KR101743695B1 - Lithium secondary battery comprising moisture-absorbing materials - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극조립체 외면 또는 전지케이스 내면에 흡습재가 배치되어 전해액 중의 수분이 제거되도록 한 리튬이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery in which a moisture absorptive material is disposed on an outer surface of an electrode assembly or an inner surface of a battery case to remove moisture in the electrolyte.
Description
본 발명은 흡습재를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전극조립체 외면 또는 전지케이스 내면에 흡습재가 배치되어 전해액 중의 수분이 흡습되도록 한 리튬이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a lithium secondary battery including a hygroscopic material, and more particularly, to a lithium secondary battery in which a hygroscopic material is disposed on an outer surface of an electrode assembly or an inner surface of a battery case to allow moisture in the electrolyte to be absorbed.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. .
리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.The lithium secondary battery is classified into a cylindrical battery, a prismatic battery, a pouch-type battery, and the like depending on the outer shape thereof, and may be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the type of electrolyte.
이러한 리튬이차전지는 제조 공정동안 활물질 내부에 수분이 포함되거나 전해액 중에 미량의 수분이 존재할 수 있으며, 이 경우, 전지의 신뢰성이 저하될 수 있다. 전지 내부에 수분이 존재하면 충전 과정에서 제공되는 전위 에너지에 의해 수분과 전해액이 반응하게 되고, 이로 인해 가스가 발생하여 셀이 부푸는 현상이 일어난다. 특히, LiPF6 리튬염은 물과 반응하여 강산인 HF를 형성하게 되는데, 형성된 HF는 약염기성을 나타내는 전극 활물질과 자발적으로 반응하여 전극 활물질 성분을 용출시키고, 그 결과 전지의 퇴화를 초래한다. 또한, 양극 표면에 불화리튬(LiF)을 형성하여 전극내 전기저항을 증가시키고 가스를 발생시켜 전지의 수명 저하를 초래하게 된다.
Such a lithium secondary battery may contain moisture in the active material or may contain a small amount of water in the electrolyte during the manufacturing process. In this case, the reliability of the battery may deteriorate. When water is present in the battery, moisture and electrolytic solution react with the potential energy provided in the charging process. As a result, gas is generated and the cell is swollen. In particular, the LiPF 6 lithium salt reacts with water to form HF, which is a strong acid. HF formed spontaneously reacts with an electrode active material exhibiting weak basicity, thereby eluting the electrode active material component, resulting in degeneration of the battery. In addition, lithium fluoride (LiF) is formed on the surface of the anode to increase the electrical resistance in the electrode and generate gas, resulting in deterioration of the life of the battery.
본 발명에서는 전지 내부에 흡습재를 도입하여, 전해액 중에 함유된 수분을 흡수하여 전해액 수분에 의한 부반응을 방지하고, 이로써 전지의 신뢰성을 향상시키고자 한다.
In the present invention, a hygroscopic material is introduced into the cell to absorb moisture contained in the electrolyte to prevent side reaction by moisture of the electrolyte, thereby improving the reliability of the battery.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지에 있어서, 전극조립체 외면 또는 전지케이스 내면에, 전해액 중의 수분을 흡습할 수 있는 흡습재가 배치되어 있는 리튬이차전지가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case, wherein a moisture absorbent material capable of absorbing moisture in the electrolyte is disposed on an outer surface of the electrode assembly or on an inner surface of the battery case A lithium secondary battery is provided.
상기 흡습재는 실리카겔, 제올라이트, CaO, BaO, MgSO4, Mg(ClO4)2, MgO, P2O5, Al2O3, CaH2, NaH, LiAlH4, CaSO4, Na2SO4, CaCO3, K2CO3, CaCl2, 4A 및 3A 분자체, Ba(ClO4) 2, 약하게 가교결합된 폴리(아크릴산) 및 Ca로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The moisture-absorbing material is silica gel, zeolite, CaO, BaO, MgSO 4, Mg (ClO 4) 2, MgO, P 2 O 5, Al 2 O 3,
상기 흡습재는 전극조립체 외면, 전지케이스 내면 또는 이들 둘다에서 코팅층을 형성할 수 있다.The moisture absorbent may form a coating layer on the outer surface of the electrode assembly, the inner surface of the battery case, or both.
상기 흡습재는 바인더 고분자와 함께 코팅층을 형성할 수 있다.The moisture absorbent may form a coating layer together with the binder polymer.
상기 바인더 고분자는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사플루오르프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 젤라틴, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리에틸렌글리콜, 글림, 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르및 카르복실메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. Wherein the binder polymer is selected from the group consisting of polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile- Styrene copolymer, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate copolymer, gelatin, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethyl But may be at least one selected from the group consisting of sucrose, pullulan, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, polyethylene glycol, glyme, polyethylene glycol dimethyl ether and carboxymethyl cellulose.
상기 흡습재가 구조체에 담지된 형태로 배치되어 있을 수 있다.The moisture absorbent material may be disposed on the structure.
상기 구조체는 폴리올레핀계 부직포로 이루어질 수 있다.The structure may be made of a polyolefin-based nonwoven fabric.
상기 구조체는 봉지 형태일 수 있다.The structure may be in an encapsulated form.
상기 흡습재는 젤리롤 전극조립체의 상단부 또는 하단부에 위치할 수 있다.The hygroscopic material may be located at the upper or lower end of the jellyroll electrode assembly.
상기 흡습재는 0.01 내지 200㎛ 직경의 분말일 수 있다.
The hygroscopic material may be a powder having a diameter of 0.01 to 200 탆.
본 발명에서는 흡습재를 간단한 제조 공정으로 리튬이차전지에 적용시켜 전해액 중에 있는 수분을 효과적으로 흡습할 수 있으며, 이와 같이 제조된 리튬이차전지는 수분과 전해액의 부반응에 의해 발생하는 부작용이 개선되는 효과를 갖는다.
In the present invention, it is possible to effectively absorb moisture in the electrolyte by applying the hygroscopic material to a lithium secondary battery through a simple manufacturing process, and the lithium secondary battery thus produced has an effect of improving side effects caused by moisture and side reactions of the electrolyte .
도 1은 종래의 젤리롤 전극조립체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 흡습재가 외면에 배치되어 있는 본 발명에 따른 젤리롤 전극조립체를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a conventional jellyroll electrode assembly.
2 is a schematic view of a jellyroll electrode assembly according to the present invention in which a hygroscopic material is disposed on the outer surface.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명에 따른 이차전지는 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지에 있어서, 전극조립체 외면 또는 전지케이스 내면에, 전해액 중의 수분을 흡습할 수 있는 흡습재가 배치되어 있는 구성을 갖는다.A secondary battery according to the present invention is a secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case, wherein a moisture absorbent material capable of absorbing moisture in the electrolyte is disposed on an outer surface of the electrode assembly or on an inner surface of the battery case.
본 발명에서 '흡습재가 배치'라는 용어에서는 흡습재가 전지케이스 내면이나 전극조립체 외면 등에 코팅 또는 부착되어 있거나 일정한 구조체에 담지되어 삽입된 양태는 포함하지만, 흡습재가 전지케이스 또는 전극조립체를 구성하는 적층체 자체를 구성하는 양태는 배제하기 위한 것이다.In the present invention, the term " arrangement of the moisture absorbent material " includes aspects in which the moisture absorbent material is coated or adhered to the inner surface of the battery case or the outer surface of the electrode assembly, or is inserted and supported by a certain structure. However, And it is for the purpose of excluding an aspect constituting itself.
상기 흡습재는 전해액 중의 수분을 흡수할 수 있는 곳이라면 전지 내의 위치가 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 양극, 분리막 및 음극이 권취된 젤리롤 전극조립체의 상단부와 하단부, 또는 양극, 분리막 및 음극이 폴딩된 폴디드 전지의 단면에 흡습재가 담지된 구조체를 배치하거나, 젤리롤 전극조립체의 외면, 폴디드 전지의 외면, 전지케이스 내부에 흡습재를 코팅 방식으로 적용할 수 있다.The position of the hygroscopic member in the battery is not particularly limited as long as it can absorb moisture in the electrolyte. For example, a structure in which a hygroscopic material is supported on the upper and lower ends of a jelly roll electrode assembly in which an anode, a separator, and a cathode are wound, or an end surface of a folded folded cell having an anode, a separator and a cathode is disposed, A moisture absorbing material may be applied to the outer surface of the folded cell and the battery case in a coating manner.
도 1과 도 2를 참조하여 종래 젤리롤 전극조립체와 본 발명의 젤리롤 전극조립체의 일 양태를 비교하면, 종래의 젤리롤 전극조립체(1)의 외면에는 수분을 흡습 또는 제거하기 위한 어떠한 물질도 포함되어 있지 않았으나, 본 발명에 따른 젤리롤 전극조립체의 일 양태에서는 젤리롤 전극조립체(1)의 외면에 흡습재(2)가 배치되어 있음을 알 수 있다.1 and 2, a conventional jelly roll electrode assembly and a jelly roll electrode assembly of the present invention are compared with each other. In the conventional jelly
흡습재는 전해액과 비반응성이면서 수분을 흡수할 수 있어야 하며, 화학적 흡습재인지 흡착식 흡습재인지는 특별하게 제한되지 않는다. 흡습재의 비제한적인 예로는 실리카겔, 제올라이트, CaO, BaO, MgSO4, Mg(ClO4)2, MgO, P2O5, Al2O3, CaH2, NaH, LiAlH4, CaSO4, Na2SO4, CaCO3, K2CO3, CaCl2, 4A 및 3A 분자체, Ba(ClO4) 2, 약하게 가교결합된 폴리(아크릴산) 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The hygroscopic material should be non-reactive with the electrolyte and capable of absorbing moisture, and the chemical hygroscopic material or the adsorptive hygroscopic material is not particularly limited. Non-limiting examples of the hygroscopic material include silica gel, zeolite, CaO, BaO, MgSO 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , MgO, P 2 O 5 , Al 2 O 3 , CaH 2 , NaH, LiAlH 4 , CaSO 4 , Na 2 May include at least one selected from the group consisting of SO 4 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , CaCl 2 , 4A and 3A molecular sieve, Ba (ClO 4 ) 2 , weakly crosslinked poly (acrylic acid) But is not limited thereto.
흡습재의 입자 크기, 입도 분포는 목적하는 흡습 기능을 나타낼 수 있고 전지 성능에 영향을 주지 않는다면 특별히 제한되지 않으며, 전극조립체 표면 또는 전지케이스 내부에 로딩될 수 있는 양이나 전지 부피 등을 고려하여 결정될 수 있다. 흡습재의 입자 크기는 전지 부피를 불필요하게 증가시키지 않고 분리막 기공을 폐색시키지 않도록 예컨대, 0.001∼200㎛일 수 있다. The particle size and particle size distribution of the hygroscopic material may be determined in consideration of the amount that can be loaded on the surface of the electrode assembly or the inside of the battery case, the cell volume, and the like, provided that the particle size and the particle size distribution can exhibit a desired hygroscopic function and do not affect the performance of the cell have. The particle size of the hygroscopic material may be, for example, 0.001 to 200 mu m so as not to unnecessarily increase the cell volume and oblitate the membrane pores.
흡습재가 전극조립체 외면의 일부 또는 전부에 코팅층으로 배치되는 경우, 흡습재는 바인더와 함께 유기용매에 분산되어 슬러리를 구성하여 전극조립체 외면의 전부 또는 일부에 코팅될 수 있다. 이 때, 코팅 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 코팅 방법이라면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 스프레이 코팅법을 이용할 수 잇다.When the moisture absorbing material is disposed on a part or all of the outer surface of the electrode assembly, the moisture absorbing material may be dispersed in the organic solvent together with the binder to form a slurry and coated on all or a part of the outer surface of the electrode assembly. In this case, the coating method is not particularly limited as long as it is a coating method commonly used in the art, and for example, a spray coating method can be used.
상기 바인더 고분자는, 예를 들어, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사플루오르프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 젤라틴, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리에틸렌글리콜, 글림, 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르및 카르복실 메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나 이것만으로 한정되는 것은 아니다.The binder polymer may be selected from, for example, polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, Polyacrylonitrile-styrene copolymers, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate copolymer, gelatin, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethyl But may be at least one selected from the group consisting of cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, polyethylene glycol, glyme, polyethylene glycol dimethyl ether and carboxymethyl cellulose. limit It is not.
흡습재가 소정의 구조체에 담지되는 경우, 상기 구조체는 전해액에 비반응성인 물질로 이루어져서 상기 흡습재를 수납할 수 있어야 한다. 예컨대, 폴리올레핀계 부직포로 제조된 봉투 형태일 수 있으며, 흡습재를 수납한 후에 열봉합과 같은 당업계에서 통상적인 방법으로 봉합하여 준비할 수 있다. 이렇게 준비된 흡습재를 포함하는 구조체를 전지 내의 목적하는 위치에 배치할 수 있다.When the hygroscopic agent is carried on a predetermined structure, the structure should be made of a material which is non-reactive with the electrolyte solution and should be capable of containing the hygroscopic agent. For example, it may be in the form of an envelope made of a polyolefin-based nonwoven fabric, and after the hygroscopic material is received, it may be prepared by sealing by a method common in the art such as heat sealing. The structure including the moisture absorber thus prepared can be disposed at a desired position in the battery.
상기 이차 전지는 바람직하게는 리튬 이차전지일 수 있다.The secondary battery may preferably be a lithium secondary battery.
본 발명의 리튬 이차전지는, 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지로서, 예를 들어, 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다.The lithium secondary battery of the present invention is a secondary battery in which an electrode assembly having a positive electrode / separator / negative electrode structure is embedded in a battery case, and is composed of, for example, a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt.
양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다. 음극은 또한 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The positive electrode is prepared, for example, by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler is further added. The negative electrode is also manufactured by applying and drying the negative electrode material on the negative electrode collector, and if necessary, may further include the above-described components.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + xMn2 -xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1-x MxO 2 (Here, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, x = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2 - x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
음극 활물질로는, 예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 리튬과 합금이 가능한 Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti 등의 금속 및 이러한 원소를 포함하는 화합물; 금속 및 그 화합물과 탄소 및 흑연재료의 복합물; 리튬 함유 질화물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 탄소계 활물질, 규소계 활물질, 주석계 활물질, 또는 규소-탄소계 활물질이 더욱 바람직하며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene and activated carbon; Metals such as Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt and Ti which can be alloyed with lithium and compounds containing these elements; Complexes of metals and their compounds and carbon and graphite materials; Lithium-containing nitrides, and the like. Among them, a carbon-based active material, a silicon-based active material, a tin-based active material, or a silicon-carbon based active material is more preferable, and these may be used singly or in combination of two or more.
상기 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머, 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The pore diameter of the separation membrane is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. As such a separation membrane, for example, a sheet or a nonwoven fabric made of an olefin-based polymer such as polypropylene which is chemically resistant and hydrophobic, glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
상기 바인더의 예로는, 앞서 설명한 것 이외에 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체, 고분자 고검화 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다.Examples of the binder include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene - diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, fluorine rubber, various copolymers, highly polymerized polyvinyl alcohol and the like.
상기 도전재는 전극 활물질의 도전성을 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 전극 합제 전체 중량을 기준으로 1 ~30 중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 나노튜브나 플러렌 등의 탄소 유도체, 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is a component for further improving the conductivity of the electrode active material and may be added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the electrode mixture. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Carbon fibers such as carbon nanotubes and fullerene; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 점도 조절제는 전극 합제의 혼합 공정과 그것의 집전체 상의 도포 공정이 용이할 수 있도록 전극 합제의 점도를 조절하는 성분으로서, 전극 합제 전체 중량을 기준으로 30 중량%까지 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제의 예로는, 카르복시메틸셀룰로우즈, 폴리비닐리덴 플로라이드 등이 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 용매가 점도 조절제로서의 역할을 병행할 수 있다.The viscosity adjusting agent may be added up to 30% by weight based on the total weight of the electrode mixture, so as to control the viscosity of the electrode mixture so that the mixing process of the electrode mixture and the coating process on the collector may be easy. Examples of such viscosity modifiers include carboxymethylcellulose, polyvinylidene fluoride and the like, but are not limited thereto. In some cases, the above-described solvent may play a role as a viscosity adjusting agent.
상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 보조성분으로서, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is an auxiliary component for suppressing the expansion of the electrode. The filler is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
상기 커플링제는 전극 활물질과 바인더 사이의 접착력을 증가시키기 위한 보조성분으로서, 두 개 이상의 관능기를 가지고 있는 것을 특징으로 하며, 바인더 중량을 기준으로 30 중량%까지 사용될 수 있다. 이러한 커플링제는, 예를 들어, 하나의 관능기가 실리콘, 주석, 또는 흑연계 활물질 표면의 히드록실기나 카르복실기와 반응하여 화학적인 결합을 형성하고, 다른 관능기가 고분자 바인더와의 반응을 통하여 화학결합을 형성하는 물질일 수 있다. 커플링제의 구체적인 예로는, 트리에톡시실일프로필 테트라셀파이드(triethoxysilylpropyl tetrasulfide), 멀캡토프로필 트리에톡시실란(mercaptopropyl triethoxysilane), 아미노프로필 트리에톡시실란(aminopropyl triethoxysilane), 클로로프로필 트리에톡시실란(chloropropyl triethoxysilane), 비닐 트리에톡시실란(vinyl triethoxysilane), 메타아크릴옥시프로필 트리에톡시실란(methacryloxypropyl triethoxysilane), 글리시독시프로필 트리에톡시실란(glycidoxypropyl triethoxysilane), 이소시안아토프로필(isocyanatopropyl triethoxysilane), 시안아토프로필 트리에톡시실란(cyanatopropyl triethoxysilane) 등의 실란계 커플링제를 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The coupling agent is an auxiliary component for increasing the adhesive force between the electrode active material and the binder. The coupling agent has two or more functional groups and can be used up to 30% by weight based on the weight of the binder. Such a coupling agent can be obtained by, for example, a method in which one functional group reacts with a hydroxyl group or a carboxyl group on the surface of a silicon, tin or graphite active material to form a chemical bond and the other functional group reacts with a polymeric binder to form a chemical bond Lt; / RTI > Specific examples of the coupling agent include triethoxysilylpropyl tetrasulfide, mercaptopropyl triethoxysilane, aminopropyl triethoxysilane, and chloropropyltriethoxysilane ( chloropropyl triethoxysilane, vinyl triethoxysilane, methacryloxypropyl triethoxysilane, glycidoxypropyl triethoxysilane, isocyanatopropyl triethoxysilane, And silane-based coupling agents such as cyanopropyl triethoxysilane, but are not limited thereto.
상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산(oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.The adhesion promoter may be added in an amount of 10% by weight or less based on the binder, for example, oxalic acid, adipic acid, Formic acid, acrylic acid derivatives, itaconic acid derivatives, and the like.
상기 분자량 조절제로는 t-도데실머캅탄, n-도데실머캅탄, n-옥틸머캅탄 등을 사용할 수 있으며, 가교제로는 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타그릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 아릴 아크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 또는 디비닐벤젠 등을 사용할 수 있다.Examples of the molecular weight regulator include t-dodecylmercaptan, n-dodecylmercaptan, n-octylmercaptan and the like. Examples of the crosslinking agent include 1,3-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, aryl acrylate, aryl methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, Divinylbenzene and the like can be used.
상기 전극에서 집전체는 활물질의 전기화학적 반응에서 전자의 이동이 일어나는 부위로서, 전극의 종류에 따라 음극 집전체와 양극 집전체가 존재한다. 상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.The current collector in the electrode is a portion where electrons move in the electrochemical reaction of the active material, and an anode current collector and a cathode current collector exist depending on the type of the electrode. The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel Treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used.
이들 집전체들은 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 전극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.These current collectors may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a non-woven fabric, or the like, by forming fine irregularities on the surface of the current collectors to enhance the binding force of the electrode active material.
상기 리튬 함유 비수계 전해액은 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다.The lithium-containing non-aqueous electrolyte is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt.
상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the nonaqueous electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, But are not limited to, lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives , Tetrahydrofuran derivatives, ether, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material which is soluble in the non-aqueous liquid electrolyte and includes, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.
경우에 따라서는 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용될 수도 있다.In some cases, organic solid electrolytes, inorganic solid electrolytes, etc. may be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.The inorganic solid electrolyte is, for example, Li 3 N, LiI, Li5NI 2, Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4, LiSiO 4 -LiI-LiOH,
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지에서 상기 양극, 음극 및 분리막의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이들 각각의 시트를 권취식(winding type) 또는 폴딩 또는 적층식(folding 또는 stacking type)으로 원통형, 각형 또는 파우치형의 케이스에 삽입한 형태일 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be manufactured by a conventional method known in the art. The structure of the positive electrode, the negative electrode and the separator in the lithium secondary battery according to the present invention is not particularly limited. For example, each of the sheets may be formed by a winding type or a folding or stacking type, And may be inserted into a cylindrical, rectangular or pouch type case.
본 발명에 따른 리튬 이차전지는 고출력 대용량의 전지 또는 전지팩용 단위전지로서 바람직하게 사용될 수 있고, 상기 전지팩은 특히, 우수한 고온 저장 특성이 요구되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 파워툴 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치 등과 같은 차량용 동력원으로서 바람직하게 사용될 수 있다.
The lithium secondary battery according to the present invention can be preferably used as a high-output large-capacity battery or a unit battery for a battery pack. The battery pack is particularly suitable for an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a power tool plug- Electric vehicles, electric power storage devices, and the like.
제조예Manufacturing example : 이차전지의 제조: Manufacture of Secondary Battery
(전극조립체의 제조) (Preparation of electrode assembly)
음극활물질로 탄소 분말 96 중량%, 결합제로 폴리비닐리덴플로라이드 (PVdF) 3 중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 1 중량%를 용제인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 상기 음극 혼합물 슬러리를 두께가 10 ㎛인 음극 집전체인 구리(Cu) 박막에 도포하고 건조하여 음극을 제조한 후 롤프레스(roll press)를 실시하였다.(NMP) as a negative electrode active material, 96 wt% of carbon powder, 3 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder and 1 wt% of carbon black as a conductive agent were added to the solvent N-methyl-2-pyrrolidone To prepare a negative electrode mixture slurry. The negative electrode mixture slurry was applied to a copper (Cu) thin film as an anode current collector having a thickness of 10 탆 and dried to prepare a negative electrode, followed by roll pressing.
양극활물질로 리튬 코발트 복합산화물(LiCoO2) 92 중량%, 도전제로 카본 블랙 4 중량%, 결합제로 PVdF 4 중량%를 용제인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 슬러리를 두께가 20 ㎛인 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막에 도포하고 건조하여 양극을 제조한 후 롤 프레스(roll press)를 실시하였다.92 wt% of lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ), 4 wt% of carbon black as a conductive agent, and 4 wt% of PVdF as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a positive electrode active material to prepare a positive electrode slurry Respectively. The positive electrode slurry was applied to an aluminum (Al) thin film as a cathode current collector having a thickness of 20 탆 and dried to produce a positive electrode, followed by a roll press.
전술한 바와 같이 제조된 음극 및 양극 사이에 폴리올레핀계 분리막(셀가드)을 개재시키고 권취하여 젤리롤 전극 조립체를 준비하였다.
A polyolefin-based separator (cell guard) was interposed between the negative electrode and the positive electrode prepared as described above and wound to prepare a jellyroll electrode assembly.
(흡습재 적용)(Application of hygroscopic material)
PVdF-CTFE(폴리비닐리덴플로라이드-클로로트리플로로에틸렌 중합체) 고분자를 아세톤에 약 5 중량% 첨가한 후 50℃에서 약 12 시간 이상 용해시켜 고분자 용액을 제조하였다. 이와 같이 제조된 고분자 용액에 실리카겔 고형분 20 중량%의 농도로 첨가한 후, 12 시간 이상 볼 밀(ball mill)법을 이용하여 파쇄 및 분산하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리 중의 실리카겔 입경은 볼밀에 사용되는 비드의 사이즈(입도) 및 볼 밀 시간에 따라 제어할 수 있으며, 본 실시예 에서는 약 50 ㎛로 분쇄하여 슬러리를 제조하였다. 이어서, 상기 슬러리를 스프레이(spray) 코팅법을 이용하여 젤리롤 표면에 약 15 ㎛ 두께로 코팅하고 건조시켰다.
The PVdF-CTFE (polyvinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene polymer) polymer was added to acetone in an amount of about 5 wt% and dissolved at 50 DEG C for about 12 hours to prepare a polymer solution. The polymer solution thus prepared was added at a concentration of 20% by weight of a solid content of silica gel, and then pulverized and dispersed using a ball mill method for 12 hours or longer to prepare a slurry. The particle size of the silica gel in the prepared slurry can be controlled according to the size (particle size) and the ball mill time of the beads used in the ball mill. In this embodiment, the slurry was pulverized to about 50 탆 to prepare a slurry. Subsequently, the slurry was coated on the surface of the jelly roll to a thickness of about 15 mu m using a spray coating method and dried.
(전극조립체의 수납 및 전해액 주입)(Storing the electrode assembly and injecting the electrolyte)
상기 젤리롤 전극조립체를 원통형 전지케이스에 수납하고, 전해액으로 (에틸렌카보네이트(EC) / 프로필렌카보네이트(PC) / 디에틸카보네이트(DEC) = 30/20/50 중량%, 리튬헥사플로로포스페이트(LiPF6) 1몰)을 주입하여 이차전지를 제조하였다.
The jelly roll electrode assembly was housed in a cylindrical battery case, and the electrolytic solution was prepared by mixing ethylene carbonate (EC) / propylene carbonate (PC) / diethyl carbonate (DEC) = 30/20/50 wt.%, Lithium hexafluorophosphate 6 ) 1 mole) was injected to prepare a secondary battery.
Claims (11)
젤리롤 전극조립체 외면에, MgSO4 또는 Mg(ClO4)2 흡습재와, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 젤라틴, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리에틸렌 글리콜, 글림, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르 및 카르복실메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 코팅층이 있는 리튬이차전지.
A jelly roll electrode assembly and a lithium-containing non-aqueous electrolyte solution are embedded in a cylindrical battery case,
A moisture absorbing material such as MgSO 4 or Mg (ClO 4 ) 2 and a moisture absorbing material such as polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, Polyacrylonitrile-styrene copolymer, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate copolymer, gelatin, cyanoethylpullulan , Cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, polyethylene glycol, glyme, polyethylene glycol dimethyl ether and carboxymethyl cellulose At least one selected from the group consisting of A lithium secondary battery having a coating layer comprising an under polymer.
상기 흡습재가 전지케이스 내면에서 코팅층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the moisture absorptive material further forms a coating layer on the inner surface of the battery case.
상기 흡습재가 0.01 내지 200㎛ 직경의 분말인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the hygroscopic material is a powder having a diameter of 0.01 to 200 탆.
폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 젤라틴, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리에틸렌 글리콜, 글림, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르 및 카르복실메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 바인더 고분자를 사용하여 바인더 고분자 용액을 제조하고, 여기에 MgSO4 또는 Mg(ClO4)2 흡습재를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계, 및
상기 슬러리를 스프레이 코팅법을 이용하여 젤리롤 전극조립체 표면에 코팅하는 단계를 포함하는,
제1항에 기재된 리튬이차전지의 제조방법.
Preparing an electrode assembly in the form of a jelly roll;
But are not limited to, polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile- Polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate copolymer, gelatin, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan A binder polymer solution is prepared by using at least one binder polymer selected from the group consisting of cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, polyethylene glycol, glyme, polyethylene glycol dimethyl ether, and carboxymethyl cellulose, Groups comprising: preparing a slurry by the addition of MgSO 4 or Mg (ClO 4) 2 hygroscopic material, and
And coating the slurry on the surface of the jellyroll electrode assembly using a spray coating method.
The method for producing a lithium secondary battery according to claim 1,
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