KR20150050060A - A separator for electrochemical device and a electrochemical device including the same - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a separator for an electrochemical device and an electrochemical device including the same. More specifically, a separator for an electrochemical device comprises: a porous substrate having pores; and a porous coating layer which is formed on at least one surface of the porous substrate and includes inorganic particles and a polymer binder, which is a polyvinylidene fluoride copolymer containing 90-99 wt% of vinylidene fluoride. According to the present invention, the polymer binder, which is the polyvinylidene fluoride copolymer relatively high in vinylidene fluoride and has a high melting point, is used to form the porous coating layer. Therefore, in a relatively high-temperature environment, the thermal shrinkage of the separator remains low, thereby enhancing heat stability of an electrochemical device comprising the separator.

Description

전기화학소자용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자{A separator for electrochemical device and a electrochemical device including the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a separator for electrochemical devices and an electrochemical device including the same.

본 발명은 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무기물 입자와 녹는점이 높은 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층이 다공성 기재의 적어도 일면에 형성된 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to a separator for an electrochemical device and an electrochemical device including the separator. More particularly, the present invention relates to a separator for an electrochemical device having a porous coating layer formed on at least one surface of a porous substrate, the separator including an inorganic particle and a high- And an electrochemical device including the same.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목을 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device has received the most attention in this respect. Of these, the development of a rechargeable secondary battery has become a focus of attention. Recently, in developing such a battery, Research and development on the design of electrodes and batteries are underway.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. 그러나 이러한 리튬 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 최근의 리튬 이온 고분자 전지는 이러한 리튬 이온 전지의 약점을 개선하여 차세대 전지의 하나로 꼽히고 있으나 아직까지 전지의 용량이 리튬 이온 전지와 비교하여 상대적으로 낮고, 특히 저온에서의 방전 용량이 불충분하여 이에 대한 개선이 시급히 요구되고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution . However, such a lithium ion battery has safety problems such as ignition and explosion when using an organic electrolytic solution, and it is disadvantageous in that it is difficult to manufacture. Recently, the lithium ion polymer battery is considered to be one of the next generation batteries by improving the weak point of the lithium ion battery. However, since the capacity of the battery is still relatively low as compared with the lithium ion battery, Is urgently required.

상기와 같은 전기화학소자는 많은 회사에서 생산되고 있으나 그들의 안전성 특성은 각각 다른 양상을 보인다. 이러한 전기화학소자의 안전성 평가 및 안전성 확보는 매우 중요하다. 가장 중요한 고려사항은 전기화학소자가 오작동시 사용자에게 상해를 입혀서는 아니 된다는 것이며, 이러한 목적으로 안전규격은 전기화학소자 내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다. 전기화학소자의 안전성 특성에 있어서, 전기화학소자가 과열되어 열폭주가 일어나거나 세퍼레이터가 관통될 경우에는 폭발을 일으키게 될 우려가 크다. 특히, 전기화학소자의 세퍼레이터로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 막은 재료적 특성과 연신을 포함하는 제조공정 상의 특성으로 인하여 100 ℃ 이상의 온도에서 극심한 열 수축 거동을 보임으로서, 양극과 음극 사이의 단락을 일으키는 문제점이 있다.Such electrochemical devices are produced in many companies, but their safety characteristics are different. It is very important to evaluate the safety and safety of such an electrochemical device. The most important consideration is that the electrochemical device should not injure the user in case of malfunction. For this purpose, the safety standard strictly regulates the ignition and fuming in the electrochemical device. In the safety characteristics of the electrochemical device, there is a high possibility that the electrochemical device is overheated and thermal explosion occurs or an explosion occurs when the separator is penetrated. Particularly, a polyolefin porous film commonly used as a separator of an electrochemical device exhibits extreme heat shrinkage behavior at a temperature of 100 ° C or more due to the characteristics of the manufacturing process including material properties and elongation, so that a short circuit between the anode and the cathode There is a problem causing it.

이와 같은 전기화학소자의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 다수의 기공을 갖는 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 고분자 바인더의 혼합물을 코팅하여 다공성 코팅층을 형성한 세퍼레이터가 제안되었다. 예를 들어, 한국 공개특허 2007-0019958호에는 다공성 기재 상에 무기물 입자와 고분자 바인더의 혼합물로 형성된 다공성 코팅층을 마련한 세퍼레이터에 관한 기술이 개시되어 있으며, 현재 상기 다공성 코팅층에 실질적으로 사용되고 있는 고분자 바인더는, 130 ℃ 정도의 녹는점을 나타내고 있다.In order to solve the safety problem of such an electrochemical device, a separator has been proposed in which a porous coating layer is formed by coating a mixture of inorganic particles and a polymeric binder on at least one surface of a porous substrate having a plurality of pores. For example, Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2007-0019958 discloses a separator in which a porous coating layer formed of a mixture of inorganic particles and a polymeric binder is provided on a porous substrate, and a polymeric binder that is currently used in the porous coating layer is , And a melting point of about 130 ° C.

하지만, 이러한 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터가 130 ℃ 이상의 고온의 환경에 노출될 경우, 열수축이 발생하게 되며, 이는 전기화학소자의 안전성에 악영향을 끼칠 수 있는 문제점이 있다.However, when the separator formed with the porous coating layer containing such a polymer binder is exposed to a high temperature environment of 130 캜 or more, heat shrinkage may occur, which may adversely affect the safety of the electrochemical device.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 문제점을 해결하여, 고온의 환경에서도, 열수축이 완화된 전기화학소자용 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a separator for electrochemical devices in which heat shrinkage is alleviated even in a high temperature environment by solving the above-mentioned problems, and an electrochemical device including the separator.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기공들을 갖는 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되며, 무기물 입자 및 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체인 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층;을 포함하되, 상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 90 내지 99 중량%인 전기화학소자용 세퍼레이터가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a porous substrate having pores; And a porous coating layer formed on at least one surface of the porous substrate, the porous coating layer comprising inorganic particles and a polymer binder that is a polyvinylidene fluoride based copolymer, wherein the polyvinylidene fluoride- And a content of uranium oxide is 90 to 99% by weight.

여기서, 상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 상기 비닐리덴 풀루오라이드와 공중합하는 공단량체로서, 불화비닐, 트리풀루오로에틸렌(TrFE), 클로로풀루오로에틸렌(CTFE), 1,2-디풀루오로에틸렌, 테트라풀루오로에틸렌(TFE), 헥사풀루오로프로필렌(HFP), 퍼풀루오로(알킬비닐)에테르, 퍼풀루오로(1,3-디옥솔) 및 퍼풀루오로(2,2-디메틸-1,3-디옥솔)(PDD)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.Here, the polyvinylidene fluoride-based copolymer is a comonomer copolymerized with the vinylidene fluoride, and may be vinylidene fluoride, trifluroethylene (TrFE), chlorofluoroethylene (CTFE), 1, (Perfluoroethylene), perfluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), perfluoro (alkyl vinyl) ether, perfluoro (1,3-dioxole) and perfluoro 2,2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD), or a mixture of two or more thereof.

한편, 상기 다공성 기재는, 폴리올레핀계 다공성 막 또는 부직포일 수 있다.On the other hand, the porous substrate may be a polyolefin porous film or a nonwoven fabric.

그리고, 상기 다공성 기재는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성될 수 있다.The porous substrate may be formed of at least one selected from the group consisting of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, Polyphenylene sulfide and polyethylene naphthalene, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 다공성 기재의 두께는, 5 내지 50 ㎛일 수 있다.The thickness of the porous substrate may be 5 to 50 탆.

한편, 상기 무기물 입자들의 평균입경은, 0.001 내지 10 ㎛일 수 있다.On the other hand, the average particle diameter of the inorganic particles may be 0.001 to 10 탆.

그리고, 상기 무기물 입자는, 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The inorganic particles may be selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transporting ability, and mixtures thereof.

여기서, 상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는, BaTiO₃, Pb(Zr_xTi_{1 -x})O₃ (PZT, 0<x<1), Pb_{1 - x}La_xZr_{1 -y}Ti_yO₃(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg_{1 /3}Nb_{2 /3})O₃-xPbTiO₃(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO₂), SrTiO₃, SnO₂, CeO₂, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO₂, SiO₂, Y₂O₃, Al₂O₃, SiC 및 TiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.Here, the inorganic particles is greater than or equal to the dielectric constant of _{5, BaTiO 3, Pb (Zr x} Ti 1 -x) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, 0 <x <1 , 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), the half Wherein the metal oxide is selected from the group consisting of HfO ₂ , SrTiO ₃ , SnO ₂ , CeO ₂ , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO ₂ , SiO ₂ , Y ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ , SiC and TiO ₂ Or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는, 리튬포스페이트(Li₃PO₄), 리튬티타늄포스페이트(Li_xTi_y(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(Li_xAl_yTi_z(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)_xO_y 계열 글래스(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(Li_xLa_yTiO₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(Li_xGe_yP_zS_w, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(Li_xN_y, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS₂ (Li_xSi_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 글래스 및 P₂S₅ (Li_xP_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li ₃ PO ₄ ), lithium titanium phosphate (Li _x Ti _y (PO ₄ ) ₃ , 0 <x <2, 0 <y < (Li _x Al _y Ti _z (PO ₄ ) ₃ , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) _x O _y- 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li _x La _y TiO ₃ , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li _x Ge _y P _z S _w , x <4, 0 <y < 1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides _{(Li x N y, 0 <} x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x _{Si y S z, 0 <x} <3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and _{P 2 S 5 (Li x P} y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 < z < 7) series glass, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 다공성 코팅층의 상기 무기물 입자들과 상기 고분자 바인더의 중량비가 50:50 내지 99:1일 수 있다.The weight ratio of the inorganic particles to the polymeric binder in the porous coating layer may be 50:50 to 99: 1.

그리고, 상기 다공성 기재에 대한 상기 다공성 코팅층의 로딩량은 5 내지 20 g/m²일 수 있다.The loading amount of the porous coating layer on the porous substrate may be 5 to 20 g / m ² .

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 세퍼레이터는, 본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including: an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode; A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And a battery case containing the electrode assembly and the nonaqueous electrolyte solution, wherein the separator is the separator for an electrochemical device of the present invention.

여기서, 상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것일 수 있다.Here, the non-aqueous electrolyte may include an organic solvent and an electrolyte salt.

이때, 상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The organic solvent may be selected from the group consisting of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, (DEC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMF) Methyl ethyl ketone, ethyl propyl carbonate, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, Propyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone , Or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 전해질 염은, 음이온으로서, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, NO₃ ^-, N(CN)₂ ^-, BF₄ ^-, ClO₄ ^-, PF₆ ^-, (CF₃)₂PF₄ ^-, (CF₃)₃PF₃ ^-, (CF₃)₄PF₂ ^-, (CF₃)₅PF^-, (CF₃)₆P^-, CF₃SO₃ ^-, CF₃CF₂SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (FSO₂)₂N^- _, CF₃CF₂(CF₃)₂CO^-, (CF₃SO₂)₂CH^-, (SF₅)₃C^-, (CF₃SO₂)₃C^-, CF₃(CF₂)₇SO₃ ^-, CF₃CO₂ ^-, CH₃CO₂ ^-, SCN^- 및 (CF₃CF₂SO₂)₂N^-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the electrolyte salt is a negative ^{ion, F -, Cl -, Br} -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 _{^{PF 4 -, (CF 3)}} 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 _{^{-, (CF 3 SO 2)}} 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF ₃ SO ₂ ) ₃ C ^- , CF ₃ (CF ₂ ) ₇ SO ₃ ^- , CF ₃ CO ₂ ^- , CH ₃ CO ₂ ^- SCN ^- and (CF ₃ CF ₂ SO ₂ ) ₂ N ^- , or two or more of them.

그리고, 상기 전기화학소자는 리튬 이차전지일 수 있다.The electrochemical device may be a lithium secondary battery.

본 발명에 따르면, 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 비교적 높은 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체인 높은 녹는점의 고분자 바인더를 다공성 코팅층의 형성에 사용함으로써, 비교적 고온의 환경에 노출되더라도 세퍼레이터의 열수축율 낮게 유지시킬 수 있으며, 이로써, 상기 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자의 열 안전성을 향상시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, by using a polymer binder having a high melting point, which is a polyvinylidene fluoride copolymer having a relatively high content of vinylidene fluoride, in the formation of a porous coating layer, even when exposed to a relatively high temperature environment, It is possible to improve the thermal stability of the electrochemical device including the separator.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the constitution described in the embodiments described herein is merely the most preferred embodiment of the present invention, and does not represent all the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

본 발명의 일 측면에 따른 전기화학소자용 세퍼레이터는, 기공들을 갖는 다공성 기재; 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되며, 무기물 입자 및 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체인 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층;을 포함하되, 상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 90 내지 99 중량%이다.A separator for an electrochemical device according to an aspect of the present invention includes: a porous substrate having pores; And a porous coating layer formed on at least one surface of the porous substrate, the porous coating layer comprising inorganic particles and a polymer binder that is a polyvinylidene fluoride based copolymer, wherein the polyvinylidene fluoride- The content of the rhoride is 90 to 99% by weight.

전기화학소자의 안전성을 향상시키기 위해, 다수의 기공을 갖는 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 고분자 바인더의 혼합물을 코팅하여 다공성 코팅층을 형성한 세퍼레이터가 사용되고 있지만, 현재 다공성 코팅층의 형성에 사용되는 주요 고분자 바인더는 130 ℃ 정도의 녹는점을 나타내고 있다.In order to improve the safety of an electrochemical device, a separator having a porous coating layer formed by coating a mixture of inorganic particles and a polymeric binder on at least one surface of a porous substrate having a plurality of pores is used, The main polymer binder has a melting point of about 130 ° C.

하지만, 상기의 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터가 130 ℃ 이상의 고온의 환경에 노출될 경우, 열수축이 발생하게 된다. 일 예로, 3층으로 형성된 건식의 폴리에틸렌 다공성 기재의 양면에, 녹는점이 130 ℃ 정도인 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층을 형성한 세퍼레이터를 150 ℃ 정도의 오븐에 30 분간 방치하였을 경우, 상기 세퍼레이터의 열수축율은 20 % 정도를 나타낸다. 따라서, 이러한 세퍼레이터를 포함하는 전기화학소자가 고온의 환경에 노출되는 경우, 전기화학소자의 안전성에 악영향을 끼칠 수 있다.However, if the separator formed with the porous coating layer containing the polymer binder is exposed to a high temperature environment of 130 캜 or more, heat shrinkage will occur. For example, when a separator having a porous coating layer containing a polymer binder having a melting point of about 130 ° C formed on both sides of a dry polyethylene porous substrate formed of three layers is left in an oven at about 150 ° C for 30 minutes, the heat of the separator The shrinkage rate is about 20%. Therefore, when the electrochemical device including such a separator is exposed to a high temperature environment, the safety of the electrochemical device may be adversely affected.

한편, 폴리비닐리덴 풀루오라이드 그 자체는, 비교적 높은 녹는점을 가질 수는 있지만, 다공성 코팅층 형성용 슬러리의 용매로서 주로 사용되는 아세톤 등의 유기용매에 불용성을 지니고 있기 때문에, 다른 공단량체와의 공중합체를 형성하여, 고분자 바인더로서 사용한다.On the other hand, although polyvinylidene fluoride itself may have a relatively high melting point, it is insoluble in an organic solvent such as acetone, which is mainly used as a solvent of a slurry for forming a porous coating layer, To form a copolymer, which is used as a polymer binder.

하기 표 1은 PVDF계 공중합체에서 HFP의 치환율에 따른 녹는점을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the melting points of the PVDF-based copolymers with respect to the substitution ratio of HFP.

시료sample HFP 치환율(%)HFP replacement ratio (%) 녹는점(℃)Melting point (℃) AA 1616 123123 BB 1414 132132 CC 1010 143143 DD 55 153153

상기 표 1에 따르면, HFP의 치환율이 10 % 이상인 경우, 비교적 높은 녹는점인 143 ℃ 이상을 나타내지만, 치환율이 14 % 이상이 되는 경우에는 녹는점이 132 ℃이하로 낮아지는 것을 알 수 있다.According to the above Table 1, when the substitution ratio of HFP is 10% or more, it shows a relatively high melting point of 143 ° C or more, but when the substitution ratio is 14% or more, the melting point is lowered to 132 ° C or less.

따라서, 본 발명의 다공성 코팅층을 형성하는 고분자 바인더로서, 아세톤 등의 용매에도 적절히 분산이 잘 이루어지고 비교적 높은 녹는점을 가질 수 있도록, 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 90 내지 99 중량%인 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체를 사용한다.Therefore, as the polymeric binder for forming the porous coating layer of the present invention, it is preferable to use a polyvinylidene fluoride having a vinylidene fluoride content of 90 to 99% by weight so that it can be appropriately dispersed well in a solvent such as acetone and have a relatively high melting point And a ridene fluoride-based copolymer is used.

전술한 바와 같이 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 90 내지 99 중량%가 되면, 상기 공중합체의 녹는점은 140 내지 200 ℃ 정도가 되며, 이러한 고분자 바인더가 다공성 코팅층을 형성하게 되면, 전기화학소자가 고온에 노출되더라도, 세퍼레이터가 열수축되는 현상을 완화시킬 수 있다.As described above, when the content of vinylidene fluoride is 90 to 99% by weight, the melting point of the copolymer is about 140 to 200 ° C. When such a polymer binder forms a porous coating layer, Even when exposed to a high temperature, the phenomenon of heat shrinkage of the separator can be mitigated.

이때, 상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 상기 비닐리덴 풀루오라이드와 공중합하는 공단량체로서, 불화비닐, 트리풀루오로에틸렌(TrFE), 클로로풀루오로에틸렌(CTFE), 1,2-디풀루오로에틸렌, 테트라풀루오로에틸렌(TFE), 헥사풀루오로프로필렌(HFP), 퍼풀루오로(알킬비닐)에테르, 퍼풀루오로(1,3-디옥솔) 및 퍼풀루오로(2,2-디메틸-1,3-디옥솔)(PDD)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.In this case, the polyvinylidene fluoride-based copolymer is a comonomer copolymerized with the vinylidene fluoride, which is selected from the group consisting of vinyl fluoride, triflouroethylene (TrFE), chlorofluoroethylene (CTFE) (Perfluoroethylene), perfluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), perfluoro (alkyl vinyl) ether, perfluoro (1,3-dioxole) and perfluoro 2,2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD), or a mixture of two or more thereof.

한편, 상기 다공성 기재는, 전기화학소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the porous substrate may be any porous substrate used in an electrochemical device. For example, a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric may be used, but the porous substrate is not particularly limited thereto.

그리고, 상기 다공성 기재는, 단층으로 형성된 다공성 기재일 수도 있고, 2층 이상의 다층으로 형성될 수도 있다.The porous substrate may be a porous substrate formed of a single layer, or may be formed of two or more layers.

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 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.Examples of the polyolefin-based porous film include polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene, such as high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene, One membrane can be mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 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 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may include, in addition to the polyolefin nonwoven fabric, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfide, and polyethylene naphthalene, which may be used alone or in combination, And nonwoven fabrics formed by mixing these polymers. The structure of the nonwoven fabric may be a spun bond nonwoven fabric or a meltblown nonwoven fabric composed of long fibers.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50 ㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95 %일 수 있다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 μm, and the pore size and porosity present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 μm and 10 to 95%, respectively.

한편, 상기 다공성 코팅층에서는 상기 고분자 바인더가 무기물 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착(즉, 고분자 바인더가 무기물 입자 사이를 연결 및 고정)시키고 있으며, 또한 다공성 코팅층은 고분자 바인더에 의해 다공성 기재와 결착된 상태를 유지한다.Meanwhile, in the porous coating layer, the polymeric binder attaches the inorganic particles to each other so that the inorganic particles can be maintained in a state of being bonded to each other (that is, the polymeric binder binds and fixes the inorganic particles between the inorganic particles), and the porous coating layer is porous Thereby maintaining the state adhered to the substrate.

그리고, 무기물 입자들간의 인터스티셜 볼륨(interstital volume)이 상기 다공성 코팅층의 다공성을 형성시키며, 상기 인터스티셜 볼륨(interstital volume)은 무기물 입자들에 의한 충진 구조(closed packed of densely packed)에서 실질적으로 면접하는 무기물 입자들에 의해 한정되는 공간이다.And, the interstital volume between the inorganic particles forms the porosity of the porous coating layer, and the interstital volume is substantially closed in the closed packed of densely packed Is the space defined by the inorganic particles that are interviewed with.

이때, 사용되는 무기물 입자는, 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li⁺ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는 경우 전기화학소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있다.At this time, the inorganic particles to be used are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li ⁺ ). Particularly, when inorganic particles having ion transfer ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased to improve the performance.

또한, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.When inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte is also increased, and ion conductivity of the electrolyte can be improved.

전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.For the reasons stated above, the inorganic particles may include high-permittivity inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more, inorganic particles having lithium ion-transporting ability, or a mixture thereof.

유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO₃, Pb(Zr_xTi_{1 -x})O₃ (PZT, 0<x<1), Pb_{1 - x}La_xZr_{1 -y}Ti_yO₃(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg_{1 /3}Nb_{2 /3})O₃-xPbTiO₃(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO₂), SrTiO₃, SnO₂, CeO₂, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO₂, SiO₂, Y₂O₃, Al₂O₃, SiC, TiO₂ 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Non-limiting examples of the inorganic particles is less than a dielectric constant of 5 is _{BaTiO 3, Pb (Zr x Ti} 1 -x) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O _{3 (PLZT, 0 <x <} 1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), (HfO ₂ ), SrTiO ₃ , SnO ₂ , CeO ₂ , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO ₂ , SiO ₂ , Y ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ , SiC and TiO ₂ , Two or more species may be used in combination.

특히, 전술한 BaTiO₃, Pb(Zr_xTi_{1 -x})O₃ (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb_{1 - x}La_xZr_{1 -y}Ti_yO₃ (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg_{1 /3}Nb_{2 /3})O_{3 - x}PbTiO₃ (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO₂)와 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양(兩) 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들을 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다.In particular, the above-described _{BaTiO 3, Pb (Zr x Ti} 1 -x) O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, where 0 < x <1, 0 <y < 1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 - x PbTiO 3 (PMN-PT, where 0 <x <1), hafnia ( HfO ₂ ) exhibits a high dielectric constant with a dielectric constant of 100 or more, as well as a piezoelectricity in which a potential difference is generated between both surfaces due to the generation of charge when a certain pressure is applied to the piezoelectric element by being stretched or compressed. It is possible to prevent internal short-circuiting of both electrodes due to the impact, thereby improving the safety of the electrochemical device. Further, when the above-mentioned high-permittivity inorganic particles and inorganic particles having lithium ion transferring ability are mixed, their synergistic effect can be doubled.

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 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. 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li₃PO₄), 리튬티타늄포스페이트(Li_xTi_y(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(Li_xAl_yTi_z(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li₂O-9Al₂O₃-38TiO₂-39P₂O₅ 등과 같은 (LiAlTiP)_xO_y 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(Li_xLa_yTiO₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li_{3 .25}Ge_{0 .25}P_{0 .75}S₄ 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(Li_xGe_yP_zS_w, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li₃N 등과 같은 리튬나이트라이드(Li_xN_y, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등과 같은 SiS₂ 계열 글래스(Li_xSi_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li₂S-P₂S₅ 등과 같은 P₂S₅ 계열 글래스(Li_xP_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability refer to inorganic particles that contain a lithium element but do not store lithium but have a function of transferring lithium ions. The inorganic particles having lithium ion transferring ability exist in the particle structure Since lithium ions can be transferred and transferred due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery can be improved and the battery performance can be improved. Examples of the inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li ₃ PO ₄ ), lithium titanium phosphate (Li _x Ti _y (PO ₄ ) ₃ , 0 <x <2, 0 <y < (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 as such (LiAlTiP) _x O _y 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 _{0 .25} P _{0 .75} S ₄ Lithium, such as germanium Mani help thiophosphate lithium nitro, such as _{(Li x Ge y P z S} w, 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), Li 3 N fluoride _{(Li x N y, 0 <} x <4, 0 <y <2), Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 SiS 2 based glass, such as _{(Li x Si y S z,} 0 <x <3 , 0 <y <2, 0 <z <4), LiI-Li ₂ SP ₂ S ₅ There is P ₂ S ₅ based glass _{(Li x P y S z,} 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) or a mixture thereof as such.

그리고, 상기 무기물 입자들의 평균입경은 제한이 없으나, 균일한 두께의 코팅층 형성 및 적절한 공극률을 위하여, 가능한 한 0.001 내지 10 ㎛ 범위인 것이 바람직하다. 0.001 ㎛ 미만인 경우 분산성이 저하될 수 있고, 10 ㎛를 초과하는 경우 다공성 코팅층의 두께가 증가할 수 있다.The average particle size of the inorganic particles is not limited, but it is preferably in the range of 0.001 to 10 탆 in order to form a coating layer having a uniform thickness and a proper porosity. If it is less than 0.001 mu m, the dispersibility may be lowered, and if it exceeds 10 mu m, the thickness of the porous coating layer may increase.

그리고, 본 발명의 다공성 코팅층의 무기물 입자들과 고분자 바인더의 조성비는 예를 들어, 50:50 내지 99:1의 범위가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 70:30 내지 95:5이다. 고분자 바인더에 대한 무기물 입자의 함량비가 50:50 미만일 경우 고분자 바인더의 함량이 많아지게 되어 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도가 감소될 수 있다. 무기물 입자의 함량이 99 중량부를 초과할 경우 고분자 바인더 함량이 적기 때문에 다공성 코팅층의 내필링성이 약화될 수 있다. 다공성 기재에 대한 다공성 코팅층의 로딩량은 다공성 코팅층의 기능 및 고용량 전지에 대한 적합성을 고려할 때 5 내지 20 g/m²인 것이 바람직하다.The composition ratio of the inorganic particles and the polymeric binder in the porous coating layer of the present invention is preferably in the range of, for example, 50:50 to 99: 1, and more preferably 70:30 to 95: 5. When the content ratio of the inorganic particles to the polymeric binder is less than 50:50, the content of the polymeric binder is increased and the pore size and porosity of the porous coating layer may be reduced. If the content of the inorganic particles exceeds 99 parts by weight, the fillerability of the porous coating layer may be weakened because the content of the polymeric binder is small. The loading amount of the porous coating layer on the porous substrate is preferably 5 to 20 g / m ² , considering the function of the porous coating layer and suitability for a high capacity battery.

그리고, 다공성 코팅층의 기공 크기 및 기공도는 특별한 제한이 없으나, 기공 크기는 0.001 내지 10 ㎛ 범위가 바람직하며, 기공도는 10 내지 90 % 범위가 바람직하다. 기공 크기 및 기공도는 주로 무기물 입자의 크기에 의존하는데, 예컨대 입경이 1 ㎛ 이하인 무기물 입자를 사용하는 경우 형성되는 기공 역시 대략 1 ㎛ 이하를 나타내게 된다. 이와 같은 기공 구조는 추후 주액되는 전해액으로 채워지게 되고, 이와 같이 채워진 전해액은 이온 전달 역할을 하게 된다. 기공 크기 및 기공도가 각각 0.001 ㎛ 및 10 % 미만일 경우 저항층으로 작용할 수 있으며, 기공 크기 및 기공도가 10 ㎛ 및 90 %를 각각 초과할 경우에는 기계적 물성이 저하될 수 있다.The pore size and porosity of the porous coating layer are not particularly limited, but the pore size is preferably in the range of 0.001 to 10 μm, and the porosity is preferably in the range of 10 to 90%. The pore size and porosity mainly depend on the size of the inorganic particles. For example, when inorganic particles having a particle size of 1 탆 or less are used, pores formed are also about 1 탆 or less. Such a pore structure is filled with an electrolyte solution to be injected at a later stage, and the filled electrolyte serves as an ion transfer function. When the pore size and the porosity are 0.001 탆 or less and 10% or less, respectively, it can act as a resistive layer. If the pore size and porosity exceed 10 탆 and 90% respectively, the mechanical properties may be deteriorated.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하는 전기화학소자에 있어서, 상기 세퍼레이터는, 본 발명의 전기화학소자용 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including: an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode; A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And a battery case containing the electrode assembly and the nonaqueous electrolyte solution, wherein the separator is the separator for an electrochemical device of the present invention.

이때, 상기 양극은 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 양극 활물질층이 양극 집전체판의 일면 또는 양면에 형성된 구조를 갖는다.At this time, the positive electrode has a structure in which a positive electrode active material layer including a positive electrode active material, a conductive material, and a binder is formed on one surface or both surfaces of a positive electrode collector plate.

상기 양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 리튬 함유 전이금속 산화물이 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, Li_xCoO₂(0.5<x<1.3), Li_xNiO₂(0.5<x<1.3), Li_xMnO₂(0.5<x<1.3), Li_xMn₂O₄(0.5<x<1.3), Li_x(Ni_aCo_bMn_c)O₂(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), Li_xNi_{1 -y}Co_yO₂(0.5<x<1.3, 0<y<1), Li_xCo_{1 -y}Mn_yO₂(0.5<x<1.3, 0≤y<1), Li_xNi_{1 -y}Mn_yO₂(0.5<x<1.3, O≤y<1), Li_x(Ni_aCo_bMn_c)O₄(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), Li_xMn_{2 -z}Ni_zO₄(0.5<x<1.3, 0<z<2), Li_xMn_{2 -z}Co_zO₄(0.5<x<1.3, 0<z<2), Li_xCoPO₄(0.5<x<1.3) 및 Li_xFePO₄(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등도 사용될 수 있다.The cathode active material may be a lithium-containing oxide, and a lithium-containing transition metal oxide may be preferably used. For example, the lithium-containing transition metal _{oxides, Li x CoO 2 (0.5 <} x <1.3), Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3), Li x MnO 2 (0.5 <x <1.3), Li x _{Mn 2 O 4 (0.5 <x} <1.3), Li x (Ni a Co b Mn c) O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <a <1, 0 <b <1, 0 <c <1, a + b + c = 1), Li x Ni 1 -y Co y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <y <1), Li x Co 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 _{≤y <1), Li x Ni} 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, O≤y <1), Li x (Ni a Co b Mn c) O 4 (0.5 <x <1.3, 0 2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), Li _x Mn _{2 -z} Ni _z O ₄ (0.5 <x <1.3, 0 <z <2) Li _x Mn _{2 -z} Co _z O ₄ (0.5 <x <1.3, 0 <z <2), Li _x CoPO ₄ (0.5 <x <1.3) and Li _x FePO ₄ Or a mixture of two or more thereof. The lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide. In addition to the lithium-containing transition metal oxide, sulfide, selenide and halide may also be used.

그리고, 상기 도전재로서는 전기화학소자에서 화학변화를 일으키지 않는 전자 전도성 물질이면 특별한 제한이 없다. 일반적으로 카본블랙(carbon black), 흑연, 탄소섬유, 카본 나노튜브, 금속분말, 도전성 금속산화물, 유기 도전재 등을 사용할 수 있고, 현재 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열 (쉐브론 케미컬 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 걸프 오일 컴퍼니 (Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙 (Ketjen Black) EC 계열(아르막 컴퍼니 (Armak Company) 제품), 불칸 (Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼 P (엠엠엠(MMM)사 제품)등이 있다. 예를 들면 아세틸렌블랙, 카본블랙, 흑연 등을 들 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change in an electrochemical device. In general, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotube, metal powder, conductive metal oxide, organic conductive material and the like can be used. Commercially available products as the conductive material include acetylene black series (manufactured by Chevron Chemical Co., (Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company products), Ketjen Black EC series (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company) and Super P (MM (MMM)). For example, acetylene black, carbon black and graphite.

한편, 상기 음극은 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 음극 활물질층이 음극 집전체판의 일면 또는 양면에 형성된 구조를 갖는다.On the other hand, the negative electrode has a structure in which a negative electrode active material layer including a negative electrode active material, a conductive material and a binder is formed on one surface or both surfaces of the negative electrode collector plate.

상기 음극 활물질로는 통상적으로 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, a lithium metal, a carbonaceous material, a metal compound, or a mixture of lithium metal, a carbonaceous material, and a metal compound, in which lithium ions can be occluded and released, may be used.

구체적으로는 상기 탄소재로는 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), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.Concretely, as the carbon material, both low-crystalline carbon and highly-crystalline carbon may be used. Examples of the low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon. Examples of highly crystalline carbon include natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber high temperature sintered carbon such as mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.

상기 금속 화합물로는 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO₂, SnO₂ 등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있지만, 단체, 합금, 산화물, 리튬과의 합금은 고용량화될 수 있다. 그 중에서도, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유할 수 있고, Si 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 것이 전지를 더 고용량화할 수 있다.Examples of the metal compound include metal elements such as Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, , And the like. These metal compounds may be a single substance, an alloy, an oxide (TiO ₂ , SnO ₂ Or the like), a nitride, a sulfide, a boride, an alloy with lithium, or the like, but an alloy with a single substance, an alloy, an oxide, and lithium can be increased in capacity. Among them, it may contain at least one element selected from Si, Ge and Sn, and it may further increase the capacity of the battery including at least one element selected from Si and Sn.

상기 양극 및 음극에 사용되는 바인더는 양극 활물질 및 음극 활물질을 각각의 집전체판에 유지시키고, 또 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다.The binder used for the positive electrode and the negative electrode has a function of holding the positive electrode active material and the negative electrode active material on the respective current collector plates and connecting the active materials, and a commonly used binder may be used without limitation.

예를 들면, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR, styrene butadiene rubber), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (CMC, carboxyl methyl cellulose) 등의 다양한 종류의 바인더가 사용될 수 있다.For example, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate various kinds of binders such as polymethyl methacrylate, styrene butadiene rubber (SBR), and carboxyl methyl cellulose (CMC) can be used.

상기 양극 및 상기 음극에 사용되는 집전체판은 전도성이 높은 금속으로, 전극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체판의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극용 집전체판의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체판은 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.The current collector plate used for the positive electrode and the negative electrode may be any metal having a high conductivity and being a metal that can easily adhere to the slurry of the electrode active material but is not reactive in the voltage range of the electrochemical device. Specifically, non-limiting examples of the current collector plate for a cathode include aluminum, nickel, or a foil produced by a combination of them. Non-limiting examples of the current collector plate for a cathode include copper, gold, nickel, And the like. Further, the current collector plate may be used by laminating the substrates made of the above materials.

상기 양극 및 음극은, 활물질, 도전재, 바인더 및 고비점 용제를 이용해 혼련하여, 전극 활물질 슬러리를 제조한 후, 전극 활물질 슬러리를 집전체판에 전술한 방법으로 도포하여 제조될 수 있다.The positive electrode and the negative electrode may be prepared by kneading an active material, a conductive material, a binder and a high boiling point solvent to prepare an electrode active material slurry, and then applying the electrode active material slurry to the current collector plate by the above-described method.

한편, 상기 비수 전해액은 유기용매 및 전해질 염을 포함할 수 있으며, 상기 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 리튬염의 음이온으로는 F^-, Cl^-, Br^-, I^-, NO₃ ^-, N(CN)₂ ^-, BF₄ ^-, ClO₄ ^-, PF₆ ^-, (CF₃)₂PF₄ ^-, (CF₃)₃PF₃ ^-, (CF₃)₄PF₂ ^-, (CF₃)₅PF^-, (CF₃)₆P^-, CF₃SO₃ ^-, CF₃CF₂SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (FSO₂)₂N^- _, CF₃CF₂(CF₃)₂CO^-, (CF₃SO₂)₂CH^-, (SF₅)₃C^-, (CF₃SO₂)₃C^-, CF₃(CF₂)₇SO₃ ^-, CF₃CO₂ ^-, CH₃CO₂ ^-, SCN^- 및 (CF₃CF₂SO₂)₂N^-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the non-aqueous electrolyte may include an organic solvent and an electrolyte salt, and the electrolyte salt is a lithium salt. The lithium salt may be any of those conventionally used for non-aqueous electrolytes for lithium secondary batteries. For example is the above lithium salt anion ^{F -, Cl -, Br -} , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF _{^{4 -, (CF 3) 3}} PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 - _{, (CF 3 SO 2) 2} N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, ( CF ₃ SO ₂ ) ₃ C ^- , CF ₃ (CF ₂ ) ₇ SO ₃ ^- , CF ₃ CO ₂ ^- , CH ₃ CO ₂ ^- SCN ^- and (CF ₃ CF ₂ SO ₂ ) ₂ N ^- , or two or more of them.

그리고, 전술한 비수 전해액에 포함되는 유기용매로는 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트, 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the organic solvent included in the non-aqueous electrolyte include those commonly used in non-aqueous electrolytes for lithium secondary batteries, such as ether, ester, amide, linear carbonate, cyclic carbonate, etc., Two or more of them may be used in combination.

그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.Among them, a carbonate compound which is typically a cyclic carbonate, a linear carbonate, or a mixture thereof may be included.

상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, Propylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and halides thereof, or a mixture of two or more thereof. Examples of such halides include, but are not limited to, fluoroethylene carbonate (FEC) and the like.

또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear carbonate compound include any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate And mixtures of two or more of them may be used as typical examples, but the present invention is not limited thereto.

특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 환형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 보다 더 잘 해리시킬 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 보다 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있다.In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, are high-viscosity organic solvents having a high dielectric constant and can dissociate the lithium salt in the electrolyte more easily. In addition, such cyclic carbonates can be used as dimethyl carbonate and diethyl carbonate When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a higher electric conductivity can be produced.

또한, 상기 유기용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.

그리고 상기 유기용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the ester in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 비수 전해액의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전기화학소자의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전기화학소자 조립 전 또는 전기화학소자 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The injection of the nonaqueous electrolyte solution can be performed at an appropriate stage of the manufacturing process of the electrochemical device according to the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the electrochemical device or in the final stage of assembling the electrochemical device.

이때, 상기 전기화학소자는, 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 슈퍼 커패시터 소자와 같은 커패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.Here, the electrochemical device includes all devices that perform an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of secondary cells, fuel cells, solar cells, or super-capacitor devices. Particularly, a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery among the above secondary batteries is preferable.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (16)

기공들을 갖는 다공성 기재; 및
상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되며, 무기물 입자 및 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체인 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층;을 포함하되,
상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 비닐리덴 풀루오라이드의 함량이 90 내지 99 중량%인 전기화학소자용 세퍼레이터.A porous substrate having pores; And
And a porous coating layer formed on at least one surface of the porous substrate and including a polymeric binder as an inorganic particle and a polyvinylidene fluoride-based copolymer,
Wherein the polyvinylidene fluoride-based copolymer has a vinylidene fluoride content of 90 to 99% by weight. 제1항에 있어서,
상기 폴리비닐리덴 풀루오라이드계 공중합체는, 상기 비닐리덴 풀루오라이드와 공중합하는 공단량체로서, 불화비닐, 트리풀루오로에틸렌(TrFE), 클로로풀루오로에틸렌(CTFE), 1,2-디풀루오로에틸렌, 테트라풀루오로에틸렌(TFE), 헥사풀루오로프로필렌(HFP), 퍼풀루오로(알킬비닐)에테르, 퍼풀루오로(1,3-디옥솔) 및 퍼풀루오로(2,2-디메틸-1,3-디옥솔)(PDD)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
The polyvinylidene fluoride-based copolymer is a comonomer copolymerized with the vinylidene fluoride. Examples of the comonomer include vinyl fluoride, trifluroethylene (TrFE), chlorofluoroethylene (CTFE), 1,2- (2, 3-dioxol) and perfluoro (2, 3-dioxolane), tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), perfluoro 2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD), or a mixture of two or more thereof. 제1항에 있어서,
상기 다공성 기재는, 폴리올레핀계 다공성 막 또는 부직포인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the porous substrate is a polyolefin porous film or a nonwoven fabric. 제1항에 있어서,
상기 다공성 기재는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
The porous substrate may be formed of a material selected from the group consisting of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, Polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene oxide, polyphenylene oxide, Wherein the separator is formed of one selected from the group consisting of polyphenylene sulfide and polyethylene naphthalene or a mixture of two or more thereof. 제1항에 있어서,
상기 다공성 기재의 두께는, 5 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the porous substrate has a thickness of 5 to 50 占 퐉. 제1항에 있어서,
상기 무기물 입자들의 평균입경은, 0.001 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the average particle diameter of the inorganic particles is 0.001 to 10 占 퐉. 제1항에 있어서,
상기 무기물 입자는, 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are selected from the group consisting of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having lithium ion transferring ability, and mixtures thereof. 제7항에 있어서,
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는, BaTiO₃, Pb(Zr_xTi_{1 -x})O₃ (PZT, 0<x<1), Pb_{1 - x}La_xZr_{1 -y}Ti_yO₃(PLZT, 0<x<1, 0<y<1), (1-x)Pb(Mg_{1 /3}Nb_{2 /3})O₃-xPbTiO₃(PMN-PT, 0<x<1), 하프니아(HfO₂), SrTiO₃, SnO₂, CeO₂, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO₂, SiO₂, Y₂O₃, Al₂O₃, SiC 및 TiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.8. The method of claim 7,
Inorganic particles is greater than or equal to the dielectric constant of _{5, BaTiO 3, Pb (Zr x} Ti 1 -x) O 3 (PZT, 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT hafnia, 0 <x <1, 0 <y <1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, 0 <x <1), ( HfO ₂ ), SrTiO ₃ , SnO ₂ , CeO ₂ , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO ₂ , SiO ₂ , Y ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ , SiC and TiO ₂ . Wherein the separator is a mixture of two or more of them. 제7항에 있어서,
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는, 리튬포스페이트(Li₃PO₄), 리튬티타늄포스페이트(Li_xTi_y(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(Li_xAl_yTi_z(PO₄)₃, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), (LiAlTiP)_xO_y 계열 글래스(0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(Li_xLa_yTiO₃, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬게르마니움티오포스페이트(Li_xGe_yP_zS_w, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), 리튬나이트라이드(Li_xN_y, 0 < x < 4, 0 < y < 2), SiS₂ (Li_xSi_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4) 계열 글래스 및 P₂S₅ (Li_xP_yS_z, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 계열 글래스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.8. The method of claim 7,
Wherein the inorganic particles having lithium ion transferring ability are selected from the group consisting of lithium phosphate (Li ₃ PO ₄ ), lithium titanium phosphate (Li _x Ti _y (PO ₄ ) ₃ , 0 <x <2, 0 <y < phosphate _{(Li x Al y Ti z (} PO 4) 3, 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 < y <13), lithium lanthanum titanate (Li _x La _y TiO ₃ , 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li _x Ge _y P _z S _w , 4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), lithium nitrides _{(Li x N y, 0 <} x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si y _{S z, 0 <x <3} , 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and _{P 2 S 5 (Li x P} y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 < z <7) series glass, or a mixture of two or more thereof. 제1항에 있어서,
상기 다공성 코팅층의 상기 무기물 입자들과 상기 고분자 바인더의 중량비가 50:50 내지 99:1 인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the inorganic particles to the polymeric binder in the porous coating layer is 50:50 to 99: 1. 제1항에 있어서,
상기 다공성 기재에 대한 상기 다공성 코팅층의 로딩량은 5 내지 20 g/m²인 것을 특징으로 하는 전기화학소자용 세퍼레이터.The method according to claim 1,
Wherein a loading amount of the porous coating layer on the porous substrate is 5 to 20 g / m ² . 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및
상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하는 전기화학소자에 있어서,
상기 세퍼레이터는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 전기화학소자용 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.An electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode;
A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And
And a battery case having therein the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte, the electrochemical device comprising:
The electrochemical device according to any one of claims 1 to 11, wherein the separator is a separator for an electrochemical device. 제12항에 있어서,
상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.13. The method of claim 12,
Wherein the non-aqueous electrolyte comprises an organic solvent and an electrolyte salt. 제13항에 있어서,
상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.14. The method of claim 13,
Examples of the organic solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, (DEC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate A solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isopropanol, butanol, isopropanol, butanol, isopropanol, Pyronate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone The electrochemical device according to claim any one or a mixture of two or more of those selected from the group true luer. 제13항에 있어서,
상기 전해질 염은, 음이온으로서, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, NO₃ ^-, N(CN)₂ ^-, BF₄ ^-, ClO₄ ^-, PF₆ ^-, (CF₃)₂PF₄ ^-, (CF₃)₃PF₃ ^-, (CF₃)₄PF₂ ^-, (CF₃)₅PF^-, (CF₃)₆P^-, CF₃SO₃ ^-, CF₃CF₂SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (FSO₂)₂N^- _, CF₃CF₂(CF₃)₂CO^-, (CF₃SO₂)₂CH^-, (SF₅)₃C^-, (CF₃SO₂)₃C^-, CF₃(CF₂)₇SO₃ ^-, CF₃CO₂ ^-, CH₃CO₂ ^-, SCN^- 및 (CF₃CF₂SO₂)₂N^-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.14. The method of claim 13,
The electrolyte salt includes, as ^{anions, F -, Cl -, Br} -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 ^{_{-, (CF 3) 3 PF}} 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, _{(CF 3 SO 2) 2 N} -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF ₃ SO ₂ ) ₃ C ^- , CF ₃ (CF ₂ ) ₇ SO ₃ ^- , CF ₃ CO ₂ ^- , CH ₃ CO ₂ ^- SCN ^- and (CF ₃ CF ₂ SO ₂ ) ₂ N ^- , or two or more of them. 제12항에 있어서,
상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.13. The method of claim 12,
Wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery.