KR100456647B1 - 리튬 이온 폴리머 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 전해질 형성용 조성물과 이로부터 형성된 고분자 전해질을 채용하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지를 개시한다. 상기 고분자 전해질 형성용 조성물은 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함하는데, 상기 충진제가 유기 용매 친화성 또는 수분 친화성 합성 제올라이트인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 고분자 전해질 형성시 충진제로서 합성 제올라이트를 부가하면 기계적 강도는 물론이고 이온전도도를 개선할 수 있게 된다. 이러한 고분자 전해질을 채용하게 되면, 고전류 방전 특성이 우수할 뿐만 아니라 반복적인 충방전 조건하에서도 방전 용량 특성이 우수한 리튬 이온 폴리머 전지를 얻을 수 있게 된다.

Description

리튬 이온 폴리머 전지{Lithium ion polymer battery}
본 발명은 리튬 이온 폴리머 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 고체형 전해질로서 이온전도도와 기계적 강도가 향상된 고분자 전해질과 이를 채용하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지에 관한 것이다.
휴대용 전기 및 전자기기의 고성능화 및 소형화 추세에 따라 고성능 2차전지의 수요가 급증되면서 리튬 2차전지가 차세대 전지로서 주목받고 있다.
리튬 2차전지는 전해질의 종류에 따라서 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고체형 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다. 이와 같이 리튬 이온 폴리머 전지는 고체형 전해질을 사용하므로 전해액이 누출될 염려가 적고, 가공성이 우수하여 배터리팩으로 만들 수 있다. 그리고 무게가 가볍고 부피가 적으며 자체 방전율도 아주 작다. 이와 같은 특성으로 말미암아 리튬 이온 폴리머 전지는 리튬 이온 전지에 비하여 안전할 뿐만 아니라 각형 및 대형 전지로 제작하기가 용이하다.
리튬 이온 폴리머 전지의 고체형 전해질로는 순수 고체 고분자 전해질, 겔(gel)형 고분자 고체 전해질, 하이브리드 고분자 전해질(hybrid polymer electrolyte) 등이 있다.
순수 고체 고분자 전해질은 용매 증발 피복법으로 박막을 제조하는데, 이에 대한 구체적인 예로는 폴리에테르 그래프트 폴리에테르(polyether graft polyether), 폴리실록산(polysiloxane)으로 된 전해질 등이 있다. 이러한 전해질의 이온전도도는 고분자의 국부적인 부분 움직임(local segmental motion)에 의하여 이루어진다.
겔형 고분자 고체 전해질은 고분자 매트릭스에 전해액을 첨가하여 고분자 호스트 구조와 안정한 셀을 형성하도록 한 것으로서, 순수 고체 고분자 전해질에 비하여 상온에서의 이온전도도 특성이 우수하지만 기계적 성질이 불량한 편이다. 겔형 고분자 고체 전해질의 기계적 특성을 보완하기 위하여 전해질 제조시 가교성 또는 열경화성 물질들을 더 첨가하는 것이 일반적이다. 이러한 고분자 고체 전해질의 이온전도도는 전해액에서의 이온종의 이동도에 의하여 이루어진다.
이러한 겔형 고분자 고체 전해질의 구체적인 예로서, 에틸렌 글리콜에 디메타크릴레이트를 혼합한 다음, UV를 조사하여 제조한 전해질이 있다. 이 전해질은 유연성이 우수하지만 UV 조사후에는 열경화되기 때문에 더 이상의 성형이 불가능하다. 그리고 이러한 고분자 전해질을 이용하여 전지를 조립하는 경우, 전극과 고분자 전해질간의 계면저항이 커지므로 실용화시키기가 어려운 단점이 있다.
겔형 고분자 고체 전해질의 다른 예로서, 폴리에틸렌옥사이드 가교체로 된 전해질이 있다. 이 고분자 고체 전해질은 폴리에틸렌옥사이드를 가교시킴으로써 결정성을 감소시킨 것이다. 그 결과, 전해질의 이온전도도가 최대 10-5S/cm 이상으로 개선되지만 상온형 리튬 2차전지로 사용하기에는 아직도 미흡하다.
겔형 고분자 고체 전해질의 또 다른 예로서, 폴리아크릴니트릴을 이용한 전해질이 있다. 이 전해질은 폴리아크릴니트릴을 전해액에 용해한 다음, 다시 온도를 낮추면서 겔화시켜 제조된다. 이렇게 얻어진 전해질은 이온전도도가 10-3S/cm으로 우수하지만, 기계적 강도가 낮고 전해액의 함습 및 리튬염의 분포가 일정하지 않아서 전기적인 특성이 저하되는 단점이 있다.
한편, 하이브리드 고분자 전해질은 서브-마이크론(submicron) 이하의 미세한 기공을 갖는 다공성 고분자 매트릭스에 전해액을 주입하여 제조되는데 리튬 이온 폴리머 전지의 상용화 가능성을 가장 높여준 전해질이다. 그런데, 이 하이브리드 고분자 전해질은 고분자 매트릭스 제조시 아세톤과 같은 다량의 유기용매가 요구되며 폐유기용매의 재사용을 위한 정제시설이 필요하다. 또한, 고분자 매트릭스에 함습된 전해액의 함량에 따라 이온전도도 등과 같은 특성이 매우 달라진다.
상술한 바와 같이 겔형 고분자 전해질과 하이브리드 고분자 전해질은 고분자 매트릭스가 다량의 전해액을 함습하여야 양호한 이온전도도 특성을 얻을 수 있다. 그러나, 현재까지 알려진 고분자 전해질은 이온전도도 특성과 기계적 특성이 만족할만한 수준이 아니다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 이온전도도와 기계적 특성이 향상된 고분자 전해질 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 고분자 전해질 형성용 조성물로부터 형성된 고분자 전해질을 채용하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자 전해질을 채용하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지의 고전류 방전특성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예와 비교예에 따라 제조된 리튬 이온 폴리머 전지에 있어서, 충방전 싸이클이 반복된 경우 방전용량 특성 변화를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에 따라 제조된 고분자 전해질들의 인장강도 특성을 나타낸 도면이다.
상기 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함하는 고분자 고체 전해질 형성용 조성물에 있어서,
상기 충진제가 유기 용매 친화성 또는 수분 친화성 합성 제올라이트인 것을 특징으로 하는 고분자 고체 전해질 형성용 조성물을 제공한다.
본 발명의 두번째 기술적 과제는, 캐소드, 애노드, 이 캐소드와 애노드에 개재되어 있는 고분자 전해질을 구비하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지에 있어서,
상기 고분자 전해질이 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함하는 고분자 전해질 형성용 조성물로부터 형성되고,
상기 충진제가 유기 용매 친화성 또는 수분 친화성 합성 제올라이트인 것을특징으로 하는 리튬 이온 폴리머 전지에 의하여 이루어진다.
본 발명에서는, 고분자 전해질 제조시 유기용매 또는 수분에 친화력이 큰 합성 제올라이트(상품명: 분자체)를 첨가함으로써 전해질의 이온전도도와 기계적 강도를 개선한 데 그 특징이 있다. 합성 제올라이트는 0.5 내지 1nm의 미다공성 구조를 가지고 있는 물질로서, 여기에는 알루미노실리케이트, 알루미노포스페이트 등이 속한다.
본 발명의 고분자 고체 전해질 형성용 조성물은, 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함한다.
상기 고분자 수지로는 플루오라이드계 수지를 사용하는 것이 바람직한데, 그중에서도 폴리비닐리덴플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 8wt% 미만인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(이하, "VdF-HFP 코폴리머 A"라고 함), 상기 VdF-HFP 코폴리머 A와 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)의 혼합물, 상기 VdF-HFP 코폴리머 A와 헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 내지 15wt%인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(이하, "VdF-HFP 코폴리머 B"라고 함)의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이 때 VdF-HFP 코폴리머 A와 PVDF의 혼합중량비는 99.99:0.01 내지 50:50인 것이 바람직하며, VdF-HFP 코폴리머 A와 VdF-HFP 코폴리머 B의 혼합중량비는 99.99:0.01 내지 30:70인 것이 바람직하다. VdF-HFP 코폴리머 B 또는 PVDF에 대한 VdF-HFP 코폴리머 A의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 60℃ 정도의 고온에서의 전지 성능이 양호하지 못하므로 바람직하지 못하다. 이 고분자 수지의 함량은 고분자 전해질 형성용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 10 내지 40 중량%이다. 여기에서 고분자 수지의 함량이 10중량% 미만이면, 고분자 수지가 깨지기 쉽고, 40중량%를 초과하는 경우에는 전지의 고전류 방전 특성이 약화되어 바람직하지 못하다.
상기 가소제는 특별히 제한되지는 않으며, 가소제의 구체적인 예로는 에틸렌 글리콜 유도체, 이들의 올리고머 또는 이들의 고분자가 사용한다. 이 때 에틸렌 글리콜 유도체로는 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 에틸렌 글리콜 디부틸에테르, 에틸렌 글리콜 디부티레이트, 에틸렌 글리콜 디프로피오네이트 등이 있고, 에틸렌 글리콜 고분자로는 폴리에틸렌글리콜디알킬(R)에스테르, 폴리에틸렌글리콜디아릴(R')에스테르 등이 있다. 여기에서 R은 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이고, R'은 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소기이다). 가소제의 함량은 고분자 전해질 형성용 총중량을 기준으로 하여 10 내지 70 중량%이다. 여기에서 가소제의 함량이 10중량% 미만이면, 전지의 고전류 방전 특성이 약화되고, 70중량%를 초과하는 경우에는 고분자 분리막의 기계적 강도가 약해지므로 바람직하지 못하다.
용매는 고분자 전해질 형성시 통상적으로 사용되는 물질이라면 모두 다 사용가능하며, 그 함량은 고분자 전해질 형성용 조성물에서 고분자 수지, 가소제 및 충진제의 총합을 제한 나머지 함량이다.
상기 충진제는 이미 언급한 바와 같이 합성 제올라이트(상품명: 분자체)를 사용하는데, 이 합성 제올라이트는 유기용매에 친화력이 있는 것(예: 소듐 알루미늄 실리케이트)과 수분에 친화력이 있는 것(예: 알루미노실리케이트, 알루미노포스페이트)으로 나눌 수 있다. 충진제의 함량은 고분자 고체 전해질 형성용 조성물의총중량을 기준으로 하여 10 내지 75중량%인 것이 바람직하다. 만약 충진제의 함량이 10중량% 미만이면, 고분자 고체 전해질의 기계적 강도와 이온전도도를 향상시키는 효과가 미미하고, 75중량%를 초과하는 경우에는 고분자 분리막이 깨지기 용이하여 바람직하지 못하다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 고분자 고체 전해질 형성용 조성물을 이용하여 고분자 전해질과 이를 채용하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지의 제조방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 애노드 집전체에 애노드 활물질 조성물을 코팅 및 건조하여 애노드 전극판을 형성한다. 여기에서 애노드 집전체로는 구리 호일이나 구리 메쉬를 사용하며, 애노드 활물질 조성물은 애노드 활물질, 도전제, 결합제, 가소제 및 용매로 구성된다. 여기에서 애노드 활물질과 도전제와 결합제와 용매는 리튬 이온 폴리머 전지에서 통상적으로 사용되는 물질이라면 모두 다 사용가능하며, 그 함량 또한 리튬 이온 폴리머 전지에서 사용되는 통상적인 수준이다.
애노드 활물질의 구체적인 예로는 카본, 그래파이드 등이 있고, 그 함량은 56 내지 84 중량부이다. 그리고 도전제의 구체적인 예로는 카본블랙이 있으며, 그 함량은 1 내지 5 중량부이다. 결합제의 구체적인 예로는 상술한 바와 같이 VdF-HFP 코폴리머 A, VdF-HFP 코폴리머 A와 PVDF의 혼합물, VdF-HFP 코폴리머 A와 VdF-HFP 코폴리머 B의 혼합물을 들 수 있다. 결합제의 함량은 5 내지 14 중량부를 사용한다. 그리고 용매로는 NMP, DMF, 케톤계 용매 또는 그 혼합용매를 사용하며, 그 함량은 800 내지 2000 중량부를 사용한다. 여기에서 케톤계 용매의 구체적인 예로는아세톤, 사이클로헥사논, 사이클로펜타논 등이 있다.
상기 가소제는 특별히 제한되지 않으며, 고분자 전해질 형성시 사용하는 것과 동일한 것을 사용하여도 무방하다. 그 함량은 5 내지 28 중량부를 사용한다.
캐소드 집전체에 캐소드 활물질 조성물을 코팅 및 건조하여 캐소드를 제조한다. 캐소드 집전체로는 알루미늄 메쉬 또는 호일을 이용하며, 캐소드 활물질 조성물은, 캐소드 활물질, 도전제, 결합제, 가소제 및 용매를 함유하며, 캐소드 활물질을 제외하고는 상술한 애노드 경우와 거의 동일하다.
캐소드 활물질로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4등과 같은 리튬 산화물을 사용하며, 그 함량은 60 내지 86 중량부를 사용한다.
이와 별도로, 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 혼합한 다음, 이를 충분히 혼합하여 고분자 전해질 조성물을 제조하고, 이를 지지체, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 캐스팅한 다음, 건조한다. 이어서, 지지체로부터 고분자 필름을 떼어내어 고분자 전해질을 형성한다. 여기에서 고분자 전해질의 두께는 20 내지 50㎛인 것이 바람직하다.
이어서, 상기 과정에 따라 형성된 애노드, 고분자 전해질 및 캐소드를 라미네이트하여 전극 구조체를 형성한다.
이어서, 상기 전극 구조체로부터 가소제를 제거한다. 이때 가소제 제거 방법으로는, 에테르, 알콜 등과 같은 유기용매를 이용하여 추출하여 제거하거나, 진공조건하에서 제거해낸다. 진공조건을 이용하는 경우, 압력은 20 내지 10-3torr 범위이고, 온도는 40 내지 130℃ 범위인 것이 바람직하다. 온도가 40℃ 미만이면, 가소제를 완전히 제거하기가 곤란하고, 130℃를 초과하면 전극 활물질 조성물내의 결합제 등과 같은 유기물질의 변성을 초래하므로 바람직하지 못하다. 이와 같이 가소제 제거시 진공조건을 이용하는 경우에는 가소제로서 130℃ 이하, 20 내지 10-3torr 조건에서 제거가능한 물질, 예를 들어 에틸렌글리콜 다아세테이트를 사용해야 한다.
상술한 과정에 따라 전극 구조체로부터 가소제를 제거한 다음, 여기에 전해액을 주입함으로써 리튬 이온 폴리머 전지가 완성된다. 여기에서 전해액은 유기용매와 리튬염으로 구성되는데, 유기용매로는 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate: PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate: EC), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 1,3-디옥소란(1,3-dioxolane), 디메톡시에탄(dimethoxyethane), 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate: DMC) 및 디에틸카보네이트(diethylcarbonate: DEC), 메틸에틸 카보네이트(methylethyl carbonate: MEC)테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran: THF), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide) 및 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(polyethyleneglycol dimethylether)중에서 선택된 적어도 1종의 용매를 사용한다. 그리고 용매의 함량은 리튬 이온 폴리머 전지에서 사용하는 통상적인 수준이다.
리튬염으로는 유기용매중에서 해리되어 리튬 이온을 내는 리튬 화합물이라면 특별히 제한되지는 않으며, 그 구체적인 예로서 과염소산 리튬(lithium perchlorate, LiClO4), 사불화붕산 리튬(lithium tetrafluoroborate, LiBF4), 육불화인산 리튬(lithium hexafluorophosphate, LiPF6), 삼불화메탄술폰산 리튬(lithium trifluoromethansulfonate, LiCF3SO3) 및 리튬 비스트리플루오로메탄술포닐아미드(lithium bistrifluoromethansulfonylamide. LiN(CF3SO2)2)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 이온성 리튬염을 사용하고 그 함량은 리튬 이온 폴리머 전지에서 사용하는 통상적인 수준이다. 이러한 무기염을 함유하는 유기전해액이 전극 구조체안에 투입되면 전류의 방향에 따라 리튬 이온을 이동시키는 경로로서 작용하게 된다.
상술한 바와 같이, 전극과 고분자 전해질을 적층하여 전극 구조체 형성시, 써멀 라미네이션 방법을 사용하여도 무방하지만, 전극 형성용 조성물과 고분자 전해질 형성용 조성물의 용매 시스템을 적절히 조절하면 직접적인 코팅방법도 사용가능하다. 특히 가소제로서 에틸렌글리콜 디아테세이트를 사용하는 경우에는 라미네이션 방법보다는 직접적인 코팅방법을 사용해야 하는데, 이는 종래의 써멀 라미네이션 방법을 사용하는 경우, 에틸렌 글리콜 디아세테이트가 비점이 낮아서 일부 증발하여 전지의 조성이나 형태가 변할 우려가 있기 때문이다.
직접적인 코팅 방법에 대하여 간략하게 설명하면, 먼저 전극 집전체에 전극 활물질 조성물을 직접적으로 코팅 및 건조하여 전극판을 형성한다. 그리고 이와 같이 형성된 전극판 상부에 고분자 전해질 형성용 조성물을 직접적으로 코팅 및 건조하여 고분자 전해질을 형성한 다음, 이를 압착하여 전극 구조체를 제조하는 것이다. 이와 같이 직접적인 코팅방법을 사용하면, 라미네이션 방법 대비 제조공정이 매우 간단해지는 잇점이 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 상세히 설명하기도 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
VdF:HFP 코폴리머(Kynar Flex 2801) 150g을 아세톤 800g, 사이클로헥사논 400g 및 에틸렌글리콜 디아세테이트 250g과 혼합하였다. 여기에 아세틸렌 블랙(Chevron사) 15g과 MCMB 25-28(Osaka사) 700g를 부가하고 나서 이를 충분히 혼합하여 애노드 활물질 슬러리를 제조하였다.
상기 애노드 활물질 슬러리를 다이 코터를 이용하여 구리 메쉬위에 양면 코팅하고 건조한 다음, 압착하여 두께 280㎛의 애노드를 제조하였다.
VdF:HFP 코폴리머(Kynar Flex 2801) 200g을 아세톤 1400g, 사이클로헥사논 600g 및 에틸렌글리콜 디아세테이트 300g과 혼합하였다. 여기에 아세틸렌 블랙(Chevron사) 70g과 LiCoO21300g를 부가하고 나서 이를 충분히 혼합하여 캐소드 활물질 슬러리를 제조하였다.
상기 캐소드 활물질 슬러리를 다이 코터를 이용하여 알루미늄 메쉬위에 양면 코팅하고 건조한 다음, 압착하여 두께 280㎛의 애노드를 제조하였다.
VdF:HFP 코폴리머(Kynar Flex 2801) 150g을 아세톤 600g, 사이클로헥사논 400g 및 에틸렌글리콜 디아세테이트 250g에 용해하였다. 여기에 입경이 100㎛인 유기용매 친화성 분자체(Aldrich Co.) 350g를 부가하고 나서 이를 충분히 혼합하여 고분자 전해질 형성용 슬러리를 제조하였다.
상기 고분자 전해질 형성용 슬러리를 다이 코터를 이용하여 애노드의 양면 상에 코팅하고 건조하여 두께 60㎛의 고분자 전해질을 제조하였다. 이 고분자 전해질 상부에 상기 고분자 전해질 형성용 슬러리를 재코팅하고 그 위에 캐소드를 캐소드와 캐소드간 간격이 5mm 이하가 되도록 하여 밀착시킨 다음, 건조 및 컷팅과정을 거쳐 바이셀(bicell)을 제조하였다.
이어서, 약 65℃, 10-1torr의 진공 조건하에서 에틸렌글리콜 디아세테이트를 완전히 제거한 다음, 건조하였다.
그 후, 얻어진 셀을 열에 의하여 실링될 수 있는 플라스틱 백에 넣었다. 이후, 아르곤 가스 분위기하에서 상기 결과물에 전해액(Merck사, 1M LiPF6in EC:DMC:DEC=1:1:1)을 주입하고 실링함으로써 리튬 이온 폴리머 전지를 완성하였다.
실시예 2
유기용매 친화성 분자체 대신 수분 친화성 분자체를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 리튬 이온 폴리머 전지를 완성하였다.
비교예
분자체 대신 실리카를 이용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 리튬 이온 폴리머 전지를 완성하였다.
상기 실시예 1-2 및 비교예에 따라 제조된 리튬 이온 폴리머 전지에 있어서,고전류 방전 특성 및 싸이클 특서을 조사하여 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.
도 1을 참조하면, 실시예 1-2에 따른 리튬 이온 폴리머 전지는 비교예의 경우에 비하여 고전류 방전특성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
그리고 실시예 1-2의 리튬 이온 폴리머 전지에 있어서, 방전용량 특성을 조사한 결과, 실시예 1-2의 경우가 반복적인 충방전조건하에서의 방전용량 특성이 비교예의 경우에 비하여 향상됨을 알 수 있었다.
도 2를 참조하면, 실시예 1의 리튬 이온 폴리머 전지는 반복적인 충방전조선하에서의 방전용량 특성이 비교예의 경우에 비하여 향상됨을 알 수 있었다.
한편, 상기 실시예 1-2 및 비교예에 따라 제조된 고분자 고체 전해질의 인장강도를 조사하여 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 충진제로서 유기용매 친화성 분자체를 이용한 경우(실시예 1)와 수분 친화성 분자체를 이용한 경우(실시예 2)는 충진제로서 실리카만을 사용한 경우(비교예)에 비하여 인장강도가 매우 향상되었으며, 특히 실시예 2의 경우가 인장강도 특성이 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 고분자 전해질 형성시 충진제로서 합성 제올라이트를 부가하면 기계적 강도는 물론이고 이온전도도를 개선할 수 있게 된다. 이러한 고분자 전해질을 채용하게 되면, 고전류 방전 특성이 우수할 뿐만 아니라 반복적인 충방전 조건하에서도 방전 용량 특성이 우수한 리튬 이온 폴리머 전지를 얻을 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함하는 고분자 고체 전해질 형성용 조성물에 있어서,
    상기 충진제가 수분 친화성 합성 제올라이트인 알루미노포스페이트인 것을 특징으로 하는 고분자 고체 전해질 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충진제의 함량이 고분자 고체 전해질 형성용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 10 내지 75중량%인 것을 특징으로 하는 고분자 고체 전해질 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지가,
    폴리비닐리렌 플루오라이드,
    헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 내지 8wt% 미만인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(VdF-HFP 코폴리머 A),
    상기 VdF-HFP 코폴리머 A와 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)의 혼합물 또는
    상기 VdF-HFP 코폴리머 A와, 헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 15wt% 이하인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(VdF-HFP 코폴리머 B)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 형성용 조성물.
  4. 캐소드, 애노드, 이 캐소드와 애노드에 개재되어 있는 고분자 전해질을 구비하고 있는 리튬 이온 폴리머 전지에 있어서,
    상기 고분자 전해질이 고분자 수지, 가소제, 충진제 및 용매를 포함하는 고분자 전해질 형성용 조성물로부터 형성되고,
    상기 충진제가 수분 친화성 합성 제올라이트인 알루미노포스페이트인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 폴리머 전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 충진제의 함량이 고분자 고체 전해질 형성용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 10 내지 75중량%인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 폴리머 전지.
  6. 제4항에 있어서, 상기 고분자 전해질 형성용 조성물의 고분자 수지가,
    폴리비닐리덴플루오라이드,
    헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 내지 8wt% 미만인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(VdF-HFP 코폴리머 A),
    상기 VdF-HFP 코폴리머 A와 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)의 혼합물 또는
    상기 VdF-HFP 코폴리머 A와, 헥사플루오로프로필렌 함량이 0보다 크고 15wt% 이하인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(VdF-HFP 코폴리머 B)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 폴리머 전지.
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