KR100330284B1 - Battery - Google Patents
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Abstract
종래의 전지에서는 전극간의 전기적 접속을 유지하기 위해 견고한 외장통을 사용해야 하며, 소형화 할수 없다는 문제가 있었다.In the conventional battery, a rigid outer cylinder must be used to maintain the electrical connection between the electrodes, and there is a problem that it cannot be miniaturized.
또, 각 전극과 세퍼레이터를 접착성 수지에 의해 접합하는 것에서는 접착강도와 전지특성을 상반하는 거동을 표시하였다.In the case where the electrodes and the separator are bonded together with the adhesive resin, the behaviors in which the adhesive strength and the battery characteristics are opposed are shown.
이 문제를 해결하기 위해, 외장통을 사용하지 않고 박형 경량이며, 또 전지특성과 접착강도의 양쪽에 우수한 전지를 얻는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to obtain a battery that is thin, lightweight, and excellent in both battery characteristics and adhesive strength without using an outer cylinder.
정극 및 부극과 세퍼레이터를 필러를 포함하는 접착성 수지층을 적어도 1층 구비한 접착성 수지층에 의해 접합시킴으로써 접착성 수지층에 다공성을 갖게하고, 다공성 접착성 수지층의 공공(空孔)이 전해액으로 채워지며 충분한 이온전도성을 갖도록 해서, 전지특성을 향상시키고 또 접착강도를 유지한다.The positive electrode, the negative electrode, and the separator are bonded to each other by an adhesive resin layer including at least one adhesive resin layer containing a filler, thereby making the adhesive resin layer porous, and the voids in the porous adhesive resin layer It is filled with electrolyte and has sufficient ionic conductivity, thereby improving battery characteristics and maintaining adhesive strength.
Description
전지는 이전부터 여러가지 장치의 주전원이나 백업전원으로서 사용되고 있고, 특히 근년에는 휴대전화나 휴대용 퍼스널 컴퓨터 등 휴대용전자기기의 발달에 따라 수요가 신장되고 있다.Batteries have been used as a main power source and a backup power source for various devices, and in recent years, demand has been increasing due to the development of portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers.
전지는 용도에 따라 1차전지, 2차전지가 사용되고 있으며 특히 편리성이 높은 2차전지는 리튬이온 2차전지, 니켈수소전지등 고특성의 전지가 주목을 받고 있다.Primary batteries and secondary batteries are used according to the use of the batteries. In particular, secondary batteries having high convenience are attracting attention as high-performance batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel-hydrogen batteries.
이하, 휴대용 전자기기용으로 급속히 수요가 증가하고 있는 리튬이온 2차전지를 예를 들어 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described by taking a lithium ion secondary battery, which is rapidly increasing in demand for portable electronic devices.
종래 리튬이온 2차전지는 정극 및 부극사이에 절연 및 전해질 보존의 기능을 갖는 세퍼레이터를 배치해서, 이들을 원통상으로 감거나 단책상(短冊牀)의 것을 순차 적층한 것을 금속제의 통에 수납해서, 그 통에 의한 압력에 의해 정극 및 세퍼레이터 및 부극을 밀착시켜서 전극과 세퍼레이터간의 접촉을 유지하고 있었다.In the conventional lithium ion secondary battery, a separator having a function of insulation and electrolyte preservation is disposed between the positive electrode and the negative electrode, and those that are wound in a cylindrical shape or sequentially stacked in a single phase are stored in a metal cylinder. The positive electrode, the separator, and the negative electrode were brought into close contact with each other by the pressure of the cylinder to maintain contact between the electrode and the separator.
그러나, 금속제의 통에 전극체를 수납함으로써, 전기적 접촉은 보존되나 통이 금속제이므로, 전지자체의 중량이 증가해버리는 난점이 있었다.However, the electrical contact is preserved by storing the electrode body in a metal cylinder, but since the cylinder is made of metal, there is a problem that the weight of the battery itself increases.
또 금속제 통을 제조하는데 있어서 박형의 통을 제조하는 것이 곤란하다는 문제점도 있었다.Moreover, there existed a problem that it was difficult to manufacture a thin barrel in manufacturing a metal barrel.
이때문에 소형휴대기기등에 탑재할 목적에서, 박형으로 할 수 없으면 전지에 대한 요구에 대응할 수 없게되어 중요한 과제가 되었었다.For this reason, for the purpose of mounting it in a small portable device, if it cannot be made thin, it has become an important subject because it cannot respond to the demand for a battery.
이 문제에 대해, 이온전도층에 리튬이온 전도성 폴리머를 사용해 리튬 화합물을 포함하는 접착층에 의해, 상기 이온전도층에 정극 및 부극을 접합하는것이 미국특허 5,437,692 호에 개시되어 있다.For this problem, US Pat. No. 5,437,692 discloses bonding a positive electrode and a negative electrode to an ion conductive layer by using an adhesive layer containing a lithium compound using a lithium ion conductive polymer in the ion conductive layer.
또 본 발명자등은 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착성 수지를 사용해서 미리 접합시킴으로써 금속제의 강성이 있는 통을 필요로 하지 않는 전지의 구조 및 제조법을 일본국 특원평 8-338240 호 명세서에 제안하고 있다.Moreover, the present inventors propose the structure and manufacturing method of a battery which does not require a metal rigid barrel by bonding a positive electrode, a negative electrode, and a separator previously using adhesive resin, and is Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-338240. .
정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착성 수지로 접합함으로써 외적인 압력을 가하지 않고 정극과 세퍼레이터와 부극을 전기적인 접촉을 보존시킬수는 있게 되었다.By bonding the positive electrode, the negative electrode, and the separator with an adhesive resin, it is possible to preserve electrical contact between the positive electrode, the separator, and the negative electrode without applying external pressure.
그러나, 접착성수지는 본래 절연성이기 때문에, 정극과 세퍼레이터와 부극의 계면에 존재하면, 전기적 흐름 즉 이온전도를 차단해버리는 경향이 있었다.However, since the adhesive resin is inherently insulative, when the adhesive resin is present at the interface between the positive electrode, the separator, and the negative electrode, it tends to block the electrical flow, that is, the ion conductivity.
정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착성 수지에 의해 접합하는 경우, 각각의 계면에 접착성 수지의 량이 많으면 많을수록 접착강도는 증가하는 경향에 있다.In the case where the positive electrode, the negative electrode, and the separator are bonded by the adhesive resin, the larger the amount of the adhesive resin at each interface, the more the adhesive strength tends to increase.
그러나 접착성수지의 량이 많을수록 전지특성이 나빠지는 경향이 있고, 접착강도와 전지특성은 상반되는 거동을 표시하였다.However, as the amount of the adhesive resin increased, the battery characteristics tended to be deteriorated, and the adhesive strength and the battery characteristics exhibited opposite behaviors.
접착성 수지의 량이 증가할수록 계면을 접착성수지가 점상이 아니고 막상으로 덮기때문에 접착면은 증가하는 경향에 있다.As the amount of the adhesive resin increases, the adhesive surface tends to increase because the adhesive resin covers the interface with a film rather than a point.
이때문에 접착강도는 증가 하나 전극간을 절연막이 덮음으로써 전극간을 왕래하는 이온의 전도패스가 감소하기 때문에, 전지특성은 악화하는 결과가 되었다고 생각된다.For this reason, it is thought that the adhesive strength increases, but the conduction path of the ions traveling between the electrodes decreases by covering the electrodes between the electrodes, resulting in deterioration of the battery characteristics.
또 전지특성을 올리기 위해 용액형 접착제의 접착성 수지성분농도를 감소시켜서 접합시킨 경우, 접착성 수지용액의 점도가 내려가기때문에, 다공질인 전극측에 접착성 수지용액이 흡수되어, 접착강도가 낮을뿐 아니라 접착도 안되는 상황이 되어버렸다.In addition, when the adhesive resin component concentration of the solution-type adhesive is reduced and bonded in order to improve battery characteristics, the viscosity of the adhesive resin solution decreases, so that the adhesive resin solution is absorbed on the porous electrode side and the adhesive strength is low. In addition, it has become a non-adhesive situation.
이때문에 접착강도를 유지하면서, 전지특성을 향상시키는 것이 중요한 과제가 되었었다.For this reason, improving battery characteristics has become an important subject while maintaining adhesive strength.
또 전극표면은 프레스에 의해 평활화되어 있다.The electrode surface is smoothed by pressing.
그러나, 수 미크론정도의 요철(凹凸)은 존재하고, 국부적으로 세퍼레이터와 전극의 계면에 유리된 부분이 존재한다.However, unevenness on the order of several microns exists, and there is a part that is free at the interface between the separator and the electrode locally.
이 부분은 전해질 함침량, 전지의 사용상태에 의해, 본래 함침되어야 할 전해질이 고갈되고, 전지내부저항의 증대, 전지특성의 저하에 연결되어 있었다.This part was connected to the electrolyte impregnation amount and the state of use of the battery to deplete the electrolyte originally to be impregnated, to increase the battery internal resistance and to decrease the battery characteristics.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 된것으로, 접착강도를 유지하면서, 전지특성을 향상시키는 것이 가능한 경량, 박형의 전지를 얻는 것을 모걱으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is intended to obtain a lightweight, thin battery that can improve battery characteristics while maintaining adhesive strength.
[발명의 개시][Initiation of invention]
본 발명에 관한 제1의 전지는, 전극활물질을 갖는 정극 및 부극과 전해질을 보존하는 세퍼레이터와, 이 세퍼레이터에 상기 정극 및 부극을 접합하는 접착성 수지층을 갖는 전지체를 구비하고, 상기 접착성 수지층이 적어도 1층으로 되는 동시에 필러를 포함하는 것이다.The 1st battery which concerns on this invention is equipped with the battery body which has the positive electrode and negative electrode which have an electrode active material, and the separator which preserves electrolyte, and the adhesive resin layer which bonds the said positive electrode and negative electrode to this separator, and is said adhesive property The resin layer becomes at least one layer and contains a filler.
이에 의하면, 필러를 첨가함으로써, 접착성 수지층에 다공성을 갖게하는 것이 가능해지고, 이 세공에 전해질과 접착성 수지용액이 보존되므로, 접착강도를 유지하면서 양호한 전지특성이 얻어진다.According to this, by adding a filler, it becomes possible to make the adhesive resin layer porous, and since an electrolyte and an adhesive resin solution are preserve | saved in this pore, favorable battery characteristics are acquired, maintaining adhesive strength.
본 발명에 관한 제2의 전지는 상기 제1의 전지에서, 전해질이 리튬이온을 포함하는 유기전해질인 것이다.In the second battery according to the present invention, in the first battery, the electrolyte is an organic electrolyte containing lithium ions.
이에 의하면, 경량화, 박형화가 필요하게 되는 리튬이온 2차전지에서, 고성능이고 또 콤팩트한 전지가 얻어지게 된다.According to this, in the lithium ion secondary battery which requires weight reduction and thickness reduction, a high performance and compact battery are obtained.
본 발명에 관한 제3의 전지는 상기 제1의 전지에서, 필러의 평균직경이 정극 및 부극이 갖는 전극활물질의 입자직경 이하인 것이다.In the third battery according to the present invention, in the first battery, the average diameter of the filler is equal to or smaller than the particle diameter of the electrode active material of the positive electrode and the negative electrode.
이에 의하면, 접착성 수지용액이 접착성 수지층에 보존되고, 필요로 하는 접착강도가 얻어진다.According to this, the adhesive resin solution is stored in the adhesive resin layer, and the required adhesive strength is obtained.
본 발명에 관한 제4의 전지는, 상기 제1의 전지에서, 필러의 평균직경이, 1㎛이하의 범위인 것이다.In the fourth battery according to the present invention, in the first battery, the average diameter of the filler is in a range of 1 µm or less.
이에 의하면, 접착성 수지용액에 적합한 중점효과를 주고, 또 접착성 수지층을 다공질화 할 수 있으므로, 접착강도를 유지하면서 양호한 전지특성이 얻어진다.According to this, since it can give a moderate effect to an adhesive resin solution, and an adhesive resin layer can be made porous, favorable battery characteristic is acquired, maintaining adhesive strength.
본 발명에 관한 제5의 전지는, 상기 제1의 전지에서 접착성 수지층의 단위체적당의 접착성 수지체적비율과 필러체적비율의 합이 1 미만인 것이다.In the fifth battery according to the present invention, the sum of the adhesive resin volume ratio and the filler volume ratio per unit volume of the adhesive resin layer in the first battery is less than one.
이에 의하면 형성된 접착성 수지층이 다공성을 유지하는 것이 가능해진다.This makes it possible to maintain the porosity of the formed adhesive resin layer.
본 발명에 관한 제6의 전지는 상기 제1의 전지에서 접착성수지층의 단위체적당의 접착성수지체적비율과 필러체적비율의 합이 0.2이상 0.8이하인 것이다.In a sixth battery according to the present invention, the sum of the adhesive resin volume ratio and the filler volume ratio per unit volume of the adhesive resin layer in the first battery is 0.2 or more and 0.8 or less.
이에 의하면, 다공질접착성 수지의 공공(空孔)이 전해질로 충만되고, 충분한 이온전도성이 얻어지게 된다.According to this, the voids of the porous adhesive resin are filled with the electrolyte, and sufficient ion conductivity is obtained.
본 발명에 관한 제7의 전지는, 상기 제1의 전지에서 필러의 재질이, 부도체, 또는 반도체의 적어도 하나를 포함하는 것이다.In the seventh battery according to the present invention, in the first battery, the filler includes at least one of a nonconductor or a semiconductor.
이에 의하면, 접착성수지층에 다공성(多孔性)을 갖게 할수 있으며, 접착강도를 유지하면서, 양호한 전지특성이 얻어진다.According to this, the adhesive resin layer can be made porous, and good battery characteristics can be obtained while maintaining the adhesive strength.
본 발명에 관한 제8의 전지는, 상기 제1의 전지에서, 접착성 수지층이 도전성의 필러를 포함하는 층과 부도체, 또는 반도체의 적어도 하나를 포함하는 층을 갖는 것이다.In the eighth battery according to the present invention, in the first battery, the adhesive resin layer has a layer containing a conductive filler, a nonconductor, or a layer containing at least one of a semiconductor.
이에 의하면, 도전성의 필러를 포함하는 층에 의해 전지내부저항을 저감시킬수가 있다.According to this, the battery internal resistance can be reduced by the layer containing the conductive filler.
본 발명에 관한 제9의 전지는, 상기 제1의 전지에서 접착성 수지층이 정극과 부극과 세퍼레이터의 요철(凹凸)에 의해 상기 각 전극과 상기 세퍼레이터와의 대향면에 형성되는 공간을 매립하도록 구성한 것이다.In a ninth battery according to the present invention, in the first battery, the adhesive resin layer fills a space formed on the opposing surface of the electrodes and the separator by the unevenness of the positive electrode, the negative electrode, and the separator. It is composed.
이에 의하면 접착강도가 증가하는 동시에 전해질 결핍에 관한 전지특성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.This increases the adhesive strength and at the same time has the effect of preventing degradation of battery characteristics due to electrolyte deficiency.
본 발명에 관한 제 10 의 전지는, 상기 제1의 전지에서, 전지체가 정극과 세퍼레이터와 부극이 각각 단층으로 된 전극체를 여러개 적층한 적층체인 것이다.The tenth battery according to the present invention is a laminate in which the battery body is a laminate of a plurality of electrode bodies each having a single layer of a positive electrode, a separator, and a negative electrode in the first battery.
본 발명의 제11의 전지는, 상기 제10의 전지에서, 적층체가 정극과 부극을, 복수의 세퍼레이터간에 교대로 배치함으로써 형성된 것이다.In the eleventh battery of the present invention, in the tenth battery, the laminate is formed by alternately disposing a positive electrode and a negative electrode between a plurality of separators.
본 발명에 관한 제12의 전지는 상기 제10의 전지에서, 적층체가 정극과 부극을 감아올린 세퍼레이터간에 교대로 배치함으로써 형성된 것이다.A twelfth battery according to the present invention is formed by alternately disposing a laminate between separators in which a positive electrode and a negative electrode are wound up.
본 발명에 관한 제13의 전지는 상기 제10의 전지에서, 적층체가 정극과 부극을 접은 세퍼레이터간에 교대로 배치함으로써 형성된 것이다.A thirteenth battery according to the present invention is formed by alternately disposing a laminate between separators in which a positive electrode and a negative electrode are folded in the tenth battery.
이들 제 10~13 의 전지에 의하면, 고성능이고, 또 전지용량이 큰 적층전극형 전지가 얻어지는 효과가 있다.According to these tenth to thirteenth batteries, there is an effect that a multilayer electrode battery having high performance and large battery capacity can be obtained.
본 발명은 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a battery.
더욱 상세하게는 경량이고 또 박형이 가능한 전지로, 고전류 밀도에서, 방전전류가 크고, 또 사이클 특성이 좋은 전지의 구성에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a battery that is light in weight and thin in shape, and has a high discharge current at high current density and good cycle characteristics.
도 1 은 본 발명의 전지에서의 접착성 수지층의 체적비율을 표시하는 설명도이고, 도 2 는 본 발명의 전지에서의 전극과 세퍼레이터와의 계면에 형성되는 공간을 표시하는 단면구성도이며, 도 3 은 PVDF 수지에 알루미나 필러를 첨가하기 전과후의 방전용량의 변화를 표시하는 도면이고, 도 4 는 PVA 수지에 알루미나 필러를 첨가하기전과 후의 방전용량의 변화를 표시하는 도면이며, 도 5 는 첨가한 알루미나 필러의 평균직경을 변화시켰을때의 필(Peel) 강도가 방전용량의 관계를 표시하는 도면이고, 도 6 은 접착성 수지층의 공간체적% 에 대한 필 강도와 방전용량의 관계를 표시하는 도면이며, 도 7 은 접착성 수지층의 두께에 대한 필강도와 방전용량의 관계를 표시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the volume ratio of the adhesive resin layer in the battery of this invention, FIG. 2 is a cross-sectional block diagram which shows the space formed in the interface of the electrode and a separator in the battery of this invention, 3 is a view showing the change in discharge capacity before and after adding alumina filler to PVDF resin, FIG. 4 is a view showing the change in discharge capacity before and after adding alumina filler to PVA resin, and FIG. Fig. 6 shows the relationship between the discharge capacity and the peeling capacity when the average diameter of one alumina filler is changed, and FIG. 6 shows the relationship between the peeling strength and discharge capacity with respect to the volume% of the adhesive resin layer. It is a figure, and FIG. 7 is a figure which shows the relationship between peel strength and discharge capacity with respect to the thickness of an adhesive resin layer.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention
아래에, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 따라 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described according to drawing.
정극 및 부극과 세퍼레이터를 접합시키기 위해 접착성 수지를 사용하는 경우, 접착강도를 올리기 위해 접착성 수지량을 많게 할수록 이온의 도전성을 저해하고 전지특성을 나쁘게 하고 있다.When adhesive resin is used to bond a positive electrode, a negative electrode, and a separator, as the amount of adhesive resin is increased to increase the adhesive strength, the conductivity of ions is impaired and the battery characteristics are deteriorated.
이는 접착성 수지층이 막상으로 형성되기 때문에 이온이 이동하는 경로를 막기 때문이다.This is because the adhesive resin layer is formed into a film to block the path where ions travel.
이 때문에, 이 접착성 수지가 막상이 아니고, 다공질로 존재하면 문제는 해결된다.For this reason, if this adhesive resin is not a film but exists in porous form, the problem is solved.
본 발명은 접착성 수지중에 필러(filler)(충전재)를 첨가함으로써, 접착성 수지층에 다공성을 갖게 한 것이다.In the present invention, a filler (filler) is added to the adhesive resin to give porosity to the adhesive resin layer.
즉 필러를 포함하지 않는 접착성 수지용액을 전극 또는 세퍼레이터에 도포해 접착하면, 특히 전극이 다공질이기때문에 접착성 수지용액이 흡수되어 버린다.In other words, when an adhesive resin solution containing no filler is applied to an electrode or a separator, the adhesive resin solution is absorbed because the electrode is porous.
접착성 수지용액에 필러를 혼합하면, 필러에 의해 접착성 수지자체가 다공질구조를 갖고, 이 세공에 접착성 수지용액이 보존되며, 전극으로의 접착성 수지용액의 흡수를 방지할 수 있으므로, 접착계면에 접착성수지용액을 보존할 수 있다.When the filler is mixed with the adhesive resin solution, the adhesive resin itself has a porous structure, the adhesive resin solution is preserved in the pores, and absorption of the adhesive resin solution into the electrode can be prevented. An adhesive resin solution can be preserve | saved at an interface.
또 이 효과 때문에 접착성 수지용액의 점도도 상승하고 접착제의 보존성이 더욱 향상된다.Moreover, because of this effect, the viscosity of the adhesive resin solution also increases, and the preservation of the adhesive is further improved.
첨가하는 필러의 평균직경으로는 전극활물질의 입자직경이하로, 바람직하게는 1㎛이하가 요망된다.As an average diameter of the filler to add, below the particle diameter of an electrode active material, Preferably it is 1 micrometer or less.
평균입지직경이 1㎛이상이 되면 이 사이즈의 필러가 만들어내는 세공직경이 전극의 세공직경에 거의 가까워지므로 전해질 용액을 보존하는 능력이 저하하게 된다.When the average site diameter is 1 µm or more, the pore diameter produced by the filler of this size is almost close to the pore diameter of the electrode, thereby degrading the ability to preserve the electrolyte solution.
전극활물질입자직경이상이 되면 전해질 보존능력이 없어지므로, 전지특성이 저하하고 필러첨가의 효과가 없어진다.When the electrode active material particle size is larger than the diameter of the electrolyte, the electrolyte storage capacity is lost. Therefore, the battery characteristics are lowered and the effect of filler addition is lost.
또 평균직경이 커지면 커질수록, 필러의 침강속도가 빨라지므로, 접착성 수지용액의 핸드링성이 각별히 나빠진다.The larger the average diameter is, the faster the settling speed of the filler is, so the handing property of the adhesive resin solution is particularly poor.
1㎛이하의 범위이면 접착성수지용액에 적당한 증점효과를 주고, 또한 접착성 수지층을 다공질화 할 수 있으며, 접착성 수징용액과 전해질용액을 전극과 세퍼레이터계면에 보존할수가 있다.When the thickness is less than 1 μm, the adhesive resin solution can have an appropriate thickening effect, the adhesive resin layer can be made porous, and the adhesive resin solution and the electrolyte solution can be stored in the electrode and separator interface.
또 상기 필러의 입자직경은 필러의 대부분을 구성하는 입자에 대해 해당되고 이 범위이외의 입자의 것이 포함되어 있어도 문제는 없다.Moreover, the particle diameter of the said filler is corresponded with respect to the particle | grains which comprise the majority of fillers, and there is no problem even if the thing of particle | grains outside this range is contained.
용제형 접착성 수지에서는 접착성 수지용액은 필러, 접착성수지, 용제에 의해 구성된다.In solvent-type adhesive resin, an adhesive resin solution consists of a filler, adhesive resin, and a solvent.
용제는 건조에 의해 제거되므로, 접착성 수지층은 필러, 접착성 수지와 용제의 건조에 의해 생긴 공공(空孔)에 의해 구성된다.Since the solvent is removed by drying, the adhesive resin layer is constituted by voids formed by the drying of the filler, the adhesive resin and the solvent.
이 모양은 도1 과 같이 표시된다.This shape is displayed as shown in FIG.
이 도면에서 알수 있듯이 필러에 의해 형성되는 공공체적은, 접착성 수지체적과 용제의 건조에 의해 생긴 공정체적으로 구성되어 있다.As can be seen from this figure, the void volume formed by the filler is composed of an adhesive resin volume and a process volume produced by drying of the solvent.
따라서 필러에 의해 형성되는 공공체적의 모두를 접착성 수지로 메워 버린다면 접착성 수지층의 다공도가 유지될 수 없게 되고, 접착성 수지층은 절연층이 되어버린다.Therefore, if all the voids formed by the filler are filled with the adhesive resin, the porosity of the adhesive resin layer cannot be maintained, and the adhesive resin layer becomes the insulating layer.
따라서 접착성 수지층의 단위체적당의 접착성 수지체적비와 필러체적비의 합은 1미만이 아니면 안된다.Therefore, the sum of the adhesive resin volume ratio and the filler volume ratio per unit volume of the adhesive resin layer must be less than one.
접착성 수지층의 다공성을 보존하기 위해서는 상기와 같이 접착성 수지층 단위체적에 대해 접착성 수지체적비와 필러체적비의 합이 1미만의 조건이 필요하나, 다공질접착성 수지의 공공이 전해액으로 충만되고 충분한 이온전도성을 갖기 위해서는 접착성 수지층이 사용되는 세퍼레이터와 같은 정도의 공공체적을 갖는 것이 바람직하므로, 접착성 수지층 단위체적에 대해 접착성 수지체적비와 필러체적비의 합이 0.2이상 0.8이하(환언하면, 접착성수지층에 대한 공공체적분율이 20%~80%)일 필요가 있다.In order to preserve the porosity of the adhesive resin layer, the sum of the adhesive resin volume ratio and the filler volume ratio with respect to the unit volume of the adhesive resin layer needs to be less than 1, but the pores of the porous adhesive resin are filled with the electrolyte solution. In order to have sufficient ion conductivity, it is preferable to have the same void volume as the separator in which the adhesive resin layer is used. Therefore, the sum of the adhesive resin volume ratio and the filler volume ratio with respect to the adhesive resin layer unit volume is 0.2 or more and 0.8 or less (in other words, In other words, the void volume fraction of the adhesive resin layer needs to be 20% to 80%).
필러의 재질은 상기 평균직경이 가능한 재질이면 특히 제약은 하지 않으나 Al2O3, SiO2, ZrO2, LiALO2등의 산화물이나 SiC , B4C , ZrC 등의 탄화물이나 SiN , BN , TiN 등의 질화물등으로 대표되는 무기물은 전해질중에서도 안정하고 필러를 포함하는 접착성수지가 전극간을 연결하도록 존재해도 도전성이 낮으므로 단락을 야기하는 일이 없다.The material of the filler is not particularly limited as long as the average diameter is possible, but oxides such as Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , LiALO 2 , carbides such as SiC, B 4 C, ZrC, SiN, BN, TiN, etc. Inorganic materials such as nitrides and the like are stable even in the electrolyte, and even if an adhesive resin containing a filler exists to connect the electrodes, the conductivity is low, and thus no short circuit occurs.
폴리올레핀계 수지등의 폴리머는 도전성이 낮고, 더욱 비중이 작으므로, 무기 필러나 금속필러에 비교하면, 중량증가를 적게할 수 있다.Since polymers, such as a polyolefin resin, have low electroconductivity and are smaller in specific gravity, weight increase can be reduced compared with an inorganic filler or a metal filler.
*LiPF6, LiCLO4등의 무기염에서도 전해액에 녹지 않거나 또는 녹다남은 것은 필러로서 미세공을 만들수가 있고 전해액에 용해하는 경우에도, 용애한 후의 접착성 수지층에는 세공이 존재하므로, 접착성 수지층의 폴로시티(porosity)(간격율)를 크게 하는 것이 가능해진다.* Inorganic salts such as LiPF 6 and LiCLO 4 are not dissolved or dissolved in the electrolyte, which can make micropores as fillers, and even when dissolved in the electrolyte, pores are present in the adhesive resin layer after melting. It is possible to increase the porosity (spacing rate) of the strata.
탄소,금속등의 도전성 필러를 사용한 경우에는 접착성 수지층에 도전성을 부여할수가 있다.In the case of using conductive fillers such as carbon and metal, conductivity can be imparted to the adhesive resin layer.
따라서, 접착성 수지가 전극의 공극에 들어간 경우에도, 접착성 수지층은 도전성을 갖고 있으므로 전자전도는 저해되지 않는다.Therefore, even when adhesive resin enters the space | gap of an electrode, since an adhesive resin layer has electroconductivity, electron conduction is not impaired.
그러나, 탄소등의 도전성재료를 사용하면 단락을 방지하기 위한 연구가 필요하게 된다.However, the use of conductive materials such as carbon requires research to prevent short circuits.
예를들면 도전성 재료를 포함하는 접착성 수지층과 무기물을 포함하는 접착성 수지층을 각각 전극측, 세퍼레이터측에 설치한 2층 접착성 수지층으로서 전극과 세퍼레이터를 접합함으로써, 단락은 방지될 수 있다.For example, by bonding the electrode and the separator as a two-layer adhesive resin layer provided with an adhesive resin layer containing a conductive material and an adhesive resin layer containing an inorganic substance on the electrode side and the separator side, respectively, a short circuit can be prevented. have.
전극표면과 세퍼레이터계면에 존재하는 공간을 필러를 포함하는 접착성수지를 사용해서 매립함으로써, 접착강도가 증가하는 동시에 전해질 결핍에 의한 전지특성의 저하를 방지할 수 있다.By filling the space present on the electrode surface and the separator interface with the adhesive resin including the filler, the adhesive strength is increased and the degradation of the battery characteristics due to the electrolyte deficiency can be prevented.
이는 도 2 에 표시하는바와같이 전극에는 수 ㎛ 정도의 요철(凹凸)은 적지않게 존재하므로, 이 간격을 매립하도록 존재하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 2, since there are not many unevennesses on the order of several micrometers, it is preferable to exist so as to fill this gap.
접착성 수지층의 저항에 의한 방전용량의 저하를 50%까지 허용한다고 하면, 접착성 수지층의 두께는 50㎛이하인것이 바람직하다.If the reduction of the discharge capacity by the resistance of the adhesive resin layer is allowed to 50%, the thickness of the adhesive resin layer is preferably 50 µm or less.
바람직하게는 방전용량의 저하를 극력 적게하기 위해, 접착성 수지층의 두께로는 10㎛이하인것이 바람직하다.Preferably, the thickness of the adhesive resin layer is preferably 10 µm or less in order to minimize the decrease in discharge capacity.
접착성 수지에 첨가하는 필러의 형상에 대해서는 특히 한정하지는 않으나, 구(球)형상, 타원상, 파이버상, 박편상(flake shape) 등을 들수 있다.Although it does not specifically limit about the shape of the filler added to adhesive resin, A spherical shape, an ellipse shape, a fiber shape, a flake shape, etc. are mentioned.
구형상이면 충전밀도가 올려지므로, 접착성 수지층을 얇게 할수 있다.If the shape is spherical, the packing density is increased, so that the adhesive resin layer can be thinned.
타원상, 파이버상, 박편상이면 비표면적을 크게 취할수가 있으므로 접착성 수지층의 공공체적을 많이 취할수가 있다.If the shape is elliptical, fiber, or flake, the specific surface area can be taken large, so that the void volume of the adhesive resin layer can be taken.
접착성 수지의 종류로는 특히 한정하지 않으나, 전지재료중에 존재해도 전해질이나 전극 구성재에 침식되는 일이 없고 또 접착성을 유지할 수 있는 재료인것이 바람직하다.Although it does not specifically limit as a kind of adhesive resin, Although it exists in a battery material, it is preferable that it is a material which does not corrode to electrolyte or an electrode component, and can maintain adhesiveness.
특히 용제형 접착성 수지에서는 접착성수지층을 다공질화하기 쉬우므로 보다 효과를 얻기가 쉽다.In particular, in the solvent-type adhesive resin, since the adhesive resin layer is easy to be porous, it is easier to obtain the effect.
특히 리튬이온 2차전지에서는 유기전해질이므로, 폴리불화비닐리덴(PVDF)으로 대표되는 불소계수지나, 폴리비닐알콜 대표로 하는 분자구조내에 폴리비닐알콜을 포함하는 고분자 등이 바람직하다.In particular, in a lithium ion secondary battery, since it is an organic electrolyte, the fluorine resin represented by polyvinylidene fluoride (PVDF), the polymer containing polyvinyl alcohol in the molecular structure represented by polyvinyl alcohol, etc. are preferable.
접착성 수지의 도포방법으로는 특히 한정하지 않으나 목적의 두께, 도포형태에 맞는 방법이 바람직하다.Although it does not specifically limit as a coating method of adhesive resin, The method suited to the target thickness and application form is preferable.
도포방법으로서 예를들면 스크린 인쇄법, 바코티법, 롤코터법, 그라비아인쇄법, 닥터브레이드법등을 들수 있다.Examples of the coating method include screen printing, barcoty, roll coater, gravure printing, and doctor braiding.
본 발명은 전지의 구조에 대해 특히 한정하지 않으나, 정극 및 부극과 세퍼레이터와, 이 세퍼레이터에 상기 정극 및 부극을 접합하는 접착성 수지층을 갖는 전지체를 구비한 전지에 적용된다.This invention is not specifically limited about the structure of a battery, but it applies to the battery provided with the battery body which has a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and the adhesive resin layer which bonds the said positive electrode and a negative electrode to this separator.
따라서, 전지체로는, 정극과 세퍼레이터와 부극이 각각 단층으로 된 전극체라도 무관하고,상기 전극체를 다수 적층한 적층체로 된 전지체에도 적용된다.Therefore, the battery body may be an electrode body in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are formed in a single layer, respectively, and is also applied to a battery body in which a plurality of the electrode bodies are laminated.
이런 적층체로 된 전지체를 구비한 전지에 적용하면 고성능이고 또 전지용량이 큰 것이 얻어진다.When applied to a battery having a battery body made of such a laminate, a high performance and a large battery capacity are obtained.
또 상기 적층체를 형성하기 위해, 불리한 다수의 정극, 세퍼레이터, 부극을 적층해도 되고, 연속된 1조 또는 복수조의 정극, 세퍼레이터, 부극을 감거나 접어도 좋다.Moreover, in order to form the said laminated body, many positive electrode, separator, and negative electrode which are disadvantageous may be laminated | stacked, and one set or multiple sets of continuous positive electrode, separator, and negative electrode may be wound or folded.
본 발명에서는 특히 리튬2차전지에서 효과가 크나 특히 한정되는 것은 아니고, 예를들면 리튬1차전지, 망강-아연전지, 은-아연전지와 같은 1차전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-아연전지, 니켈-수소전지, 폴리머전지, 카본2차전지와 같은 2차전지등의 전지라도 무방하다.In the present invention, the effect is particularly limited in lithium secondary batteries, but is not particularly limited. For example, primary batteries such as lithium primary batteries, manganese-zinc batteries, silver-zinc batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-zinc batteries And a rechargeable battery such as a nickel-hydrogen battery, a polymer battery, and a carbon secondary battery may be used.
이하, 실시예에 의해 본 발명의 상세를 설명하나, 물론 이들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates the detail of this invention, of course, this invention is not limited by these.
실시예 1Example 1
(전극체의 작성)(Making of electrode body)
알루미늄박 기재상에 평균입자직경 10㎛의 LiCoO2(일본 카가꾸코교제)를 91중량부와 흑연분말(로저제)를 6중량부와, 폴리불화 비닐리덴(구레하카가꾸제)를 3중량부로 구성되어 있는 정극활물질층을 평균막두께 80㎛도포해서 정극을 작성하였다.91 parts by weight of LiCoO 2 (manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 µm, 6 parts by weight of graphite powder (Roger), and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kurehaka Chemical) on an aluminum foil substrate A positive electrode was prepared by coating a positive electrode active material layer composed of negative parts with an average film thickness of 80 μm.
동기재위에 평균입자직경 8㎛의 메소카본마이크로비즈(오사카가스제)를 90중량부와 폴리불활비닐리덴을 10중량부로 구성되어 있는 부극활물질층을 평균막두께 80㎛ 도포해서 부극을 작성하였다.A negative electrode was prepared by applying a negative electrode active material layer composed of 90 parts by weight of mesocarbon microbeads (manufactured by Osaka Gas) having an average particle diameter of 8 µm and 10 parts by weight of polyinert vinylidene to an average thickness of 80 µm.
이들 전극과 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 3층세퍼레이터(훽스트 세라니즈제)를 접합하는 접착성 수지용제로서, 폴리불화 비닐리덴(엘파트켐재팬제)를 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말(데구사제)을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 작성하였다.An adhesive resin for bonding these electrodes to polypropylene, polyethylene, and polypropylene three-layer separators (manufactured by Hoechst Ceranise), comprising 10% by weight of polyvinylidene fluoride (manufactured by Elpart Chem Japan) and an average diameter of 0.01 μm. 10 weight% of the powder (made by Degussa) was dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone.
정극을 50mm × 50mm , 부극을 55mm ×55mm , 세퍼레이터 60mm×60mm 로 잘라서, 세퍼레이터의 양면에 300메시의 스크린 인쇄기에 의해 접착성 수지용제를 도포해서 정극 및 부극을 세퍼레이터의 양측에 접합하였다.The positive electrode was cut into 50 mm x 50 mm, the negative electrode into 55 mm x 55 mm, the separator 60 mm x 60 mm, the adhesive resin solvent was apply | coated to the both sides of the separator by the 300-mesh screen printing machine, and the positive electrode and the negative electrode were bonded to both sides of the separator.
이를 건조기로 80℃, 1시간 건조시켜 단층의 전극체로 하였다.This was dried for 80 hours at 80 degreeC with the dryer and it was set as the electrode body of single layer.
(전극체의 평가)(Evaluation of electrode body)
(1) 접착강도(필강도)의 측정(1) Measurement of adhesive strength (fill strength)
작성한 전극체의 부극/세퍼레이터간의 접착강도를 1800필 시험법으로 측정하였다.The adhesive strength between the negative electrode / separator of the electrode body was measured by the created 180 0 Peel Test.
(2) 전지특성의 측정(2) Measurement of battery characteristics
작성한 전극체의 정극,부극 모두 집전단자를 스폿 용접으로 부착하고, 이를 알루미 라미네이트 시트로 작성한 포대에 넣어서, 전해액을 넣고 입구를 봉합해서 전지로 하였다.Both the positive electrode and the negative electrode of the prepared electrode body were attached with current collector terminals by spot welding, and placed in a bag made of an aluminate laminate sheet, an electrolyte solution was added thereto, and the inlet was sealed to form a battery.
이 전지를 1C 에서, 충방전시켜서, 전지특성으로서 이때의 방전용량을 측정하였다.The battery was charged and discharged at 1 C, and the discharge capacity at this time was measured as the battery characteristic.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴(PVDF)10중량% 를 N-메틸피로리돈(NMP)에 용해시킨것을 사용한 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 10 wt% of polyvinylidene fluoride (PVDF) was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) as the adhesive resin solution.
실시예 2Example 2
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로서 폴리비닐알콜을 2중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 5중량%를 N-메틸피로리돈에 용해시킨것을 사용한 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were assembled in the same manner as in Example 1 except that 2% by weight of polyvinyl alcohol and 5% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Evaluation was carried out.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 2 에서, 접착성수지용액으로서 폴리비닐알콜 2중량%를 N-메틸피로리돈에 용해시킨것을 사용한 것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 2, electrodes and batteries were assembled and evaluated in the same manner except that 2 weight% of polyvinyl alcohol was dissolved in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution.
실시예 3Example 3
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직직경 0.1㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸 필로리돈에 용해 분산시킨것을 사용한 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.1 μm were dissolved and dispersed in N-methyl pyrrolidone as the adhesive resin solution. The battery was assembled and evaluated.
실시예 4Example 4
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화 비닐리덴을 10중량%와 평균직경 1㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한 것이외는 같은 방법으로 ㅎ서, 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In the same manner as in Example 1 except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 1 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. The battery was assembled and evaluated.
실시예 5Example 5
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.007㎛의 실리카 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한 것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In the same manner as in Example 1 except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of silica powder having an average diameter of 0.007 µm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화 비닐리덴을 10중량%와 평균직경 10㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산한 것을 사용한 것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In the same manner as in Example 1 except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 10 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
실시예 6Example 6
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 5중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 5% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
실시예 7Example 7
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴 5중량%와 평균직경 0.01%와 알루미나 분말을 25중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were prepared in the same manner as in Example 1 except that 5% by weight of polyvinylidene fluoride, 0.01% in average diameter, and 25% by weight of alumina powder were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
비교예 4Comparative Example 4
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were prepared in the same manner as in Example 1 except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 1% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
비교예 5Comparative Example 5
실시예 1 에서 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴 3중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 30중량%를 N-메틸피로리돈에 용해분산시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.The electrode and battery were prepared in the same manner as in Example 1 except that 3% by weight of polyvinylidene fluoride and 30% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. Assembled and evaluated.
실시예 8Example 8
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용하고, 접착성수지용액 도포용 스크린의 메시로서 250메시를 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. An electrode and a battery were assembled and evaluated in the same manner except that 250 mesh was used as the screen mesh.
실시예 9Example 9
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용하고, 접착성수지용액 도포용 스크린의 메시로서 100메시를 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. The electrode and the battery were assembled and evaluated in the same manner except that 100 mesh was used as the screen mesh.
실시예 10Example 10
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용하고, 접착성수지용액 도포용 스크린의 메시로서 100메시를 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. The electrode and the battery were assembled and evaluated in the same manner except that 100 mesh was used as the screen mesh.
비교예 6Comparative Example 6
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나 분말을 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용하고, 접착성수지용액 도포용 스크린의 메시로서 50메시를 사용하여 2회 도포한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. The electrode and the battery were assembled and evaluated in the same manner except that 50 meshes were used twice as the screen mesh.
실시예 11Example 11
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 실리카분말(아에로질사제)를 10중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 10% by weight of silica powder (manufactured by Aerosil Co., Ltd.) with an average diameter of 0.01 µm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. In the same manner as above, electrodes and batteries were assembled and evaluated.
실시예 12Example 12
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 탄화규소분말(세이미제)를 30중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, except that 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 30% by weight of silicon carbide powder (manufactured by Seimi) were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. In the same manner, the electrode and the battery were assembled and evaluated.
실시예 13Example 13
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 탄화붕소분말(세이미제)를, 30중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, except that 10 wt% of polyvinylidene fluoride and a boron carbide powder (Semi-made) having an average diameter of 0.5 µm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. In the same manner, the electrode and battery were assembled and evaluated.
실시예 14Example 14
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 질화규소분말(세이미제)를 30중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분산시킨것을 사용한것 이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가하였다.In Example 1, except that 10 wt% of polyvinylidene fluoride and 30 wt% of silicon nitride powder having a mean diameter of 0.5 µm were dissolved and dispersed in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution. As a method, an electrode and a battery were assembled and evaluated.
실시예 15Example 15
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 폴리메타크릴산메틸(PMMA)분말을 5중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, the adhesive resin solution was used by dissolving and dissolving 5% by weight of polyvinylidene fluoride and 5% by weight of polymethyl methacrylate (PMMA) powder having an average diameter of 0.5 µm in N-methylpyrrolidone. In the same manner as above, the electrode and the battery were assembled and evaluated.
실시예 16Example 16
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 철분말을 20중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In the same manner as in Example 1, except that 10 wt% of polyvinylidene fluoride and 20 wt% of iron powder having an average diameter of 0.5 µm were dissolved and dissolved in N-methylpyrrolidone as the adhesive resin solution, The battery was assembled and evaluated.
실시예 17Example 17
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 1㎛의 카본분말(오사카가스제)을 50중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, the same adhesive resin solution was used, except that 10 wt% of polyvinylidene fluoride and 50 wt% of carbon powder (manufactured by Osaka Gas) having an average diameter of 1 μm were dissolved and dissolved in N-methylpyrrolidone. As a method, electrodes and batteries were assembled and evaluated.
실시예 18Example 18
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 1㎛의 알루미나분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10% by weight of polyvinylidene fluoride, 9% by weight of alumina powder having an average diameter of 0.01 µm, and 1% by weight of alumina powder having an average diameter of 1 µm were dissolved in N-methylpyrrolidone. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the decomposed one was used.
실시예 19Example 19
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 5중량%와 평균직경 0.01㎛의 실리카 분말을 5중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 5 wt% of alumina powder having an average diameter of 0.01 mu m, and 5 wt% of silica powder having an average diameter of 0.01 mu m were dissolved in N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the decomposed one was used.
실시예 20Example 20
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0,01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 0.5㎛의 실리카분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 9 wt% of alumina powder having an average diameter of 0,01 mu m, and 1 wt% of silica powder having an average diameter of 0.5 mu m N-methylpyrrolidone The electrode and the battery were assembled and evaluated in the same manner except that the solution was dissolved in and dissolved.
실시예 21Example 21
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 0.5㎛의 폴리메타크릴산메틸(PMMA)분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10% by weight of polyvinylidene fluoride, 9% by weight of an alumina powder having an average diameter of 0.01 µm, and 1% by weight of a polymethyl methacrylate (PMMA) powder having an average diameter of 0.5 µm were used. Electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the solution was dissolved and decomposed in N-methylpyrrolidone.
실시예 22Example 22
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 0.5㎛의 철분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 9 wt% of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm, and 1 wt% of iron powder having an average diameter of 0.5 μm were dissolved in N-methylpyrrolidone. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the decomposed one was used.
실시예 23Example 23
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 1㎛의 탄소분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 9 wt% of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm, and 1 wt% of carbon powder having an average diameter of 1 μm were dissolved in N-methylpyrrolidone. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the decomposed one was used.
실시예 24Example 24
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.01㎛의 알루미나분말을 9중량%와 평균직경 0.5㎛의 알루미나분말을 1중량%를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, as the adhesive resin solution, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 9 wt% of alumina powder having an average diameter of 0.01 μm, and 1 wt% of alumina powder having an average diameter of 0.5 μm were dissolved in N-methylpyrrolidone. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the decomposed one was used.
실시예 25Example 25
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 탄화규소분말을 5중량%와 평균직경 0.5㎛의 PMMA분말을 5중량% 를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, 10 wt% of polyvinylidene fluoride, 5 wt% of silicon carbide powder having an average diameter of 0.5 μm, and 5 wt% of PMMA powder having an average diameter of 0.5 μm were added to N-methylpyrrolidone as an adhesive resin solution. The electrode and the battery were assembled and evaluated in the same manner except that the solution was dissolved and dissolved.
실시예 26Example 26
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 철분말을 5중량%와 평균직경 0.5㎛의 폴리메타크릴산 메틸분말을 5중량% 를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, N-methyl 5 wt% polyvinylidene fluoride, 5 wt% iron powder having an average diameter of 0.5 mu m, and 5 wt% polymethyl methacrylate powder having an average diameter of 0.5 mu m were used as the adhesive resin solution. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the solution was dissolved and decomposed in pyrrolidone.
실시예 27Example 27
실시예 1 에서, 접착성 수지용액으로서 폴리불화비닐리덴을 10중량%와 평균직경 0.5㎛의 탄소분말을 5중량%와 평균직경 0.5㎛의 폴리메타크릴산메틸분말을 5중량% 를 N-메틸피로리돈에 용해 분해시킨것을 사용한것이외는 같은 방법으로 해서 전극,전지를 조립해서 평가를 하였다.In Example 1, N-methyl 10 wt% polyvinylidene fluoride, 5 wt% carbon powder having an average diameter of 0.5 μm, and 5 wt% polymethyl methacrylate powder having an average diameter of 0.5 μm were used as the adhesive resin solution. The electrode and battery were assembled and evaluated in the same manner except that the solution was dissolved and decomposed in pyrrolidone.
실시예 28Example 28
실시예 1 과 같이 정극 및 부극 및 접착성 수지용제를 작성한후, 정극을 50mm×50mm , 부극을 55mm×55mm , 세퍼레이터를 120mm×60mm 로 잘라냈다.After preparing a positive electrode, a negative electrode, and the adhesive resin solvent like Example 1, 50 mm x 50 mm of positive electrodes, 55 mm x 55 mm of negative electrodes, and 120 mm x 60 mm of separators were cut out.
이 세퍼레이터의 한쪽면에 접착성 수지용액을 스크린 인쇄기로 도포하고 이것을 반으로 접고 그 중앙에 부극을 끼워서 2개의 롤의 라미네이터에 통해서 세퍼레이터 부착부극을 작성하였다.The adhesive resin solution was apply | coated to one side of this separator by the screen printing machine, it was folded in half, the negative electrode was inserted in the center, and the separator attachment negative electrode was created through the laminator of two rolls.
이 세퍼레이터부착 부극의 한쪽의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고 그 위에 정극을 접착시켰다.The adhesive resin solution was apply | coated to one separator surface of this separator attachment negative electrode, and the positive electrode was adhered on it.
그리고 새로운 세퍼레이터부착 부극의 한쪽 세퍼레이터면에 접착성 수지용액 도포하고, 먼저 접착한 정극의 다른쪽면에 접착시켰다.Then, an adhesive resin solution was applied to one separator surface of the new separator-attached negative electrode and adhered to the other surface of the positive electrode to which the separator was first adhered.
이 공정을 6회 반복하고 적층한 전지체를 구성한후, 이 전지체를 가압하면서 건조하며, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 적층구조전지를 얻었다.After repeating this process 6 times and constructing a laminated battery body, the battery body was dried while being pressurized to obtain a flat laminated structured battery in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator were bonded.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
실시예 29Example 29
실시예 1 과 같이 정극 및 부극 및 접착성 수지용체를 작성한후, 정극을 50mm×50mm , 부극을 55mm×55mm , 세퍼레이터를 120mm×60mm 로 잘라냈다.After preparing a positive electrode, a negative electrode, and the adhesive resin solution like Example 1, 50 mm x 50 mm of positive electrodes, 55 mm x 55 mm of negative electrodes, and 120 mm x 60 mm of separators were cut out.
이 세퍼레이터의 한쪽면에 접착성수지 용액을 스크린 인쇄기로 도포하고 이것을 반으로 접어서 그 중앙에 정극을 끼워 2개의 롤의 라미네이터에 통해서 세퍼레이터 부착 정극을 작성하였다.The adhesive resin solution was apply | coated to one side of this separator by the screen printing machine, it was folded in half, the positive electrode was inserted in the center, and the positive electrode with a separator was created through the laminator of two rolls.
이 세퍼레이터부착 정극의 한쪽의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고, 그 위에 부극을 접착시켰다.그리고 새로운 세퍼레이터부착 정극의 한쪽 세퍼레이터면에 접착성 수지용액 도포하고, 먼저 접착한 부극의 다른쪽면에 접착시켰다.An adhesive resin solution was applied to one separator surface of the separator with positive electrode, and the negative electrode was bonded thereon. Then, an adhesive resin solution was applied to one separator surface of the new separator with positive electrode, and the other side of the negative electrode bonded first Adhesion.
이 공정을 6회 반복하고 적층한 전지체를 구성한후, 이 전지체를 가압하면서 건조하고, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 적층구조전지를 얻었다.After repeating this process 6 times and constructing the laminated battery body, the battery body was dried while pressurizing to obtain a plate-shaped laminated structure battery in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator were bonded.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
실시예 30Example 30
실시예 1 과 같이 정극, 부극 및 접착성 수지용제를 작성한후, 정극을 300mm×50mm , 부극을 305mm×55mm 세퍼레이터를 620mm×60mm 로 잘라내었다.After the positive electrode, the negative electrode, and the adhesive resin solvent were prepared as in Example 1, the positive electrode was cut out at 300 mm x 50 mm, and the negative electrode was cut at 620 mm x 60 mm.
이 세퍼레이터의 한쪽면에 접착성 수지용액을 스크린 인쇄기로 도포하고, 이를 반으로 접고, 그 중앙에 부극을 끼워서 2개의 롤의 라미네이터를 통해서 띠모양의 세퍼레이터 부착 부극을 작성하였다.The adhesive resin solution was apply | coated to one side of this separator by the screen printing machine, it was folded in half, the negative electrode was inserted in the center, and the negative electrode with a strip | belt-shaped separator was created through the laminator of two rolls.
띠모양의 세퍼레이터 부착부극의 한쪽의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고, 세퍼레이터 부착 부극의 일단을 일정량 접고 접은곳에 정극을 끼웠다.The adhesive resin solution was apply | coated to one separator surface of the strip | belt-shaped negative electrode with a separator, and one end of the negative electrode with a separator was folded by a fixed amount, and the positive electrode was pinched | folded.
계속해서 정그과 세퍼레이터 부착 부극을 겹쳐서 라미네이터를 통과시켰다.Subsequently, the laminator was passed by stacking the jig and the negative electrode with a separator.
그후 세퍼레이터부착 부극의, 먼저 접착성 수지용액을 도포한 면의 반대면에 접착성 수지용액을 도포하고, 계속해서 장원상(長圓狀)으로 감아 들어갔다.Then, the adhesive resin solution was apply | coated to the opposite surface of the negative electrode with a separator on which the adhesive resin solution was apply | coated first, and then it wound up in the long form.
감아올린 장원상의 전지체를 가압하면서 건조하고, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 권형 구조전지를 얻었다.It dried while pressurizing the wound-shaped battery body wound up, and obtained the flat wound structure battery which adhere | attached the positive electrode, the negative electrode, and the separator.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
실시예 31Example 31
실시예 1 과 같이 정극 및 부극 및 접착성 수지용제를 작성한후, 정극을 300mm×50mm , 부극을 305mm×55mm , 세퍼레이터를 620mm×60mm 로 잘라내었다.After the positive electrode, the negative electrode, and the adhesive resin solvent were prepared as in Example 1, the positive electrode was cut out to 300 mm x 50 mm, the negative electrode was 305 mm x 55 mm, and the separator was cut into 620 mm x 60 mm.
이 세퍼레이터의 한쪽면에 접착성 수지용액을 스크린 인쇄기로 도포하고 이를 반으로 접고 그 중앙에 정극을 끼워서 2개의 롤의 라미네이터에 통해서 세퍼레이터 부착정극을 작성하였다.The adhesive resin solution was apply | coated to one side of this separator by the screen printing machine, it was folded in half, the positive electrode was inserted in the center, and the separator attachment positive electrode was created through the laminator of two rolls.
이 세퍼레이터부착 정극의 한쪽의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고 세퍼레이터 부착정극의 일단을 일정량 접으며, 접은 곳에 부극을 끼웠다.The adhesive resin solution was apply | coated to one separator surface of this separator positive electrode, the one end of the separator positive electrode was folded in fixed amount, and the negative electrode was pinched | folded.
계속해 부극과 세퍼레이터 부착정극을 겹쳐서 라미네이터를 통과시켰다.Subsequently, the laminator was passed through the negative electrode and the separator-attached positive electrode.
그후 세퍼레이터부착 정극의 먼저 접착성수지용액을 도포한 면의 반대면에 접착성 수지용액을 도포하고, 계속해서 장원상으로 감아 들어갔다.Then, the adhesive resin solution was apply | coated to the surface opposite to the surface where the adhesive resin solution was apply | coated first of the separator with a separator, and it winded up continuously in the manor shape.
감은 장원상의 전지체를 가압하면서 건조하고, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 권형구조전지를 얻었다.The persimmon was dried while pressurizing the long-circular battery body to obtain a flat wound structured battery in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator were adhered to each other.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
실시예 32Example 32
실시예 1 과 같이 정극 및 부극 및 접착성 수지용제를 작성한후, 정극을 300mm×50mm , 부극을 305mm×55mm , 세퍼레이터를 620mm×60mm 로 잘라내었다.After the positive electrode, the negative electrode, and the adhesive resin solvent were prepared as in Example 1, the positive electrode was cut out to 300 mm x 50 mm, the negative electrode was 305 mm x 55 mm, and the separator was cut into 620 mm x 60 mm.
띠모양의 2개의 세퍼레이터를 부극의 양측에 배치하고, 어느한쪽의 세퍼레이터의 외측에 정극을 배치한다.Two strip-shaped separators are arranged on both sides of the negative electrode, and a positive electrode is disposed outside one of the separators.
부극 및 정극 사이에 위치하는 세퍼레이터에는 표리 모두 접착성 수지용액을 도포, 또 한쪽의 세퍼레이터에는 부극에 면하는 쪽에만 접착성 수지용액을 도포하고, 정극의 일단을 일정량 선행해서 라미네이터를 통하며, 계속해서 정극, 세퍼레이터, 부극을 겹쳐주면서 라미네이터에 통과시키고 띠모양의 적층물을 얻었다.An adhesive resin solution is applied to both the front and back of the separator positioned between the negative electrode and the positive electrode, and an adhesive resin solution is applied only to the side facing the negative electrode to one separator, and the one end of the positive electrode is preceded by a laminator. Then, the positive electrode, the separator, and the negative electrode were laminated so as to pass through the laminator to obtain a strip-shaped laminate.
그후 띠모양의 적층물의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고, 튀어나와 있는 정극을 접어넣고, 계속해 장원상으로 감아 들어갔다.Then, the adhesive resin solution was apply | coated to the separator surface of a strip | belt-shaped laminated body, the protruding positive electrode was folded, and it wound up to the manor shape continuously.
감은 장원상의 전지체를 가압하면서 건조하고, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 권형구조전지를 얻었다.The persimmon was dried while pressurizing the long-circular battery body to obtain a flat wound structured battery in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator were adhered to each other.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
실시예 33Example 33
실시예 1 과 같이 정극 및 부극 및 접착성수지용제를 작성한후, 정극을 300mm×50mm , 부극을 305mm×55mm , 세퍼레이터를 310mm×60mm 로 잘라내었다.After preparing the positive electrode, the negative electrode, and the adhesive resin solvent as in Example 1, the positive electrode was cut out to 300 mm x 50 mm, the negative electrode to 305 mm x 55 mm, and the separator to 310 mm x 60 mm.
띠모양의 2개의 세퍼레이터를 정극의 양측에 배치하고, 어느한쪽의 세퍼레이터의 외측에 부극을 배치한다.Two strip-shaped separators are arranged on both sides of the positive electrode, and the negative electrode is arranged on the outer side of either separator.
부극 및 정극 사이에 위치하는 세퍼레이터는 표리 모두 접착성 수지용액을 도포, 또 한쪽의 세퍼레이터는 정극에 면하는 쪽에만 접착성 수지용액을 도포하고, 부극의 일단을 일정량 선행해서 라미네이터를 통과한후, 정극 세퍼레이터, 부극을 겹쳐주면서 라미네이터를 통과시켜 띠모양의 적층물을 얻었다.The separator located between the negative electrode and the positive electrode applies an adhesive resin solution to both front and back, and the other separator applies an adhesive resin solution only to the side facing the positive electrode, and passes one end of the negative electrode through a laminator in a predetermined amount. A lamination was obtained by passing the laminator while overlapping the positive electrode separator and the negative electrode.
그후 띠모양의 적층물의 세퍼레이터면에 접착성 수지용액을 도포하고 돌출되어 있는 부극을 접고 계속해서 장원상으로 감아갔다.Then, the adhesive resin solution was apply | coated to the separator surface of strip | belt-shaped laminated body, the protruding negative electrode was folded, and it wound up continuously to the manor shape.
감아올린 장원상의 전지체를 가압하면서 건조하고, 정극 및 부극과 세퍼레이터를 접착한 평판상 권형구조전지를 얻었다.It dried while pressurizing the wound-shaped battery body wound up, and obtained the flat wound structured battery which adhere | attached the positive electrode, the negative electrode, and the separator.
이 전지체를 실시예 1 과 같이 전지특성을 평가하였다.This battery body was evaluated for battery characteristics as in Example 1.
이상 작성한 전극 및 전지의 접착강도 측정결과 및 1C 에서의 충방전의 방전용량을 표1에서 표7에 표시하였다.The adhesive strength measurement results of the electrodes and batteries prepared above and the discharge capacities at charge and discharge at 1C are shown in Tables 1 to 7.
표 1 의 접착성 수지를 변경했을때의 각층 방전전류에 대한 방전용량을 표시한 도면을 도 3 에서 도 4 에 정리하였다.The figure which showed the discharge capacity with respect to each discharge current at the time of changing the adhesive resin of Table 1 was put together in FIG.
실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2 를 비교함으로써, 필러를 접착성 수지용액에 첨가함으로써, 방전용량, 특히 고부하에서의 값이 향상되는 것을 알수 있다.
표 2 에는 알루미나 필러의 평균직경을 변화시켰을때의 결과 및 다시 입자직경이 작은 실리카 필러에 대한 결과를 표시하였다.Table 2 shows the results of changing the average diameter of the alumina filler and again the results of the silica filler having a small particle diameter.
이들 결과를 도 5 에 정리하고, 첨가하는 알루미나 필러의 입경직경을 변화시켰을때의 필강도와 방전용량을 표시하였다.These results are put together in FIG. 5, and the peel strength and discharge capacity at the time of changing the particle diameter of the alumina filler to add are shown.
입지직경이 1㎛이하에서는 필강도는 약간 감소하나, 실용상 문제는 없었다.Although the peel strength decreased slightly when the location diameter was 1 micrometer or less, there was no problem in practical use.
역으로 평균입자직경이 1㎛보다 커지면, 접착성 수지층의 공공체적이 감소하므로, 방전용량이 감소하는 경향이 있는 것을 알았다.Conversely, when the average particle diameter was larger than 1 µm, it was found that the void volume of the adhesive resin layer decreased, so that the discharge capacity tended to decrease.
표 3 에 알루미나 필러의 접착성수지에 대한 비율을 변화시켰을때의 결과를 표시하였다.Table 3 shows the results when the ratio of the alumina filler to the adhesive resin is changed.
이 결과를 공공체적분율에 대한 필강도와 전지용량에 정리한 것을 도 6 에 표시하였다.The results are summarized in peel strength and battery capacity for the volume fraction as shown in FIG. 6.
수지에 대한 필러의 비율을 변화시킴으로써 필러가 형성하는 공공체적중의 접착성수지 비율이 변화하므로 접착성 수지층의 공공체적이 변화한다.By changing the ratio of the filler to the resin, the adhesive resin ratio in the void volume formed by the filler changes, so that the void volume of the adhesive resin layer changes.
이 공공체적분율이 20%이하가 되면 접착성수지층의 이온패스가 감소하므로, 방전용량이 명백하게 저하한다.When the pore volume fraction is 20% or less, the ion path of the adhesive resin layer decreases, so that the discharge capacity is obviously lowered.
역으로 접착강도는 공공체적분율이 증가할수록 저하하는 경향이 있고, 80%이상이 되면 필러의 량이 너무 많으므로 접착성수지의 량이 감소해버리고, 접착강도가 극단적으로 내려가는 것을 알았다.On the contrary, it was found that the adhesive strength tends to decrease as the volume fraction increases, and when it exceeds 80%, the amount of filler is too high, so the amount of adhesive resin decreases, and the adhesive strength decreases extremely.
표 4 에는 형성된 접착성수지층의 두께를 변화시켰을때의 결과를 정리하였다.Table 4 summarizes the results when the thickness of the formed adhesive resin layer is changed.
이 두께에 대한 필강도와 방전용량의 값을 도 7 에 표시하였다.The values of peel strength and discharge capacity for this thickness are shown in FIG. 7.
도포 두께가 10㎛이하에서는, 접착성수지층이 전극과 세퍼레이터의 요철(凹凸)에 의한 극간을 메우고 있기 때문에, 방전용량이 크게 얻어져 있으나, 10㎛를 초과하면 이온패스가 너무 길어지므로, 여기가 저항이 되어버리고 서서히 방전용량이 저하하는 것을 알수 있다.When the coating thickness is 10 µm or less, the adhesive resin layer fills the gap between the electrodes and the separator due to the unevenness, so that the discharge capacity is large, but when the thickness exceeds 10 µm, the ion path becomes too long. It can be seen that the resistance becomes gradually lowered and the discharge capacity gradually decreases.
접착성 수지층의 두께가 약 50㎛가 되면 방전용량의 저하가 대략 50%까지 미치는 것을 알 수 있다.When the thickness of the adhesive resin layer is about 50 µm, it can be seen that the drop of the discharge capacity reaches about 50%.
표 5 에는 필러의 재질을 변화시켰을때의 결과를 표시하였다.Table 5 shows the results when the material of the filler was changed.
이들 여러가지 재질을 사용해도 같은 효과가 있는 것이 표시되었다.The use of these various materials has been shown to have the same effect.
특히 무기화합물, 폴리머에서 효과가 큰 것이 표시되었다.
표 6 에는 2종류의 필러를 혼합시켰을때의 결과를 표시하였다.In Table 6, the result when two types of fillers were mixed is shown.
이와같이 여러가지 조합으로 필러를 혼합시켜도, 같은 효과가 있는 것을 알수 있다.In this way, even if the filler is mixed in various combinations, the same effect can be seen.
특히 도전재를 포함하지 않는 재료에서 효과가 큰것이 표시되었다.In particular, the effect was shown to be large in the material which does not contain a conductive material.
표 7 에는 여러가지 전지구조에서의 전지특성 시험결과를 표시하였다.Table 7 shows the battery characteristic test results for various battery structures.
이와같이 전지구조를 변화시켜도, 양호한 전지특성이 얻게되는 것을 알수 있다.It is understood that even when the battery structure is changed in this way, good battery characteristics can be obtained.
특히 전지체를 여러개의 전극체를 적층한 적층체로 함으로써 고성능이고, 또 전지용량이 큰 전지가 얻어지는 것을 알았다.In particular, it was found that a battery having high performance and a large battery capacity can be obtained by using the battery body as a laminate obtained by stacking several electrode bodies.
본 발명에 의한 전지는 휴대용 전자기기의 2차전지등에 사용되고 전지의 성능향상과 함께 소형,경량화가 가능해진다.The battery according to the present invention is used for secondary batteries of portable electronic devices and the like, and can be miniaturized and reduced in weight with improved battery performance.
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