[go: up one dir, main page]

KR102368234B1 - Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same - Google Patents

Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102368234B1
KR102368234B1 KR1020210143183A KR20210143183A KR102368234B1 KR 102368234 B1 KR102368234 B1 KR 102368234B1 KR 1020210143183 A KR1020210143183 A KR 1020210143183A KR 20210143183 A KR20210143183 A KR 20210143183A KR 102368234 B1 KR102368234 B1 KR 102368234B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
binder
secondary battery
water
present
acid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020210143183A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
설완호
Original Assignee
주식회사 케이엠지
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 케이엠지 filed Critical 주식회사 케이엠지
Priority to KR1020210143183A priority Critical patent/KR102368234B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102368234B1 publication Critical patent/KR102368234B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

본 발명의 일 양태는 수용성 폴리비닐알코올 및 산처리된 수용성 키토산 개질체(modifier)를 포함하는 이차전지용 바인더, 이를 이용한 복합 분리막 및 이차전지에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a binder for a secondary battery comprising water-soluble polyvinyl alcohol and an acid-treated water-soluble chitosan modifier, a composite separator using the same, and a secondary battery.

Description

이차전지용 바인더, 이를 이용한 복합 분리막 및 이차전지{Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same}Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery using same {Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same}

본 발명은 이차전지용 바인더, 이를 이용한 복합 분리막 및 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a binder for a secondary battery, a composite separator using the same, and a secondary battery.

최근에는 이차전지가 IT 소형 전자기기용 배터리에서 전기자동차 등의 중대형 배터리로 활용범위가 확대되고 있으며, 이차전지의 고용량화 및 고출력화에 따른 내열성 및 안전성 확보에 대한 요구가 커지고 있다.Recently, the range of secondary batteries has been expanded from batteries for small IT electronic devices to medium and large batteries such as electric vehicles.

일반적으로 이차전지는 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성되며, 상기 각 구성 유닛들의 안전성은 매우 중요하다. 예를 들어 분리막에서 최근에는 무기물 입자층을 가지는 복합 분리막 등이 도입되는데, 무기물 입자층의 내열성이나 접착성 및 화학적 안정성은 전지의 안전성 확보에 중요한 역할을 한다. 이에, 이차전지의 고용량화 및 고출력화에 따른 안전성 확보를 위하여, 열안정성이 우수한 새로운 소재 연구가 진행되고 있다In general, a secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and the safety of each of the constituent units is very important. For example, a composite separator having an inorganic particle layer is recently introduced in the separator, and the heat resistance, adhesiveness, and chemical stability of the inorganic particle layer play an important role in securing the safety of the battery. Therefore, in order to secure the safety according to the high capacity and high output of the secondary battery, research on a new material with excellent thermal stability is in progress.

일 예로서 분리막의 안전성 향상을 위한 방법으로, 다공성 기재의 적어도 일면에 내열성 무기물 입자 및 접착성 바인더를 포함하는 무기물 입자층이 형성된 복합 분리막의 경우 내열성 향상에는 효과적이나 전지의 안전성, 수명, 용량 및 출력 특성 등이 저하되는 문제가 있으며 이를 해결하기 위해서는 바인더의 역할이 매우 중요하다. 구체적으로, 종래의 바인더는 다공성 기재와 무기물 입자 양쪽에 대해 충분한 접착력을 가지지 못하기 때문에, 무기물 입자층이 쉽게 탈리되어 전지의 안전성을 저하시킨다. 또한, 분리막의 접착력을 향상시키고자 하면 통기도가 열화되고 계면저항이 증가되어 전지 성능이 저하되는 한계가 있는 실정이다. As an example, as a method for improving the safety of a separator, in the case of a composite separator in which an inorganic particle layer including heat-resistant inorganic particles and an adhesive binder is formed on at least one surface of a porous substrate, it is effective in improving heat resistance, but battery safety, lifespan, capacity and output There is a problem of deterioration of properties, and in order to solve this problem, the role of the binder is very important. Specifically, since the conventional binder does not have sufficient adhesion to both the porous substrate and the inorganic particles, the inorganic particle layer is easily detached, thereby reducing the safety of the battery. In addition, if the adhesive strength of the separator is to be improved, the air permeability is deteriorated and the interfacial resistance is increased, so that the battery performance is limited.

또한, 전극의 경우에도 전기자동차 등의 중대형 배터리에 적용될 수 있는 높은 에너지 밀도의 전지를 제공하기 위해서, 고용량 및 고출력을 제공할 수 있는 새로운 전극 활물질이 적용되고 있다. 그러나, 종래의 바인더는 접착력이 낮아 신규 활물질에 다양하게 사용될 수 없으며, 전극 또는 전지의 안정성, 수명이 열화 될 수 있다.In addition, in the case of an electrode, a new electrode active material capable of providing high capacity and high output is being applied in order to provide a battery with high energy density that can be applied to medium and large-sized batteries such as electric vehicles. However, the conventional binder cannot be used in various ways for a new active material because of its low adhesive strength, and the stability and lifespan of the electrode or battery may be deteriorated.

이에, 전지의 안전성, 장수명, 고에너지 밀도 및 고출력 특성을 동시에 확보할 수 있는 새로운 바인더의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a new binder that can simultaneously secure battery safety, long life, high energy density, and high output characteristics.

KRKR 10-2022603 10-2022603 B1B1

본 발명의 일 양태는 전지의 고안전성, 장수명, 고에너지 밀도 및 고출력 특성을 동시에 확보할 수 있는 이차전지용 바인더를 제공하는 것을 목적으로 한다.One aspect of the present invention aims to provide a binder for a secondary battery that can simultaneously secure high safety, long life, high energy density, and high output characteristics of the battery.

또한, 본 발명의 일 양태는 상기 바인더를 이용하여, 우수한 접착력 및 통기도를 동시에 구현할 수 있는 복합 분리막을 제공한다.In addition, one aspect of the present invention provides a composite separator capable of simultaneously implementing excellent adhesion and air permeability by using the binder.

또한, 본 발명의 일 양태는 상기 복합 분리막을 이용하여, 열안정성 및 소자 특성이 모두 향상된 이차전지를 제공한다.In addition, one aspect of the present invention provides a secondary battery having improved both thermal stability and device characteristics by using the composite separator.

상술된 목적을 위해, 본 발명은 수용성 폴리비닐알코올 및 산처리된 수용성 키토산 개질체(modifier)를 포함하는, 이차전지용 바인더를 제공한다.For the above purpose, the present invention provides a binder for a secondary battery comprising a water-soluble polyvinyl alcohol and an acid-treated water-soluble chitosan modifier.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 수용성 폴리비닐알코올의 검화도는 75 몰% 이상이고, 중량평균분자량은 3,000 내지 500,000 g/mol일 수 있다.The saponification degree of the water-soluble polyvinyl alcohol according to an aspect of the present invention may be 75 mol% or more, and a weight average molecular weight may be 3,000 to 500,000 g/mol.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 키토산 개질체는 무기산 수용액으로 10 내지 100 ℃의 온도 조건에서 5 내지 20 시간 처리된 것일 수 있다.The chitosan modifier according to an aspect of the present invention may be treated with an aqueous inorganic acid solution at a temperature of 10 to 100° C. for 5 to 20 hours.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 키토산 개질체는 산에 의해 분해되어 글루코사민을 60 몰% 이상 포함하는 것일 수 있다.The modified chitosan according to an aspect of the present invention may be decomposed by acid to contain 60 mol% or more of glucosamine.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 수용성 폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여 산처리된 수용성 키토산 개질체는 0.1 내지 200 중량부로 포함되는 것일 수 있다.The acid-treated water-soluble chitosan modifier may be included in an amount of 0.1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble polyvinyl alcohol according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 이차전지용 바인더는 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜, 셀룰로오스, 폴리-이소프로필메트아크릴아미드 및 폴리에틸렌옥사이드에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 수계 고분자를 더 포함하는 것일 수 있다.The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention is polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyacrylonitrile, polyvinylmethyl ether, polypropylene glycol, cellulose, poly-isopropylmethacrylamide and polyethylene It may further include one or two or more water-based polymers selected from oxides.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 바인더는 이차전지 분리막용 수계 바인더일 수 있다.The binder according to an aspect of the present invention may be an aqueous binder for a secondary battery separator.

또한, 본 발명은 상기 이차전지용 바인더; 무기물 입자; 및 용매;를 포함하는, 슬러리 조성물을 제공한다.In addition, the present invention is the binder for the secondary battery; inorganic particles; and a solvent; provides a slurry composition comprising.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 바인더는 무기물 입자 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부로 포함되는 것일 수 있다.The binder according to an aspect of the present invention may be included in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles.

또한, 본 발명은 다공성 기재; 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 코팅된 무기물 입자층;을 포함하며, 상기 무기물 입자층은 무기물 입자들이 본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더에 의해 연결 및 고정되어 무기물 입자들 사이에 기공이 형성된, 복합 분리막을 제공한다.In addition, the present invention provides a porous substrate; and an inorganic particle layer coated on one side or both sides of the substrate, wherein the inorganic particle layer is connected and fixed by the binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention to form pores between the inorganic particles, a composite A separator is provided.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 기공 크기는 0.001 내지 10 ㎛이고, 기공도는 10 내지 80%인 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the pore size may be 0.001 to 10 μm, and the porosity may be 10 to 80%.

또한, 본 발명은 상기 복합 분리막을 포함하는, 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a secondary battery comprising the composite separator.

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 접착 성능이 우수할 뿐만 아니라, 바인더 자체로 높은 이온전도도를 구현할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 양태에 따른 바인더를 이용하여 제조된 복합 분리막은 탁월한 접착력 및 이온 이동도를 동시에 구현할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 양태에 따른 상기 복합 분리막은 다공성 기재의 기공 크기 및 기공도의 감소가 없거나 최소화 되면서도 무기물 입자 간, 무기물 입자와 기재 간의 접착력을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 통기도가 우수하여 이온전도도 특성이 향상될 뿐만 아니라, 계면저항이 감소될 수 있다.The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention can not only have excellent adhesion performance, but also realize high ionic conductivity by itself. Accordingly, the composite separator manufactured using the binder according to an aspect of the present invention can simultaneously implement excellent adhesion and ion mobility. Specifically, the composite separator according to an aspect of the present invention can effectively improve the adhesion between the inorganic particles and between the inorganic particles and the substrate while there is no or minimal reduction in the pore size and porosity of the porous substrate. In addition, the excellent air permeability may improve the ionic conductivity properties as well as reduce the interfacial resistance.

즉, 본 발명의 일 양태에 따른 복합 분리막은 종래의 폴리올레핀계 분리막의 열안정성 문제를 개선함과 동시에, 이를 채용하는 전기화학소자의 전기적 특성 및 수명 특성 등을 모두 만족할 수 있다.That is, the composite separator according to an aspect of the present invention can improve the thermal stability problem of the conventional polyolefin-based separator, and at the same time satisfy all of the electrical characteristics and lifespan characteristics of an electrochemical device employing the same.

이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다. 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. If there is no other definition in the technical and scientific terms used at this time, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention in the following description. A description of possible known functions and configurations will be omitted.

본 발명을 기술하는 명세서 전반에 걸쳐, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하는 것일 수 있다.Throughout the specification describing the present invention, when a part "includes" a certain element does not exclude other elements unless otherwise stated, it means that other elements may be further included. can

본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, 층, 막, 박막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것일 수 있다.Unless otherwise defined herein, when a part of a layer, film, thin film, region, plate, etc. is "on" or "on" another part, it is not only in the case of being "on" another part, but also in the middle It may include a case where there is another part in .

본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, "중합체"는 올리고머를 포함하고, 동종 중합체와 공중합체를 포함할 수 있다, 상기 공중합체는 교호 중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 가지 공중합체, 가교 공중합체, 또는 이들을 모두 포함하는 것일 수 있다.Unless otherwise specified herein, "polymer" includes oligomers and may include homopolymers and copolymers. The copolymer is an alternating polymer, a block copolymer, a random copolymer, a branched copolymer, a crosslinked copolymer. It may be a coalescence or one including all of them.

이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 전지의 양극, 음극 또는 분리막에 적용될 수 있다. 일 예로서 바인더의 적용대상이 될 수 있는 복합 분리막은 폴리올레핀과 같은 다공성 기재의 일면 또는 양면에 무기물 입자층이 형성되는 것으로서, 상기 무기물 입자층은 무기물 입자들이 바인더에 의해 연결 및 고정되어 기공이 형성되는 것이고, 무기물 입자층은 동일하게 상기 바인더에 의해 다공성 기재층과 접착하게 된다.The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention may be applied to a positive electrode, a negative electrode, or a separator of a battery. As an example, a composite separator that can be applied with a binder is one in which an inorganic particle layer is formed on one or both sides of a porous substrate such as polyolefin, and the inorganic particle layer is an inorganic particle layer in which the inorganic particles are connected and fixed by a binder to form pores. , the inorganic particle layer is similarly adhered to the porous substrate layer by the binder.

그런데, 상기 복합 분리막은 내열성 향상에는 어느 정도 효과적이나 전지의 안전성, 수명, 용량 및 출력 특성 등이 저하되는 문제가 있고, 이를 해결하기 위해서는 바인더의 역할이 매우 중요하다.However, the composite separator is effective in improving heat resistance to some extent, but there is a problem in that the safety, lifespan, capacity and output characteristics of the battery are deteriorated, and the role of the binder is very important to solve this problem.

종래의 바인더는 폴리올레핀계 다공성 기재와 무기물 입자의 양쪽에 대하여 충분한 접착력을 가지지 못하고, 무기물 입자층이 기재로부터 쉽게 탈리되어 전지의 안정성 저하를 야기하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위하여, 접착력이 우수한 바인더를 사용하고, 무기물 입자층을 두껍게 형성하거나, 무기물 입자층의 패킹밀도를 높이는 등의 방법으로 분리막의 기계적 물성을 향상시키는 방법이 제안되었다. 그러나 분리막의 기계적 물성과 전지특성은 서로 트레이드 오프(trade-off)관계에 있으며, 이러한 시도는 분리막의 접착력 및 기계적 물성이 개선되더라도, 분리막의 통기도 및 이온 투과성이 열화되고 계면저항을 증가시키는 등의 한계가 존재하는 실정이다.Conventional binders do not have sufficient adhesion to both the polyolefin-based porous substrate and the inorganic particles, and the inorganic particle layer is easily detached from the substrate, thereby causing a decrease in battery stability. In order to solve this problem, a method for improving the mechanical properties of the separator has been proposed by using a binder having excellent adhesion, forming a thick inorganic particle layer, or increasing the packing density of the inorganic particle layer. However, the mechanical properties of the separator and the battery characteristics are in a trade-off relationship with each other, and these attempts, even if the adhesion and mechanical properties of the separator are improved, deteriorate the air permeability and ion permeability of the separator, and increase the interface resistance. Limitations exist.

또한, 전극의 경우에도 전기자동차 등의 중대형 배터리에 적용될 수 있는 높은 에너지 밀도의 전지를 제공하기 위해서 고용량 및 고출력을 제공할 수 있는 새로운 전극 활물질이 적용되고 있다. 그러나, 종래의 바인더는 접착력이 낮아 신규 활물질에 다양하게 사용될 수 없으며, 전극 또는 전지의 안정성, 수명 등이 열화되는 문제가 있다. In addition, in the case of the electrode, a new electrode active material capable of providing high capacity and high output is being applied in order to provide a battery of high energy density that can be applied to a medium or large battery such as an electric vehicle. However, the conventional binder has a low adhesive strength, so it cannot be used in various ways for a new active material, and there is a problem in that the stability and lifespan of the electrode or battery are deteriorated.

이에, 전지의 안전성, 장수명, 고에너지 밀도 및 고출력 특성을 동시에 확보할 수 있는 새로운 바인더의 개발 또한 요구되고 있다.Accordingly, the development of a new binder capable of simultaneously securing battery safety, long life, high energy density, and high output characteristics is also required.

본 발명의 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 많은 연구를 한 결과, 수용성 폴리비닐알코올 및 산처리된 수용성 키토산 개질체(modifier)를 포함하는 이차전지용 바인더를 분리막의 무기물 입자층을 고정하는 바인더로 사용하거나 또는 양극 및 음극 활물질을 집전체에 고정하는 바인더로 사용할 경우, 안전성, 수명, 에너지 밀도 및 출력 특성 등을 모두 만족하는 전지를 제공할 수 있음을 발견하였다. 구체적으로, 상기 구성을 가지는 이차전지용 바인더가 복합 분리막에 적용될 경우에 분리막의 통기도 및 이온 투과 특성이 저하되지 않으면서, 다공성 기재와 무기물 입자의 양쪽에 대한 접착력을 현저히 향상시킬 수 있다.As a result of many studies conducted by the inventors of the present invention to solve the above problems, a binder for a secondary battery comprising a water-soluble polyvinyl alcohol and an acid-treated water-soluble chitosan modifier is used as a binder for fixing the inorganic particle layer of the separator, or Alternatively, it has been found that when the positive and negative active materials are used as binders for fixing the current collector to the current collector, it is possible to provide a battery satisfying all of safety, lifespan, energy density, and output characteristics. Specifically, when the binder for a secondary battery having the above configuration is applied to a composite separator, the adhesion to both the porous substrate and the inorganic particles can be remarkably improved without deterioration of the air permeability and ion permeability of the separator.

이하, 본 발명의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 예시적으로 설명된 구체적인 실시 형태로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail. However, this is merely exemplary and the present invention is not limited to the specific embodiments described by way of example.

바인더bookbinder

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 전지의 양극, 음극 또는 분리막에 적용될 수 있으며, 이하, 본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더가 분리막에 적용되는 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention may be applied to a positive electrode, a negative electrode, or a separator of a battery. it is not going to be

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 수용성 폴리비닐알코올 및 산처리된 수용성 키토산 개질체(modifier)를 포함하는 것일 수 있다. The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention may include a water-soluble polyvinyl alcohol and an acid-treated water-soluble chitosan modifier.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 키토산 개질체는 키토산 및 키토산이 산에 의해 분해되어 형성된 글루코사민을 포함하는 것일 수 있다. 일 예로, 글루코사민을 포함하지 않는 키토산 또는 키토산 유도체만을 사용할 경우에는 이차전지용 바인더로 적용하기에 그 접착 성능이 충분하지 않으며 수용해도가 현저히 저하되어 수계 바인더로 적용하기 어려운 한계가 있었다. 반면에, 본 발명의 일 양태에 따른 키토산 개질체는 물에 고르게 분산될 수 있으며, 바인더 자체의 이온전도성 성질을 발현하여 보다 우수한 전지특성을 부여할 수 있다. 또한, 바인더의 도포성을 향상시켜 균일한 무기물 입자층을 형성할 수 있으며 다공성 기재와 무기물 입자층의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.The modified chitosan according to an aspect of the present invention may include chitosan and glucosamine formed by decomposition of chitosan by acid. For example, when only chitosan or a chitosan derivative that does not contain glucosamine is used, the adhesive performance is not sufficient to be applied as a binder for a secondary battery, and the water solubility is significantly lowered, so that it is difficult to apply it as an aqueous binder. On the other hand, the modified chitosan according to an aspect of the present invention can be evenly dispersed in water, and can impart better battery characteristics by expressing the ion conductive properties of the binder itself. In addition, by improving the applicability of the binder, a uniform inorganic particle layer can be formed, and the adhesion between the porous substrate and the inorganic particle layer can be further improved.

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 산처리된 수용성 키토산 개질체와 수용성 폴리비닐알코올의 조합을 포함함에 따라, 복합 분리막에 적용되었을 때 무기물 입자 상호 간 또는 무기물 입자와 기재 간의 접착력을 매우 탁월하게 할 수 있을 뿐만 아니라 전지 성능 및 안정성을 동시에 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 다공성 기재의 기공 크기 및 기공도의 감소가 없거나 최소화되면서도 무기물 입자 간, 무기물 입자와 기재 간의 접착력과 코팅성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 바인더가 적용된 복합 분리막은 접착 성능이 우수함에 동시에 이온 투과성 및 이동성이 탁월하고, 전해액에 대한 젖음성 또한 우수하여, 이를 포함하는 전지의 성능 및 전기화학적 안정성이 향상될 수 있다.As the binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention includes a combination of an acid-treated water-soluble chitosan modifier and water-soluble polyvinyl alcohol, when applied to a composite separator, the adhesion between the inorganic particles or between the inorganic particles and the substrate is very excellent. can not only improve the performance of the battery, but also improve the battery performance and stability at the same time. Specifically, it is possible to more effectively improve the adhesion and coatability between the inorganic particles and between the inorganic particles and the substrate while there is no or minimal reduction in the pore size and porosity of the porous substrate. In addition, the composite separator to which the binder is applied has excellent adhesion performance, excellent ion permeability and mobility, and excellent wettability to an electrolyte, so that the performance and electrochemical stability of a battery including the same can be improved.

구체적으로, 본 발명의 일 양태에 따른 상기 키토산 개질체는 글루코사민을 60 몰% 이상, 예를 들어, 70 몰% 이상, 또는 80 몰% 이상, 또는 80 몰% 내지 95 몰% 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위의 글루코사민 함량을 만족함에 따라, 복합 분리막의 접착 성능 및 이온 투과성의 동시 향상 효과를 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.Specifically, the chitosan modifier according to an aspect of the present invention may include glucosamine in 60 mol% or more, for example, 70 mol% or more, or 80 mol% or more, or 80 mol% to 95 mol%. . As the glucosamine content in the above range is satisfied, the effect of simultaneously improving the adhesion performance and ion permeability of the composite separator can be more effectively implemented.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 키토산 개질체는 무기산 수용액으로 처리된 것일 수 있으며, 구체적으로 10 내지 100 ℃의 온도 조건에서 5 내지 20 시간 처리된 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 50 내지 90 ℃의 온도 조건에서 10 내지 20 시간 처리된 것일 수 있다.The chitosan modifier according to an aspect of the present invention may be one that has been treated with an aqueous inorganic acid solution, specifically, it may be one that has been treated for 5 to 20 hours at a temperature condition of 10 to 100 ℃, more specifically, a temperature of 50 to 90 ℃ It may be treated under the conditions for 10 to 20 hours.

상기 무기산은 예를 들어 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산, 과염소산 및 탄산이 포함될 수 있으며, 구체적으로 염산일 수 있다. 일 예로, 키토산이 아세트산, 폼산 등의 유기산으로 처리될 경우 충분한 양의 글루코사민으로 분해되지 못하고 만족할 만한 접착 성능 및 수용해도를 구현하기 어려울 수 있어서 선호되지 않지만 본 발명의 목적을 달성하는 한에서는 이를 한정하지 않는다.The inorganic acid may include, for example, hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid and carbonic acid, specifically hydrochloric acid. For example, when chitosan is treated with an organic acid such as acetic acid or formic acid, it cannot be decomposed into a sufficient amount of glucosamine and it may be difficult to achieve satisfactory adhesion performance and water solubility, but it is not preferred, but as long as the object of the present invention is achieved, it is not limited thereto does not

본 발명의 일 양태에 따른 상기 수용성 폴리비닐알코올의 검화도는 수용성을 가지는 경우에는 특별히 한정하지 않지만 비제한적으로 예를 들면 75 몰% 이상일 수 있고, 예를 들어 80 몰% 이상, 또는 85 몰% 내지 100 몰%일 수 있다. 상기 범위의 검화도를 만족하는 경우, 폴리비닐알코올을 적은 양을 첨가하는 것만으로도 무기물 입자 상호 간 또는 무기물 입자와 기재 간의 접착 성능을 더욱 우수하게 할 수 있어서 더 선호된다. 또한, 상기 범위의 검화도를 만족하는 폴리비닐알코올은 상술한 바와 같은 키토산 개질체과 결합하여 바인더의 접착력 및 이온전도도의 동시 개선 효과에 있어서 시너지 효과를 부여할 수 있어서 더 선호될 수 있다. The degree of saponification of the water-soluble polyvinyl alcohol according to an aspect of the present invention is not particularly limited when it has water solubility, but may be, for example, 75 mol% or more, for example, 80 mol% or more, or 85 mol% to 100 mol%. When the saponification degree of the above range is satisfied, it is more preferred because the adhesion performance between the inorganic particles or between the inorganic particles and the substrate can be further improved by just adding a small amount of polyvinyl alcohol. In addition, polyvinyl alcohol satisfying the saponification degree of the above range may be more preferred because it can impart a synergistic effect in the simultaneous improvement of the adhesive strength and ionic conductivity of the binder by combining with the chitosan modifier as described above.

또한, 상기 수용성 폴리비닐알코올의 중량평균분자량은 3,000 내지 500,000 g/mol일 수 있고, 예를 들어 10,000 내지 300,000 g/mol, 또는 10,000 내지 100,000 g/mol, 또는 10,000 내지 50,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위의 중량평균분자량을 만족하는 폴리비닐알코올을 사용함에 따라, 바인더의 접착 성능 및 전해액에 대한 안정성을 더욱 적절하게 조절할 수 있어서 선호된다.In addition, the water-soluble polyvinyl alcohol may have a weight average molecular weight of 3,000 to 500,000 g/mol, for example, 10,000 to 300,000 g/mol, or 10,000 to 100,000 g/mol, or 10,000 to 50,000 g/mol. . By using polyvinyl alcohol satisfying the weight average molecular weight in the above range, it is preferred because the adhesive performance of the binder and the stability to the electrolyte can be more appropriately adjusted.

본 발명의 일 양태에 따른 이차전지용 바인더는 상기 수용성 폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여 산처리된 수용성 키토산 개질체가 0.01 내지 100 중량부, 또는 0.05 내지 50 중량부, 또는 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위에서, 제형의 안정성을 해치지 않으면서도 본 발명에서 목적하는 효과, 즉 바인더의 접착력 및 전지 성능 동시 향상 효과에서 현저함을 보여 바람직하지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The binder for a secondary battery according to an aspect of the present invention contains 0.01 to 100 parts by weight, or 0.05 to 50 parts by weight, or 0.1 to 20 parts by weight of the acid-treated water-soluble chitosan modifier based on 100 parts by weight of the water-soluble polyvinyl alcohol. can In the above range, the desired effect in the present invention without compromising the stability of the formulation, that is, it is preferable to show remarkable in the effect of simultaneously improving the adhesion of the binder and the battery performance, but is not necessarily limited thereto.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 이차전이용 바인더는 필요에 따라 수계 고분자를 더 포함할 수 있으며, 상기 수계 고분자는 일 예로, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜, 셀룰로오스, 폴리-이소프로필메트아크릴아미드 및 폴리에틸렌옥사이드에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the binder for secondary transfer according to an aspect of the present invention may further include a water-based polymer if necessary, and the water-based polymer is, for example, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyacrylonitrile. , polyvinylmethyl ether, polypropylene glycol, cellulose, poly- may be one or two or more selected from isopropylmethacrylamide and polyethylene oxide, but is not necessarily limited thereto.

일 예로, 본 발명의 일 양태에 따른 상기 바인더는 이차전지 분리막용 수계 바인더일 수 있다.For example, the binder according to an aspect of the present invention may be an aqueous binder for a secondary battery separator.

무기물 입자 및 슬러리 조성물Inorganic Particles and Slurry Compositions

본 발명의 일 양태는 상술한 이차전지용 바인더, 무기물 입자 및 용매를 포함하는 슬러리 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention provides a slurry composition comprising the above-described binder for a secondary battery, inorganic particles and a solvent.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 무기물 입자는, 전기화학적으로 안정한 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 비한정적인 일 예로, 입자는 알루미늄 산화물, 보헤마이트, 바륨 티타늄 옥사이드(Barium Titanium Oxide), 티타늄 산화물, 마그네슘 산화물, 클레이(Clay), 글래스 파우더(Glass powder), 질화붕소 및 알루미늄 질화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 비한정적으로 보헤마이트를 사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li + 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자는 전기화학소자 내의 이온전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 보다 바람직할 수 있다. The inorganic particles according to an aspect of the present invention are not particularly limited as long as they are electrochemically stable, but as a non-limiting example, the particles are aluminum oxide, boehmite, barium titanium oxide (Barium Titanium Oxide), titanium oxide, magnesium oxide , clay, glass powder, boron nitride and aluminum nitride may be one or two or more selected from the group consisting of, but it may be more preferable to use boehmite without limitation. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as oxidation and/or reduction reactions do not occur in the operating voltage range of the applied battery (eg, 0 to 5V based on Li/Li +), but ion transfer ability Inorganic particles having this may be more preferable because it is possible to improve the performance by increasing the ionic conductivity in the electrochemical device.

또한, 상기 무기물 입자의 직경은 특별히 제한되지 않으나, 균일한 두께의 무기물입자층 형성 및 적절한 기공도를 구현하기 위한 측면에서, 0.01 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 5 ㎛일 수 있다. In addition, the diameter of the inorganic particles is not particularly limited, but may be 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm, in terms of forming an inorganic particle layer of a uniform thickness and implementing appropriate porosity.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 슬러리 조성물은 고형분 함량이 20 내지 80중량%, 바람직하게는 25 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 50중량%일 수 있지만 이에 한정하지 않는다.The slurry composition according to an embodiment of the present invention may have a solid content of 20 to 80% by weight, preferably 25 to 60% by weight, more preferably 30 to 50% by weight, but is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 슬러리 조성물에서, 상기 바인더는 무기물 입자 100중량부에 대하여 고형분을 기준으로 예를 들면 0.01 내지 20중량부, 0.01 내지 10중량부, 0.01 내지 5중량부로 포함될 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 범위에서, 복합 분리막의 기공 크기 및 기공도를 더욱 효과적으로 조절할 수 있으며, 무기물 입자 간 또는/및 무기물 입자와 기재 간의 접착력을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있어서 더 선호된다.In the slurry composition according to an aspect of the present invention, the binder may be included in an amount of, for example, 0.01 to 20 parts by weight, 0.01 to 10 parts by weight, 0.01 to 5 parts by weight, based on the solid content based on 100 parts by weight of the inorganic particles, but this It is not limiting. In the above range, the pore size and porosity of the composite separator can be more effectively controlled, and adhesion between the inorganic particles and/or between the inorganic particles and the substrate can be more effectively improved.

다공성 기재 및 복합 분리막Porous substrate and composite separator

본 발명의 일 양태는 다공성 기재; 및 기재의 일면 또는 양면에 상술한 슬러리 조성물을 코팅하여 제조되는 무기물 입자층;을 포함하는, 복합 분리막을 제공한다. 구체적으로, 상기 복합 분리막은 다공성 기재; 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 코팅된 무기물 입자층;을 포함하는 복합 분리막으로서, 상기 무기물 입자층은 무기물 입자들이 본 발명의 일 양태에 따른 바인더에 의해 연결 및 고정되어 무기물 입자들 사이에 기공이 형성된 것일 수 있다.One aspect of the present invention is a porous substrate; and an inorganic particle layer prepared by coating the above-described slurry composition on one or both surfaces of a substrate; it provides a composite separator comprising a. Specifically, the composite separator may include a porous substrate; and an inorganic particle layer coated on one or both surfaces of the substrate, wherein the inorganic particle layer is connected and fixed by the binder according to an embodiment of the present invention to form pores between the inorganic particles can

본 발명의 일 양태에 따른 상기 다공성 기재는 폴리올레핀계 다공성 기재일 수 있다. 상기 폴리올레핀계 성분의 비한정적인 일 예로는 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 유도체 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The porous substrate according to an aspect of the present invention may be a polyolefin-based porous substrate. A non-limiting example of the polyolefin-based component may be one or two or more selected from high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, polypropylene, or derivatives thereof, but is not limited thereto.

또한, 상기 다공성 기재의 기공 크기는 0.001 내지 10 ㎛, 또는 0.005 내지 2 ㎛, 일 수 있다. 또한, 상기 다공성 기재의 기공도는 5 내지 80%, 또는 10 내지 70%, 또는 20 내지 60%일 수 있다. 상기 범위에서, 더욱 우수한 기계적 강도 및 통기도를 가질 수 있으며, 전해액에 대한 젖음성을 더욱 향상시킴으로써 탁월한 이온전도도를 구현할 수 있어서 선호되는 것이며 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, the pore size of the porous substrate may be 0.001 to 10 μm, or 0.005 to 2 μm. In addition, the porosity of the porous substrate may be 5 to 80%, or 10 to 70%, or 20 to 60%. In the above range, it may have better mechanical strength and air permeability, and by further improving the wettability to the electrolyte, excellent ionic conductivity may be realized, and thus, it is preferred, but not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 무기물 입자층의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 0.1 내지 10 ㎛, 바람직하게 0.5 내지 5 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 더욱 우수한 기계적 강도 및 통기도를 동시에 구현할 수 있어서 선호되지만 이에 한정하는 것은 아니다.The thickness of the inorganic particle layer according to an aspect of the present invention is not particularly limited, but may be 0.1 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm. In the above range, more excellent mechanical strength and air permeability can be implemented at the same time, which is preferred, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 상기 무기물 입자층에서 무기물 입자들 사이에 형성된 기공의 크기는 0.001 내지 10 ㎛, 또는 0.005 내지 2 ㎛, 일 수 있다. 또한, 상기 기공도는 5 내지 80%, 또는 10 내지 70%, 또는 20 내지 60%일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 양태에 따른 바인더는 다공성 기재의 기공 크기 및 기공도의 감소가 없거나 최소화 되면서도 무기물 입자 간, 무기물 입자와 기재 간의 접착력과 코팅성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 이에, 상기 바인더가 적용된 복합 분리막은 접착력뿐만 아니라 이온 투과성 및 이동성이 탁월하여, 이를 포함하는 전지의 성능 및 전기화학적 안정성이 향상될 수 있다.In addition, the size of the pores formed between the inorganic particles in the inorganic particle layer according to an embodiment of the present invention may be 0.001 to 10 μm, or 0.005 to 2 μm. In addition, the porosity may be 5 to 80%, or 10 to 70%, or 20 to 60%. That is, the binder according to an embodiment of the present invention can effectively improve adhesion and coating properties between inorganic particles and between inorganic particles and a substrate while there is no or minimal reduction in the pore size and porosity of the porous substrate. Accordingly, the composite separator to which the binder is applied has excellent adhesion as well as ion permeability and mobility, so that the performance and electrochemical stability of a battery including the same can be improved.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 복합 분리막은 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 이의 비한정적인 일 예로, 상기 복합 분리막의 제조방법은 (a) 상기 이차전지용 바인더 및 무기물 입자를 물에 첨가 및 혼합하여 슬러리 조성물을 제조하는 단계; 및 (b) 다공성 기재 상의 일면 또는 양면 상에 상기 (a) 단계의 슬러리 조성물을 도포하고 건조하여 무기물 입자층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.The composite separator according to an aspect of the present invention may be manufactured according to a conventional method known in the art. As a non-limiting example thereof, the method for manufacturing the composite separator may include (a) preparing a slurry composition by adding and mixing the binder for the secondary battery and the inorganic particles to water; and (b) applying the slurry composition of step (a) on one or both sides of the porous substrate and drying to form an inorganic particle layer.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 (a) 단계의 물은 물 단독으로 하는 것이 좋지만, 필요에 의해서 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 비한정적인 일 예로, 에탄올(ethanol), 아이소프로필알콜(isopropylalcohol), 아세톤(acetone), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드(dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥 (cyclohexane), 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.The water in step (a) according to an aspect of the present invention is preferably water alone, but may further include an organic solvent if necessary. Non-limiting examples of the organic solvent include ethanol, isopropylalcohol, acetone, tetrahydrofuran, chloroform, dimethylformamide, N-methyl- It may be selected from 2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), cyclohexane, or a combination thereof.

상기 (b) 단계에서 슬러리 조성물의 도포 방법은, 당업계에 알려진 통상적인 코팅 방법이라면 특별히 제한되지 않으나, 비한정적인 일 예로, 바(bar)코팅 법, 로드(rod) 코팅 법, 다이(die)코팅 법, 와이어(wire)코팅 법, 콤마(comma)코팅 법, micro gravure/gravure법, 딥(dip)코팅 법, 스프레이(spray) 법, 잉크젯(ink-jet)코팅 법 또는 이들을 혼합한 방식 및 변형한 방식 등이 사용될 수 있다.The method for applying the slurry composition in step (b) is not particularly limited as long as it is a conventional coating method known in the art, but as a non-limiting example, a bar coating method, a rod coating method, a die ) coating method, wire coating method, comma coating method, micro gravure/gravure method, dip coating method, spray method, ink-jet coating method, or a mixture thereof and modified methods may be used.

또한, 상기 (b)단계에서 건조 시 온도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 45℃이상 150℃이하, 보다 구체적으로는 45℃이상 120℃이하일 수 있다. 상기의 건조 온도로 건조하면, 다공성 기재의 물성에 영향을 끼치지 않으면서, 균일하게 무기물 입자층을 건조시켜 코팅 불량을 방지할 수 있다In addition, the drying temperature in step (b) is not particularly limited, but may be 45°C or more and 150°C or less, more specifically 45°C or more and 120°C or less. When drying at the above drying temperature, coating defects can be prevented by uniformly drying the inorganic particle layer without affecting the physical properties of the porous substrate.

또한, 본 발명은 양극, 음극 및 본 발명의 복합 분리막을 포함하는 전기화학소자를 제공한다.In addition, the present invention provides an electrochemical device comprising a positive electrode, a negative electrode, and the composite separator of the present invention.

상기 전기화학소자는 전기화학반응을 하는 모든 소자를 포함할 수 있으며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 이차전지, 연료전지, 태양전지 또는 캐퍼시터(capacitor) 등에서 선택될 수 있다. 특히, 이차전지 중 리튬이차전지가 바람직하며, 이의 비제한적인 예로는 리튬금속이차전지, 리튬이온이차전지, 리튬폴리머이차전지 또는 리튬이온폴리머이차전지 등이 있다.The electrochemical device may include any device that undergoes an electrochemical reaction, and specific examples thereof may be selected from all kinds of secondary cells, fuel cells, solar cells, or capacitors. In particular, a lithium secondary battery is preferable among secondary batteries, and non-limiting examples thereof include a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery.

이하, 일 양태에 따른 리튬이차전지에 대해 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a lithium secondary battery according to an embodiment will be described, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에 따른 복합 분리막을 포함하는 리튬이차전지는 양극, 음극, 및 비수 전해액을 포함하여 제조할 수 있다. 상기 양극 및 음극은 양극활물질 및 음극활물질에 용매, 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산재 등을 혼합 및 교반하여 합제를 제조한 후 이를 금속 재료의 집전체에 도포(코팅)하고 건조한 뒤, 프레스(PRESS)하여 제조할 수 있다. 또한, 이를 이용하여 이 분야에서 사용하는 통상적으로 사용하는 전해액을 이용하여, 본 기술분야의 당업자가 인식할 수 있는 범위 내에서 가능한 방법으로 제조할 수 있음은 물론이다.A lithium secondary battery including a composite separator according to an aspect of the present invention may be manufactured including a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. The positive electrode and negative electrode are prepared by mixing and stirring a solvent, a binder, a conductive material, a dispersing material, etc., to the positive electrode active material and the negative electrode active material, if necessary, and then applying (coating) it to the current collector of a metal material, drying it, and pressing ( Press) can be prepared. In addition, it is of course that using this, using a commonly used electrolyte solution used in this field, it can be prepared by a possible method within a range that can be recognized by those skilled in the art.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples. At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, those of ordinary skill in the art to which this invention belongs have the meanings commonly understood. In addition, repeated description of the same technical configuration and operation as in the prior art will be omitted.

본 발명의 물성은 다음과 같이 측정하였다.The physical properties of the present invention were measured as follows.

(1) 두께(1) thickness

두께에 대한 정밀도가 0.1㎛인 접촉방식의 두께측정기로 TESA-Mhite로 측정하였다.The thickness was measured with TESA-Mhite with a contact-type thickness measuring device with a precision of 0.1 μm.

(2) 계면접착력(2) interfacial adhesion

다공성 기재와 코팅층 간의 계면접착력을 TEST0NE사의 TO-102 만능재료시험기를 이용하여 측정하였다. 코팅된 분리막을 양면테이프를 사용하여 슬라이드 위에 부착하고 180° Peel test 방법을 사용하여 측정하였다.The interfacial adhesion between the porous substrate and the coating layer was measured using TEST0NE's TO-102 universal tester. The coated separator was attached to the slide using double-sided tape and measured using the 180° Peel test method.

(3) 통기도(3) air permeability

가로 및 세로 각각 60 mm크기의 복합 분리막 시료를 준비하고, Thwing-Alber사(제조국: 미국)의 4110N를 이용하여 공기 100㎖를 통과하는데 소요되는 시간(초)을 측정하였다.A composite membrane sample having a size of 60 mm horizontally and vertically was prepared, and the time (seconds) required to pass 100 ml of air was measured using 4110N of Thwing-Alber (manufactured in the United States).

(4) 이온전도도(4) ionic conductivity

복합 분리막을 에틸렌카보네이트/프로필렌카보네이트/디에틸카보네이트 계 전해액 (EC/PC/DEC=3:2:5 부피비, 1M LiPF6)에 함침시켰다. 이후, 전해액에 의해 함침된 분리막을 Metrohm712 기기를 이용하여 이온전도도를 측정하였다. 이때, 측정 온도는 25℃였다.The composite separator was impregnated with an ethylene carbonate/propylene carbonate/diethyl carbonate-based electrolyte solution (EC/PC/DEC=3:2:5 volume ratio, 1M LiPF 6 ). Thereafter, the ionic conductivity of the membrane impregnated with the electrolyte was measured using a Metrohm712 instrument. At this time, the measurement temperature was 25 degreeC.

(5) 열수축율(5) heat shrinkage

복합 분리막을 40mm*40mm의 크기로 제단한 후 이를 140℃의 건조오븐에 키토산 lc분석30분 방치하고 수축된 크기를 측정하여 계산하였다.After cutting the composite separator to a size of 40mm*40mm, it was left in a drying oven at 140° C. for 30 minutes for chitosan lc analysis, and the shrinkage size was measured and calculated.

(6) 용량유지율(6) Capacity retention rate

리튬이차전지를 25℃에서 정전류/정전압(CC/CV) 조건으로 4.4V까지 1.0 C-rate로 충전한 후 0.1 C-rate에서 컷오프(cut-off)하였다. 이후, 3.0V까지 1.0 C-rate로 방전(CC조건)하였다. 상기 충방전을 1 사이클로 하여, 200 사이클을 실시하였다. 200 사이클 실시 후, 용량유지율을 평가하였다.The lithium secondary battery was charged at a constant current/constant voltage (CC/CV) condition at 25° C. at a C-rate of 1.0 to 4.4V, and then cut-off at a C-rate of 0.1. Thereafter, it was discharged (CC condition) at a C-rate of 1.0 to 3.0V. 200 cycles were implemented by making the said charging/discharging cycle 1 cycle. After 200 cycles, the capacity retention rate was evaluated.

(7) 글루코사민 함량(7) Glucosamine content

HPLC(고성능 액체 크로마토그래피, High-performance liquid chromatography)를 이용하여 키토산 개질체의 글루코사민 함량을 분석하였다. HPLC 분석조건으로 사용된 컬럼은 Bondclone 10 NH2(300x3.9mm, 10 micron, phenomenex), 이동상은 CH3CN:H2O=65:35(v/v)을 사용하였으며, 검출기는 RI(Refractive Index Detector), 유속은 0.8 mL/min으로 하였다.The glucosamine content of the chitosan modified form was analyzed using HPLC (High-performance liquid chromatography). The column used for HPLC analysis was Bondclone 10 NH 2 (300x3.9mm, 10 micron, phenomenex), the mobile phase was CH 3 CN:H 2 O=65:35 (v/v), and the detector was RI (Refractive). Index Detector), and the flow rate was 0.8 mL/min.

[제조예 1] 산처리된 수용성 키토산 개질체의 제조 [Preparation Example 1] Preparation of acid-treated water-soluble chitosan modifier

키토산 100 g을 증류수 1 L에 넣고, 상온에서 10 분간 교반하여 10 wt%의 키토산 현탁액을 제조하였다. 키토산 현탁액의 pH가 2.5가 될 때까지 0.2M의 염산 수용액을 첨가하였으며, pH 5가 된 순간부터 65 ℃에서 16시간 교반시켰다. 이후, 생성된 고체는 원심분리를 통해 제거하였으며, 고체가 제거된 용액을 1.0M NaOH를 사용하여 pH 7.8까지 중화시키고, 다시 원심분리를 통해 수층을 수득하였다. 이후, 상기 수층을 증류수로 여러 번 세척하고 동결건조하여, 글루코사민 함량 85 몰%의 키토산 개질체를 제조하였다.100 g of chitosan was placed in 1 L of distilled water, and stirred at room temperature for 10 minutes to prepare a 10 wt% chitosan suspension. A 0.2 M aqueous hydrochloric acid solution was added until the pH of the chitosan suspension reached 2.5, and from the moment the pH reached 5, the mixture was stirred at 65° C. for 16 hours. Thereafter, the resulting solid was removed by centrifugation, and the solution from which the solid was removed was neutralized to pH 7.8 using 1.0M NaOH, and an aqueous layer was obtained by centrifugation again. Thereafter, the aqueous layer was washed several times with distilled water and lyophilized to prepare a modified chitosan having a glucosamine content of 85 mol%.

[제조예 2][Production Example 2]

키토산 현탁액의 pH를 5.0으로 조절한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하여 글루코사민 함량 46 몰%의 키토산 개질체를 제조하였다.A chitosan modified form having a glucosamine content of 46 mol% was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the pH of the chitosan suspension was adjusted to 5.0.

[실시예 1][Example 1]

바인더의 제조manufacture of binders

검화도 88몰%, 중량평균분자량 22,000 g/mol인 폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여 상기에서 제조예 1의 키토산 개질체 10 중량부 및 잔량의 정제수를 혼합하고, 상온(25℃)에서 5시간 동안 교반하여 균일한 용액의 바인더를 제조하였다.With respect to 100 parts by weight of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88 mol% and a weight average molecular weight of 22,000 g/mol, 10 parts by weight of the chitosan modified product of Preparation Example 1 and the remaining amount of purified water were mixed, and 5 hours at room temperature (25° C.) A uniform solution of the binder was prepared by stirring for a while.

슬러리 조성물의 제조Preparation of the slurry composition

상기 바인더를 고형분 기준으로 1중량%가 되도록 물에 용해 및/또는 분산시키고, 상기 바인더가 용해 및/또는 분산된 물에 평균직경 0.5㎛인 알루미나 입자(Al2O3)를 40중량%가 되도록 투입하여 슬러리 조성물을 제조하였다.The binder is dissolved and/or dispersed in water to be 1 wt% based on the solid content, and alumina particles (Al 2 O 3 ) having an average diameter of 0.5 μm in the water in which the binder is dissolved and/or dispersed are 40 wt% was added to prepare a slurry composition.

복합 분리막의 제조Manufacture of Composite Separator

두께 20㎛, 기공도 45%인 폴리에틸렌 기재의 일면에 슬롯 코팅다이를 사용하여 상기의 슬러리 조성물을 코팅한 뒤 진공오븐에서 60℃에서 6시간 동안 건조하여, 상기 기재의 일면에 두께 3㎛의 무기물 입자층이 형성된 복합 분리막을 제조하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.After coating the slurry composition on one side of a polyethylene substrate having a thickness of 20 μm and a porosity of 45% using a slot coating die, drying in a vacuum oven at 60° C. for 6 hours, an inorganic material having a thickness of 3 μm on one side of the substrate A composite separator with a particle layer was prepared, and its physical properties are shown in Table 1 below.

리튬 이차전지의 제조Manufacturing of Lithium Secondary Battery

1)양극의 제조1) Preparation of anode

양극 활물질로 LiCoO2 94중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 3중량%, 바인더로 PVdF 3중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하고 교반하여 균일한 양극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 30㎛ 두께의 알루미늄 호일 위에 코팅하고, 120℃의 온도에서 건조한 후 압착하여, 150㎛ 두께의 양극판을 제조하였다. 94% by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 3% by weight of carbon black as a conductive agent, and 3% by weight of PVdF as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent and stirred to obtain a uniform positive electrode A mixture slurry was prepared. The slurry was coated on an aluminum foil having a thickness of 30 μm, dried at a temperature of 120° C., and then compressed to prepare a positive electrode plate having a thickness of 150 μm.

2)음극의 제조2) Preparation of cathode

음극 활물질로 인조흑연을 96중량%, 도전재로 카본 블랙(carbon black) 1 중량%, 바인더로 PVdF 3중량%를 용매인 NMP에 첨가하고 교반하여 균일한 음극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 슬러리를 20 ㎛ 두께의 구리 호일 위에 코팅하고, 120℃의 온도에서 건조한 후, 압착하여 150 ㎛ 두께의 음극판을 제조하였다.96 wt% of artificial graphite as an anode active material, 1 wt% of carbon black as a conductive material, and 3 wt% of PVdF as a binder were added to NMP, a solvent, and stirred to prepare a uniform anode mixture slurry. The slurry was coated on a copper foil having a thickness of 20 μm, dried at a temperature of 120° C., and compressed to prepare a negative plate having a thickness of 150 μm.

3)전지의 제조3) Manufacturing of battery

상기에서 제조된 양극, 음극 및 복합 분리막을 사용하여 적층(stacking) 방식으로 파우치형 전지를 조립하였다. 상기 조립된 각 전지에 1M의 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6)가 용해된 에틸렌카보네이트/프로필렌카보네이트/디에틸카보네이트 (EC/PC/DEC=3:2:5 부피비) 전해액을 주입하여 리튬이차전지를 제조하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.A pouch-type battery was assembled in a stacking method using the positive electrode, the negative electrode, and the composite separator prepared above. Lithium secondary battery by injecting 1M lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) dissolved ethylene carbonate/propylene carbonate/diethyl carbonate (EC/PC/DEC=3:2:5 volume ratio) electrolyte into each of the assembled batteries paper was prepared, and its physical properties are shown in Table 1 below.

[실시예 2][Example 2]

검화도 60몰%인 수용성 폴리비닐알코올을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.Except for using water-soluble polyvinyl alcohol having a saponification degree of 60 mol%, it was carried out in the same manner as in Example 1, and its physical properties are shown in Table 1 below.

[실시예 3][Example 3]

제조예 1의 키토산 개질체 대신에 제조예 2의 키토산 개질체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 1 에 기재하였다.Except for using the modified chitosan of Preparation Example 2 instead of the modified chitosan of Preparation Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1, and its physical properties are shown in Table 1 below.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1에서 제조된 바인더 대신에, 상용화된 수계 아크릴 바인더(Sumitomo seika, AQC바인더)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1 except that a commercially available water-based acrylic binder (Sumitomo seika, AQC binder) was used instead of the binder prepared in Example 1, and its physical properties are shown in Table 1 below.

[비교예 2][Comparative Example 2]

제조예 1의 키토산 개질체 대신에 산처리 되지 않은 키토산을 그대로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that chitosan without acid treatment was used as it is instead of the chitosan modified form of Preparation Example 1, and its physical properties are shown in Table 1 below.

[비교예 3][Comparative Example 3]

실시예 1에서 키토산 개질체를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 1에 기재하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the chitosan modifier was not used, and its physical properties are shown in Table 1 below.

두께 (㎛)Thickness (㎛) 계면저항
(Ohm)
interface resistance
(Ohm)
이온전도도
(mS/cm)
ionic conductivity
(mS/cm)
통기도
(sec/100ml)
breathability
(sec/100ml)
계면접착력
(gf)
interfacial adhesion
(gf)
열수축율
(%)
heat shrinkage
(%)
용량유지율
(%)
Capacity retention rate
(%)
실시예 1Example 1 2323 1.2681.268 0.9190.919 272.8272.8 137137 2.02.0 9797 실시예 2Example 2 2323 1.3321.332 0.8380.838 270.2270.2 112112 4.04.0 9595 실시예 3Example 3 2323 1.1551.155 0.8660.866 278.3278.3 126126 4.04.0 9595 비교예 1Comparative Example 1 2323 1.3911.391 0.8190.819 289.7289.7 110110 3.03.0 9696 비교예 2Comparative Example 2 2323 1.4021.402 0.8070.807 249.6249.6 9595 9.09.0 9393 비교예 3Comparative Example 3 2323 1.3481.348 0.7140.714 278.1278.1 8080 18.018.0 9090 코팅 전 분리막Separator before coating 2020 1.2241.224 0.8130.813 240.6240.6 -- 71.071.0 9797

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 양태에 따른 바인더로부터 제조된 복합 분리막은 접착력 및 통기도가 모두 우수하여 이온전도도 특성이 향상되는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 복합 분리막은 이온전도도 향상과 더불어 계면 저항이 개선되어, 이를 채용한 전지의 용량유지율이 현저히 향상됨을 확인하였다. 즉, 본 발명에 따른 바인더는 전지의 안전성, 장수명, 고에너지 밀도 및 고출력 특성을 동시에 확보할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the composite separator prepared from the binder according to an embodiment of the present invention has excellent adhesion and air permeability, thereby improving ionic conductivity properties. In addition, it was confirmed that the composite separator according to the present invention has improved ionic conductivity and improved interfacial resistance, so that the capacity retention rate of the battery employing the same is significantly improved. That is, the binder according to the present invention can secure battery safety, long life, high energy density, and high output characteristics at the same time.

반면에, 현재 상용화된 수계 아크릴 바인더를 사용한 비교예 1의 분리막은 계면접착력이 다소 향상되더라도, 통기도 및 이온전도도가 열화되는 한계가 있었다. 또한, 키토산 개질체를 포함하지 않거나, 산처리 되지 않은 키토산을 그대로 사용하고 있는 비교예 2 및 3의 바인더를 사용한 복합 분리막의 경우 계면접착력이 현저히 저하되는 것을 확인하였다.On the other hand, the separator of Comparative Example 1 using a commercially available aqueous acrylic binder had limitations in that air permeability and ionic conductivity were deteriorated even though interfacial adhesion was somewhat improved. In addition, it was confirmed that in the case of the composite separator using the binders of Comparative Examples 2 and 3 that did not contain a chitosan modifier or used unacid-treated chitosan as it is, interfacial adhesion was significantly reduced.

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to the limited embodiments, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and common knowledge in the field to which the present invention pertains is provided. Various modifications and variations are possible from such a base material.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (12)

수용성 폴리비닐알코올 및 산처리된 수용성 키토산 개질체(modifier)를 포함하는 이차전지용 바인더로서,
상기 키토산 개질체는 산에 의해 분해되어 글루코사민을 60 몰% 이상 포함하는 것인, 이차전지용 바인더.
As a binder for a secondary battery comprising a water-soluble polyvinyl alcohol and acid-treated water-soluble chitosan modifier,
The chitosan modifier is decomposed by acid to contain 60 mol% or more of glucosamine, a binder for a secondary battery.
제 1항에 있어서,
상기 수용성 폴리비닐알코올의 검화도는 75 몰% 이상이고, 중량평균분자량은 3,000 내지 500,000 g/mol인, 이차전지용 바인더.
The method of claim 1,
The saponification degree of the water-soluble polyvinyl alcohol is 75 mol% or more, and the weight average molecular weight is 3,000 to 500,000 g/mol, a binder for a secondary battery.
제 1항에 있어서,
상기 키토산 개질체는 무기산 수용액으로 10 내지 100 ℃의 온도 조건에서 에서 5 내지 20 시간 처리된 것인, 이차전지용 바인더.
The method of claim 1,
The chitosan modifier is a binder for a secondary battery that is treated with an aqueous inorganic acid solution at a temperature of 10 to 100 °C for 5 to 20 hours.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 수용성 폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여 산처리된 수용성 키토산 개질체는 0.1 내지 200 중량부로 포함되는, 이차전지용 바인더.
The method of claim 1,
The water-soluble chitosan modifier acid-treated with respect to 100 parts by weight of the water-soluble polyvinyl alcohol is included in an amount of 0.1 to 200 parts by weight, a binder for a secondary battery.
제 1항에 있어서,
폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜, 셀룰로오스, 폴리-이소프로필메트아크릴아미드 및 폴리에틸렌옥사이드에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 수계 고분자를 더 포함하는, 이차전지용 바인더.
The method of claim 1,
One or more water-based polymers selected from polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyacrylonitrile, polyvinylmethyl ether, polypropylene glycol, cellulose, poly-isopropylmethacrylamide and polyethylene oxide are further added Including, a binder for a secondary battery.
제 1항에 있어서,
상기 바인더는 이차전지 분리막용 수계 바인더인 것인, 이차전지용 바인더.
The method of claim 1,
The binder is an aqueous binder for a secondary battery separator, a binder for a secondary battery.
제 1항 내지 제 3항, 제 5항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 이차전지용 바인더; 무기물 입자; 및 용매;를 포함하는, 슬러리 조성물.The binder for a secondary battery of any one of claims 1 to 3, 5 to 7 selected from; inorganic particles; And a solvent; Containing, the slurry composition. 제 8항에 있어서,
상기 바인더는 무기물 입자 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부로 포함되는 것인, 슬러리 조성물.
9. The method of claim 8,
The binder is contained in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic particles, the slurry composition.
다공성 기재; 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 코팅된 무기물 입자층;을 포함하는 복합 분리막으로서,
상기 무기물 입자층은 무기물 입자들이 제 1 항 내지 제 3항, 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 바인더에 의해 연결 및 고정되어 무기물 입자들 사이에 기공이 형성된 것인, 복합 분리막.
porous substrate; and an inorganic particle layer coated on one or both surfaces of the substrate; as a composite separator comprising:
In the inorganic particle layer, the inorganic particles are connected and fixed by the binder of any one of claims 1 to 3 and 5 to 7 to form pores between the inorganic particles.
제 10항에 있어서,
상기 기공 크기는 0.001 내지 10 ㎛이고, 기공도는 10 내지 80%인, 복합 분리막.
11. The method of claim 10,
The pore size is 0.001 to 10 μm, and the porosity is 10 to 80%, the composite separator.
제 10항의 복합 분리막을 포함하는, 이차전지.
A secondary battery comprising the composite separator of claim 10 .
KR1020210143183A 2021-10-26 2021-10-26 Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same Active KR102368234B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210143183A KR102368234B1 (en) 2021-10-26 2021-10-26 Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210143183A KR102368234B1 (en) 2021-10-26 2021-10-26 Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102368234B1 true KR102368234B1 (en) 2022-03-03

Family

ID=80819022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210143183A Active KR102368234B1 (en) 2021-10-26 2021-10-26 Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102368234B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116315447A (en) * 2023-05-04 2023-06-23 合肥长阳新能源科技有限公司 Polyimide porous microsphere coated diaphragm for lithium battery and preparation method thereof
WO2024204992A1 (en) * 2023-03-24 2024-10-03 주식회사 엘지에너지솔루션 Separator for electrochemical device, and electrochemical device comprising same
CN119069950A (en) * 2024-08-15 2024-12-03 深圳市广旭科技应用新材料有限公司 A lithium battery separator and preparation method thereof
KR20250000856A (en) 2023-06-27 2025-01-03 에스케이이노베이션 주식회사 Adhesion and conhesion strength measuring method and system for coating film
KR20250000855A (en) 2023-06-27 2025-01-03 에스케이이노베이션 주식회사 Adhesion and cohesion strength measuring method and system for coating film

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102022603B1 (en) 2016-02-04 2019-09-18 주식회사 엘지화학 Cathode and lithium secondary battery comprising the same
KR20200070316A (en) * 2017-10-13 2020-06-17 옵토도트 코포레이션 Multilayer nanoporous separator
KR20200105050A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 부경대학교 산학협력단 Stretchable electrode and method for manufacturing the same
KR20200106728A (en) * 2019-03-05 2020-09-15 삼성에스디아이 주식회사 Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102022603B1 (en) 2016-02-04 2019-09-18 주식회사 엘지화학 Cathode and lithium secondary battery comprising the same
KR20200070316A (en) * 2017-10-13 2020-06-17 옵토도트 코포레이션 Multilayer nanoporous separator
KR20200105050A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 부경대학교 산학협력단 Stretchable electrode and method for manufacturing the same
KR20200106728A (en) * 2019-03-05 2020-09-15 삼성에스디아이 주식회사 Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024204992A1 (en) * 2023-03-24 2024-10-03 주식회사 엘지에너지솔루션 Separator for electrochemical device, and electrochemical device comprising same
CN116315447A (en) * 2023-05-04 2023-06-23 合肥长阳新能源科技有限公司 Polyimide porous microsphere coated diaphragm for lithium battery and preparation method thereof
CN116315447B (en) * 2023-05-04 2023-08-01 合肥长阳新能源科技有限公司 Polyimide porous microsphere coated diaphragm for lithium battery and preparation method thereof
KR20250000856A (en) 2023-06-27 2025-01-03 에스케이이노베이션 주식회사 Adhesion and conhesion strength measuring method and system for coating film
KR20250000855A (en) 2023-06-27 2025-01-03 에스케이이노베이션 주식회사 Adhesion and cohesion strength measuring method and system for coating film
CN119069950A (en) * 2024-08-15 2024-12-03 深圳市广旭科技应用新材料有限公司 A lithium battery separator and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102368234B1 (en) Binder for secondary battery, composite separator and secondary battery prepared by using the same
EP2005502B1 (en) Lithium secondary battery comprising an electrode having an active coating layer and method for manufacturing the electrode
KR101515357B1 (en) Separator containing mixture coating layer of inorganics and organics, and battery using the separator
EP1972017B1 (en) Organic/ inorganic composite separator having morphology gradient, manufacturing method thereof and electrochemical device containing the same
KR100755644B1 (en) Organic/inorganic composite porous membrane and electrochemical device using the same
KR102053843B1 (en) Anode and method for preparing the same
KR101488918B1 (en) Separator comprising density-controlled coating layer, and battery using the separator
KR20180093831A (en) Separator with adhesive layer for lithium secondary battery
KR20180004587A (en) Negative electrode for secondary battery
KR100873570B1 (en) Organic / inorganic composite porous film and electrochemical device using same
KR20150059621A (en) Composition for coating separator, separator formed by using the composition, and battery using the separator
Kanhere et al. Electrode-coated alumina separators for lithium-ion batteries-effect of particle size and distribution of alumina powders
KR20220043920A (en) Separator for lithium secondary battery, the method for manufacturing the same and lithium secondary battery including same
KR20150001148A (en) Separator containing coating layer and battery using the separator
KR20160117109A (en) Strong adhesive and high porous separator for secondary batteries and method of manufacturing the same
KR20220032502A (en) A separator for electrochemical device and a manufacturing method thereof
KR20220094183A (en) Anode, and Method for Preparing the same
KR20130099546A (en) Separator comprising organic and inorganic mixture coating layer containing soluble polyimide and battery using the separator
KR20170016904A (en) Separator containing coating layer and battery using the separator
TWI568062B (en) Secondary battery with improved life characteristics
KR20170111289A (en) Electrode for secondary battery
KR20190050210A (en) Slurry composition for separator of secondary battery and separator for secondary battery comprising the same
CN111048724A (en) Coating diaphragm and coating slurry
KR102558668B1 (en) Polymer composition for separator and secondary battery using thereof
KR101410047B1 (en) Manufacturing method of organic-inorganic hybrid porous seperation membrane and organic-inorganic hybrid porous seperation membrane using the same method

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20211026

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20211029

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20211026

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20211118

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20220125

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20220223

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20220224

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration