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새로운 다공성 필름 및 이를 이용하여 열적 안전성이향상된 전기 화학 소자

  • 기술번호 : KST2015044392
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자가 포함된 다공성 필름으로서, 온도 상승시 필름의 제 1 표면에서 제 2 표면까지 전기적으로 연결되는 것이 특징인 다공성 필름 및 이의 제조방법, 상기 다공성 필름을 구비하는 전기 화학 소자를 제공한다.본 발명에 따른 다공성 필름은 온도에 따라서 전기 저항이 변화하는 특성을 보유함으로써, 전기 화학 소자의 온도가 상승하는 경우 발화 및 폭발 등과 같은 위험이 억제될 뿐만 아니라, 부가적인 차단 장치 없이 탁월한 고온 안전성을 제공할 수 있다.전기 저항, 무기물 입자, 필름, 고온 안전성, 리튬 이차 전지, 전기 화학 소자
Int. CL H01M 2/14 (2006.01) H01M 2/34 (2006.01)
CPC H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01) H01M 2/16(2013.01)
출원번호/일자 1020060067629 (2006.07.19)
출원인 주식회사 엘지화학
등록번호/일자 10-0883754-0000 (2009.02.06)
공개번호/일자 10-2008-0008135 (2008.01.23) 문서열기
공고번호/일자 (20090212) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.08.08)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 엘지화학 대한민국 서울특별시 영등포구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 서대종 대한민국 대전 유성구
2 이상영 대한민국 대전 유성구
3 김석구 대한민국 대전 유성구
4 장현민 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 홍원진 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, *층 (역삼동, 신성빌딩)(특허법인천문)
2 함현경 대한민국 서울시 송파구 법원로 *** 대명타워 *층(한얼국제특허사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 엘지화학 대한민국 서울특별시 영등포구
2 도레이 카부시키가이샤 일본국 도오교오도 쥬우오오구 니혼바시 무로마찌 *쪼메
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2006.07.19 수리 (Accepted) 1-1-2006-0514639-20
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2006.08.25 수리 (Accepted) 4-1-2006-0019818-11
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2007.08.08 수리 (Accepted) 1-1-2007-0574337-77
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.08.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.09.11 수리 (Accepted) 9-1-2008-0054490-80
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2008.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0506317-17
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2008.11.28 수리 (Accepted) 1-1-2008-0822651-39
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2008.11.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0822668-15
9 등록결정서
Decision to grant		 2009.01.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0045970-11
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-5000389-31
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.12.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-5161532-51
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.11.12 수리 (Accepted) 4-1-2018-5227604-80
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.19 수리 (Accepted) 4-1-2018-5261818-30
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.19 수리 (Accepted) 4-1-2019-5164284-96
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자가 포함되는 다공성 필름으로서, 상기 필름은 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자가 서로 물리적 접촉에 의해 연결되며, 온도 상승시 양(兩) 전극과 접촉하게 되는 필름의 일면부터 다른 일면까지 전기적으로 연결되는 것이 특징인 다공성 필름
2 2
제 1항에 있어서, 상기 무기물 입자는 부온도계수 써미스터 (negative temperature coefficient thermistor; NTC) 특성을 갖는 것이 특징인 다공성 필름
3 3
제 2항에 있어서, 상기 NTC 특성을 갖는 무기물 입자는 온도 상승에 따라 양(兩) 전극의 미세 단락을 유발시켜 전압 강하를 유도하는 것이 특징인 다공성 필름
4 4
제 2항에 있어서, 상기 NTC 특성을 갖는 무기물 입자는 Mn , Fe, Co, Ni 중에서 선택된 원소를 포함하는 전이 금속 산화물, 스피넬 구조의 MgAl2O4, 페로브스카이트 구조의 PbTiO3 및 Si로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 반도체인 다공성 필름
5 5
제 1항에 있어서, 상기 다공성 필름은 도전성(conductivity) 입자를 추가로 포함하는 것이 특징인 다공성 필름
6 6
제 1항에 있어서, 상기 다공성 필름은 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자가 서로 물리적 접촉에 의해 연결되거나 또는 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자들 사이에 도전성 입자가 개재되어 연결되는 것이 특징인 다공성 필름
7 7
제 1항에 있어서, 상기 다공성 필름은 (a) 기공을 갖는 다공성 기재의 표면 및 상기 기재 중 기공부 일부가 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 코팅되고, 물리적 접촉에 의해 무기물 입자들 사이가 서로 연결된 다공성 필름; 및(b) 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자 및 상기 무기물 입자 표면의 일부 또는 전부에 형성된 바인더 고분자 코팅층을 포함하는 다공성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 다공성 필름
8 8
제 7항에 있어서, 상기 다공성 필름(a, b)은 바인더 고분자에 의해 무기물 입자 사이가 연결 및 고정되고, 무기 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)으로 인해 기공 구조(pore structure)가 형성된 것이 특징인 다공성 필름
9 9
제 1항에 있어서, 상기 무기물 입자의 크기는 0
10 10
제 1항에 있어서, 상기 무기물 입자의 함량은 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물 100 중량% 당 5 내지 99 중량% 범위인 다공성 필름
11 11
제 7항에 있어서, 상기 바인더 고분자는 용해도 지수(solubility parameter)가 15 내지 45MPa1/2 범위인 다공성 필름
12 12
제 7항에 있어서, 상기 바인더 고분자는 폴리비닐리덴 풀루오라이드 -헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타클릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose), 아크리로니트릴스티렌부타디엔공중합체 (acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 다공성 필름
13 13
제 7항에 있어서, 상기 다공성 기재는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로 (polyphenylenesulfidro) 및 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 다공성 필름
14 14
제 1항에 있어서, 상기 다공성 필름의 기공 크기는 0
15 15
제 1항에 있어서, 상기 다공성 필름의 두께는 1 내지 100㎛ 범위인 필름
16 16
양극, 음극, 분리막 및 전해액을 포함하는 전기 화학 소자에 있어서, 상기 분리막은 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 다공성 필름인 것이 특징인 전기 화학 소자
17 17
제 16항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 다공성 필름의 일면부터 다른 일면까지 연결된 무기물 입자와 양(兩) 전극이 서로 접촉함으로써, 온도 상승시 전압 강하를 통해 소자의 상태가 방전 상태로 변환되는 것이 특징인 전기 화학 소자
18 18
제 16항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 리튬 이차 전지인 전기 화학 소자
19 19
(a) 바인더 고분자를 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 단계;(b) 온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 무기물 입자를 상기 단계 (a)에서 제조된 고분자 용액에 첨가 및 혼합하는 단계; 및(c) 기공을 갖는 다공성 기재의 표면 및 기재 중 기공부 일부로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 영역에 상기 단계 (b)의 혼합물을 코팅 및 건조하거나 또는 상기 혼합물을 코팅한 후 기재를 탈착하는 단계를 포함하는 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 기재된 다공성 필름의 제조방법
20 20
온도에 따라 전기 저항이 변화하는 특성을 갖는 전지용 분리막으로서, 상기 분리막은 Mn, Fe, Co, Ni 중에서 선택된 원소를 포함하는 전이 금속 산화물, 스피넬 구조의 MgAl2O4, 페로브스카이트 구조의 PbTiO3 및 Si로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 부온도계수 써미스터 (negative temperature coefficient thermistor; NTC) 특성을 갖는 무기물 입자를 포함하는 것인 전지용 분리막
21 21
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