KR101396270B1 - Composite separator membrane for secondary battery and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다공성기재층, 친수성 내열고분자층 및 세라믹층을 포함하는 이차전지용 복합 분리막에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 다공성기재층, 다공성기재층 표면에 형성된 친수성 내열고분자층 및 친수성 내열고분자층 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는 이차전지용 복합 분리막으로 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성시킴으로써, 내열성을 향상시키고 세라믹층과의 결착력을 증가시키는 이차전지용 복합 분리막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite separator for a secondary battery comprising a porous substrate layer, a hydrophilic heat-resistant polymer layer, and a ceramic layer, and more particularly, to a composite separator for a secondary battery comprising a porous substrate layer, a hydrophilic heat resistant polymer layer formed on the surface of the porous substrate layer, The present invention relates to a composite separator for a secondary battery and a method for manufacturing the composite separator. The composite separator for a secondary battery includes a ceramic layer formed on a surface of a porous substrate, and a hydrophilic heat-resistant polymer layer formed on the surface of the porous substrate.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화 되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 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. Electrochemical devices have attracted the greatest attention in this respect, among which the development of rechargeable secondary batteries has become a focus of attention. In recent years, in order to improve the capacity density and specific energy in developing such batteries, And research and development on the design of the battery.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-NH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. 특히, 하이브리드 자동차 등에 사용되는 중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 고출력을 갖는 리튬이차전지의 설계가 절실히 요구되고 있다.Among the currently applied rechargeable batteries, lithium secondary batteries developed in the early 1990s have higher operating voltages and energy densities than conventional batteries such as Ni-NH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries using aqueous electrolyte solutions . Particularly, it is desirable that a middle- or large-sized battery module used in a hybrid vehicle or the like is manufactured with a small size and a weight as much as possible, and therefore, a design of a lithium secondary battery having a high output is desperately required.
현재 리튬이차전지의 안전성을 높이기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으며 특히 분리막의 내열성 확보는 리튬이차전지의 안전성에 직결된 만큼 고내열성 세라믹 코팅층의 도입이 중대형 전지에 필수적이다. 그러므로 향후 중대형 리튬이차전지의 가격 경쟁력 확보가 요구되는 바, 저가의 내열 코팅층 도입 기술이 활발히 진행되고 있다.Various studies are currently under way to enhance the safety of lithium secondary batteries. In particular, securing the heat resistance of the separator is essential for the mid- and large-sized batteries because introduction of the high heat-resistant ceramic coating layer is essential as the safety of the lithium secondary battery is directly connected. Therefore, it is required to secure the price competitiveness of the middle- to large-sized lithium secondary battery in the future, and a technology of introducing a low-cost heat-resistant coating layer is actively under way.
전기화학소자의 폴리올레핀계 세라믹 코팅 미세다공성 막에 대해서는 한국 공개특허공보 제10-2013-0037386호, 한국 공개특허공보 제10-2010-0028009호 및 한국 공개특허공보 제10-2011-0035847호 에서 소개되고 있으며, 한국 공개특허공보 제10-2008-0008706호에서는 플라즈마 증착법을 적용해 분리막에 세라믹을 코팅하여 내열성을 높이고, 세라믹과 분리막의 접착력을 향상시키는 기술을 제시하였다. 상기 선행특허에 소개된 분리막은 코팅하지 않은 분리막에 비해 내열성이 월등히 개선된 것으로 보고되어 있다. 그러나 이러한 기존의 코팅 방법들은 분리막 성능에 큰 영향을 미치는 통기성과 관련된 기술적 문제를 가지고 있다. 이러한 시도 중 스퍼터링을 통해 분리막에 내열코팅층을 박막 형태로 코팅을 할 경우 높은 출력을 통해 짧은 제조 시간과 연속 공정에 대한 높은 가용성을 기대할 수 있고, 바인더가 필요하지 않아 분리막의 기공폐쇄나 두께 증가에 영향을 주지 않고, 높은 출력을 가할 때 분리막이 수축 현상이 일어나지 않는 코팅 방법에 대해서는 기재되고 있지 않다.The polyolefin-based ceramic-coated microporous membrane of an electrochemical device is disclosed in Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2013-0037386, 10-2010-0028009 and 10-2011-0035847 And Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0008706 discloses a technique of coating ceramic on a separator by applying a plasma deposition method to improve heat resistance and improve adhesion between ceramic and separator. It has been reported that the membranes disclosed in the above-mentioned patents have significantly improved heat resistance as compared with uncoated membranes. However, these conventional coating methods have technical problems related to the breathability, which greatly affects the membrane performance. In such a case, when the heat-resistant coating layer is coated on the membrane by sputtering in a thin film form, a short production time and high availability for a continuous process can be expected through high output, and a binder is not needed, There is no description of a coating method in which the separator does not cause a shrinkage phenomenon when a high output is applied without affecting it.
스퍼터링을 통해 분리막에 내열 박막 형태로 코팅할 경우 기존 분리막에 친수성 고분자 바인더를 사용했을 때의 두께 증가나, 기공폐쇄에 따른 전기화학적 특성의 저하, 세라믹층과 분리막의 접착력 문제를 해결할 수 있다. 또한 나노미터수준의 세라믹층 두께로도 충분한 열안정성을 가질 수 있는 특징이 있다.In case of coating with a heat-resistant thin film on the membrane by sputtering, it is possible to solve the problem of increase in thickness when using a hydrophilic polymer binder in a conventional separator, deterioration of electrochemical characteristics due to pore closure, and adhesion of a ceramic layer and a separator. It is also characterized by sufficient thermal stability even at the nanometer level ceramic layer thickness.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성시킴으로써, 내열성을 향상시켜 고출력의 증착조건에서도 다공성기재층의 물리적 변형을 억제시키는 이차전지용 복합 분리막을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems described above and to provide a composite separator for a secondary battery which can improve the heat resistance by suppressing the physical deformation of the porous base layer even under high output deposition conditions by forming a hydrophilic heat resistant polymer layer on the surface of the porous base layer .
본 발명의 다른 목적은 친수성 내열고분자층이 세라믹층과 다공성기재층과의 결착력을 증가시킴으로써, 생산 수율 및 생산 속도가 개선된 이차전지용 복합 분리막을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composite separator for a secondary battery, in which the hydrophilic heat-resistant polymer layer increases the binding force between the ceramic layer and the porous base layer, thereby improving the production yield and production rate.
본 발명은 다공성기재층, 다공성기재층 표면에 형성된 친수성 내열고분자층 및 친수성 내열고분자층 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는 이차전지용 복합 분리막에 관한 것이다.The present invention relates to a composite separator for a secondary battery comprising a porous base layer, a hydrophilic heat-resistant polymer layer formed on the surface of the porous base layer, and a ceramic layer formed on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer.
또한 본 발명의 더욱 바람직한 예로 도 1 및 도 2를 참고한다.Reference is also made to Figures 1 and 2 as more preferred examples of the present invention.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 양태로 다공성기재층(1)의 일면에 형성된 친수성 내열고분자층(2) 및 친수성 내열고분자층(2) 표면에 형성된 세라믹층(3)을 포함하는 이차전지용 복합 분리막을 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a composite structure for a secondary battery comprising a hydrophilic heat
도 2는 본 발명의 또 다른 양태로 다공성기재층(1)의 양면에 형성된 친수성 내열고분자층(2) 및 친수성 내열고분자층(2) 표면에 형성된 세라믹층(3)을 포함하는 이차전지용 복합 분리막을 도시한 것이다.2 is a schematic sectional view of a composite separator for a secondary battery according to another embodiment of the present invention comprising a hydrophilic heat
본 발명의 이차전지용 복합 분리막의 제조방법은 The method for producing a composite separator for a secondary battery of the present invention comprises
a) 다공성기재층의 일면 또는 양면에 친수성 내열고분자 용액을 코팅하고 건조하여, 친수성 내열고분자층을 제조하는 단계,a) coating a hydrophilic heat-resistant polymer solution on one surface or both surfaces of the porous substrate layer and drying to prepare a hydrophilic heat-resistant polymer layer,
b) 상기 친수성 내열고분자 층의 일면 또는 양면에 세라믹을 진공 증착하여 상기 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층을 제조하는 단계,b) vacuum depositing a ceramic on one side or both sides of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to produce a ceramic layer on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer,
를 포함한다..
본 발명은 다공성기재층, 다공성기재층 표면에 형성된 친수성 내열고분자층 및 친수성 내열고분자층 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는 이차전지용 복합 분리막으로 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성시킴으로써, 내열성을 향상시키고 세라믹층과의 결착력을 증가시키는 것에 특징이 있다.
The present invention provides a composite separator for a secondary battery comprising a porous base layer, a hydrophilic heat-resistant polymer layer formed on the surface of the porous base layer, and a ceramic layer formed on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to form a hydrophilic thermostable polymer layer on the surface of the porous base layer, And to increase the bonding force with the ceramic layer.
이하는 본 발명의 이차전지용 복합 분리막에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the composite separator for a secondary battery of the present invention will be described in more detail.
본 발명은 다공성기재층(1), 다공성기재층(1) 표면에 형성된 친수성 내열고분자층(2) 및 친수성 내열고분자층(2) 표면에 형성된 세라믹층(3)을 포함하는 이차전지용 복합 분리막으로,The present invention relates to a composite separator for a secondary battery comprising a
상기 다공성기재층(1)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리메틸메타크릴레이트 나일론, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐알콜, 폴리(에틸렌-co-비닐알콜), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에스터, 글래스파이버 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나, 둘 이상의 혼합물 또는 공중합체로 형성할 수 있으며, 상기 다공성기재층의 다공성기재는 기공도가 30 ~ 80 %이고, 기공의 평균직경이 0.005 ~ 5 ㎛이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 기공도 및 기공의 평균직경이 30 % 및 0.005 ㎛ 이하인 경우 저항층으로 작용할 수 있으며, 기공도 및 기공의 평균직경이 80 % 및 5 ㎛를 초과하는 경우 기계적 물성이 취약해지고 내부 단락의 위험성이 커질 수 있다.The
상기 다공성기재층은 다공성 필름 또는 부직포 일 수 있으며, 이에 제한되지는 않지만 두께는 5 ~ 100 ㎛가 좋으며, 더욱 좋게는 10 ~ 50 ㎛가 연속공정에 사용이 가능하여 바람직하다. 5 ㎛이하인 경우 다공성기재층의 기계적 강도가 매우 약해져 연속공정에 사용이 어려울 수 있으며, 100 ㎛를 초과하는 경우 리튬이차전지에 적용 시 이온전도도가 매우 낮아질 수 있다.The porous substrate layer may be a porous film or a nonwoven fabric, and is preferably, but not limited to, a thickness of 5 to 100 mu m, more preferably 10 to 50 mu m because it can be used in a continuous process. When the thickness is less than 5 탆, the mechanical strength of the porous base layer becomes very weak, which may be difficult to use in a continuous process. When the thickness exceeds 100 탆, the ionic conductivity may be very low when applied to a lithium secondary battery.
상기 친수성 내열고분자층(2)은 하기 화학식 1의 화합물이 중합되어 형성된 것으로, 하기 화학식 1의 화합물은 내열성이 우수하여 다공성기재층 표면에 중합되어 고분자층이 형성되면 고온에서 물리적 변형을 억제시킬 수 있으며, 세라믹층과의 결착력을 더욱 증진 시킬 수 있다.The hydrophilic heat-resistant polymer layer (2) is formed by polymerization of a compound of the following formula (1). The compound of the following formula (1) has excellent heat resistance. When the polymer layer is formed on the surface of the porous base layer, And the adhesion force with the ceramic layer can be further enhanced.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[상기 화학식 1에서,[In the above formula (1)
R1 내지 R5는 수소, , , , 티올, 니트릴, 알데하이드, 이미다졸, 아자이드, 할로겐 또는 하이드록시이며, 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 동시에 수소인 경우는 제외한다.R 1 to R 5 represent hydrogen, , , , Thiol, nitrile, aldehyde, imidazole, azide, halogen or hydroxy, which may be the same or different and are simultaneously hydrogen.
상기 R11 내지 R15는 수소 또는 (C1-C5)알킬이며 서로 동일하거나 상이할 수 있다.]Wherein R 11 to R 15 are hydrogen or (C 1 -C 5 ) alkyl and may be the same or different from each other.
보다 구체적으로 상기 R1 내지 R5는 적어도 어느 하나가 로부터 선택될 수 있다.More specifically, at least one of R 1 to R 5 is Lt; / RTI >
상기 친수성 내열고분자층의 두께는 이에 제한되는 것은 아니나 5 ~ 500 ㎚가 좋으며, 더욱 좋게는 15 ~ 200 ㎚가 바람직하다. 5 ㎚이하인 경우 충분한 내열성을 확보하기가 어려울 수 있으며, 500 ㎚를 초과하는 경우 전지 성능을 저하시킬 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. The thickness of the hydrophilic heat-resistant polymer layer is not limited thereto, but is preferably 5 to 500 nm, more preferably 15 to 200 nm. If it is 5 nm or less, it may be difficult to secure sufficient heat resistance, and if it is more than 500 nm, the battery performance may be deteriorated.
상기 세라믹층(3)은 강한 기계적 특성과 고온에서 우수한 내열 특성을 보이기 때문에 리튬이차전지에서 고온 또는 과충전의 조건에서도 다공성기재층의 열 안정성을 향상시켜 양극과 음극의 내부 단락에 의한 안전성 문제를 해결해 주는 역할을 한다. 구체적인 예를 들면 TiO2, SiO2, SnO2, CeO2, ZrO2, CaCO3, BaTiO3, Al2O3, Al(OH)3 및 Mg(OH)2등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.Since the
상기 세라믹층의 두께는 이에 제한되는 것은 아니나 50 ~ 2,000 ㎚가 좋으며, 더욱 좋게는 100 ~ 1000 ㎚가 바람직하다. 50 ㎚이하인 경우 세라믹이 충분히 코팅되어 있지 않아 복합 분리막의 내열특성에 변화가 없을 수 있으며, 2,000 ㎚이상인 경우 세라믹층에 의한 다공성기재의 기공을 막아 통기도가 크게 증가할 수 있다.The thickness of the ceramic layer is not limited thereto, but is preferably 50 to 2,000 nm, more preferably 100 to 1000 nm. When the thickness is less than 50 nm, the heat resistance characteristics of the composite separator may not be changed because the ceramic is not sufficiently coated. If the thickness is 2,000 nm or more, the porosity of the porous substrate may be blocked by the ceramic layer.
본 발명에서 세라믹층의 형성 방법은 진공 증착법의 일종으로 비교적 낮은 진공(7 × 10-3 Torr)에서 플라즈마를 발생시키고, 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 타겟에 충돌시켜 원자화 된 타겟을 원하는 곳에 코팅하는 원리이다. 스퍼터링시 조건으로는 상온에서 25 W/㎠로 진행되며 충돌된 세라믹은 원자 단위로 분리막에 코팅된다.
The method of forming a ceramic layer in the present invention is a method of forming a ceramic layer by generating plasma at a relatively low vacuum (7 × 10 -3 Torr) as a kind of vacuum deposition method, accelerating ionized argon gas to impinge on a target, It is a principle. The sputtering condition is 25 W / ㎠ at room temperature, and the collided ceramic is coated on the separator by atomic unit.
이하는 본 발명의 이차전지용 복합 분리막의 제조방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the method for producing the composite separator for a secondary battery of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 이차전지용 복합 분리막의 제조방법은The method for producing a composite separator for a secondary battery of the present invention comprises
a) 다공성기재층의 일면 또는 양면에 친수성 내열고분자 용액을 코팅하고 건조하여, 친수성 내열고분자층을 제조하는 단계,a) coating a hydrophilic heat-resistant polymer solution on one surface or both surfaces of the porous substrate layer and drying to prepare a hydrophilic heat-resistant polymer layer,
b) 상기 친수성 내열고분자층의 일면 또는 양면에 세라믹을 진공 증착하여 상기 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층을 제조하는 단계,b) vacuum depositing a ceramic on one side or both sides of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to produce a ceramic layer on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer,
를 포함한다..
상기 a)단계의 친수성 내열고분자 용액은 하기 화학식 1의 화합물을 pH 7 ~ 11의 용액에 용해시키는 것으로,The hydrophilic heat-resistant polymer solution of step (a) is prepared by dissolving the compound of formula (1) in a solution of pH 7 to 11,
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[상기 화학식 1에서,[In the above formula (1)
R1 내지 R5는 수소, , , , 티올, 니트릴, 알데하이드, 이미다졸, 아자이드, 할로겐 또는 하이드록시이며 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 동시에 수소인 경우는 제외한다.R 1 to R 5 represent hydrogen, , , , Thiol, nitrile, aldehyde, imidazole, azide, halogen or hydroxy and may be the same or different and are not simultaneously hydrogen.
상기 R11 내지 R15는 수소 또는 (C1-C5)알킬이며 서로 동일하거나 상이할 수 있다.] Wherein R 11 to R 15 are hydrogen or (C 1 -C 5 ) alkyl and may be the same or different from each other.
상기 화학식 1에 해당하는 화합물로 내열성 및 세라믹층과의 결착력을 크게 향상 시킬 수 있고 통기도에는 영향을 거의 주지 않는 도파민 및 노르에피네프린을 사용할 수 있다. 상기 도파민 및 노르에피네프린을 포함하는 화학식 1의 화합물은 수산화 알킬기를 포함하여 일정한 pH범위에서 자가중합(Self-polymerization)이 가능할 뿐 아니라, 탁월한 화학적 안정성을 보유하며, 50 ㎚ 이하로 코팅이 가능하여 가공성이 좋다. 특히 가격이 비싸고 인체에 해로운 유기용매를 대신하여 도파민을 사용하는 경우 친환경적이고 저렴한 증류수 기반의 완충용액을 사용할 수 있는 장점이 있다.The compound of
상기 화학식 1의 화합물에 포함되는 도파민 및 노르에피네프린은 좋게는 pH 7 ~ 11, 더욱 좋게는 pH 8 ~ 10의 완충용액에서 하기 도파민의 경우 반응식 1 및 노르에피네프린의 경우 반응식 2와 같이 자발적으로 중합 될 수 있다.The dopamine and norepinephrine contained in the compound of
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
또한 상기 완충용액은 종류에 한정되지 않으며, 증류수뿐만 아니라 메탄올, 에탄올과 같은 알코올류가 하나 또는 둘 이상이 첨가될 수 있다. In addition, the buffer solution is not limited to the kind, and one or more alcohols such as methanol and ethanol as well as distilled water may be added.
상기 화학식 1을 포함하는 화합물은 상기 완충용액에 포함되어 코팅액을 형성할 수 있다. 상기 코팅액에 다공성기재를 함침한 후 일정시간 이후 꺼내 세척하면, 상기 화학식 1의 화합물이 다공성기재층 표면에서 중합되어 친수성 내열고분자층을 형성시킬 수 있다.The compound of
상기 함침방법은 일반적인 침지코팅법 뿐만 아니라 가압코팅법, 스핀코팅법, 스프레이법 또는 롤러코팅법 등의 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The impregnation may be performed by a variety of methods such as a pressure coating method, a spin coating method, a spraying method or a roller coating method, but not limited thereto.
상기 a)단계에서 친수성 내열고분자층 표면에서 플라즈마 하는 단계를 더 포함 할 수 있으며, 플라즈마는 기체, 즉 작용 기체 중 고주파 교류 전압을 방전시킴으로써 통상적인 방식으로 생성된다. 상기 플라즈마 처리를 위한 작용 기체는 바람직하게는 질소, 산소, 공기, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소, 일산화탄소 및 오존 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 질소, 산소, 공기, 아르곤 또는 이들 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 본 발명의 플라즈마처리를 위한 작용 기체는 아르곤을 사용하였으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 플라즈마처리는 바람직하게는 25 ~ 30℃, 25 ~ 70 W/㎠ 범위에서 이루어져야 한다. 이러한 조건은 분리막의 물리적 변형을 억제시킬 수 있는 이유로 바람직하다. The method may further include the step of plasma at the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer in the step a), and the plasma is generated in a conventional manner by discharging a high-frequency AC voltage in the gas, that is, the working gas. The working gas for the plasma treatment may preferably be nitrogen, oxygen, air, argon, helium, carbon dioxide, carbon monoxide and ozone, and more preferably nitrogen, oxygen, air, argon, Or a mixture of two or more. Argon was used as the working gas for the plasma treatment of the present invention, but the present invention is not limited thereto. The plasma treatment should preferably be performed at a temperature in the range of 25 to 30 DEG C and 25 to 70 W / cm < 2 >. These conditions are preferable because they can inhibit the physical deformation of the separator.
본 발명은 다공성기재층, 다공성기재층 표면에 형성된 친수성 내열고분자층 및 친수성 내열고분자층 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는 이차전지용 복합 분리막으로 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성시킴으로써, 내열성을 향상시키고 세라믹층 코팅 시 다공성기재층의 물리적 변형을 억제하며, 접착력이 우수하여 세라믹층과의 결착력을 증가시킬 수 있다. 또한 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층을 형성함으로써, 리튬이차전지에서 고온 또는 과충전의 조건에서도 다공성수지층의 열 안정성을 향상시켜 양극과 음극의 내부 단락에 의한 안전성 문제를 해결해 주는데 특징이 있다.The present invention provides a composite separator for a secondary battery comprising a porous base layer, a hydrophilic heat-resistant polymer layer formed on the surface of the porous base layer, and a ceramic layer formed on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to form a hydrophilic thermostable polymer layer on the surface of the porous base layer, The physical deformation of the porous base layer is suppressed when the ceramic layer is coated, and the adhesive force is excellent, so that the binding force with the ceramic layer can be increased. Further, by forming a ceramic layer on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer, the thermal stability of the porous resin layer is improved even under high temperature or overcharge conditions in the lithium secondary battery, thereby solving the safety problem due to internal short circuit between the anode and the cathode.
본 발명에 따른 이차전지용 복합 분리막 제조 시, 복합 분리막의 내열성을 향상시켜 고출력의 증착조건에서 물리적 변형을 억제시키며, 생산 수율 및 생산 속도를 개선 할 수 있다.In the production of the composite separator for a secondary battery according to the present invention, it is possible to improve the heat resistance of the composite separator to suppress physical deformation under high output deposition conditions, and to improve the production yield and production rate.
도 1은 본 발명에서 일면이 코팅된 복합 분리막의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에서 양면이 코팅된 복합 분리막의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따른 복합 분리막의 열적 안정성을 비교한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2 및 비교예 1에 따른 복합 분리막의 접착력 평가 후 테이프에 붙어있는 세라믹을 비교한 것이다.FIG. 1 illustrates the structure of a composite separator coated on one side in the present invention.
2 shows the structure of a composite separator coated on both sides in the present invention.
3 compares the thermal stability of the composite membranes according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.
Fig. 4 is a comparison of the ceramics attached to the tape after the adhesive strength evaluation of the composite separator according to Example 2 and Comparative Example 1 of the present invention.
이하는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 일예를 들어 설명하는바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.
이하 물성은 하기의 방법으로 측정하였다.The following physical properties were measured by the following methods.
1) 세라믹 코팅 복합 분리막의 두께 측정1) Measurement of Thickness of Ceramic Coated Composite Membrane
다공성기재층 표면에 코팅된 세리막 코팅층의 두께를 x-선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)을 이용하여 Depth profiling으로 측정하였다.The thickness of the ceramics coating layer coated on the surface of the porous substrate layer was measured by depth profiling using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
2)친수성 내열고분자층의 두께 측정2) Measurement of thickness of hydrophilic heat-resistant polymer layer
다공성기재층 표면에 코팅된 내열고분자층의 두께를 x-선 광전자 분광법을 이용하여 Depth profiling으로 측정하였다.The thickness of the heat-resistant polymer layer coated on the surface of the porous substrate layer was measured by depth profiling using x-ray photoelectron spectroscopy.
3) 통기도 (sec/100 ㎖)3) Air permeability (sec / 100 ml)
상기 다공성기재층에 대하여 가로 세로 크기가 60 × 60 ㎜ 크기인 시료를 채취하고 Densometer(N4110, Thwing-Albert, USA)를 이용하여 공기 100 ㎖가 통과하는데 소요되는 시간을 측정하였다.A sample having a size of 60 × 60 mm was collected from the porous base layer and the time required for passing 100 ml of air through a densometer (N4110, Thwing-Albert, USA) was measured.
4) 열수축율 (%)4) Heat shrinkage (%)
상기 제조된 복합 분리막을 사용하여 가로 세로 크기가 30 × 30 ㎜인 시료를 준비하고, 140℃에서 30분 동안 방치한 후 수축율을 측정하였다.A sample having a size of 30 mm × 30 mm was prepared using the composite membrane thus prepared, and allowed to stand at 140 ° C. for 30 minutes, and the shrinkage ratio was measured.
5) 필름 결착력 평가5) Evaluation of film adhesion force
하기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편을 사용하여 가로 세로 크기가 15 × 15 ㎜의 크기로 제단한 뒤 테이프를 붙인 후 High-precision micromechanical test system(Delaminator Adhesion Test System : DTS Company, Menlo Park, CA, USA)에서 180℃로 고정시킨 후, 100 ㎛/s의 속도로 박리(peel-off)하여 결착력을 측정하였다.
The specimens prepared in the following Examples and Comparative Examples were cut to a size of 15 mm × 15 mm and tape was attached. Then, a high-precision micromechanical test system (Delaminator Adhesion Test System: DTS Company, Menlo Park, CA, USA) at 180 占 폚 and peel-off at a rate of 100 占 퐉 / s to measure the binding force.
[실시예 1][Example 1]
증류수 기반의 완충용액(10 mmol tris buffer solution, pH 8.5) : 메탄올을 1:1 비율로 섞고 여기에 완충용액과 메탄올 혼합용액 1 ㎖당 도파민을 2 ㎎ 용해하고 30초간 교반하여 코팅액을 제조하였다. 용액에 두께가 20 ㎛인 다공성기재(폴리에틸렌, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan)를 함침하고 500 rpm으로 1시간 동안 교반하여 자발적인 중합반응을 유도하였으며, 이를 통해 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자 용액을 코팅하여, 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층 45 ㎚을 형성시켰다. 코팅 후 필터과정을 통한 아세톤, 증류수, 아세톤 순서로 세척을 하고 60℃오븐에서 12시간 건조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과 통기도는 260 sec/100㎖ 였으며, 추가로 상기 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층이 형성된 것을 스퍼터 챔버에 아르곤 가스를 주입했다. 이때 상기 챔버는 25 ~ 30 ℃의 온도를 유지하도록 하며, 챔버내의 압력을 2 × 10-5 Torr로 압력을 맞췄다. 2 × 10-5 Torr의 낮은 진공에서 플라즈마를 발생 시켜 이온화한 아르곤 가스를 가속한 뒤 챔버의 압력을 7 × 10-3 Torr로 하였으며, 25 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 121 ㎚을 형성하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
(10 mmol tris buffer solution, pH 8.5) in distilled water-based buffer solution: methanol was mixed at a ratio of 1: 1, 2 mg of dopamine was dissolved per 1 ml of the buffer solution and the methanol mixture solution, and the mixture was stirred for 30 seconds to prepare a coating solution. (Polyethylene, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan) was impregnated into the solution and stirred at 500 rpm for 1 hour to induce a spontaneous polymerization reaction. Thus, a hydrophilic The heat-resistant polymer solution was coated to form a 45 nm-thick hydrophilic heat-resistant polymer layer on the surface of the porous base layer. After coating, the coating was washed with acetone, distilled water and acetone in the order of filtration and dried in an oven at 60 ° C for 12 hours. The physical properties of the coating were measured to be 260 sec / 100 ml, The hydrophilic heat-resistant polymer layer was formed, and an argon gas was injected into the sputter chamber. At this time, the chamber was maintained at a temperature of 25 to 30 DEG C, and the pressure in the chamber was adjusted to 2 x 10 < -5 > Torr. The plasma was generated at a low vacuum of 2 × 10 -5 Torr to accelerate the ionized argon gas. The pressure of the chamber was 7 × 10 -3 Torr, pre-sputtered at 25 W /
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서 50 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 253 ㎚을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the precursor was sputtered at an output of 50 W /
[실시예 3][Example 3]
상기 실시예 1에서 70 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 379 ㎚을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the precursor was sputtered at an output of 70 W /
[실시예 4] [Example 4]
증류수 기반의 완충용액(10 mmol tris buffer solution, pH 8.5) : 메탄올을 1:1 비율로 섞고 여기에 완충용액과 메탄올 혼합용액 1 ㎖당 노르에피네프린을 2 ㎎ 용해하고 30초간 교반하여 코팅액을 제조하였다. 용액에 두께가 20 ㎛인 다공성기재(폴리에틸렌, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan)를 함침하고 500 rpm으로 1시간 동안 교반하여 자발적인 중합반응을 유도하였으며, 이를 통해 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자 용액을 코팅하여, 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층 45 ㎚을 형성시켰다. 코팅 후 필터과정을 통한 아세톤, 증류수, 아세톤 순서로 세척을 하고 60℃오븐에서 12시간 건조하였으며, 상기 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층이 형성된 것을 스퍼터 챔버에 아르곤 가스를 주입했다. 이때 상기 챔버는 25 ~ 30 ℃의 온도를 유지하도록하며, 챔버내의 압력을 2 × 10-5 Torr로 압력을 맞췄다. 2 × 10-5 Torr의 낮은 진공에서 플라즈마를 발생 시켜 이온화한 아르곤 가스를 가속한 뒤 챔버의 압력을 7 × 10-3 Torr로 하였으며, 25 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 122 ㎚을 형성하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
(10 mmol tris buffer solution, pH 8.5) mixed with methanol at a ratio of 1: 1, 2 mg of norepinephrine was dissolved in 1 ml of the buffer solution and methanol solution, and the mixture was stirred for 30 seconds to prepare a coating solution . (Polyethylene, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan) was impregnated into the solution and stirred at 500 rpm for 1 hour to induce a spontaneous polymerization reaction. Thus, a hydrophilic The heat-resistant polymer solution was coated to form a 45 nm-thick hydrophilic heat-resistant polymer layer on the surface of the porous base layer. After the coating, the substrate was washed with acetone, distilled water and acetone through a filter process, dried in an oven at 60 ° C for 12 hours, and a hydrophilic heat-resistant polymer layer was formed on the surface of the porous substrate. Then, argon gas was injected into the sputter chamber. At this time, the chamber was maintained at a temperature of 25 to 30 DEG C, and the pressure in the chamber was adjusted to 2 x 10 < -5 > Torr. The plasma was generated at a low vacuum of 2 × 10 -5 Torr to accelerate the ionized argon gas. The pressure of the chamber was 7 × 10 -3 Torr, pre-sputtered at 25 W /
[비교예 1][Comparative Example 1]
두께가 20 ㎛인 다공성기재(폴리에틸렌, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan)를 스퍼터 챔버에 넣은 뒤 스퍼터 챔버에 아르곤 가스를 주입했다. 이때 상기 챔버는 25 ~ 30 ℃의 온도를 유지하도록하며, 챔버내의 압력을 2 × 10-5 Torr로 압력을 맞췄다. 2 × 10-5 Torr의 낮은 진공에서 플라즈마를 발생 시켜 이온화한 아르곤 가스를 가속한 뒤 챔버의 압력을 7 × 10-3 Torr로 하였으며, 25 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 119 ㎚을 형성하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
A porous substrate (polyethylene, Polyethylene, ND420, Asahi Kasei E-materials, Japan) having a thickness of 20 탆 was placed in a sputter chamber, and then argon gas was injected into the sputter chamber. At this time, the chamber was maintained at a temperature of 25 to 30 DEG C, and the pressure in the chamber was adjusted to 2 x 10 < -5 > Torr. The plasma was generated at a low vacuum of 2 × 10 -5 Torr to accelerate the ionized argon gas. The pressure of the chamber was 7 × 10 -3 Torr, pre-sputtered at 25 W /
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 비교예 1에서 50 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 254 ㎚을 형성한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
The same procedure as in Comparative Example 1 was carried out except that the comparative example 1 was subjected to free sputtering at an output of 50 W /
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 비교예 1에서 70 W/㎠ 출력으로 프리 스퍼터링 해주고 이온화한 아르곤 가스를 가속하여 Al2O3을 10분동안 코팅하여 세라믹층 383 ㎚을 형성한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.The same procedure as in Comparative Example 1 was carried out except that Al 2 O 3 was coated for 10 minutes by accelerating the ionized argon gas at the output of 70 W / cm 2 in Comparative Example 1 to form a 383 nm ceramic layer. Table 2 shows the results of measuring the physical properties by the above method.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
상기 표 2에서 친수성 내열고분자층 및 세라믹층이 형성된 실시예 1 내지 4, 친수성 내열고분자층이 형성되지 않은 비교예 1 내지 3의 경우, 통기도의 차이가 거의 나지 않는 것을 확인 하였으며, 이는 친수성 내열고분자층의 폴리도파민, 폴리노르에피네프린 및 세라믹층이 통기도에 대한 영향이 거의 없는 것으로 확인 되었다.In Examples 1 to 4, in which the hydrophilic thermostable polymer layer and the ceramic layer were formed in Table 2, and in Comparative Examples 1 to 3, in which the hydrophilic thermostable polymer layer was not formed, it was confirmed that there was almost no difference in air permeability. Layer of polydopamine, polyneophenephrine and ceramic layers were found to have little effect on air permeability.
하기 도 1은 다공성기재층의 일면에 친수성 내열고분자층을 형성하고, 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층이 형성된 이차전지용 복합 분리막을 도시한 것이며, 하기 도 2는 다공성기재층의 양면에 친수성 내열고분자층을 형성하고, 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층이 형성된 이차전지용 복합 분리막을 도시한 것이다.1 shows a composite separator for a secondary battery in which a hydrophilic heat-resistant polymer layer is formed on one surface of a porous substrate layer and a ceramic layer is formed on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer. FIG. 2 is a cross- And a ceramic layer is formed on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to form a composite separator for a secondary battery.
하기 도 3은 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성하고, 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층이 형성된 복합 분리막과, 다공성기재층 표면에 세라믹층을 형성한 분리막을 비교하였으며, 상기 세라믹층은 스퍼터를 이용하여 형성하였으며 하기 도 3은 각각의 내열성을 비교한 것이다.3 is a cross-sectional view of a porous separator according to another embodiment of the present invention. The porous separator includes a porous substrate layer, Sputtering, and FIG. 3 is a comparison of the heat resistance of each.
25℃, 25 W/㎠에서 10분동안 스퍼터를 이용하여 세라믹층 형성 시, 복합 분리막과, 친수성 내열고분자층이 형성되지 않은 분리막의 경우 내열성 문제에서 별 다른 차이를 보이지 않는다. When the ceramic layer was formed by sputtering at 25 ° C and 25 W /
25℃, 50 W/㎠에서 10분동안 스퍼터를 이용하여 세라믹층 형성 시, 복합 분리막의 경우 수축현상이 일어나지 않았으나, 친수성 내열고분자층이 형성되지 않은 분리막의 경우 수축 현상이 발생한 것을 확인 하였다.When the ceramic layer was formed by sputtering at 25 ° C and 50 W /
25℃, 70 W/㎠에서 10분동안 스퍼터를 이용하여 세라믹층 형성 시, 복합 분리막의 경우 수축현상이 일어나지 않았으나, 친수성 내열고분자층이 형성되지 않은 분리막의 경우 수축 현상이 많이 발생한 것을 확인 하였다.When the ceramic layer was formed by sputtering at 25 ° C and 70 W /
상기 결과로 복합 분리막에 친수성 내열고분자층을 형성 시키면, 높은 출력으로 스퍼터를 사용했을 경우 내열성이 향상되어 수축현상이 줄어들었을 것으로 확인된다.As a result, it was confirmed that when the hydrophilic heat resistant polymer layer was formed on the composite separator, the heat resistance was improved and the shrinkage phenomenon was reduced when the sputter was used at a high output.
하기 도 4는 실시예 2 및 비교예 1에 따른 복합 분리막의 접착력을 비교한 것으로, 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성하고, 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층이 형성된 복합 분리막과, 다공성기재층 표면에 세라믹층을 형성한 분리막으로 스카치 테이프를 통하여 접착력 테스트를 실시하였다. 4 is a graph comparing the adhesive strengths of the composite separator according to Example 2 and Comparative Example 1. The comparative separator was prepared by forming a hydrophilic heat-resistant polymer layer on the surface of the porous base layer and forming a ceramic layer on the surface of the hydrophilic heat- An adhesive strength test was carried out with a Scotch tape through a separating film having a ceramic layer formed on the surface of the substrate layer.
도 4의 좌측은 실시예 2에 따른 접착력 테스트의 결과로 세라믹층이 스카치 테이프에 떨어져 나오지 않은 것을 확인하였으며, 우측은 비교예 1에 따른 접착력 테스트 결과로 세라믹층이 스카치 테이프에 떨어져 나온 것을 확인 하였다.On the left side of FIG. 4, it was confirmed that the ceramic layer did not fall off the Scotch tape as a result of the adhesion test according to Example 2, and on the right side, it was confirmed that the ceramic layer fell off the Scotch tape as a result of the adhesion test according to Comparative Example 1 .
상기 결과로부터 다공성기재층 표면에 친수성 내열고분자층을 형성 시키는 경우, 소수성인 다공성기재층이 친수성 내열고분자층으로 인하여 친수성으로 바뀌게 되면서 세라믹층과 강한 접착력을 나타내는 것을 확인 하였다.When the hydrophilic heat resistant polymer layer was formed on the surface of the porous base layer from the above results, it was confirmed that the hydrophobic porous base layer became hydrophilic due to the hydrophilic heat resistant polymer layer and exhibited strong adhesion to the ceramic layer.
1 : 다공성기재층
2 : 친수성 내열고분자층
3 : 세라믹층1: Porous substrate layer
2: Hydrophilic heat-resistant polymer layer
3: Ceramic layer
Claims (12)
[화학식 1]
[상기 화학식 1에서,
R1 내지 R5는 수소, , , , 티올, 니트릴, 알데하이드, 이미다졸, 아자이드, 할로겐 또는 하이드록시이며, 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 동시에 수소인 경우는 제외한다.
상기 R11 내지 R15는 수소 또는 (C1-C5)알킬이며 서로 동일하거나 상이할 수 있다.]A porous substrate layer, a hydrophilic heat-resistant polymer layer formed by polymerizing a compound of Formula 1 on one or both surfaces of the porous substrate layer, and a ceramic layer formed on a surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer.
[Chemical Formula 1]
[In the above formula (1)
R 1 to R 5 represent hydrogen, , , , Thiol, nitrile, aldehyde, imidazole, azide, halogen or hydroxy, which may be the same or different and are simultaneously hydrogen.
Wherein R 11 to R 15 are hydrogen or (C 1 -C 5 ) alkyl and may be the same or different from each other.
상기 다공성기재층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리메틸메타크릴레이트 나일론, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐알콜, 폴리(에틸렌-co-비닐알콜), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에스터, 글래스파이버 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나, 둘 이상의 혼합물 또는 공중합체로 이루어진 이차전지용 복합 분리막.The method according to claim 1,
Wherein the porous substrate layer is selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate nylon, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, poly a mixture or copolymer selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyimide, polyester, glass fiber, and cellulose.
상기 R1 내지 R5는 적어도 어느 하나가 인 이차전지용 복합 분리막.The method according to claim 1,
Wherein at least one of R 1 to R 5 is Composite Membrane for Secondary Battery.
상기 친수성 내열고분자층은 도파민 또는 노르에피네프린이 중합되어 형성된 것인 이차전이용 복합 분리막.The method according to claim 1,
Wherein the hydrophilic heat-resistant polymer layer is formed by polymerization of dopamine or norepinephrine.
상기 세라믹층은 TiO2, SiO2, SnO2, CeO2, ZrO2, CaCO3, BaTiO3, Al2O3, Al(OH)3 및 Mg(OH)2으로 부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어진 것인 이차전지용 복합 분리막.The method according to claim 1,
The ceramic layer is TiO 2, SiO 2, SnO 2 , CeO 2, ZrO 2, CaCO 3, BaTiO 3, Al 2 O 3, Al (OH) 3 and Mg (OH) 2 more than one or two selected from the Wherein the composite separator is a composite separator for a secondary battery.
상기 다공성기재층의 두께는 5 ~ 100 ㎛, 친수성 내열고분자층의 두께는 5 ~ 500 ㎚ 및 세라믹층의 두께는 10 ~ 2,000 ㎚인 이차전지용 복합 분리막.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the porous base layer is 5 to 100 占 퐉, the thickness of the hydrophilic heat-resistant polymer layer is 5 to 500 nm, and the thickness of the ceramic layer is 10 to 2,000 nm.
b) 상기 친수성 내열고분자층의 표면에 세라믹을 진공 증착하여 상기 친수성 내열고분자층 표면에 세라믹층을 제조하는 단계,
를 포함하는 이차전지용 복합 분리막의 제조방법.
[화학식 1]
[상기 화학식 1에서,
R1 내지 R5는 수소, , , , 티올, 니트릴, 알데하이드, 이미다졸, 아자이드, 할로겐 또는 하이드록시이며 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 동시에 수소인 경우는 제외한다.
상기 R11 내지 R15는 수소 또는 (C1-C5)알킬이며 서로 동일하거나 상이할 수 있다.]a) coating a hydrophilic heat-resistant polymer solution obtained by dissolving a compound of the following formula (1) in a solution having a pH of 7 to 11 on one side or both sides of the porous substrate layer and drying the resultant to prepare a hydrophilic heat-
b) vacuum depositing a ceramic on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer to produce a ceramic layer on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer,
Wherein the composite separator has a thickness of 10 to 100 nm.
[Chemical Formula 1]
[In the above formula (1)
R 1 to R 5 represent hydrogen, , , , Thiol, nitrile, aldehyde, imidazole, azide, halogen or hydroxy and may be the same or different and are not simultaneously hydrogen.
Wherein R 11 to R 15 are hydrogen or (C 1 -C 5 ) alkyl and may be the same or different from each other.
상기 R1 내지 R5는 적어도 어느 하나가 인 이차전지용 복합 분리막의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein at least one of R 1 to R 5 is Wherein the composite separator has a surface area of at least 10 탆.
상기 친수성 내열고분자 용액은 도파민 또는 노르에피네프린을 용해시킨 것인 이차전지용 복합 분리막의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the hydrophilic heat-resistant polymer solution is a solution of dopamine or norepinephrine dissolved therein.
상기 a)단계의 코팅방법은 침지코팅법, 가압코팅법, 스핀코팅법, 스프레이법 또는 롤러코팅 으로부터 선택되는 방법으로 코팅되는 것인 이차전지용 복합 분리막의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the coating method of the step a) is coated by a method selected from an immersion coating method, a pressure coating method, a spin coating method, a spraying method or a roller coating method.
상기 a)단계에서 친수성 내열고분자층 표면에 플라즈마 하는 단계를 더 포함하는 이차전지용 복합 분리막의 제조방법.9. The method of claim 8,
Further comprising the step of plasma on the surface of the hydrophilic heat-resistant polymer layer in the step a).
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