KR101309075B1 - Electrode assembly, method of manufacturing the same and rechargeable battery using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전극 조립체는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극을 분리시키도록 음극과 양극 둘 다 또는 둘 중 하나에 형성되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제1무기공 고분자 필름층과, 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹층을 포함하며, 양극과 음극 중 하나는 복수의 제1단위 전극셀이 연결 브리지로 연결되고 상기 연결 브리지에 의해 지그재그로 접혀지며, 상기 양극과 음극 중 나머지 하나는 복수의 제2단위 전극셀이 서로 분리되고 제1단위 전극셀 사이에 삽입되도록 하여, 조립공정을 단순화하고, 생산성을 향상시킬 수 있다. The electrode assembly of the present invention includes a cathode, a cathode, and a separator formed on both or both of the cathode and the anode to separate the anode and the cathode, and the separator swells in the electrolyte solution and is capable of conducting electrolyte ions. A first non-porous polymer film layer made of a polymer material, a heat-resistant polymer or a heat-resistant polymer and a swellable polymer, and a porous polymer web layer made of ultra-fine fibers of a mixture of inorganic particles, one of the positive electrode and the negative electrode is a plurality of One unit electrode cell is connected by a connecting bridge and folded in a zigzag by the connecting bridge, and the other one of the positive electrode and the negative electrode allows a plurality of second unit electrode cells to be separated from each other and inserted between the first unit electrode cells, Simplify the assembly process and increase productivity.

Description

전극 조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지{Electrode assembly, method of manufacturing the same and rechargeable battery using the same} Electrode assembly, method of manufacturing the same and secondary battery using the same {Electrode assembly, method of manufacturing the same and rechargeable battery using the same}

본 발명은 전기방사방법을 이용하여 초극세 섬유의 다공성 고분자 웹으로 이루어진 분리막을 양극 또는 음극의 일면 또는 양면에 일체로 연속적으로 형성하고 분리함에 따라 생산성과 안전성 향상을 도모할 수 있는 전극 조립체, 그 제조방법및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것이다. The present invention is an electrode assembly that can improve the productivity and safety by forming and separating the separator consisting of a porous polymer web of ultra-fine fibers in one or both surfaces of the positive electrode or the negative electrode by using an electrospinning method, and the production thereof It relates to a method and a secondary battery using the same.

리튬 이차 전지는 리튬 이온이 양극 및 음극에서 인터칼레이션(intercalation)/디인터칼레이션(deintercalation)될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기 에너지를 생성한다. 리튬 이차 전지는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질을 양극과 음극의 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다. Lithium secondary batteries generate electrical energy by oxidation and reduction reactions when lithium ions are intercalated / deintercalated at the positive and negative electrodes. A lithium secondary battery is prepared by using a material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions as an active material of a positive electrode and a negative electrode, and filling an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode.

리튬 이차 전지는 음극판과 양극판이 세퍼레이터(분리막)를 사이에 두고 일정 형태로 감기거나 적층되는 전극조립체와, 이 전극조립체와 전해액이 수납되는 케이스로 구성된다. The lithium secondary battery comprises an electrode assembly in which a negative electrode plate and a positive electrode plate are wound or laminated in a predetermined form with a separator (separator) therebetween, and a case accommodating the electrode assembly and the electrolyte.

리튬 이차 전지의 세퍼레이터의 기본적인 기능은 양극과 음극을 분리하여 단락을 방지하는 것이며, 나아가 전지반응에 필요한 전해액을 흡입하여 높은 이온전도도를 유지하는 것이 중요하다. 특히, 리튬 이차 전지의 경우에는 전지반응을 저해하는 물질의 이동을 방지하거나 이상이 발생할 때에 안전성을 확보할 수 있는 부가적인 기능이 요구된다. The basic function of the separator of the lithium secondary battery is to prevent short circuit by separating the positive electrode and the negative electrode, and further, it is important to maintain high ionic conductivity by sucking the electrolyte necessary for the battery reaction. In particular, in the case of a lithium secondary battery, an additional function is required to prevent movement of a substance inhibiting the cell reaction or ensure safety when an abnormality occurs.

고에너지 밀도 및 대용량의 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지를 포함하는 이차전지는 상대적으로 높은 작동온도범위를 지녀야 하며, 지속적으로 고율 충방전 상태로 사용될 때 온도가 상승되므로, 이들 전지에 사용되는 세퍼레이터는 보통의 세퍼레이터에서 요구되는 것보다도 높은 내열성과 열 안정성이 요구되고 있다. 또한, 급속 충방전 및 저온에 대응할 수 있는 높은 이온전도도 등 우수한 전지특성을 지녀야 한다. Lithium ion secondary batteries with high energy density and large capacity, secondary batteries including lithium ion polymer batteries should have a relatively high operating temperature range, and the temperature increases when they are continuously used in high rate charge / discharge states. Separators are required to have higher heat resistance and thermal stability than those required by ordinary separators. In addition, it should have excellent cell characteristics such as rapid charge / discharge and high ion conductivity capable of coping with low temperature.

세퍼레이터는 전지의 양극과 음극 사이에 위치하여 절연시키며, 전해액을 유지시켜 이온전도의 통로를 제공하며, 전지의 온도가 지나치게 높아지면 전류를 차단하기 위하여 세퍼레이터의 일부가 용융되어 기공을 막는 폐쇄기능을 갖고 있다.The separator is located between the positive and negative electrodes of the battery and maintains the electrolyte solution to provide the passage of ion conduction. When the temperature of the battery becomes excessively high, a part of the separator melts to block the current, I have.

온도가 더 올라가 분리막이 용융되면 큰 홀이 생겨 양극과 음극 사이에 단락이 발생된다. 이 온도를 단락온도(SHORT CIRCUIT TEMPERATURE)라 하는데, 일반적으로 세퍼레이터는 낮은 폐쇄(SHUTDOWN) 온도와 보다 높은 단락온도를 가져야 한다. When the temperature rises further and the separator melts, a large hole is formed and a short circuit occurs between the anode and the cathode. This temperature is called SHORT CIRCUIT TEMPERATURE. In general, the separator should have a lower SHUTDOWN temperature and a higher short-circuit temperature.

폴리에틸렌 세퍼레이터의 경우 전지의 이상 발열시 150℃ 이상에서 수축하여 전극 부위가 드러나게 되어 단락이 유발될 가능성이 있다. 그러므로, 고에너지 밀도화, 대형화 이차전지를 위하여 폐쇄기능과 내열성을 모두 갖는 것이 매우 중요하다. 즉, 내열성이 우수하여 열 수축이 작고, 높은 이온전도도에 따른 우수한 싸이클 성능을 갖는 세퍼레이터가 필요하다.In the case of a polyethylene separator, there is a possibility that a short circuit may be caused when the abnormal heat of the battery shrinks at 150 ° C or more to expose the electrode portion. Therefore, it is very important to have both a closing function and a heat resistance for a high energy density, large-sized secondary battery. That is, a separator having excellent heat resistance and small heat shrinkage and excellent cycle performance in accordance with high ion conductivity is required.

세퍼레이터로의 재질로는 통상 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 미다공성 고분자막 또는 이들의 다중막이 사용된다. 기존의 세퍼레이터는 다공막층이 시트(sheet) 또는 필름(film) 형상이므로, 내부 단락이나 과충전에 의한 발열에 의해 다공막의 기공 막힘과 함께 시트상 세퍼레이터도 수축하는 결점을 가진다. 따라서 시트상 세퍼레이터가 전지의 내부 발열에 의해 수축이 일어나서 쪼그라들게 되면 세퍼레이터가 줄어들어서 없어진 부분은 양극과 음극이 직접 닿게 되므로 발화, 파열, 폭발에 이르게 된다.As the material for the separator, a polyolefin-based microporous polymer membrane such as polypropylene or polyethylene or a multi-layer thereof is usually used. Conventional separators have the drawback that the porous separator also shrinks due to pore clogging of the porous membrane due to internal short-circuit or heat generation due to overcharging, because the porous membrane layer is in the form of sheet or film. Therefore, when the sheet-like separator shrinks due to internal heat generation of the battery and shrinks, the separator shrinks and the missing portion directly contacts the anode and cathode, resulting in ignition, rupture and explosion.

일본 공개특허 2005-209570에서는 고에너지 밀도화 및 대형화시 충분한 안전성을 확보하기 위하여, 폴리올레핀 세퍼레이터를 내열성 수지에 침지하고 있으나, 폴리올레핀 세퍼레이터의 기공을 막아 리튬이온의 이동을 제한하므로 충방전 특성의 저하가 일어나게 되어 내열성을 확보하였다 하더라도 자동차용과 같은 대용량 전지의 요구에는 많이 못 미치고 있다. 또한, 내열성 수지의 침지로 인해 폴리올레핀 다공막의 기공구조가 막히지 않는다 하더라도, 보편적으로 사용되는 폴리올레핀 세퍼레이터의 기공도는 40% 정도이고 기공크기 또한 수십 nm 크기이므로 대용량 전지를 위한 이온전도도에 한계가 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 2005-209570, the polyolefin separator is immersed in a heat-resistant resin in order to secure sufficient safety at high energy density and size, but the charge and discharge characteristics are reduced because the pore of the polyolefin separator is blocked to limit the movement of lithium ions. Even if the heat resistance is secured, it is far less than the demand for large-capacity batteries such as automobiles. In addition, even if the pore structure of the polyolefin porous membrane is not blocked due to the immersion of the heat resistant resin, the porosity of the commonly used polyolefin separator is about 40% and the pore size is several tens of nm in size, so there is a limit in ion conductivity for a large capacity battery. .

또한, 한국 공개특허 제2004-108525호에는 강도지지체로서 폴리올레핀계 다공성막에 전기방사에 의해 고분자 나노웹을 적층한 복합막으로 이루어진 필름형 분리막이 제안되어 있다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-108525 proposes a film-type separator consisting of a composite membrane in which a polymer nanoweb is laminated by electrospinning on a polyolefin-based porous membrane as a strength support.

더욱이, 한국 공개특허 제2011-35847호에는 폴리올레핀계 다공성막에 무기물 입자를 바인더를 사용하여 코팅한 세퍼레이터가 제안되어 있다.Furthermore, Korean Patent Laid-Open No. 2011-35847 proposes a separator in which inorganic particles are coated on a polyolefin-based porous membrane using a binder.

필름상 세퍼레이터는 과충전시에 전면적인 리튬 덴드라이트(dendrite)가 형성된다. 이는 필름 형상이기 때문에 음극과 필름과의 들뜬 공간이 생기게 되고 음극 안쪽으로 들어가지 못한 리튬 이온이 음극 표면, 즉 음극과 필름과의 들뜬 공간에 쌓이게 되어 리튬 금속상으로 석출되기 때문이다. 리튬이 전면적으로 석출되면 석출된 리튬 덴드라이트가 필름상의 세퍼레이터를 뚫어 양극과 음극이 접촉될 수도 있고, 동시에 리튬 금속과 전해액의 부반응이 진행되고, 이러한 반응에 따른 발열과 가스 발생에 의해 전지가 발화, 폭발하는 문제점이 있다.In the film-like separator, full charge lithium dendrite is formed during overcharging. This is because the film is formed in the excitation space between the negative electrode and the film, and lithium ions that cannot enter the inside of the negative electrode accumulate on the surface of the negative electrode, that is, the excitable space between the negative electrode and the film, and precipitate as a lithium metal phase. When lithium is deposited on the entire surface, the deposited lithium dendrites may penetrate through the separator on the film to contact the positive electrode and the negative electrode, and at the same time, side reaction between lithium metal and the electrolyte proceeds, and the battery ignites due to heat generation and gas generation. There is a problem, exploding.

더욱이, 필름상 세퍼레이터는 폴리올레핀계 필름 세퍼레이터로서 내부 단락시 초기 발열에 의해 손상된 부분에 더하여 그 주변 필름이 계속 수축되거나 용융되어 필름 세퍼레이터가 타서 없어지는 부분이 넓어지게 되므로 더욱 하드(hard)한 쇼트를 발생시킬 수 있다. 즉, 전지의 온도가 외부 열전이 등의 이유로 갑자기 상승할 경우, 세퍼레이터의 미세 통공이 폐쇄됨에도 불구하고 전지의 온도 상승이 일정 시간 계속되어 세퍼레이터의 파손이 생기는 문제점이 있다.Moreover, the film-like separator is a polyolefin-based film separator, in addition to the portion damaged by the initial heat generation during internal short circuit, the peripheral film is continuously contracted or melted, and the portion where the film separator burns out becomes wider. Can be generated. That is, when the temperature of the battery suddenly rises due to external heat transfer or the like, there is a problem that the temperature rise of the battery continues for a certain time and the breakage of the separator occurs even though the micropores of the separator are closed.

또한, 고밀도 활물질층에 의해 전지가 고용량화되어 극판의 밀도가 높아지게 되면 극판에 전해액이 스며들지 않아 전지의 주액 속도가 느려지거나 필요한 전해액량 만큼 주액이 되지 못하는 문제점이 있다.In addition, when the battery is increased in capacity by the high-density active material layer and the density of the electrode plate is increased, electrolyte solution does not penetrate the electrode plate, and thus, the rate of pouring of the battery is slowed or the amount of the electrolyte solution is not obtained.

더불어, 전지의 고용량화에 따라 이차 전지에서 단시간에 많은 전류가 흐르는 경우, 세퍼레이터의 미세 통공이 폐쇄되어도 전류 차단에 의해 전지의 온도가 낮아지기 보다는 이미 발생된 열에 의해 세퍼레이터의 용융이 계속되어 세퍼레이터의 파손에 의한 내부 단락이 발생할 가능성이 커지는 문제점이 있다.In addition, when a large amount of current flows in the secondary battery in a short time due to the high capacity of the battery, even if the micropores of the separator are closed, the separator continues to melt due to heat generated rather than lowering the temperature of the battery due to the current blocking. There is a problem that the possibility of occurrence of an internal short circuit increases.

한편, 국제공개 WO 2001/89022호에는 초극세 섬유상의 다공성 고분자 분리막을 포함하는 리튬이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 다공성 고분자 분리막이 하나 이상의 고분자를 용융시키거나 또는 하나 이상의 고분자를 유기 용매에 용해시켜 얻어진 용융 고분자 또는 고분자 용액을 전하유도 방사장치(electrospinning machine)의 배럴(barrel)에 투입한 후, 용융 고분자 또는 고분자 용액을 기판 상에 노즐을 통하여 전하유도 방사시켜 다공성 분리막을 형성시키는 방법이 개시되어 있다. On the other hand, International Publication No. WO 2001/89022 relates to a lithium secondary battery comprising a superfine fibrous porous polymer separator and a method for manufacturing the same, wherein the porous polymer separator melts one or more polymers or dissolves one or more polymers in an organic solvent. A method of forming a porous separator by injecting a molten polymer or a polymer solution obtained by the method into a barrel of an electrospinning machine, and then injecting the molten polymer or a polymer solution through a nozzle onto a substrate to form a porous separator It is.

또한, 상기 다공성 고분자 분리막은 하나 이상의 고분자를 유기 용매에 용해시킨 고분자 용액을 전기방사(electrospinning)에 의해 50㎛ 두께로 제조한 후, 리튬이차전지를 제조하기 위하여 음극과 양극 사이에 다공성 고분자 분리막을 삽입하여 라미네이션으로 일체화시키고 있다.In addition, the porous polymer membrane is prepared by the electrospinning of a polymer solution in which at least one polymer is dissolved in an organic solvent to a thickness of 50㎛, to form a porous polymer membrane between the negative electrode and the positive electrode to produce a lithium secondary battery It is inserted and integrated into lamination.

또한, 한국 공개특허 제2008-13208호에는 내열성 초극세 섬유상 분리막 및 그 제조 방법과, 이를 이용한 이차전지가 개시되어 있으며, 내열성 초극세 섬유상 분리막은 전기방사(ELECTROSPINNING) 방법에 의해 제조되며, 융점이 180℃ 이상이거나 융점이 없는 내열성 고분자 수지의 초극세 섬유로 이루어지거나, 혹은 내열성 고분자 수지의 초극세 섬유와 함께 전해액에 팽윤이 가능한 고분자 수지의 초극세 섬유상으로 이루어져 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-13208 discloses a heat-resistant ultra-fine fibrous separator and a manufacturing method thereof, and a secondary battery using the same. The heat-resistant ultra-fine fibrous separator is manufactured by an electrospinning method and has a melting point of 180 ° C. It consists of ultrafine fibers of a heat resistant polymer resin having no abnormalities or melting points, or ultrafine fibers of a polymer resin capable of swelling in an electrolyte solution together with ultrafine fibers of a heat resistant polymer resin.

또한, 상기 공개특허 제2008-13208호에서는 분리막에 기계적 특성, 이온전도도 및 전기 화학적 특성을 향상시키기 위하여 TiO2 등의 무기 첨가제를 1-95중량% 함유하는 것을 제안하고 있다.In addition, the Patent Publication No. 2008-13208 proposes to contain 1-95% by weight of an inorganic additive such as TiO 2 in order to improve mechanical properties, ion conductivity and electrochemical properties in the separator.

그러나, 무기 첨가제는 방사용액에 다량 함유되는 경우 분산도가 떨어져서 방사가 불가능한 문제를 안고 있으며, 고분자 물질과 함께 방사되는 경우 오히려 방사된 섬유에서 불순물로 작용하기 때문에 강도를 떨어뜨리는 문제가 있다. However, when the inorganic additive is contained in a large amount of spinning solution, there is a problem in that the spinning is impossible due to the dispersibility, and when it is spun together with the polymer material, the strength of the inorganic additive is lowered because it acts as an impurity in the spun fiber.

종래에 일본 공개특허 제2005-209570호 및 한국 공개특허 제2004-108525호 등에 제시된 폴리올레핀계 필름형 세퍼레이터나 한국 공개특허 제2008-13208호 등에 제시된 나노섬유 웹으로 이루어진 필름형 분리막은 전극과 분리된 상태로 제조된 후 양극과 음극 사이에 삽입된 상태로 제조가 이루어짐에 따라 조립 생산성이 낮은 문제가 있다.Conventionally, film separators made of polyolefin-based film separators, such as those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-209570 and 2004-108525, or nanofiber webs disclosed in Korean Patent Application No. 2008-13208, are separated from electrodes. There is a problem that the assembly productivity is low as the manufacture is made in a state inserted between the positive electrode and the negative electrode after being manufactured in a state.

즉, 필름형 분리막을 양극과 음극 사이에 삽입하여 조립시에 높은 얼라인 정밀도가 요구되고, 제조과정이 번잡하며 충격이 가해졌을 때 전극이 밀려서 단락이 유발되는 단점이 존재한다.That is, high alignment accuracy is required at the time of assembly by inserting the film separator between the positive electrode and the negative electrode, and the manufacturing process is complicated and there is a disadvantage that the short circuit is caused by the electrode being pushed when an impact is applied.

특히, 전기자동차용 대용량 전지를 구성하기 위하여 다수의 단위 셀을 적층형으로 적층할 때 바이 셀(bicell) 또는 풀셀(full cell)을 긴 길이의 연속적인 분리필름을 사용하여 폴딩한 구조의 스택-폴딩형 구조를 채용하는 경우 조립공정이 복잡하고, 전해액의 함침시 젖음성이 떨어져서 전해액의 함침공정이 장시간 요구되는 단점을 가지고 있다. In particular, in order to form a large capacity battery for an electric vehicle, when stacking a plurality of unit cells in a stack type, a stack-folding structure in which a bicell or a full cell is folded using a continuous separation film of a long length In the case of adopting a mold structure, the assembly process is complicated, and the wettability is poor when the electrolyte is impregnated, so that the electrolyte impregnation process is required for a long time.

한편, 스택형 전극 조립체의 낮은 젖음성과 충격에 의한 전극 밀림 현상을 해결하고자 한국 공개특허 제2007-114412호에는 전극조립체의 측면을 감싸는 분리필름의 해당 부위에 전해액의 출입을 용이하게 하는 다수의 관통구를 형성한 기술이 제안되어 있다.On the other hand, in order to solve the electrode slid due to the low wettability and impact of the stacked electrode assembly, Korean Patent Laid-Open No. 2007-114412 discloses a plurality of penetrations to facilitate the access of the electrolyte to the corresponding portion of the separation film surrounding the side of the electrode assembly. The technique which formed the sphere is proposed.

또한, 이러한 스택형 또는 스택-폴딩형 전극 조립은 전극과 분리막 사이의 접착력이 낮아서 전극과 분리막 사이의 계면 저항이 높으며, 음극과 필름형 분리막 사이의 들뜬 공간에 리튬 덴드라이트가 석출되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, such a stack type or stack-fold type electrode assembly has a low adhesion between the electrode and the separator, resulting in a high interface resistance between the electrode and the separator, and a problem of precipitation of lithium dendrite in the excited space between the cathode and the film separator. Can be.

더욱이, 한국 공개특허 제2010-72532호에는 전극판에 셧다운 고분자층과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층을 전기 방사하여 열 수축 억제 고분자층을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 상기 공개특허 제2010-72532호에서는 전극판의 일측면에 서로 다른 특성을 가지는 2종 이상의 고분자를 순차적으로 전기 방사하여 다층 구조의 분리막을 일체로 형성하는 것을 제안할 뿐 전극판에 분리막이 일체로 형성된 전극 조립체를 연속적으로 대량 생산하는 기술은 제시하지 않았다.Furthermore, Korean Patent Laid-Open No. 2010-72532 proposes a technique for forming a heat shrink suppressing polymer layer by electrospinning a shutdown polymer layer and a polyethylene terephthalate (PET) layer on an electrode plate. However, the Patent Publication No. 2010-72532 proposes to integrally form two or more kinds of separators by electrospinning two or more polymers having different characteristics on one side of the electrode plate, thereby forming the separator on the electrode plate. No technique has been proposed for the continuous mass production of integrally formed electrode assemblies.

또한, 한국 공개특허 제2000-53776호에는 회전되는 도체 회전판의 표면위에 복수의 전극을 고정시키고, 상부로부터 고분자 용액을 분사하기 위한 적어도 하나 이상의 노즐을 배치하며, 노즐에 전압을 인가하는 것에 의해 전극상에 고분자막을 형성하는 기술을 제안하고 있으나, 연속된 다수의 전극을 저렴하게 생산할 수 있는 기술은 제시하지 않았다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-53776 fixes a plurality of electrodes on a surface of a rotating rotor plate, and arranges at least one nozzle for injecting a polymer solution from the top, and applies the voltage to the nozzles. Although a technique for forming a polymer film on the substrate has been proposed, a technique for inexpensively producing a plurality of continuous electrodes has not been presented.

일본 공개특허 2005-209570Japanese Laid-Open Patent 2005-209570 한국 공개특허 제2004-108525호Korean Patent Publication No. 2004-108525 한국 공개특허 제2011-35847호Korean Patent Publication No. 2011-35847 국제공개 WO 2001/89022호International Publication WO 2001/89022 한국 공개특허 제2008-13208호Korean Laid-Open Patent No. 2008-13208 일본 공개특허 제2005-209570호Japanese Patent Laid-Open No. 2005-209570 한국 공개특허 제2004-108525호Korean Patent Publication No. 2004-108525 한국 공개특허 제2010-72532호Korean Unexamined Patent Publication No. 2010-72532 한국 공개특허 제2000-53776호Korean Laid-Open Patent No. 2000-53776

본 발명의 목적은 스트립형 전극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 또는 양극 활물질이 코팅된 전극 스트립을 스텝-바이-스탭 방식으로 타발 성형하여 다수의 단위 전극셀을 형성하고, 이어서 다공성 나노섬유 웹으로 이루어진 분리막을 다수의 단위 전극셀의 일면 또는 양면에 연속적으로 형성한 후, 순차적으로 단위 전극셀을 분리하는 인-라인(in-line) 방식으로 다수의 단위 전극셀을 연속 생산할 수 있는 전극 조립체, 그의 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to form a plurality of unit electrode cells by punch-molding an electrode strip coated with a negative electrode or a positive electrode active material on one or both surfaces of a strip-shaped electrode current collector in a step-by-step manner, and then forming a porous nanofiber web. An electrode assembly capable of continuously producing a plurality of unit electrode cells in an in-line manner in which separators formed on one surface or both surfaces of the plurality of unit electrode cells are sequentially formed, and then sequentially separating the unit electrode cells; There is provided a method of manufacturing the same and a secondary battery using the same.

본 발명의 다른 목적은 스트립형 전극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 또는 양극 활물질이 코팅된 전극 스트립을 프로그래시브 장비를 이용하여 스텝-바이-스탭 방식으로 타발 성형하여 다수의 단위 전극셀을 연속 생산할 수 있는 전극 조립체, 그의 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to continuously mold a plurality of unit electrode cells by punch-molding an electrode strip coated with a negative electrode or a positive electrode active material on one or both surfaces of a strip-type electrode current collector in a step-by-step manner using progressive equipment. The present invention provides an electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a secondary battery using the same.

본 발명의 다른 목적은 전기방사방법으로 음극 또는 양극이나 음극과 양극의 양면을 분리막으로 둘러싸도록 형성함에 의해 분리막이 일체로 형성된 음극 및 양극을 단순히 적층하여 셀 조립이 이루어질 수 있어 조립성과 양산성이 우수한 전극 조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to form a cell assembly by simply stacking the negative electrode and the positive electrode and the positive electrode formed by the separator by integrally forming the cathode or the positive electrode or both sides of the negative electrode and the positive electrode by the electrospinning method, the assembly and mass production The present invention provides an excellent electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a secondary battery using the same.

본 발명의 다른 목적은 무기공의 고분자 필름을 음극의 표면에 직접 전기방사하여 음극 표면에 밀착 형성함에 의해 덴드라이트 형성을 억제할 수 있어 안정성 향상을 도모할 수 있는 전극 조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 데 있다Another object of the present invention is to electrodeposit the polymer film of the inorganic pores directly on the surface of the negative electrode to form a close contact with the surface of the negative electrode can be suppressed dendrite formation to improve the stability of the electrode assembly, its manufacturing method and the same It is to provide the used secondary battery

본 발명의 다른 목적은 단위 전극셀들 사이가 이어지도록 타발 성형하고, 단위 전극셀들을 Z 폴딩 방식으로 적층함으로써, 조립공정을 단순화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 전극 조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to punch-molded so that the unit electrode cells are connected to each other, and by stacking the unit electrode cells in a Z-folding manner, an electrode assembly that can simplify the assembly process and improve productivity, and a method of using the same It is to provide a secondary battery.

본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전극 조립체는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극을 분리시키도록 음극과 양극 둘 다 또는 둘 중 하나에 형성되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제1무기공 고분자 필름층과, 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹층을 포함하며, 양극과 음극 중 하나는 복수의 제1단위 전극셀이 연결 브리지로 연결되고 상기 연결 브리지에 의해 지그재그로 접혀지며, 상기 양극과 음극 중 나머지 하나는 복수의 제2단위 전극셀이 서로 분리되고 제1단위 전극셀 사이에 삽입되어 적층되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electrode assembly of the present invention comprises a separator formed on both or both of the positive electrode and the negative electrode and the positive electrode and the negative electrode to separate the positive electrode and the negative electrode, the separator is made of swelling in the electrolyte solution It comprises a first porous polymer film layer made of a polymer material capable of conducting electrolyte ions, and a porous polymer web layer made of ultra-fine fibers of a mixture of heat-resistant polymers or heat-resistant polymers and swellable polymers, and inorganic particles. One of the cathodes has a plurality of first unit electrode cells connected by a connecting bridge and zigzag folded by the connecting bridge, and the other one of the anode and the cathode has a plurality of second unit electrode cells separated from each other and a first unit electrode. It is characterized by being inserted between the cells and stacked.

본 발명의 전극 조립체 제조방법은 스트립형 전극 집전체의 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하여 전극 스트립을 형성하는 제1단계와, 상기 전극 스트립을 연속하여 이송하면서 순차적인 제1블랭킹(blanking)을 실시하여 연결 브리지로 연결된 다수의 단위 전극셀을 형성하는 제2단계와, 상기 다수의 단위 전극셀을 연속적으로 이송하면서 양면에 분리막을 형성하는 제3단계와, 상기 분리막이 형성된 다수의 단위 전극셀에 제2블랭킹(blanking)을 실시하여 다수의 단위 전극셀을 전극 스트립으로부터 분리하고, 단위 전극셀 중 제1단위 전극셀의 연결 브리지는 연결된 상태를 유지하고, 제2단위 전극셀의 연결 브리지는 절단하는 제4단계와, 상기 제1단위 전극셀은 연결 브리지에 의해 지그재그로 접혀지고, 제2단위 전극셀을 제1단위 전극셀들 사이에 삽입하여 제1전극셀과 제2전극셀을 교대로 적층하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the electrode assembly manufacturing method of the present invention, a first step of forming an electrode strip by coating an electrode active material layer on at least one surface of a strip-shaped electrode current collector, and sequential first blanking while continuously transporting the electrode strip. Performing a second step of forming a plurality of unit electrode cells connected by a connection bridge; and a third step of forming a separator on both surfaces while continuously transferring the plurality of unit electrode cells; and a plurality of unit electrode cells in which the separator is formed. The second blanking is performed to separate a plurality of unit electrode cells from the electrode strip, and the connection bridges of the first unit electrode cells of the unit electrode cells remain connected, and the connection bridges of the second unit electrode cells In a fourth step of cutting, the first unit electrode cells are folded in a zigzag by a connecting bridge, and a second unit electrode cell is inserted between the first unit electrode cells. And a fifth step of alternately stacking the first electrode cell and the second electrode cell.

상기한 바와 같이, 본 발명의 전극 조립체는 스트립형 전극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 또는 양극 활물질이 코팅된 전극 스트립을 스텝-바이-스탭 방식으로 타발 성형하여 다수의 단위 전극셀을 형성하고, 이어서 다공성 나노섬유 웹으로 이루어진 분리막을 다수의 단위 전극셀의 일면 또는 양면에 연속적으로 형성한 후, 순차적으로 단위 전극셀을 분리하는 인-라인(in-line) 방식으로 다수의 단위 전극셀을 연속 생산할 수 있는 장점이 있다.As described above, the electrode assembly of the present invention forms a plurality of unit electrode cells by punch-molding an electrode strip coated with a negative electrode or a positive electrode active material on one or both surfaces of a strip-type electrode current collector in a step-by-step manner. Subsequently, a separator made of a porous nanofiber web is continuously formed on one or both sides of the plurality of unit electrode cells, and the plurality of unit electrode cells are continuously connected in an in-line manner to sequentially separate the unit electrode cells. There is an advantage to produce.

또한, 본 발명의 전극 조립체는 스트립형 전극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 또는 양극 활물질이 코팅된 전극 스트립을 프로그래시브 장비를 이용하여 스텝-바이-스탭 방식으로 타발 성형하여 다수의 단위 전극셀을 연속 생산할 수 있는 장점이 있다.In addition, the electrode assembly of the present invention a plurality of unit electrode cells by punching the electrode strip coated with the negative electrode or the positive electrode active material on one side or both sides of the strip-type electrode current collector in a step-by-step manner using progressive equipment It has the advantage of producing continuous.

또한, 본 발명의 전극 조립체 제조방법은 전기방사방법으로 음극 또는 양극이나 음극과 양극의 양면을 분리막으로 둘러싸도록 형성함에 의해 분리막이 일체로 형성된 음극 및 양극을 단순히 적층하여 셀 조립이 이루어질 수 있어 조립성과 양산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the electrode assembly manufacturing method of the present invention by assembling the negative electrode or the positive electrode or the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode and the positive electrode can be assembled by simply stacking There is an advantage to improve performance and mass production.

또한, 본 발명의 전극 조립체 제조방법은 무기공의 고분자 필름을 음극의 표면에 직접 전기방사하여 음극 표면에 밀착 형성함에 의해 덴드라이트 형성을 억제할 수 있어 안정성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.In addition, the electrode assembly manufacturing method of the present invention can suppress the formation of the dendrite by forming a polymer film of the inorganic pores directly on the surface of the negative electrode to be in close contact with the surface of the negative electrode has the advantage that can improve the stability.

또한 본 발명의 전극 조립체는 단위 전극셀들 사이가 이어지도록 타발 성형하고, 단위 전극셀들을 Z 폴딩 방식으로 적층함으로써, 조립공정을 단순화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the electrode assembly of the present invention is punched and formed so as to be connected between the unit electrode cells, and by stacking the unit electrode cells in a Z-folding method, there is an advantage that can simplify the assembly process and improve the productivity.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1단위 전극셀을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2단위 전극셀을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 조립체의 적층된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 조립체의 적층된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전극 조립체의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 연속적인 블랭킹 방법을 이용한 단위 전극셀 제조공정을 설명하기 위한 제조장치의 평면도이다.
도 10은 도 9의 단위 전극셀 블랭킹 공정을 설명하기 위한 제조장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly according to a second exemplary embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an electrode assembly according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating a first unit electrode cell of the present invention.
5 is a plan view illustrating a second unit electrode cell of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a stacked state of an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a stacked state of an electrode assembly according to a second exemplary embodiment of the present invention.
8 is a process flowchart showing a method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention.
9 is a plan view of a manufacturing apparatus for explaining a unit electrode cell manufacturing process using a continuous blanking method according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the manufacturing apparatus for explaining the unit electrode cell blanking process of FIG. 9.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 is a first and second embodiment of the present invention It is a top view which shows the electrode assembly which concerns on an example.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 전극 조립체(10)는 크게 음극(1)과 양극(2)을 포함한다. 1 to 3, the electrode assembly 10 according to the present invention largely includes a cathode 1 and an anode 2.

상기 음극(1)은 양극(2)과 대향하여 배치되며 바이셀을 형성하도록 음극 집전체(11)의 양면에 형성된 한 쌍의 음극 활물질층(13a,13b)을 구비하고 있다. 그러나 음극(1)은 풀셀을 형성하도록 음극 집전체(11)의 일면에 형성된 음극 활물질층(13a,13b)을 구비할 수 있다.The negative electrode 1 is disposed to face the positive electrode 2 and includes a pair of negative electrode active material layers 13a and 13b formed on both sides of the negative electrode current collector 11 to form a bicell. However, the negative electrode 1 may include negative electrode active material layers 13a and 13b formed on one surface of the negative electrode current collector 11 to form a full cell.

상기 양극(2)은 바이셀을 형성하도록 양극 집전체(21)의 양면에 형성된 양극 활물질층(23a,23b)을 구비하고 있다. 그러나, 상기 양극(2)은 풀셀을 형성하도록 양극집전체(21)의 일면에 형성된 양극 활물질층(23a;23b)을 구비할 수 있다. The positive electrode 2 includes positive electrode active material layers 23a and 23b formed on both surfaces of the positive electrode current collector 21 to form a bicell. However, the positive electrode 2 may include positive electrode active material layers 23a and 23b formed on one surface of the positive electrode current collector 21 to form a full cell.

상기 양극 활물질층(23a,23b)은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiNiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, V2O5, V6O13 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2(0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이금속 산화물을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 양극 활물질 이외에도 다른 종류의 양극 활물질을 사용하는 것도 물론 가능하다. The cathode active material layers 23a and 23b include a cathode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Representative examples of the cathode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNiCoO 2 , and LiMnO 2. , LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 , V 6 O 13 or LiNi 1-xy Co x M y O 2 (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, M is Al Lithium-transition metal oxides such as metals such as Sr, Mg, and La. However, in the present invention, it is of course possible to use other types of positive electrode active materials in addition to the positive electrode active material.

상기 음극 활물질층(13,13a)은 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기 음극 활물질로 종류가 한정되는 것은 아니다. The negative electrode active material layers 13 and 13a include a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions, and the negative electrode active material may be crystalline or amorphous carbon, carbon fiber, or carbon based carbon composite. It may be selected from the group consisting of a negative electrode active material, tin oxide, lithiated thereof, lithium, lithium alloys and mixtures thereof. However, the present invention is not limited to the type of the negative electrode active material.

상기 음극(1) 및 양극(2)은 적당량의 활물질, 도전제, 결합제 및 유기 용매를 혼합하여 슬러리를 제조한 다음, 음극 및 양극 집전체(11,21)로서 구리 또는 알루미늄 박판 등의 양면에 제조된 슬러리를 캐스팅하고, 건조 및 압연하여 얻어질 수 있다. The negative electrode 1 and the positive electrode 2 are prepared by mixing an appropriate amount of an active material, a conductive agent, a binder, and an organic solvent to prepare a slurry, and then, as the negative electrode and the positive electrode current collectors 11 and 21, on both sides of a copper or aluminum sheet or the like. It can be obtained by casting the prepared slurry, drying and rolling.

예를 들어, 양극은 활물질, 도전제, 결합제로서 LiCoO2, 수퍼-P 카본, PVdF로 구성된 슬러리를 알루미늄 호일에 캐스팅하여 사용하고, 음극으로는 MCMB(mesocarbon microbeads), 수퍼-P 카본, PVdF로 구성된 슬러리를 알루미늄 호일에 캐스팅하여 사용할 수 있다. 상기 양극과 음극에 있어서, 슬러리를 각각 캐스팅한 후, 입자 간 및 금속 호일과의 접착력을 증대시키기 위하여 롤 프레싱을 실시하는 것이 바람직하다.For example, a positive electrode is formed by casting a slurry composed of LiCoO 2 , Super-P carbon, and PVdF as an active material, a conductive agent, and a binder on an aluminum foil, and using a negative electrode such as MCMB (mesocarbon microbeads), Super- The constructed slurry can be cast on an aluminum foil. In each of the positive electrode and the negative electrode, it is preferable to carry out roll pressing to increase the adhesive force between the particles and the metal foil after each slurry is cast.

상기 음극(1)의 표면에 다층 구조로 형성되는 분리막(3a,3b)은 상기 음극 활물질층(13a,13b)을 커버하도록 각각 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자로 이루어지는 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)과, 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자의 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)으로 이루어진다.Separation membranes 3a and 3b having a multi-layer structure on the surface of the negative electrode 1 are formed of a polymer that swells in an electrolyte solution to cover the negative electrode active material layers 13a and 13b, respectively, and is made of a polymer capable of conducting electrolyte ions. Inorganic-porous polymer film layers 31a, 31b, heat-resistant polymers or heat-resistant polymers and swellable polymers, and inorganic-containing porous polymer web layers 33a, 33b made of ultrafine fibers in a mixture of inorganic particles.

상기 분리막(3a,3b)은 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b) 대신에 팽윤성 고분자를 전기방사하여 얻어지는 다공성 고분자 웹을 사용하는 것도 가능하다. 상기 다공성 고분자 웹은 예를 들어, 팽윤성 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 음극 활물질층 위에 전기방사하여 초극세 섬유로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 상기 고분자(예를 들어, PVDF)의 융점 보다 낮은 온도에서 다공성 고분자 웹을 캘린더링함에 의해 다공성 고분자 웹층이 얻어진다.The separators 3a and 3b may be porous polymer webs obtained by electrospinning swellable polymers instead of the first inorganic porous polymer film layers 31a and 31b. For example, the porous polymer web may be prepared by dissolving a swelling polymer in a solvent to form a spinning solution, then spinning the spinning solution onto the negative electrode active material layer to form a porous polymer web made of microfine fibers, , PVDF), the porous polymer web is calendered at a temperature lower than the melting point of the porous polymer web.

상기 음극(1)에서 음극 활물질층(13a,13b)을 커버하도록 형성되는 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자, 예를 들어, PVDF(폴리비닐리덴플루오라이드), PEO(Poly-Ethylen Oxide), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)은 상기 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 상기 음극 활물질층 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 상기 고분자의 융점 보다 낮은 온도에서 다공성 고분자 웹을 열처리하거나 캘린더링을 실시함에 의해 무기공의 고분자 필름층(31a,31b)이 얻어진다.The first inorganic porous polymer film layers 31a and 31b formed to cover the negative electrode active material layers 13a and 13b in the negative electrode 1 are swelled in the electrolyte and polymers capable of conducting electrolyte ions, for example, Polyvinylidene fluoride (PVDF), Poly-Ethylen Oxide (PEO), polymethyl methacrylate (PMMA), or Thermoplastic Poly Urethane (TPU) can be used. In addition, the first inorganic filler polymer film layers 31a and 31b are formed by dissolving the polymer in a solvent to form a spinning solution, and then spinning solution is electrospun onto the negative active material layer to form a porous polymer web of ultrafine fibrous phase , The polymeric film layers 31a and 31b of the inorganic porous material are obtained by heat-treating or calendering the porous polymeric web at a temperature lower than the melting point of the polymer.

상기 열처리 공정에서 열처리 온도가 고분자의 융점보다 다소 낮은 온도에서 실시할 수 있는 것은 고분자 웹에 용매가 잔존하고 있기 때문이며, 또한 열처리에 의해 고분자 웹이 완전히 녹는 것을 막으면서 무기공 필름을 형성하도록 하기 위함이다.The reason why the heat treatment temperature can be performed at a temperature slightly lower than the melting point of the polymer is that the solvent remains in the polymer web and the inorganic web film is formed while the polymer web is completely melted by the heat treatment to be.

상기와 같이 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 재료로 이루어진 무기공 고분자 필름층(31a,31b)을 음극 활물질층(13a,13b)의 표면에 직접 전기방사하여 음극 활물질층(13a,13b)에 밀착 형성하면, 전해액에 의해 팽윤이 이루어지면서 리튬 이온의 전도를 유지하면서도 음극 활물질층(13a,13b)과 필름 사이의 공간 형성을 차단하여 리튬 이온이 쌓여서 리튬 금속으로 석출되는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 음극(1)의 표면에 덴드라이트 형성을 억제할 수 있어 안전성 향상을 도모할 수 있다.The inorganic polymer film layers 31a and 31b made of a material capable of swelling the electrolyte solution and capable of conducting electrolyte ions are electrospun directly on the surfaces of the negative electrode active material layers 13a and 13b to form the negative electrode active material layers 13a and 13b, 13b, swelling is caused by the electrolytic solution, thereby preventing the formation of spaces between the negative electrode active material layers 13a, 13b and the film while maintaining the conduction of lithium ions, thereby preventing lithium ions from accumulating and precipitating into lithium metal can do. As a result, formation of dendrites on the surface of the negative electrode 1 can be suppressed, and safety can be improved.

상기 제1무기공 고분자 필름층(31a,31b) 위에 형성되는 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)은 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자의 혼합물을 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 제1무기공 고분자 필름층(31a,31b) 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 얻어진 다공성 고분자 웹을 고분자의 융점 이하의 온도에서 캘린더링하여 형성된다.The inorganic-containing porous polymer web layers 33a and 33b formed on the first inorganic porous film layers 31a and 31b dissolve a mixture of a heat resistant polymer or a heat resistant polymer and a swellable polymer and inorganic particles in a solvent to form a spinning solution. Thereafter, the spinning solution is electrospun on the first non-porous polymer film layers 31a and 31b to form a porous polymer web made of ultra-fine fibrous, and the obtained porous polymer web is formed by calendering at a temperature below the melting point of the polymer. .

상기 무기물 입자는 Al2O3, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6 및 이들의 각 혼합물 중에서 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다. The inorganic particles are Al 2 O 3 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiAlO 2 , SiO 2 , SiO, SnO , SnO 2 , PbO 2 , ZnO, P 2 O 5 , CuO, MoO, V 2 O 5 , B 2 O 3 , Si 3 N 4 , CeO 2 , Mn 3 O 4 , Sn 2 P 2 O 7 , Sn 2 B 2 O 5, Sn 2 BPO 6 and can be used at least one member selected from among those of the respective mixtures.

상기 혼합물이 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와 무기물 입자로 이루어지는 경우, 무기물 입자의 함량은 무기물 입자의 크기가 10 내지 100nm 사이일 때 혼합물 전체에 대하여 10 내지 25 중량% 범위로 함유하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 무기물 입자를 10 내지 20 중량% 범위로 함유하며 크기가 15 내지 25nm 범위인 것이 좋다.When the mixture consists of a heat resistant polymer or a heat resistant polymer and a swellable polymer and inorganic particles, the content of the inorganic particles is preferably contained in the range of 10 to 25% by weight based on the total mixture when the size of the inorganic particles is between 10 and 100 nm. . More preferably, the inorganic particles are contained in the range of 10 to 20 wt%, and the size is in the range of 15 to 25 nm.

또한, 상기 혼합물이 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와 무기물 입자로 이루어지는 경우, 내열성 고분자와 팽윤성 고분자는 5:5 내지 7:3 범위의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하며, 6:4인 경우가 더욱 바람직하다. 이 경우, 상기 팽윤성 고분자는 섬유간의 결합을 도와주는 바인더 역할로 첨가된다.In addition, when the mixture consists of a heat resistant polymer, a swellable polymer and inorganic particles, the heat resistant polymer and the swellable polymer are preferably mixed in a weight ratio of 5: 5 to 7: 3, and more preferably 6: 4. In this case, the swellable polymer is added as a binder to help bond between the fibers.

내열성 고분자와 팽윤성 고분자의 혼합비가 중량비로 5:5보다 작은 경우 내열성이 떨어져서 요구되는 고온 특성을 갖지 못하며, 혼합비가 중량비로 7:3보다 큰 경우 강도가 떨어지고 방사 트러블이 발생하게 된다.When the mixing ratio of the heat resistant polymer and the swellable polymer is less than 5: 5 by weight, the heat resistance is poor and does not have the required high temperature characteristics. When the mixing ratio is larger than 7: 3 by weight, the strength drops and the radiation trouble occurs.

본 발명에서 사용 가능한 내열성 고분자 수지는 전기방사를 위해 유기용매에 용해될 수 있고 융점이 180℃ 이상인 수지로서, 예를 들어, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다. The heat resistant polymer resin usable in the present invention is a resin that can be dissolved in an organic solvent for electrospinning and has a melting point of 180 ° C. or higher, for example, polyacrylonitrile (PAN), polyamide, polyimide, polyamideimide, Aromatic polyesters such as poly (meth-phenylene isophthalamide), polysulfones, polyetherketones, polyethylene terephthalates, polytrimethylene terephthalates, polyethylene naphthalates, and the like, polytetrafluoroethylene, polydiphenoxyphosphazenes Polyphosphazenes, such as poly {bis [2- (2-methoxyethoxy) phosphazene]}, polyurethane copolymers including polyurethanes and polyetherurethanes, cellulose acetates, cellulose acetate butyrates, cellulose acetate pros Cypionate and the like can be used.

본 발명에 사용 가능한 팽윤성 고분자 수지는 전해액에 팽윤이 일어나는 수지로서 전기 방사법에 의하여 초극세 섬유로 형성 가능한 것으로, 예를 들어, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. The swellable polymer resin usable in the present invention is a resin that swells in an electrolyte and can be formed into ultrafine fibers by electrospinning. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), poly (vinylidene fluoride-co-hexa) Fluoropropylene), perfuluropolymer, polyvinylchloride or polyvinylidene chloride and copolymers thereof and polyethylene glycol derivatives including polyethylene glycol dialkyl ether and polyethylene glycol dialkyl ester, poly (oxymethylene-oligo- Oxyethylene), polyoxides including polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyvinylacetate, poly (vinylpyrrolidone-vinylacetate), polystyrene and polystyrene acrylonitrile copolymers, polyacrylonitrile methyl methacrylate copolymers Polyacrylic containing Casting reel can be given to the copolymer, polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate copolymers and mixtures thereof.

도 1에 도시된 제1실시예에서는 음극(1)의 표면에 다층 구조의 분리막(3a,3b)이 형성되어 있다. 그러나, 상기 분리막(3a,3b)은 음극(1) 대신에 양극(2)의 표면에 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 바람직하게는 양극(2)의 표면에 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33: 33a,33b)이 먼저 형성되고, 제1 무기공 고분자 필름층(31: 31a,31b)이 다공성 고분자 웹층(33: 33a,33b)의 표면에 형성되는 것이 음극(1)과의 조립시에 쉽게 밀착이 이루어지게 된다.In the first embodiment shown in FIG. 1, the separators 3a and 3b having a multilayer structure are formed on the surface of the cathode 1. However, the separators 3a and 3b may be formed on the surface of the anode 2 instead of the cathode 1. In this case, it is preferable that inorganic porous polymer web layers 33 (33a and 33b) are formed first on the surface of the anode 2 and the first inorganic polymer film layers 31 (31a and 31b) are formed on the porous polymer web layer 33 : 33a and 33b are easily adhered to each other when they are assembled with the negative electrode 1.

제1실시예에서는 2층 구조 분리막(3a,3b)이 음극(1) 또는 양극(2)의 어느 한쪽에 형성되어 있으나, 도 2에 도시된 제2실시예와 같이 분리막(3)이 제1 무기공 고분자 필름층(31: 31a,31b)과 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33: 33a,33b)으로 이루어지며, 음극(1)과 양극(2)에 분리되어 형성될 수도 있다.In the first embodiment, the two-layered structure separation membranes 3a and 3b are formed on either the cathode 1 or the anode 2. However, as in the second embodiment shown in FIG. 2, The inorganic polymer film layers 31 and 31a and 31b and inorganic porous polymer web layers 33 and 33a and 33b may be formed separately from the negative electrode 1 and the positive electrode 2.

예를 들어, 음극 활물질층(13a,13b)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31: 31a,31b)이 음극(1)에 형성되고, 양극 활물질층(23a,23b)을 커버하도록 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33: 33a,33b)이 양극(2)에 형성되는 것도 가능하다.For example, the first inorganic polymer film layer 31 (31a, 31b) is formed on the cathode 1 so as to cover the anode active material layers 13a, 13b, and the inorganic active material layers 23a, Containing porous polymeric web layer 33 (33a, 33b) may be formed on the anode 2.

또한, 양극(2)의 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)의 표면에 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)과 동일한 방법으로 제2 무기공 고분자 필름층을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 음극(1)과 양극(2)이 조립되는 경우 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)과 제2 무기공 고분자 필름층이 서로 접착하게 된다.It is also possible to form the second inorganic polymeric film layer on the surfaces of the inorganic-substance-containing porous polymer web layers 33a and 33b of the anode 2 in the same manner as the first inorganic polymeric film layers 31a and 31b. In this case, when the cathode (1) and the anode (2) are assembled, the first inorganic filler polymer film layers (31a, 31b) and the second inorganic filler polymer film layer are bonded to each other.

상기 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)과 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)이 음극(2)에 일체로 형성되거나, 또는 음극(1)과 양극(2)에 분리되어 형성될 때, 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)의 두께는 5 내지 50um 범위로 설정되고, 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)의 두께는 5 내지 14um 범위로 설정되는 것이 바람직하다.The first inorganic porous polymer film layers 31a and 31b and the inorganic material-containing porous polymer web layers 33a and 33b may be integrally formed on the negative electrode 2 or may be formed separately from the negative electrode 1 and the positive electrode 2. At this time, the thickness of the inorganic-containing porous polymer web layer (33a, 33b) is set in the range of 5 to 50um, the thickness of the first inorganic porous polymer film layer (31a, 31b) is preferably set in the range of 5 to 14um.

이 경우, 분리막의 기능은 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)이 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b) 보다 기공도가 높기 때문에 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b) 보다는 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)의 두께에 더욱 민감하게 반응한다. 후술하는 바와 같이, 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)의 두께가 5um 미만인 경우 마이크로 단락이 발생하며, 14um를 초과하는 경우 너무 두꺼워서 Li 이온의 이동을 막아서 충방전이 이루어지지 못하게 된다. 상기 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)의 두께는 필름층의 이온 전도도 및 에너지 밀도를 고려하여 조절하는 것이 바람직하다. In this case, the function of the separation membrane is not limited to the inorganic-containing porous polymer web layers 33a and 33b because the inorganic-substance-containing porous polymer web layers 33a and 33b have higher porosity than the first inorganic polymer film layers 31a and 31b. And more sensitive to the thickness of the polymer film layers 31a and 31b. As described later, if the thickness of the first inorganic filler polymer film layer 31a or 31b is less than 5 μm, micro-short-circuiting occurs. If the thickness of the first inorganic filler polymer film layer 31a or 31b is more than 14 μm, the Li- The thickness of the first inorganic polymer film layers 31a and 31b is preferably adjusted in consideration of ion conductivity and energy density of the film layer.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 분리막 역할을 하는 제1 무기공 고분자 필름층(31a,31b)과 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)이 도 1과 같이 음극(1) 또는 양극(2)을 실링 구조로 둘러싸거나, 도 2와 같이 음극(1) 및 양극(2)을 동시에 실링 구조로 둘러싸고 있다.As described above, in the present invention, the first inorganic filler polymer film layers 31a and 31b and the inorganic porous polymer web layers 33a and 33b serving as separation membranes are bonded to the negative electrode 1 or the positive electrode 2 And the cathode 1 and the anode 2 are surrounded by a sealing structure at the same time as shown in Fig.

따라서, 도 1 및 도 2와 같이 본 발명의 전극 조립체(10,10a)는 음극(1) 및 양극(2)을 단순히 적층함에 의해 단위 셀을 형성할 수 있으며, 예를 들어, 전기자동차용 대용량 전지를 구성하기 위하여 대형 사이즈로 제작될 때 다수의 단위 셀을 단순히 적층한 후, 케이스 조립이 이루어질 있다. 따라서, 본 발명은, 별도의 분리막 필름으로 다수의 바이 셀을 폴딩하는 공정을 거치는 종래기술과 비교하여 높은 조립생산성을 갖게 된다.Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the electrode assembly 10 or 10a of the present invention can form unit cells by simply stacking the negative electrode 1 and the positive electrode 2, and for example, When the battery is manufactured in a large size for constituting the battery, a plurality of unit cells are simply stacked, and the case assembly is performed. Therefore, the present invention has high assembly productivity as compared with the prior art which involves a process of folding a plurality of bicells with separate separation film.

음극(1) 및 양극(2)은 음극 및 양극 집전체(11,21)의 일부분을 돌출되게 형성한 음극 및 양극 단자(11a,21a)를 구비한다. 본 발명의 전극 조립체(10,10a)는 다수의 음극(1) 및 양극(2)을 적층 조립할 때 도 3과 같이 음극(1)의 음극 단자(11a)와 양극(2)의 양극 단자(21a)가 서로 반대 방향을 향하도록 적층한다.The negative electrode 1 and the positive electrode 2 are provided with the negative electrode and positive electrode terminals 11a and 21a which protrude a part of the negative electrode and the positive electrode current collectors 11 and 21. The electrode assembly 10 or 10a of the present invention has a structure in which the negative electrode terminal 11a of the negative electrode 1 and the positive electrode terminal 21a of the positive electrode 2 Are laminated so as to face each other in the opposite direction.

종래의 필름 형식의 세퍼레이터가 고온에서 수축되는 문제점이 있지만 본 발명에서는 다공성 고분자 웹층(33a,33b)에 무기물이 함유되어 있어 500℃에서 열처리시에도 수축하거나 용융(melting)되지 않고 형태를 유지한다.The conventional film type separator shrinks at a high temperature. However, since the porous polymer web layers 33a and 33b contain an inorganic substance, the porous polymer web layers 33a and 33b retain their shape without being shrunk or melted at the time of heat treatment at 500 ° C.

기존의 폴리올레핀계 필름 세퍼레이터는 내부 단락시 초기 발열에 의해 손상된 부분에 더하여 그 주변 필름이 계속 수축되거나 용융되어 필름 세퍼레이터가 타서 없어지는 부분이 넓어지게 되므로 더욱 하드 단락(hard short-circuit)을 발생시키게 되지만, 본 발명의 전극은 내부 단락이 일어난 부분에서 작은 손상이 있을 뿐 단락 부위가 넓어지는 현상으로 이어지지 않는다.In the conventional polyolefin film separator, since the peripheral film is continuously shrunk or melted due to the initial heat generated at the time of internal short-circuit, the part where the film separator is burned out becomes wider, so that a hard short-circuit is further generated However, the electrode of the present invention does not lead to a phenomenon in which a short-circuited portion is widened due to a small damage in a portion where an internal short-circuit occurs.

또한, 본 발명의 전극은 과충전시에도 하드 단락이 아닌 아주 작은 미세 단락(soft short-circuit)을 일으켜 과충전 전류를 계속 소비함으로써 5V~6V 사이의 일정 전압과 100℃ 이하의 전지 온도를 유지하게 되므로 과충전 안정성도 향상시킬 수 있다.In addition, the electrode of the present invention maintains a constant voltage between 5V and 6V and a battery temperature below 100 DEG C by continuously consuming an overcharge current due to a very short, soft short-circuit, not a short circuit, Overcharge stability can also be improved.

본 발명의 이차 전지는 분리막을 포함하는 전극 조립체에 전해액을 포함한다.The secondary battery of the present invention includes an electrolyte in an electrode assembly including a separator.

본 발명에 따른 전해액은 비수성 유기용매를 포함하며, 상기 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 비수성 유기용매의 종류에 한정되는 것은 아니다.The electrolyte according to the present invention includes a non-aqueous organic solvent, and the non-aqueous organic solvent may be carbonate, ester, ether or ketone. However, the present invention is not limited to the type of nonaqueous organic solvent.

또한, 본 발명에 따른 전해액은 리튬염을 포함하며, 상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 전지의 작동을 가능하게 하며, 그 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2x +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 것을 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함한다.In addition, the electrolyte according to the present invention includes a lithium salt, the lithium salt acts as a source of lithium ions in the battery to enable the operation of the basic lithium battery, for example LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x +1 SO 2 ) (C y F 2x +1 SO 2 ), where x and y are natural water and LiSO 3 CF 3 , including one or more or mixtures thereof.

도 4는 본 발명에 따른 제1단위 전극셀이 펼쳐진 상태의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제2단위 전극셀의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 조립체가 적층된 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 조립체가 적층된 단면도이다. 4 is a plan view of the first unit electrode cell in the unfolded state, FIG. 5 is a plan view of the second unit electrode cell in accordance with the present invention, and FIG. 6 is an electrode assembly according to the first embodiment of the present invention. 7 is a stacked cross-sectional view, and FIG. 7 is a cross-sectional view of stacked electrode assemblies according to a second embodiment of the present invention.

전극 조립체는 후술하는 전극 조립체 제조방법에 의해 제조되는 것으로, 스트립 형태의 음극(1) 및 양극(2)을 연속하여 이송하면서 블랭킹(blanking)(즉, 타발 성형)을 실시하여 복수의 단위 전극셀(50,60)을 형성하고, 단위 전극셀(50,60)의 양면에 분리막을 형성한다. The electrode assembly is manufactured by a method of manufacturing an electrode assembly, which will be described later. A plurality of unit electrode cells are formed by blanking (ie, punching) while continuously transporting the cathode 1 and the anode 2 in a strip form. 50 and 60 are formed, and separators are formed on both sides of the unit electrode cells 50 and 60.

단위 전극셀(50,60)은 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 브리지(24)에 의해 연결되는 복수의 제1단위 전극셀(50)과, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 분리되게 제조되는 복수의 제2단위 전극셀(60)로 구성된다. 이와 같은 단위 전극셀(50,60)의 제조 방법은 아래에서 상세하게 설명한다. As illustrated in FIG. 4, the unit electrode cells 50 and 60 are manufactured to be separated from each other and the plurality of first unit electrode cells 50 connected by the connection bridge 24. It consists of a plurality of second unit electrode cells (60). The manufacturing method of such unit electrode cells 50 and 60 will be described in detail below.

여기에서, 제1단위 전극셀(50)들 사이는 복수의 연결 브리지(24)에 의해 연결되고 연결 브리지(24) 사이의 공간은 분리막으로 채워진다. 따라서, 제1단위 전극셀 전체가 분리막으로 덮여진 구조이므로 실링 성능을 향상시킬 수 있다. Here, the first unit electrode cells 50 are connected by a plurality of connection bridges 24, and the space between the connection bridges 24 is filled with a separator. Therefore, since the entire first unit electrode cell is covered with the separator, the sealing performance can be improved.

즉, 복수의 연결 브리지(24) 사이는 공간이 형성되는데, 이 공간 That is, a space is formed between the plurality of connection bridges 24, which space

이러한 전극 조립체는 제1단위 전극셀(50)이 연결 브리지(24)에 의해 지그재그 형태로 Z 폴딩되고, 제2단위 전극셀(60)이 제1단위 전극셀(50) 사이에 삽입되어 교대로 적층된다. In the electrode assembly, the first unit electrode cell 50 is Z-folded in a zigzag form by the connecting bridge 24, and the second unit electrode cell 60 is inserted between the first unit electrode cells 50 and alternately. Are stacked.

먼저, 도 1에 도시된 제1실시예에 따른 전극 조립체(10)를 적층할 경우에 대해 다음에서 설명한다. 도 1에 도시된 전극 조립체(10)를 Z 폴딩 방식으로 적층하게 되면 도 6에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. First, a case of stacking the electrode assembly 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described below. When the electrode assembly 10 illustrated in FIG. 1 is stacked in a Z-folding manner, the electrode assembly 10 may have a structure as illustrated in FIG. 6.

즉, 분리막(3a,3b)이 형성되는 음극(1)이 제1단위 전극셀(50)이 되고, 분리막이 없는 양극(2)이 제2단위 전극셀(60)이 된다. 물론 이와 반대로, 양극(2)이 제1단위 전극셀(50)이 되고, 음극(1)이 제2단위 전극셀(60)이 되는 것도 가능하다.That is, the cathode 1 on which the separators 3a and 3b are formed becomes the first unit electrode cell 50, and the anode 2 without the separator becomes the second unit electrode cell 60. Of course, on the contrary, it is also possible for the anode 2 to be the first unit electrode cell 50 and the cathode 1 to be the second unit electrode cell 60.

제1실시예에 따른 제1단위 전극셀(50)은 제1단위 전극셀(50)을 연속하여 제조할 때 연결 브리지(24)가 연결된 상태로 제조되어 제1단위 전극셀(50)들 사이는 연결 브리지(24)에 의해 연속하여 연결된 상태로 된다. The first unit electrode cell 50 according to the first embodiment is manufactured with the connection bridge 24 connected when the first unit electrode cell 50 is continuously manufactured, and thus, between the first unit electrode cells 50. Is continuously connected by the connecting bridge 24.

이와 같이, 제조된 제1단위 전극셀(50)을 일정 간격을 두고 지그재그 형태로 접는다. 그러면 연결 브리지(24)에 의해 복수의 제1단위 전극셀(50)은 서로 연결된 상태로 되고 지그재그로 접어서 적층하므로 적층이 쉬워 생산성을 향상시킬 수 있다. As such, the manufactured first unit electrode cells 50 are folded in a zigzag form at regular intervals. Then, the plurality of first unit electrode cells 50 are connected to each other by the connecting bridge 24, and are folded and stacked in a zigzag manner, thereby easily stacking and improving productivity.

그리고, 지그재그 형태로 접혀진 제1단위 전극셀(50) 사이에 제2단위 전극셀(60)을 삽입하면 제1단위 전극셀(50)과 제2단위 전극셀(60)이 서로 교대로 적층된다. 이때, 제2단위 전극셀(60) 중 하나는 제1단위 전극셀(50)의 전방으로 삽입되고, 그 다음 제2단위 전극셀(60)은 제1단위 전극셀(50)의 후방으로 삽입된다. When the second unit electrode cell 60 is inserted between the first unit electrode cells 50 folded in a zigzag form, the first unit electrode cells 50 and the second unit electrode cells 60 are alternately stacked. . In this case, one of the second unit electrode cells 60 is inserted in front of the first unit electrode cell 50, and then the second unit electrode cell 60 is inserted behind the first unit electrode cell 50. do.

연결 브리지(24)는 제1단위 전극셀(50)의 음극 집전체(11)가 연장되는 제1연장부(56)와, 제1연장부(56)의 일면 또는 양면에 적층되고 분리막(3a,3b)이 연장되는 제2연장부(52,54)로 구성된다. The connection bridge 24 is laminated on the first extension part 56 on which the negative electrode current collector 11 of the first unit electrode cell 50 extends, on one side or both sides of the first extension part 56, and the separator 3a. 3b) is composed of second extension portions 52, 54 extending therefrom.

즉, 연결 브리지는 제1단위 전극셀(50)에서 양극 단위 전극셀 중 하나는 음극 단위 전극셀의 전방으로 삽입되고, 다음 양극 단위 전극셀은 음극 단위 전극셀의 후방으로 삽입된다. 이와 같은 과정을 반복하여 양극 단위 전극셀과 음극 단위 전극셀은 서로 교대로 반복하여 적층된다. That is, one of the anode unit electrode cells is inserted in the first unit electrode cell 50 in front of the cathode unit electrode cell, and the next anode unit electrode cell is inserted in the rear of the cathode unit electrode cell. By repeating this process, the anode unit electrode cells and the cathode unit electrode cells are alternately stacked alternately.

연결 브리지(24)는 제1단위 전극셀(50)의 음극 집전체(11)가 연장되는 제1연장부(56)와, 제1연장부(56)의 일면 또는 양면에 적층되고 분리막(3a,3b)이 연장되는 제2연장부(52,54)로 구성된다. The connection bridge 24 is laminated on the first extension part 56 on which the negative electrode current collector 11 of the first unit electrode cell 50 extends, on one side or both sides of the first extension part 56, and the separator 3a. 3b) is composed of second extension portions 52, 54 extending therefrom.

즉, 연결 브리지(24)는 제1단위 전극셀(50)을 지그재그로 적층하기 위해서는 휘어짐이 가능해야되므로 두께를 얇게 만들어야 된다. 따라서, 연결 브리지(24)는 단위 전극셀 제조공정에서 음극 활물질층(13a,13b)을 제거하여 두께를 얇게 만든다. That is, the connecting bridge 24 must be bent in order to be bent in order to stack the first unit electrode cells 50 in a zigzag. Therefore, the connecting bridge 24 is thinned by removing the negative electrode active material layers 13a and 13b in the unit electrode cell manufacturing process.

그리고, 연결 브리지(24)는 이러한 구조 이외에, 분리막(3a,6b)과 음극 활물질층(13a,13b)이 제거된 음극 집전체(11)만으로 형성되는 것도 가능하다.In addition to this structure, the connection bridge 24 may be formed of only the negative electrode current collector 11 from which the separators 3a and 6b and the negative electrode active material layers 13a and 13b are removed.

다음에서, 도 2에 도시된 제2실시예에 따른 전극 조립체(10)를 적층할 경우에 대해 다음에서 설명한다. 도 2에 도시된 전극 조립체(10a)를 Z 폴딩 방식으로 적층하게 되면 도 7에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. Next, a case of stacking the electrode assembly 10 according to the second embodiment shown in FIG. 2 will be described below. When the electrode assembly 10a illustrated in FIG. 2 is stacked in a Z-folding manner, the electrode assembly 10a may have a structure as illustrated in FIG. 7.

제2실시예에 따른 전극 조립체는 도 7에 도시된 바와 같이, 연결 브리지(24)에 의해 연결되어 지그재그 형태로 Z 폴딩되는 복수의 제1단위 전극셀(50)과, 서로 분리되어 제1단위 전극셀들(50) 사이에 삽입되는 제2단위 전극셀(60)을 포함한다.As illustrated in FIG. 7, the electrode assembly according to the second exemplary embodiment is connected to each other by a connecting bridge 24, and includes a plurality of first unit electrode cells 50 that are Z-folded in a zigzag form and separated from each other. The second unit electrode cell 60 is inserted between the electrode cells 50.

여기에서, 도 2에 도시된 분리막(3)이 형성된 음극(1)이 제1단위 전극셀(50)이 되고, 분리막(3)이 형성된 양극(2)이 제2단위 전극셀이 된다. 물론 이와 반대로, 양극(2)이 제1단위 전극셀(50)이 되고, 음극(1)이 제2단위 전극셀(60)이 되는 구조도 적용이 가능하다. Here, the cathode 1 on which the separator 3 shown in FIG. 2 is formed becomes the first unit electrode cell 50, and the anode 2 on which the separator 3 is formed becomes the second unit electrode cell. Conversely, the structure in which the anode 2 becomes the first unit electrode cell 50 and the cathode 1 becomes the second unit electrode cell 60 is also applicable.

그리고, 연결 브리지(24)는 제1단위 전극셀(50)의 음극 집전체(11)가 연장되는 제1연장부(62)와, 제1연장부(62)의 일면 또는 양면에 적층되는 분리막(3)이 연장되는 제2연장부(64)로 구성된다. In addition, the connection bridge 24 may include a first extension part 62 in which the negative electrode current collector 11 of the first unit electrode cell 50 extends, and a separation layer stacked on one or both surfaces of the first extension part 62. It consists of the 2nd extension part 64 in which (3) extends.

이와 같은, 제2실시예에 따른 전극 조립체는 제1단위 전극셀(50)이 연결 브리지에 의해 지그재그 형태로 Z 폴딩되고, 제1단위 전극셀(50) 사이에 제2단위 전극셀(60)을 삽입하여 제1단위 전극셀(50)과 제2단위 전극셀(60)이 교대로 적층되도록 한다. As described above, in the electrode assembly according to the second exemplary embodiment, the first unit electrode cell 50 is Z-folded in a zigzag form by a connecting bridge, and the second unit electrode cell 60 is interposed between the first unit electrode cells 50. The first unit electrode cell 50 and the second unit electrode cell 60 are alternately stacked by inserting the first and second electrode cells 50.

상술한 바와 같이, 제1단위 전극셀(50)과 제2단위 전극셀(60)을 교대로 적층하여 전극 조립체(10,10a)를 형성한 후, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 캔 또는 이와 유사한 용기에 넣은 후, 캡조립체로 개구부를 마감한 뒤 전해액을 주입하여 리튬 이차 전지를 제조한다. As described above, the first unit electrode cell 50 and the second unit electrode cell 60 are alternately stacked to form the electrode assemblies 10 and 10a, and then placed in an aluminum or aluminum alloy can or similar container. Then, after closing the opening with a cap assembly, an electrolyte is injected to manufacture a lithium secondary battery.

이하에 도 8 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 이차 전지의 제조방법을 설명한다. 이차 전지의 제조방법 설명은 제1 및 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 예를 들어 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the secondary battery of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10. Description of the manufacturing method of the secondary battery will be described by taking an electrode assembly according to the first and second embodiments as an example.

도 8은 본 발명의 단위 전극셀의 제조 과정을 나타낸 공정 순서도이고, 도 9는 본 발명의 단위 전극셀의 제조장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 10은 본 발명의 단위 전극셀의 제조장치의 일부를 나타낸 단면도이다.8 is a process flowchart showing a manufacturing process of the unit electrode cell of the present invention, Figure 9 is a plan view showing a part of the manufacturing apparatus of the unit electrode cell of the present invention, Figure 10 is a manufacturing apparatus of the unit electrode cell of the present invention It is sectional drawing which shows a part.

먼저, 스트립 형태의 음극 집전체(11)에 바이셀을 형성하도록 음극 활물질(13a,13b)을 포함하는 슬러리를 양면 캐스팅하고 롤 프레싱하여 음극 스트립(12)을 형성하고(S11), 이를 권선기를 사용하여 릴에 권선한다.(S11) First, both surfaces of the slurry including the negative electrode active materials 13a and 13b are cast and roll pressed so as to form a bicell on the negative electrode current collector 11 in the form of a strip to form a negative electrode strip 12 (S11). Use the winding on the reel. (S11)

이 경우, 음극 집전체(11)에 형성되는 음극 활물질(13a,13b)은 도 9에 도시된 바와 같이, 후속 공정에서 피어싱 홀(12a,12b)이 형성되고, 또한 음극 단자(11a)가 형성되는 양측변의 일정한 폭은 배제하는 것이 바람직하다.In this case, the negative electrode active materials 13a and 13b formed in the negative electrode current collector 11 are formed with piercing holes 12a and 12b in a subsequent step, and also the negative electrode terminal 11a as shown in FIG. 9. It is desirable to exclude the constant width of both sides.

이어서, 릴에 권선된 음극 스트립(12)을 스텝 모터 또는 서보 모터로 구동되는 한쌍의 이송롤러(14a,14b)를 사용하여 스탭-바이-스탭 또는 연속적으로 이송하면서 피어싱 금형(16)을 사용하여 양측변에 순차적으로 일정한 간격을 갖는 다수의 피어싱 홀(12a,12b)을 형성한다.Subsequently, the pierce mold 16 is used to transfer the cathode strip 12 wound on the reel by step-by-step or continuously by using a pair of feed rollers 14a and 14b driven by a step motor or a servo motor. A plurality of piercing holes (12a, 12b) are formed on both sides at regular intervals.

상기 다수의 피어싱 홀(12a,12b)은 연속적으로 연결되어 있는 다수의 단위 전극셀을 2차 공정에서 개별로 분리할 때 각 전극셀의 정 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 피어싱 홀(12a,12b)은 일반적으로 재료를 이송할 때 쓰이는 홀이지만, 배터리 전극 소재는 두께가 얇아서 피어싱 홀(12a,12b)을 이용하여 이송할 수 없으나, 집전체로 사용되는 스트립 재료의 종류나 두께 등에 따라 적용될 수도 있다. The plurality of piercing holes 12a and 12b may be used to determine the position of each electrode cell when the plurality of unit electrode cells continuously connected are separately separated in the secondary process. In addition, although the piercing holes 12a and 12b are generally holes used to transfer materials, the battery electrode material is thin and cannot be transferred using the piercing holes 12a and 12b, but is a strip material used as a current collector. It may be applied depending on the type or thickness of the.

더욱이, 스트립 형태의 음극 집전체(11)의 양측변에 후술하는 바와 같이, 음극 단자(11a)가 형성되는 부분에 무지부 형성공정을 생략하도록 마스킹 테이프(15a,15b)를 부착하여 분리막이 형성되는 것을 차단하는 경우, 음극 집전체(11)의 양측변은 인장강도가 증가함에 따라 피어싱 홀(12a,12b)은 음극 스트립(12)의 이용에 이용될 수 있다. 상기 마스킹 테이프(24a,24b)를 이용하면 분리막 형성 공정이 완료된 후 마스킹 테이프(15a,15b)를 제거하면 음극 단자(11a)가 형성되므로 종래와 같은 별도의 무지부 형성공정을 생략할 수 있다.Furthermore, as will be described later, on both sides of the strip-shaped negative electrode current collector 11, masking tapes 15a and 15b are attached to the portion where the negative electrode terminal 11a is formed so as to omit the uncoated portion forming process, thereby forming a separator. In the case of blocking, the pierce holes 12a and 12b may be used for the use of the negative electrode strip 12 as both sides of the negative electrode current collector 11 increase in tensile strength. When the masking tapes 24a and 24b are used, the negative electrode terminal 11a is formed when the masking tapes 15a and 15b are removed after the separation film forming process is completed.

따라서, 음극 스트립(12)의 이송(Feeding)은 롤러(14a,14b)를 통한 모터 회전으로 이송할 수도 있으며, 피어싱 홀(12a,12b)을 이용하여 회전롤러에 돌기가 돌출 형성되어 있어 돌기가 피어싱 홀(12a,12b)에 기어와 같이 고정되어 회전롤러의 회전에 따라 이송이 이루어질 수 있다. Therefore, the feeding of the cathode strip 12 may be fed by motor rotation through the rollers 14a and 14b, and protrusions are formed on the rotating rollers by using the piercing holes 12a and 12b. The piercing holes (12a, 12b) is fixed as a gear can be transported in accordance with the rotation of the rotary roller.

한편, 상기 피어싱 홀(12a)은 후속 공정에서 단위 전극셀(50,60) 및 단위 전극셀(50,60)에 대한 분리막 형성이 이루어진 후, 음극 단자(11a) 또는 양극 단자(21a)와 함께 단위 전극셀(50,60) 및 단위 전극셀(50,60)이 음극 스트립(12) 또는 양극 스트립(22)으로부터 분리된 후 음극(1) 및 양극(2)의 적층 조립이 이루어질 때, 음극 단자(11a) 또는 양극 단자(21a)의 외측에 위치한 적어도 2개의 피어싱 홀(12a)은 적층되는 음극(1) 및 양극(2)의 정렬시에 이용될 수 있다.On the other hand, the piercing hole 12a is formed with a separator for the unit electrode cells 50 and 60 and the unit electrode cells 50 and 60 in a subsequent process, and then together with the negative electrode terminal 11a or the positive electrode terminal 21a. When the unit electrode cells 50 and 60 and the unit electrode cells 50 and 60 are separated from the negative electrode strip 12 or the positive electrode strip 22 and then laminated assembly of the negative electrode 1 and the positive electrode 2 is performed, the negative electrode At least two piercing holes 12a located outside the terminal 11a or the positive terminal 21a can be used when the negative electrode 1 and the positive electrode 2 are stacked.

또한, 상기 다수의 피어싱 홀(12a,12b) 대신에 음극 스트립(12)의 양측면에 순차적으로 일정한 간격을 갖는 노칭 형상을 부여함에 의해 전극셀의 위치를 지정할 수 있다. In addition, instead of the plurality of piercing holes (12a, 12b) it is possible to specify the position of the electrode cell by giving a notched shape with a predetermined interval sequentially on both sides of the negative electrode strip (12).

그 후, 후속 공정으로 블랭킹 장비(18)를 사용하여 블랭킹(blanking)(즉, 타발 성형)을 실시하여 음극 스트립(12)으로부터 다수의 단위 전극셀(50,60)을 음극 단자(11a)를 형성할 부분을 남기고 부분적으로 분리한다(S12).Subsequently, blanking (i.e., punching) is performed using the blanking equipment 18 in a subsequent process so that the plurality of unit electrode cells 50 and 60 can be removed from the negative electrode strip 12. Partially separated leaving the part to be formed (S12).

즉, 음극 스트립(12)의 스탭-바이-스탭 방식 이송에 따라 1단위 공정 길이만큼 이송한 후, 각각의 단위 공정(1ST,2ST)마다 블랭킹을 실시하여 인접한 단위 전극셀(50,60) 사이, 단위 전극셀(50,60)과 마스킹 테이프(15a,15b) 부착 영역 사이에 각각 공간(S)을 형성함에 의해 각 단위 전극셀(50,60)을 직사각형 또는 정사각형 등의 일정한 면적을 갖는 사각형 형상을 갖도록 타발한다. 이 경우, 단위 공정(1ST,2ST)의 시작부분과 종료부분 사이의 설정은 다르게 변형 가능하다.That is, according to the step-by-step method transfer of the negative electrode strip 12, it is transferred by 1 unit process length, and blanking is performed for each unit process (1ST, 2ST), and between adjacent unit electrode cells (50, 60). By forming a space S between the unit electrode cells 50 and 60 and the masking tapes 15a and 15b, respectively, the unit electrodes cells 50 and 60 have a rectangular or square shape having a constant area. Punch to have shape. In this case, the setting between the start part and the end part of the unit processes 1ST and 2ST can be modified differently.

이 경우, 사각형의 모서리는 후속 공정에서 분리막이 단위 전극셀(50,60)의 양면에 형성될 때 쉽게 실링 구조를 형성하도록 각각 라운드 처리가 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the corners of the quadrangle are rounded so as to easily form a sealing structure when the separators are formed on both sides of the unit electrode cells 50 and 60 in a subsequent process.

또한, 단위 전극셀(50,60)은 후속 공정에서 예를 들어, 에어 전기방사(AES: Air-electrospinning) 방법을 사용하여 분리막을 형성하는 경우, 고분자 방사용액은 다수의 방사노즐을 통하여 고압으로 방사가 이루어짐과 동시에 각 방사노즐 마다 에어의 분사가 이루어지는 환경에 놓이게 된다.In addition, when the unit electrode cells 50 and 60 form a separator using, for example, an air electrospinning (AES) method in a subsequent process, the polymer spinning solution is applied at a high pressure through a plurality of spinning nozzles. At the same time as the spinning is carried out, each of the spinning nozzles is placed in an environment in which air is injected.

따라서, 단위 전극셀(50,60)이 높은 에어압 환경에서 위치를 유지하면서 분리막 형성을 위한 고분자 방사용액의 전기방사가 원하는 부분에 이루어지려면 단위 전극셀(50,60)의 유동을 차단할 필요가 있다. Therefore, the unit electrode cells 50 and 60 need to block the flow of the unit electrode cells 50 and 60 to maintain their position in a high air pressure environment and to perform the electrospinning of the polymer spinning solution to form a separator. have.

또한, 분리막 형성을 위한 전기방사가 연속적으로 이루어지려면 별개로 분리된 단위 전극셀(50,60)도 전기방사장비의 콜렉터를 따라 이송됨과 동시에 후속 처리를 위해 와인더에 권선되려면 연속적인 이송이 이루어지도록 상호 연결되는 것이 생산성 측면에서 매우 바람직하다.In addition, the separate electrode unit cells 50 and 60 are also separated along the collector of the electrospinning equipment and are continuously transported to be wound on the winder for subsequent processing. It is highly desirable in terms of productivity that they are interconnected together.

따라서, 본 발명에서는 이러한 점들을 고려하여 단위 전극셀(50,60) 사이에는 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 연결 브리지(24)가 상측, 중간, 하측에 상호 연결되고, 단위 전극셀(50,60)의 상측 또는 하측에는 음극 단자(11a)를 형성하는 부분이 음극 스트립(12)과 연결되도록 타발 성형이 이루어진다.Accordingly, in the present invention, at least two, preferably three connection bridges 24 are interconnected between the upper, middle, and lower sides of the unit electrode cells 50 and 60 in consideration of these points, and the unit electrode cells 50 On the upper side or the lower side of the 60, punching molding is performed such that a portion forming the negative electrode terminal 11a is connected to the negative electrode strip 12.

이 경우, 상기 연결 브리지(24)에 코팅된 음극 활물질(13a,13b)은 후속 공정에서 음극 활물질(13a,13b)은 제거된다. In this case, the negative electrode active materials 13a and 13b coated on the connection bridge 24 are removed in a subsequent process.

그 후, 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 조립체를 제조하는 경우, 도 9에 도시된 다수의 음극용 제1단위 전극셀(50)이 권선된 롤을 사용하여 전기방사 챔버로 연속적으로 공급하면서 분리막(3a,3b)을 순차적으로 형성하고, 제2단위 전극셀(60)은 분리막을 형성하지 않는다(S13). Then, when manufacturing the electrode assembly according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 1, the electrospinning using a roll wound a plurality of first unit electrode cells 50 for the negative electrode shown in Figure 9 The separators 3a and 3b are sequentially formed while being continuously supplied to the chamber, and the second unit electrode cell 60 does not form the separator (S13).

먼저, 상기 음극 활물질층(13a)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31a)을 형성한다. 상기 제1무기공 고분자 필름층(31a)은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자, 예를 들어, PVDF를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성하고, 상기 방사용액을 상기 음극 활물질층(13a) 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성한 후, 상기 고분자의 융점 보다 다소 낮은 온도에서 다공성 고분자 웹을 열처리를 실시하거나 캘린더링함에 의해 제1무기공 고분자 필름층(31a)을 형성한다. First, the first non-porous polymer film layer 31a is formed to cover the negative electrode active material layer 13a. The first non-porous polymer film layer 31a swells in an electrolyte and forms a spinning solution by dissolving a polymer capable of conducting electrolyte ions, for example, PVDF in a solvent, and forming the spinning solution in the negative electrode active material layer. After the electrospinning (13a) to form a porous polymer web made of ultra-fine fibrous, the first non-porous polymer film layer 31a by heat-treating or calendering the porous polymer web at a temperature slightly lower than the melting point of the polymer To form.

상기 열처리 공정에서 열처리 온도가 고분자의 융점보다 다소 낮은 높은 온도에서 실시할 수 있는 것은 고분자 웹에 용매가 잔존하고 있기 때문이며, 또한 열처리에 의해 고분자 웹이 완전히 녹는 것을 막으면서 무기공 필름을 형성하도록 하기 위함이다.In the heat treatment process, the heat treatment temperature may be performed at a temperature slightly lower than the melting point of the polymer because the solvent remains in the polymer web, and the inorganic web film is formed while preventing the polymer web from completely melting by the heat treatment. For sake.

상기 본 발명에 적용되는 방사 방법은 일반적인 전기방사(electrospinning), 에어 전기방사(AES: Air-Electrospinning), 전기분사(electrospray), 전기분사방사(electrobrown spinning), 원심전기방사(centrifugal electrospinning), 플래쉬 전기방사(flash-electrospinning) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.The radiation method applied to the present invention is a general electrospinning, air electrospinning (AES: Air-Electrospinning), electrospray (electrospray), electrobrown spinning (centrifugal electrospinning), flash Any one of flash-electrospinning can be used.

또한, 방사용액은 예를 들어, 다수의 방사노즐이 콜렉터의 진행방향 및 직각방향으로 배치된 멀티-홀(multi-hole) 방사팩을 사용하여 각 방사노즐마다 에어의 분사가 이루어지는 에어 전기방사(AES: Air-electrospinning) 방법을 사용하는 것이 바람직하다.Also, the spinning solution may be, for example, an air electrospinning (spraying) process in which air is injected for each spinning nozzle using a multi-hole spinning pack in which a plurality of spinning nozzles are arranged in the advancing direction and the perpendicular direction of the collector AES: air-electrospinning) method is preferably used.

이어서, 상기 제1무기공 고분자 필름층(31a)을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 음극 활물질층(13b)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31b)을 형성한다. Subsequently, the first non-porous polymer film layer 31 b is formed to cover the negative electrode active material layer 13 b by the same method as the method of forming the first non-porous polymer film layer 31 a.

그 후, 상기 제1무기공 고분자 필름층(31a,31b) 위에 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자의 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)을 형성한다. Thereafter, an inorganic-containing porous polymer web layer 33a, 33b is formed on the first non-porous polymer film layers 31a and 31b, which is made of a ultrafine fibrous form of a mixture of a heat resistant polymer or a heat resistant polymer and a swellable polymer and inorganic particles.

즉, 상기 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)은 먼저 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및/또는 팽윤성 고분자와 무기물 입자의 혼합물을 용매에 용해시켜 방사용액을 형성하고, 방사용액을 제1무기공 고분자 필름층(31a) 위에 전기방사, 바람직하게는 에어 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 제1다공성 고분자 웹을 형성한다. That is, the inorganic-containing porous polymer web layers 33a and 33b first dissolve a heat-resistant polymer or a mixture of a heat-resistant polymer and / or a swellable polymer and an inorganic particle in a solvent to form a spinning solution, and the spinning solution is a first inorganic polymer film. Electrospinning, preferably air electrospinning, on the layer 31a forms a first porous polymeric web made of ultrafine fibrous form.

이어서, 상기와 동일하게 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및/또는 팽윤성 고분자와 무기물 입자의 혼합물을 용매에 용해시켜 방사용액을 형성하고, 방사용액을 제1무기공 고분자 필름층(31b) 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 제2다공성 고분자 웹을 형성한다. Subsequently, in the same manner as described above, a mixture of the heat resistant polymer or the heat resistant polymer and / or the swellable polymer and the inorganic particles is dissolved in a solvent to form a spinning solution, and the spinning solution is electrospun on the first non-porous polymer film layer 31b to provide ultrafine A second porous polymeric web made of fibrous form is formed.

그 후, 상기 제1 및 제2 다공성 고분자 웹을 캘린더링하여 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)을 얻는다. Thereafter, the first and second porous polymer webs are calendered to obtain inorganic-containing porous polymer web layers 33a and 33b.

2층 구조의 분리막(3a,3b)을 형성하는 방법은 상기 방법 이외에 다른 순서에 따라 형성할 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질층(13a)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31a) 및 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a)을 순차적으로 형성하고, 이어서 반대면의 음극 활물질층(13b)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31b) 및 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33b)을 순차적으로 형성하는 것도 가능하다.The method of forming the separation membranes 3a and 3b of the two-layer structure may be formed in a different order than the above method. For example, the first non-porous polymer film layer 31a and the inorganic-containing porous polymer web layer 33a are sequentially formed to cover the negative electrode active material layer 13a, and then cover the negative electrode active material layer 13b on the opposite side. It is also possible to sequentially form the first non-porous polymer film layer 31b and the inorganic-containing porous polymer web layer 33b.

이어서, 양면이 2층 구조의 분리막(3a,3b)으로 둘러싸인 다수의 음극용 제1단위 전극셀(50)이 서로 연결 브리지(24)에 의해 연결된 상태로 제2블랭킹(blanking)을 실시하여 다수의 제1단위 전극셀(50)을 전극 스트립으로부터 분리한다.(S14) Subsequently, the plurality of first unit electrode cells 50 for the cathode, each of which is surrounded by the separators 3a and 3b having the two-layer structure, are secondly blanked by being connected to each other by the connecting bridge 24. The first unit electrode cell 50 of is separated from the electrode strip. (S14)

이때, 제1단위 전극셀(50)은 연결 브리지(24)에 의해 서로 연결된 상태로 제조된다. 그리고, 연결 브리지(24)는 음극 활물질(13a,13b)이 제거된 분리막(3a,3b)과 음극 집전체(11)만으로 구성되므로 비교적 쉽게 휘어짐이 가능하여 제1단위 전극셀(50)을 지그재그로 폴딩할 때 비교적 쉽게 폴딩이 가능하다. In this case, the first unit electrode cells 50 are manufactured in a state of being connected to each other by the connection bridge 24. In addition, since the connection bridge 24 includes only the separators 3a and 3b from which the negative electrode active materials 13a and 13b are removed and the negative electrode current collector 11, the connection bridge 24 may be bent relatively easily, thus zigzag the first unit electrode cells 50. It is relatively easy to fold when folding with.

그 후, 음극 단자(11a) 부분에 부착되어 있는 마스킹 테이프(15a)를 제거하면 도 1에 도시된 음극(1)을 얻게 된다.Thereafter, the masking tape 15a attached to the portion of the negative electrode terminal 11a is removed to obtain the negative electrode 1 shown in FIG.

이와 같은 공정을 통해 음극(1)을 형성하는 제1단위 전극셀(50)과, 양극(2)을 형성하는 제2단위 전극셀(60)의 제조가 완료되면, 제1단위 전극셀(50)은 연결 브리지(24)에 의해 지그재그로 접혀지고, 제1단위 전극셀(50) 사이에 제2단위 전극셀(60)이 삽입되어 제1단위 전극셀과 제2단위 전극셀이 교대로 적층된다.(S15) After the manufacturing of the first unit electrode cell 50 forming the cathode 1 and the second unit electrode cell 60 forming the anode 2 is completed, the first unit electrode cell 50 is formed. ) Is folded in a zigzag by the connecting bridge 24, and the second unit electrode cell 60 is inserted between the first unit electrode cells 50 to alternately stack the first unit electrode cell and the second unit electrode cell. (S15)

그리고, 이와 반대로, 양극(2)이 제1단위 전극셀(50)로 형성되어 Z 폴딩되고, 음극(1)이 제2단위 전극셀(60)로 형성되는 구조도 적용이 가능하다. On the contrary, the structure in which the anode 2 is formed of the first unit electrode cell 50 and Z-folded and the cathode 1 is formed of the second unit electrode cell 60 is also applicable.

한편, 도 2에 도시된 제2실시예에 따른 전극조립체(10a)를 제조하는 경우, 음극(1)을 형성하는 제1단위 전극셀(50)에는 상기 음극 활물질층(13a)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31a)을 형성하고, 이어서, 음극 활물질층(13b)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31b)을 형성한다(S13). Meanwhile, when the electrode assembly 10a according to the second embodiment shown in FIG. 2 is manufactured, the first unit electrode cell 50 forming the negative electrode 1 may cover the negative electrode active material layer 13a. The first non-porous polymer film layer 31 a is formed, and then the first non-porous polymer film layer 31 b is formed to cover the negative electrode active material layer 13 b (S13).

또한, 양극(2)을 형성하는 제2단위 전극셀(60)에는 양극 활물질층(23a)을 커버하도록 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및/또는 팽윤성 고분자와 무기물 입자의 혼합물을 용매에 용해시켜 방사용액을 형성하고, 방사용액을 전기방사하여 제1다공성 고분자 웹을 형성한 후, 동일한 방사용액을 양극 활물질층(23b)을 커버하도록 전기방사하여 제2다공성 고분자 웹을 형성한다. 그 후, 상기 제1 및 제2 다공성 고분자 웹을 캘린더링하여 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33a,33b)을 형성한다In addition, in the second unit electrode cell 60 forming the positive electrode 2, a mixture of a heat resistant polymer or a heat resistant polymer and / or a swellable polymer and inorganic particles is dissolved in a solvent so as to cover the cathode active material layer 23a. After forming, electrospinning the spinning solution to form the first porous polymer web, and then spinning the same spinning solution to cover the positive electrode active material layer 23b to form a second porous polymer web. Thereafter, the first and second porous polymer webs are calendered to form inorganic-containing porous polymer web layers 33a and 33b.

상기와 같이, 음극 활물질층(13a,13b)을 커버하도록 제1무기공 고분자 필름층(31: 31a,31b)을 제1단위 전극셀(50)에 형성한 후, 각각 양면이 1층 구조의 분리막(3)으로 둘러싸인 다수의 음극용 제1단위 전극셀(50)에 대하여 스탭-바이-스탭 방식으로 이송하면서 제1단위 전극셀(50)로부터 연장된 분리막(3) 영역에 커팅선(40)을 설정하고, 또한 음극 단자(11a)까지 분리하는 타발 성형을 실시한다(S14). 이때, 제1단위 전극셀(50) 사이는 연결 브리지(24)에 의해 연결된 상태를 유지한다. As described above, the first non-porous polymer film layers 31: 31a and 31b are formed in the first unit electrode cell 50 so as to cover the negative electrode active material layers 13a and 13b, and then both surfaces thereof have a single layer structure. Cutting lines 40 are provided in the separator 3 region extending from the first unit electrode cell 50 while being transferred in a step-by-step manner to the plurality of first unit electrode cells 50 for the cathode surrounded by the separator 3. ), And punching molding to separate the negative electrode terminal 11a is performed (S14). At this time, the first unit electrode cells 50 are maintained by the connection bridge 24.

그 후, 음극 단자(11a) 부분에 부착되어 있는 마스킹 테이프(15a)를 제거하면 도 2에 도시된 음극(1)을 얻게 된다.Thereafter, the masking tape 15a attached to the portion of the negative electrode terminal 11a is removed to obtain the negative electrode 1 shown in FIG.

상기와 유사하게 양극 활물질층(23a,23b)을 커버하도록 무기물 함유 다공성 고분자 웹층(33: 33a,33b)을 양극(2)을 형성하는 제2단위 전극셀(60)에 형성한 후(S13), 각각 양면이 1층 구조의 분리막(3)으로 둘러싸인 다수의 양극용 제2단위 전극셀(60)에 대하여 스탭-바이-스탭 방식으로 이송하면서 제2단위 전극셀(60)로부터 연장된 분리막(3) 영역에 커팅선을 설정하고, 또한 양극 단자(21a)까지 분리하는 타발 성형을 실시한다(S14). 이때, 제2단위 전극셀(60) 사이의 연결 브리지(24)는 절단되어 제2단위 전극셀(60)이 각각 개별적으로 분리되도록 제조된다. Similarly, after forming the inorganic-containing porous polymer web layers 33: 33a and 33b in the second unit electrode cell 60 forming the anode 2 to cover the cathode active material layers 23a and 23b (S13). Each of the separation membranes extending from the second unit electrode cell 60 while being transferred in a step-by-step manner to the plurality of second unit electrode cells 60 for the positive electrode, each of which is surrounded by the separator 3 having a one-layer structure. 3) A cutting line is set in the area, and punching molding for separating the positive electrode terminal 21a is performed (S14). In this case, the connection bridges 24 between the second unit electrode cells 60 are cut and manufactured so that the second unit electrode cells 60 are individually separated.

그 후, 양극 단자(21a) 부분에 부착되어 있는 마스킹 테이프를 제거하면 도 2에 도시된 양극(2)을 얻게 된다.Thereafter, the masking tape attached to the portion of the positive electrode terminal 21a is removed to obtain the positive electrode 2 shown in FIG.

이와 같은 공정에서, 제1단위 전극셀(50)과 제2단위 전극셀(60)의 제조가 완료되면, 제1단위 전극셀(50)은 연결 브리지(24)에 의해 지그재그로 접혀지고, 제1단위 전극셀(50) 사이에 제2단위 전극셀(60)이 삽입되어 제1단위 전극셀과 제2단위 전극셀이 교대로 적층된다.(S15) In this process, when the manufacturing of the first unit electrode cell 50 and the second unit electrode cell 60 is completed, the first unit electrode cell 50 is folded in a zigzag by the connecting bridge 24, The second unit electrode cell 60 is inserted between the one unit electrode cell 50 to alternately stack the first unit electrode cell and the second unit electrode cell (S15).

그 후, 상기 양극(2) 및 음극(1)을 대향시켜 압착 조립된 전극조립체(10,10a)를 예를 들어, 전기자동차용 대용량 전지와 같이 대형 사이즈로 제작하는 경우 다수의 단위 전극셀을 단순히 적층한 후(S15), 케이스 조립 공정을 진행할 수 있다(S16). Subsequently, when the electrode assemblies 10 and 10a, which are pressed and assembled by opposing the positive electrode 2 and the negative electrode 1, are manufactured in a large size such as a large capacity battery for an electric vehicle, a plurality of unit electrode cells may be used. After simply stacking (S15), the case assembly process may proceed (S16).

그 후, 케이스의 개구부를 마감한 후 전해액을 주입하여(S17), 이차 전지를 제조한다. Thereafter, after closing the opening of the case, the electrolyte is injected (S17) to manufacture a secondary battery.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 음극(1) 및/또는 양극(2)이 분리막에 의해 실링된 구조를 가지고 있으므로, 음극(1) 및 양극(2)을 단순히 대향시켜 압착 조립하여 전극조립체(10,10a), 즉 단위 셀을 형성할 수 있어, 별도의 분리막 필름으로 다수의 바이 셀을 폴딩하는 공정을 거치는 종래기술과 비교하여 높은 조립생산성을 갖는다. As described above, in the present invention, since the negative electrode 1 and / or the positive electrode 2 have a structure sealed by a separator, the negative electrode 1 and the positive electrode 2 are simply opposed to each other and pressed to assemble the electrode assembly 10. 10a), ie, a unit cell can be formed, and thus, it has a high assembly productivity compared to the prior art, which undergoes a process of folding a plurality of bi-cells into separate separator films.

또한, 본 발명에서는 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 재료로 이루어진 무기공 고분자 필름층(31a,31b)을 음극 활물질층(13a,13b)의 표면에 밀착 형성함에 의해, 전해액에 의해 팽윤이 이루어지면서 리튬 이온의 전도를 유지하면서도 음극 활물질층(13a,13b)과 필름 사이의 공간 형성을 차단하여 리튬 이온이 쌓여서 리튬 금속으로 석출되는 현상을 방지할 수 있고, 그 결과, 음극(1)의 표면에 덴드라이트 형성을 억제할 수 있어 안전성 향상을 도모할 수 있다.Further, in the present invention, the inorganic porous polymer film layers 31a and 31b made of a material capable of conducting electrolyte swelling with swelling in the electrolyte are formed in close contact with the surfaces of the negative electrode active material layers 13a and 13b. While swelling is performed, the formation of spaces between the negative electrode active material layers 13a and 13b and the film can be prevented while the conduction of lithium ions is maintained, thereby preventing lithium ions from accumulating and depositing into lithium metal. As a result, the negative electrode 1 Dendrite formation can be suppressed on the surface), and safety can be improved.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 아래의 실시예는 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

1: 음극 2: 양극
10: 전극 조립체 11: 음극집전체
13a,13b: 음극 활물질층 21: 양극집전체
23a,23b: 양극 활물질층 3a,3b: 분리막
31a,31b: 제 무기공 고분자 필름층 33a,33b: 다공성 고분자 웹층
11a: 음극 단자 21a: 양극 단자
24: 연결 브리지 50: 제1단위 전극셀
60: 제2단위 전극셀 1: cathode 2: anode
10: electrode assembly 11: negative electrode current collector
13a, 13b: Negative electrode active material layer 21: Positive electrode collector
23a, 23b: positive active material layer 3a, 3b:
31 a and 31 b: first non-porous polymer film layer 33 a and 33 b: porous polymer web layer
11a: negative terminal 21a: positive terminal
24: connecting bridge 50: first unit electrode cell
60: second unit electrode cell

Claims (23)

양극, 음극 및 상기 양극과 음극을 분리시키도록 음극과 양극 둘 다 또는 둘 중 하나에 형성되는 분리막을 포함하고,
상기 분리막은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제1무기공 고분자 필름층; 및
내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹층을 포함하며,
양극과 음극 중 하나는 복수의 제1단위 전극셀이 연결 브리지로 연결되고 상기 연결 브리지에 의해 지그재그로 접혀지며, 상기 양극과 음극 중 나머지 하나는 복수의 제2단위 전극셀이 서로 분리되고 제1단위 전극셀 사이에 삽입되어 적층되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.A separator formed on both or both of the cathode and the anode to separate the anode, the cathode, and the anode and the cathode;
The separator comprises a first non-porous polymer film layer made of a polymer material swelling in the electrolyte and capable of conducting electrolyte ions; And
It comprises a porous polymer web layer made of a superfine fibrous form of a mixture of a heat-resistant polymer or heat-resistant polymer and swellable polymer and inorganic particles,
One of the positive electrode and the negative electrode has a plurality of first unit electrode cells connected by a connecting bridge and folded in a zigzag by the connecting bridge, and the other of the positive electrode and the negative electrode has a plurality of second unit electrode cells separated from each other and the first An electrode assembly, which is inserted between the unit electrode cells and laminated. 제1항에 있어서,
상기 제1무기공 고분자 필름은 음극에 형성되고, 상기 다공성 고분자 웹층은 양극에 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The first non-porous polymer film is formed on the cathode, the porous polymer web layer is an electrode assembly, characterized in that formed on the anode. 제2항에 있어서,
상기 양극의 다공성 고분자 웹층을 커버하도록 형성되며 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제2무기공 고분자 필름층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 2,
And a second non-porous polymer film layer formed of a polymer material which is formed to cover the porous polymer web layer of the anode and is swelled in the electrolyte and is capable of conducting electrolyte ions. 제1항에 있어서,
상기 음극에는 제1무기공 고분자 필름이 형성되고, 상기 제1무기공 고분자 플름의 표면에 상기 다공성 고분자 웹층이 적층되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The cathode is formed with a first non-porous polymer film, the electrode assembly, characterized in that the porous polymer web layer is laminated on the surface of the first non-porous polymer plume. 제1항에 있어서,
상기 양극과 음극은 각각 전극 활물질이 스트립형 전극 집전체의 양면에 형성된 전극 스트립에 연속적인 블랭킹(blanking)을 실시하여 얻어진 다수의 단위 전극셀에 분리막이 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
Wherein the positive electrode and the negative electrode electrode assembly, characterized in that the separator is formed in a plurality of unit electrode cells obtained by the continuous blanking (blanking) on the electrode strip formed on both sides of the strip-shaped electrode current collector, respectively. 제5항에 있어서,
상기 단위 전극셀 중 제1단위 전극셀의 연결 브리지는 연결된 상태로 제조되고, 제2단위 전극셀의 연결 브리지는 절단되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체. The method of claim 5,
The connection bridge of the first unit electrode cell of the unit electrode cell is manufactured in the connected state, the electrode assembly, characterized in that the connection bridge of the second unit electrode cell is cut. 제5항에 있어서,
상기 연결 브리지는 적어도 하나 이상으로 형성되고, 상기 단위 전극셀에서 전극 집전체와 분리막이 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체. The method of claim 5,
The connection bridge is formed of at least one, the electrode assembly, characterized in that the electrode current collector and the separator is formed in the unit electrode cell extending. 제7항에 있어서,
상기 연결 브리지 사이의 공간에는 분리막이 채워져 복수의 제1단위 전극셀 전체가 분리막으로 덮어지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체. The method of claim 7, wherein
Separator is filled in the space between the connection bridge electrode assembly, characterized in that the entire plurality of first unit electrode cells are covered with a separator. 제1항에 있어서,
상기 음극 및 양극은 음극 집전체 및 양극 집전체의 일부분을 돌출되게 형성한 음극 단자 및 양극 단자를 구비하고, 상기 음극 단자와 양극 단자는 서로 반대 방향을 향하도록 적층되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체. The method of claim 1,
The negative electrode and the positive electrode comprises a negative electrode terminal and a positive electrode terminal formed to protrude a portion of the negative electrode current collector and the positive electrode current collector, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal, characterized in that the stacking to face in opposite directions to each other. 제1항에 있어서,
상기 제1무기공 고분자 필름층은 PVDF, PEO, PMMA, TPU 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The first inorganic porous film layer is an electrode assembly, characterized in that made of any one of PVDF, PEO, PMMA, TPU. 제1항에 있어서,
상기 무기물 입자의 함량은 혼합물 중의 고분자에 대하여 10 내지 25 중량% 범위로 함유하며, 상기 무기물 입자의 크기는 10 내지 100nm 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The content of the inorganic particles is contained in the range of 10 to 25% by weight based on the polymer in the mixture, the size of the inorganic particles is characterized in that the electrode assembly is set in the range of 10 to 100nm. 제1항에 있어서,
상기 제1무기공 고분자 필름층의 두께는 5 내지 14um 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The electrode assembly, characterized in that the thickness of the first inorganic porous polymer film layer is set in the range of 5 to 14um. 스트립형 전극 집전체의 적어도 일면에 전극 활물질층을 코팅하여 전극 스트립을 형성하는 제1단계;
상기 전극 스트립을 연속하여 이송하면서 순차적인 제1블랭킹(blanking)을 실시하여 연결 브리지로 연결된 다수의 단위 전극셀을 형성하는 제2단계;
상기 다수의 단위 전극셀을 연속적으로 이송하면서 양면에 분리막을 형성하는 제3단계; 및
상기 분리막이 형성된 다수의 단위 전극셀에 제2블랭킹(blanking)을 실시하여 다수의 단위 전극셀을 전극 스트립으로부터 분리하고, 단위 전극셀 중 제1단위 전극셀의 연결 브리지는 연결된 상태를 유지하고, 제2단위 전극셀의 연결 브리지는 절단하는 제4단계;
상기 제1단위 전극셀은 연결 브리지에 의해 지그재그로 접혀지고, 제2단위 전극셀을 제1단위 전극셀들 사이에 삽입하여 제1전극셀과 제2전극셀을 교대로 적층하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.A first step of forming an electrode strip by coating an electrode active material layer on at least one surface of a strip type electrode current collector;
A second step of forming a plurality of unit electrode cells connected by a connecting bridge by sequentially performing first blanking while continuously transferring the electrode strips;
A third step of forming a separator on both surfaces while continuously transferring the plurality of unit electrode cells; And
A second blanking is performed on the plurality of unit electrode cells in which the separator is formed to separate the plurality of unit electrode cells from the electrode strip, and the connection bridges of the first unit electrode cells of the unit electrode cells remain connected. A fourth step of cutting the connection bridge of the second unit electrode cell;
The first unit electrode cell is folded in a zigzag by a connecting bridge, and a fifth step of alternately stacking the first electrode cell and the second electrode cell by inserting the second unit electrode cell between the first unit electrode cells. Method for producing an electrode assembly comprising a. 제13항에 있어서,
상기 연결 브리지는 두께를 감소시키도록 전극 활물질층이 제거되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법. The method of claim 13,
The connecting bridge is a method of manufacturing an electrode assembly, characterized in that the electrode active material layer is removed to reduce the thickness. 제13항에 있어서,
상기 제2단계에 따라 얻어진 다수의 단위 전극셀은 제1블랭킹을 실시하면, 전극 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
The method of manufacturing an electrode assembly, wherein the plurality of unit electrode cells obtained according to the second step is provided with an electrode terminal when the first blanking is performed. 제15항에 있어서,
상기 제5단계에서 제1단위 전극셀과 제2단위 전극셀을 적층하면 제1단위 전극셀의 전극 단자와 제2단위 전극셀의 전극 단자는 서로 반대로 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법. 16. The method of claim 15,
When the first unit electrode cell and the second unit electrode cell are stacked in the fifth step, the electrode terminal of the first unit electrode cell and the electrode terminal of the second unit electrode cell are disposed opposite to each other. . 제13항에 있어서,
상기 전극 스트립은 양측변을 따라 전극 활물질층이 코팅되지 않은 제1 및 제2 비코팅 영역을 포함하며,
상기 제3단계 이전에 제1 및 제2 비코팅 영역에 분리막 형성되는 것을 미리 차단하기 위해 마스킹 테이프를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
The electrode strip may include first and second uncoated regions, each of which is not coated with an electrode active material layer, on both sides thereof.
And attaching a masking tape to previously block the formation of the separator in the first and second uncoated regions before the third step. 제13항에 있어서,
상기 전극 스트립은 양측변을 따라 전극 활물질층이 코팅되지 않은 제1 및 제2 비코팅 영역을 포함하며,
상기 제4단계에서 다수의 단위 전극셀을 분리할 때 각 단위 전극셀의 정 위치를 결정하는 데 사용되도록 제2단계 이전에 전극 스트립의 제1 및 제2 비코팅 영역에 다수의 피어싱 홀을 순차적으로 일정한 간격으로 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
The electrode strip may include first and second uncoated regions, each of which is not coated with an electrode active material layer, on both sides thereof.
When the plurality of unit electrode cells are separated in the fourth step, a plurality of piercing holes are sequentially formed in the first and second uncoated regions of the electrode strip before the second step so as to be used to determine the position of each unit electrode cell. The method of manufacturing an electrode assembly further comprising the step of forming at regular intervals. 제13항에 있어서,
상기 제3단계에서 상기 단위 전극셀이 음극일 때 상기 분리막은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제1무기공 고분자 필름층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
In the third step, when the unit electrode cell is a negative electrode, the separator is a manufacturing method of the electrode assembly, characterized in that the first non-porous polymer film layer made of a polymer material that swells in the electrolyte and is capable of conducting electrolyte ions. . 제19항에 있어서,
상기 분리막은 제1무기공 고분자 필름층을 커버하도록 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.20. The method of claim 19,
The separator further comprises a porous polymer web layer made of a superfine fibrous form of a mixture of a heat-resistant polymer or a heat-resistant polymer and a swellable polymer and an inorganic particle to cover the first non-porous polymer film layer. . 제13항에 있어서,
상기 단위 전극셀이 양극일 때 상기 제3단계는 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 제1방사용액을 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 제1 다공성 고분자 웹층을 상기 양극의 표면에 형성하는 단계; 및
상기 제1다공성 고분자 웹층 위에 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료를 포함하는 제2방사용액을 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 제2 다공성 고분자 웹층을 형성한 후 제2 다공성 고분자 웹층을 열처리하여 제1 무기공 고분자 필름층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
When the unit electrode cell is an anode, the third step includes a first porous polymer web layer formed of ultra-fine fibers by electrospinning a first spinning solution containing a heat-resistant polymer or a heat-resistant polymer and a swellable polymer and inorganic particles. Forming on; And
The second porous polymer web layer is formed on the first porous polymer web layer by swelling the electrolyte and electrospinning a second spinning solution containing a polymer material capable of conducting electrolyte ions to form a second porous polymer web layer made of ultra-fine fibers. Heat treatment to form a first inorganic porous polymer film layer comprising the step of manufacturing an electrode assembly. 제13항에 있어서,
상기 제3단계에서 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자 재료로 이루어진 제1무기공 고분자 필름층을 상기 단위 전극셀에 형성하여 음극을 형성하고,
내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자가 혼합된 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹층을 상기 단위 전극셀에 형성하여 양극을 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조방법.The method of claim 13,
In the third step, a first non-porous polymer film layer made of a polymer material that swells in the electrolyte and is capable of conducting electrolyte ions is formed in the unit electrode cell to form a cathode.
A method of manufacturing an electrode assembly, wherein a porous polymer web layer made of a ultrafine fibrous form of a mixture of a heat resistant polymer or a heat resistant polymer and a swellable polymer and inorganic particles is formed in the unit electrode cell to form an anode. 케이스와, 케이스 내부에 수납되는 전극 조립체와, 케이스에 주입되어 전극 조립체를 함침시키는 전해액을 포함하고,
상기 전극 조립체는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 한 항에 따른 전극 조립체인 것을 특징으로 하는 이차 전지.A case, an electrode assembly housed inside the case, and an electrolyte solution injected into the case to impregnate the electrode assembly,
The electrode assembly is a secondary battery, characterized in that the electrode assembly according to any one of claims 1 to 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865450B1 (en) 2015-06-23 2018-07-13 주식회사 엘지화학 Electrode assembly for secondary battery, method of making the electrode assembly
CN107516721A (en) * 2016-06-16 2017-12-26 宁德新能源科技有限公司 Battery core and energy storage device
CN107785519A (en) 2016-08-29 2018-03-09 比亚迪股份有限公司 A kind of composite membrane of polymer and preparation method thereof and the lithium ion battery for including it
CN107799703A (en) * 2016-08-29 2018-03-13 比亚迪股份有限公司 A kind of composite membrane of polymer and preparation method thereof and the lithium ion battery for including it
KR20180049401A (en) * 2016-11-01 2018-05-11 주식회사 아모그린텍 Electrode and Secondary Battery Using the Same, and Method for Manufacturing the Electrode
JP2018152236A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 リチウム エナジー アンド パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフッング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフトＬｉｔｈｉｕｍ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ Packaged positive electrode plate, laminated electrode body, and electric storage element
KR102143558B1 (en) * 2017-03-20 2020-08-12 주식회사 엘지화학 Electrode assembly and the manufacturing method
EP3644426B1 (en) 2017-09-04 2021-11-03 LG Chem, Ltd. Method for manufacturing flexible battery, and flexible battery manufactured thereby
CN109962200A (en) * 2019-02-28 2019-07-02 湖南立方新能源科技有限责任公司 A kind of lithium metal secondary cell
DE102020124038A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for producing a cell stack for battery cells
CN112615061B (en) * 2021-01-12 2022-12-30 深圳市格林晟科技有限公司 Preparation method and stacking device of battery cell
CN114744146A (en) * 2021-03-29 2022-07-12 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5676175A (en) * 1979-11-28 1981-06-23 Yuasa Battery Co Ltd Storage battery
JPH01274364A (en) * 1988-04-25 1989-11-02 Furukawa Battery Co Ltd:The Fold type plate group for storage battery and manufacture thereof
US20100203384A1 (en) 2009-01-27 2010-08-12 G4 Synergetics, Inc. Electrode folds for energy storage devices
KR20110048132A (en) * 2009-11-02 2011-05-11 삼성에스디아이 주식회사 Electrode assembly for secondary battery and secondary battery with the electrode assembly

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04174963A (en) * 1990-11-06 1992-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Separator for lead-storage battery and manufacture thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5676175A (en) * 1979-11-28 1981-06-23 Yuasa Battery Co Ltd Storage battery
JPH01274364A (en) * 1988-04-25 1989-11-02 Furukawa Battery Co Ltd:The Fold type plate group for storage battery and manufacture thereof
US20100203384A1 (en) 2009-01-27 2010-08-12 G4 Synergetics, Inc. Electrode folds for energy storage devices
KR20110048132A (en) * 2009-11-02 2011-05-11 삼성에스디아이 주식회사 Electrode assembly for secondary battery and secondary battery with the electrode assembly

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