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公開番号2025100433
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024218831
出願日2024-12-13
発明の名称セパレータおよびこれを含む電気化学素子
出願人エスケーイノベーションカンパニーリミテッド,SK INNOVATION CO.,LTD.,エスケーアイイーテクノロジーカンパニーリミテッド,SK IE TECHNOLOGY CO., LTD.
代理人個人,個人
主分類H01M 50/489 20210101AFI20250626BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、気孔径(D10、D50、D90)がそれぞれ180nm≦D10≦350nm、380nm≦D50≦650nm、および670nm≦D90≦1000nmをすべて満たすセパレータに関する。
【解決手段】一実施態様によるセパレータは、前記所定の気孔径の範囲を満たすことにより、セパレータの耐熱性が向上し、これを含む電池の性能が向上することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セパレータの気孔径のＤ１０直径、Ｄ５０直径、およびＤ９０直径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、およびＤ９０としたときに、下記式１～式３をすべて満たす、セパレータ。
１８０ｎｍ≦Ｄ１０≦３５０ｎｍ（式１）
３８０ｎｍ≦Ｄ５０≦６５０ｎｍ（式２）
６７０ｎｍ≦Ｄ９０≦１０００ｎｍ（式３）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記セパレータの気孔径が、下記式１－１～式３－１をすべて満たす、請求項１に記載のセパレータ。
２００ｎｍ≦Ｄ１０≦３５０ｎｍ（式１－１）
４００ｎｍ≦Ｄ５０≦６５０ｎｍ（式２－１）
７００ｎｍ≦Ｄ９０≦９５０ｎｍ（式３－１）
【請求項３】
多孔性基材、および前記多孔性基材の少なくとも一面上の無機粒子を含む無機粒子層を含む、請求項１に記載のセパレータ。
【請求項４】
前記無機粒子は、ベーマイト（ｂｏｅｈｍｉｔｅ）、ＢａＳＯ
４
、ＣｅＯ
２
、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ
２
Ｏ
３
、ＴｉＯ
２
、ＢａＴｉＯ
３
、ＨｆＯ
２
、ＳｒＴｉＯ
３
、ＳｎＯ
２
、ＮｉＯ、ＺｒＯ
２
、Ｙ
２
Ｏ
３
、およびＳｉＣからなる群から選択される１種以上を含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項５】
前記無機粒子層は、バインダーをさらに含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項６】
前記バインダーは、エステル系高分子、アミド系高分子、イミド系高分子、アクリル系高分子、アクリルアミド系高分子、ビニルアルコール系高分子、フッ素系高分子およびビニルピロリドン系高分子からなる群から選択されるいずれか１種以上を含む、請求項５に記載のセパレータ。
【請求項７】
前記無機粒子は、平均粒径（Ｄ５０）が０．１μｍ～１０．０μｍである無機粒子を含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項８】
前記無機粒子は、互いに異なる平均粒径（Ｄ５０）を有する１種以上の無機粒子を含む、請求項３に記載のセパレータ。
【請求項９】
前記無機粒子は、平均粒径（Ｄ５０）が０．１０μｍ～０．５４μｍである無機粒子と０．５５μｍ～１．０μｍである無機粒子が混合されている、請求項８に記載のセパレータ。
【請求項１０】
前記無機粒子層の厚さは、０．１μｍ～１０．０μｍである、請求項３に記載のセパレータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、セパレータおよびこれを含む電気化学素子に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電気化学素子において、電池のセパレータは、電池の安定性、寿命、性能の向上に非常に重要である。セパレータは、電池内でイオンの移動経路を提供し、負極と正極の物理的な接触を防止することを主な機能としており、セパレータの特性を向上させることで優れた性能の電池を製造することができる。
【０００３】
電池に用いられるセパレータの特性を向上させるために、ポリオレフィン系やポリプロピレン系のような多孔性高分子を積層して多層セパレータを形成するか、多孔性高分子を基材とし、バインダーと無機物粒子などを混合してコーティング層を形成したセパレータが開発されている。多層セパレータやバインダーなどが混合されたコーティング層は、単層のセパレータに比べて、セパレータの様々な特性を向上させることができるが、セパレータの厚さが増加し得、低透過性、濡れ性の減少、含浸性の低下によって電池の性能がむしろ減少し得る。このような問題を解決するために、セパレータの様々な特性が電池のセパレータに十分に適し、厚さも薄いとともに、機械的、化学的安定性も満たすことで、電池の性能を向上させることができるセパレータを製造するための研究がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
韓国公開特許公報第２０１６－０１０９６６９号（２０１６年０９月２１日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一実施態様は、耐熱性および接着力に優れたセパレータを提供する。
【０００６】
他の一実施態様は、前記セパレータを含む電気化学素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施態様は、下記式１～式３の気孔径（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）の範囲をすべて満たすセパレータを提供する。
１８０ｎｍ≦Ｄ１０≦３５０ｎｍ（式１）
３８０ｎｍ≦Ｄ５０≦６５０ｎｍ（式２）
６７０ｎｍ≦Ｄ９０≦１０００ｎｍ（式３）
【０００８】
他の一実施態様は、前記一実施態様によるセパレータを含む電気化学素子を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示は、所定の気孔径の範囲を満たすセパレータに関する。一実施態様によるセパレータは、前記所定の気孔径の範囲を満たすことにより、セパレータの耐熱性が向上し、これを含む電池の性能が向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に記載の実施形態は、様々な他の形態に変形されてもよく、一実施態様による技術が、以下説明する実施形態に限定されるものではない。さらに、明細書の全体にわたり、ある構成要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「備える」、「含有する」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」とは、特に反対意味の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味し、さらに挙げられていない要素、材料または工程を排除しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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