고분자 복합 분리막 열수축률 평가

실험 제목: 복합 분리막 (PE separator-alumina/LBG 세라믹 코팅층)의 열수축률 평가

 

실험 목적: 복합 분리막의 열수축 특성 평가를 통해 이차전지 분리막으로 활용 가능 여부를 확인

 

0 실험 조건

 

- 복합 분리막 제조를 위해, 고분자로는 LBG, 2801을 2g씩 그리고 일본 S사의 알루미나 powder, 제트밀-1, 제트밀-2, 제트밀-3은 18g씩, 용매로는 아세톤을 사용하여 코팅 용액을 준비.

- 세라믹 층이 도입될 기재로는 두께가 20 μm인 PE 분리막을 선정함.

- 복합 분리막을 가로 약 2 cm. 세로 2 cm로 잘라 시편으로 준비.

- 열수축률 시험 온도는 105℃에서 130℃까지 진행함.

- EYELA, WFO-700 장비를 이용.

 

0 실험 결과

 

SK (20 μm) separator				SK (20 μm) separator
고분자 바인더	PVDF-HFP (LBG)				PVDF-HFP (2801)
알루미나 파우더	S-cop.	Z-mill-1	Z-mill-2	Z-mill-3	S-cop.	Z-mill-1	Z-mill-2	Z-mill-3
고분자 (5): 알루미나 (5)	0.72	0.68	0.75	1.7	0.75	0.74	0.78	2.4
고분자 (7): 알루미나 (3)	1.8	1.5	1.6	2.6	3.6	3.8	4.2	5.8
고분자 (9): 알루미나 (1)	3.5	3.3	3.8	4.6	4.6	4.7	5.1	6.5

 

실험 제목: 복합 분리막 (PE separator-alumina/LBG 세라믹 코팅층)의 열수축률 평가

 

실험 목적: 복합 분리막의 열수축 특성 평가를 통해 이차전지 분리막으로 활용 가능 여부를 확인

 

0 실험 조건

 

- 복합 분리막 제조를 위해, 고분자로는 LBG, 2801을 2g씩 그리고 일본 S사의 알루미나 powder, 제트밀-1, 제트밀-2, 제트밀-3은 18g씩, 용매로는 아세톤을 사용하여 코팅 용액을 준비.

- 세라믹 층이 도입될 기재로는 두께가 16 μm인 PE 분리막을 선정함.

- 복합 분리막을 가로 약 2 cm. 세로 2 cm로 잘라 시편으로 준비.

- 열수축률 시험 온도는 105℃에서 130℃까지 진행함.

- EYELA, WFO-700 장비를 이용.

 

0 실험 결과

 

열수축률 요약: 120℃

SK (16 μm) separator				SK (16 μm) separator
고분자 바인더	PVDF-HFP (LBG)				PVDF-HFP (2801)
알루미나 파우더	S-cop.	Z-mill-1	Z-mill-2	Z-mill-3	S-cop.	Z-mill-1	Z-mill-2	Z-mill-3
고분자 (5): 알루미나 (5)	0.75	0.7	0.68	1.5	0.8	0.76	0.74	1.8
고분자 (7): 알루미나 (3)	2.1	2	2.3	3	3.5	3.7	4	5.5
고분자 (9): 알루미나 (1)	3.8	3.2	4.2	5	4.8	4.5	5.2	6.2

 

 

실험 제목: 복합 분리막 (PE separator-alumina/LBG 세라믹 코팅층)의 열수축률 평가

 

실험 목적: 복합 분리막의 열수축 특성 평가를 통해 이차전지 분리막으로 활용 가능 여부를 확인

 

0 실험 조건

 

- 복합 분리막을 가로 약 2 cm, 세로 2 cm로 잘라 시편으로 준비.

- 열수축률 시험 온도는 105℃에서 130℃까지 진행함.

- EYELA, WFO-700 장비를 이용하여 고온 방치 후 열수축률 변화 관찰

- 시편을 채취하여 외관 분석 및 열수축률 측정

 

0 실험 결과

                            고분자 바인더 (2801)

 

 

고분자 바인더 (LBG)

 

 

 

실험 제목: 복합 분리막 (Celgard separator-alumina/바인더 세라믹 코팅층) 제조

 

실험 목적: Celgard 분리막에 세라믹/고분자 바인더 코팅층 형성 (50 wt%:50 wt%)

 

0 실험 조건

 

- 복합 분리막 제조를 위해, 고분자 바인더 LBG, 2801을 10 g을 준비

- 아세톤 400 ml에 고분자 바인더를 넣어 3시간 정도 용해시킴

- 무기 입자는 일본 S사의 알루미나 powder, 개발품인 제트밀-1, 제트밀-2, 제트밀-3은 파우더를 준비함

- 세라믹 층이 도입될 기재로는 두께가 18 μm인 Celgard 분리막을 선정함.

- 준비된 코팅 용액에 무기입자 10 g을 혼합

- 무기입자/고분자 효율비율: 50 wt%:50 wt%로 고정

- 제조된 무기입자/고분자 혼합 용액에 Dip coating process를 이용하여 코팅

 

용매	종류	Acetone	무게	300g/400ml
고분자파우더 (PVDF-HFP)	종류	LBG	무게	10 g
		2801
	용해시간	3h	온도	50℃
세라믹파우더 (Al203)	종류	일본S사	무게	10 g
		제트밀-1
		제트밀-2
		제트밀-3
	용해시간	12h	온도	50℃
코팅	코팅방법	Dip	유지시간	3min

 

 

 

 

 

실험 제목: 복합 분리막 (Celgard separator-alumina/바인더 세라믹 코팅층) 제조

 

실험 목적: Celgard 분리막에 세라믹/고분자 바인더 코팅층 형성 (70 wt%:30 wt%)

 

0 실험 조건

 

- 복합 분리막 제조를 위해, 고분자 바인더 LBG, 2801을 6 g을 준비

- 아세톤 400 ml에 고분자 바인더를 넣어 3시간 정도 용해시킴

- 무기 입자는 일본 S사의 알루미나 powder, 개발품인 제트밀-1, 제트밀-2, 제트밀-3은 파우더를 준비함

- 세라믹 층이 도입될 기재로는 두께가 18 μm인 Celgard 분리막을 선정함.

- 준비된 코팅 용액에 무기입자 14 g을 혼합

- 무기입자/고분자 효율비율: 70 wt%:30 wt%로 고정

- 제조된 무기입자/고분자 혼합 용액에 Dip coating process를 이용하여 코팅

 

용매	종류	Acetone	무게	300g/400ml
고분자파우더 (PVDF-HFP)	종류	LBG	무게	6 g
		2801
	용해시간	3h	온도	50℃
세라믹파우더 (Al203)	종류	일본S사	무게	14 g
		제트밀-1
		제트밀-2
		제트밀-3
	용해시간	12h	온도	50℃
코팅	코팅방법	Dip	유지시간	3min