050090457A (ko) 2005-07-14 2005-09-13 에이키 쯔시마 연료전지용 세퍼레이터의 제조방법
KR100709218B1 (ko) * 2005-12-30 2007-04-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
JP5132206B2 (ja) 2007-06-28 2013-01-30 三洋電機株式会社 非水電解質電池用セパレータの評価方法
JP5090230B2 (ja) 2008-03-28 2012-12-05 旭化成イーマテリアルズ株式会社 電池用セパレータの耐荷重絶縁性試験装置及びその試験方法
JP2010161011A (ja) 2009-01-09 2010-07-22 Toyota Motor Corp 燃料電池のセパレータの製造装置
CN101576607B (zh) 2009-06-10 2011-04-13 北京健翔顺鑫科技有限公司 镍氢电池隔膜湿电阻检测方法和装置
KR20140003388A (ko) 2010-08-11 2014-01-09 칼 프로이덴베르크 카게 천공 저항성이 증가된 분리막
JP5605344B2 (ja) 2011-10-14 2014-10-15 トヨタ自動車株式会社 電池の評価用治具および電池の評価方法
JP2013201312A (ja) 2012-03-26 2013-10-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd 電気二重層コンデンサ用セパレータの交流インピーダンス測定用電極セット及び電気二重層コンデンサ用セパレータの交流インピーダンス測定方法
JP5564068B2 (ja) 2012-04-17 2014-07-30 株式会社神戸製鋼所 燃料電池セパレータ及びその製造方法
CN102998534B (zh) 2012-11-20 2014-08-27 深圳市星源材质科技股份有限公司 锂离子电池隔膜面电阻测试方法
JP5733366B2 (ja) 2013-10-15 2015-06-10 井関農機株式会社 コンバインの刈取装置
CN104678173B (zh) 2013-11-29 2018-09-07 比亚迪股份有限公司 一种锂电池隔膜面电阻的测试方法
JP2015194435A (ja) 2014-03-31 2015-11-05 古河電気工業株式会社 電気抵抗測定方法および電気抵抗測定装置
JP2017532734A (ja) 2014-09-29 2017-11-02 エルジー・ケム・リミテッド アノード、これを含むリチウム二次電池、前記リチウム二次電池を含む電池モジュール、およびアノードの製造方法
KR20170113699A (ko) 2014-10-10 2017-10-12 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 적층체, 적층체를 포함하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터, 및 비수 전해액 이차 전지
US10126366B2 (en) 2014-10-28 2018-11-13 Florida State University Research Foundation, Inc. Apparatus for in-situ NMR spectroscopy of metal-air and metal-free air batteries
JP7039846B2 (ja) 2017-03-01 2022-03-23 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解質二次電池の製造方法
CN108110342B (zh) * 2017-12-29 2020-02-11 山东精工电子科技有限公司 一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法
KR101980844B1 (ko) 2018-02-26 2019-05-21 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 분리막의 절연 특성 평가 방법
CN108627387B (zh) 2018-06-28 2020-12-04 桑顿新能源科技有限公司 一种电池隔膜抗穿刺能力的测试方法和测试组合装置
CN209167417U (zh) 2018-08-27 2019-07-26 上海恩捷新材料科技有限公司 一种隔膜电阻测试装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100591441B1 (ko) * 2005-04-29 2006-06-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 테스트 장치 및 방법
US20090146663A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Ntt Docomo, Inc Battery testing device and battery testing method
KR20110021970A (ko) * 2009-01-19 2011-03-04 파나소닉 주식회사 전지의 내부 단락 평가 장치
KR20170107738A (ko) * 2016-03-16 2017-09-26 주식회사 엘지화학 전지 성능 평가 시스템 및 그 평가 방법
KR20190006920A (ko) * 2017-07-11 2019-01-21 주식회사 엘지화학 이차전지의 불량 검사 장치 및 불량 검사 방법
KR20190132213A (ko) 2018-05-17 2019-11-27 나부테스코 가부시키가이샤 유압 펌프

Also Published As

Publication number Publication date
US11740296B2 (en) 2023-08-29
US20220308118A1 (en) 2022-09-29
EP3851841A1 (en) 2021-07-21
KR20210048224A (ko) 2021-05-03
EP3851841A4 (en) 2021-11-10
JP7125553B2 (ja) 2022-08-24
CN113039446B (zh) 2024-04-16
JP2022510094A (ja) 2022-01-26
CN113039446A (zh) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009110726A2 (en) Separator having porous coating layer and electrochemical device containing the same
WO2012165758A1 (ko) 리튬 이차전지
WO2011019187A2 (ko) 리튬 이차전지
WO2012046966A2 (ko) 사이클 특성이 개선된 전기화학소자
WO2010076989A2 (ko) 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2013154253A1 (ko) 다공성 코팅층을 포함하는 전극, 상기 전극의 제조방법 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
WO2019088672A1 (ko) 전기화학소자용 음극 활물질, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2011115376A2 (ko) 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2010027203A2 (ko) 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2018038584A1 (ko) 전기화학소자용 분리막 및 상기 분리막을 포함하는 전기화학소자
WO2011059154A1 (ko) 리튬 이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2020067778A1 (ko) 전기화학소자용 분리막 및 이를 제조하는 방법
WO2018147714A1 (ko) 접착층을 구비한 리튬 이차전지용 분리막
WO2012111956A2 (ko) 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2015076573A1 (ko) 이차 전지
WO2016171519A1 (ko) 리튬 이차전지용 분리막 및 그의 제조방법
WO2019135510A1 (ko) 유리전이온도가 다른 바인더를 포함하는 분리막 및 이의 제조방법
WO2015105365A1 (ko) 고 연신 특성의 분리막을 가진 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2017213444A1 (ko) 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2014208926A1 (ko) 코팅층을 포함하는 분리막 및 상기 분리막을 이용한 전지
WO2019117605A1 (ko) 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2015065116A1 (ko) 유기-무기 복합 다공성 막, 이를 포함하는 세퍼레이터 및 전극 구조체
WO2014200214A1 (ko) 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈
WO2021033795A1 (ko) 그래핀을 포함하는 2차원소재 코팅 조성물과 이를 이용한 이차전지 분리막 및 그 제조방법
WO2021075687A1 (ko) 관통홀이 형성된 금속 플레이트와 상기 관통홀을 충진하는 다공성 보강재를 포함하는 전지용 집전체 및 이를 포함하는 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021521498

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020873373

Country of ref document: EP

Effective date: 20210416

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20873373

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE