KR101782669B1 - Electrode assembly having electrode comprising aqueous binder and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층되어 4층 구조를 형성하는 기본 단위체가 적어도 1개 적층되는 단위체 스택부를 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 집전체 상에 활물질과 수계 바인더를 포함하는 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 기본 단위체를 단순히 적층시킨 방식에 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써, 전극의 집전체와 활물질 간의 충분한 접착력을 부여할 수 있고, 양극과 음극의 단락 발생 가능성을 최소화할 수 있어 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써, 환경 친화적일 뿐만 아니라, 전기 화학 셀의 구조적 안정성 향상을 통한 이차전지의 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.The present invention provides a polymer electrolyte fuel cell comprising a unit stack having a first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator sequentially stacked to form a four-layer structure, And the electrode includes an active material layer including an active material and an aqueous binder on the current collector.
The electrode assembly according to an embodiment of the present invention can provide a sufficient adhesive force between the current collector and the active material by applying the electrode including the aqueous binder to the simple lamination of the base unit, The possibility can be minimized and the safety can be improved. Further, by applying the electrode including the aqueous binder, it is possible to further improve the life characteristics of the secondary battery by improving the structural stability of the electrochemical cell as well as being environmentally friendly.

Description

수계 바인더를 포함하는 전극을 구비한 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{ELECTRODE ASSEMBLY HAVING ELECTRODE COMPRISING AQUEOUS BINDER AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly having an electrode including an aqueous binder and a lithium secondary battery including the electrode assembly.

본 발명은 수계 바인더를 포함하는 전극을 구비한 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrode assembly having an electrode including an aqueous binder and a lithium secondary battery including the electrode assembly.

이차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 일례로 이차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조 또는 스택/폴딩형 구조로 분류될 수 있다. 스택형 구조의 경우 양극, 분리막, 음극을 소정 크기로 절단한 다음에 이들을 차례로 적층하여 전극 조립체를 형성한다. 이때 분리막은 양극과 음극의 사이마다 배치된다. 권취형 구조의 경우 양극, 분리막, 음극, 분리막을 시트 형상으로 형성한 다음에 이들을 차례로 적층하고 권취하여 전극 조립체를 형성한다. 스택/폴딩형 구조의 경우 우선 풀셀 또는 바이셀을 형성한 다음에 이들을 분리막 시트를 통해 권취하여 전극 조립체를 형성한다. 양극, 분리막, 음극을 소정 크기로 절단한 다음에 이들을 차례로 적층하면, 풀셀 또는 바이셀을 형성할 수 있다. (풀셀 또는 바이셀은 각각 1개 이상의 양극, 분리막, 음극을 포함한다.) The secondary battery can be variously classified according to the structure of the electrode assembly. For example, the secondary battery can be classified into a stacked structure, a winding type (jelly roll type) structure, or a stack / folding type structure. In the case of the stacked structure, the anode, the separator, and the cathode are cut to a predetermined size and then laminated in order to form an electrode assembly. At this time, the separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode. In the case of the winding type structure, the anode, the separator, the cathode, and the separator are formed in a sheet shape, and then laminated and wound in order to form an electrode assembly. In the case of the stack / folding type structure, a pull cell or a bi-cell is first formed and then wound up through a separator sheet to form an electrode assembly. When the anode, the separator, and the cathode are cut to a predetermined size and then laminated in this order, a pull cell or a bi-cell can be formed. (A full cell or a bi-cell includes at least one anode, a separator, and a cathode, respectively.)

그런데 스택형 구조는 전극 조립체를 구성하는 전극 단위(양극, 분리막 및 음극)가 서로 별개로 적층되기 때문에, 전극 조립체를 정밀하게 정렬하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 전극 조립체를 생산하기 위해 매우 많은 공정이 요구된다는 단점이 있다. 그리고 스택/폴딩형 구조는 일반적으로 2대의 라미네이션 장비와 1대의 폴딩 장비가 요구되기 때문에, 전극 조립체의 제조공정이 매우 복잡하다는 단점이 있다. 특히, 스택/폴딩형 구조는 폴딩을 통해 풀셀이나 바이셀을 적층하기 때문에 풀셀이나 바이셀을 정밀하게 정렬하기 어렵다는 단점도 있다. However, it is very difficult to precisely align the electrode assembly because the electrode assemblies constituting the electrode assembly (anode, separator, and cathode) are stacked separately from each other, and a very large number of processes There is a disadvantage that it is required. In addition, since the stack / folding type structure generally requires two lamination equipment and one folding equipment, the manufacturing process of the electrode assembly is complicated. In particular, the stack / folding structure has the disadvantage that it is difficult to precisely align a pull cell or a bi-cell because a full cell or a bi-cell is stacked through folding.

또한, 이러한 스택형 구조로 전극 조립체 제조시, 상기 단위체를 단순 적층 후, 태이핑(taping) 하는 방식을 이용하는 방법을 적용할 수 있지만, 이 경우 정렬도 확보가 어려워 양극과 음극의 단락 발생 가능성이 증가하여 안전성 확보가 어려운 문제가 있다.
In addition, when the electrode assembly is manufactured using such a stacked structure, the unit may be simply laminated and then taped. However, in this case, it is difficult to ensure alignment, There is a problem that it is difficult to secure safety.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 발명의 해결하고자 하는 제1 기술적 과제는 양극과 음극의 단락 발생 가능성을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있고, 환경 친화적일 뿐만 아니라 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있는 전극 조립체를 제공하는 것이다. A first object of the present invention is to provide an electrode assembly capable of improving the safety by minimizing the possibility of short-circuiting between the positive electrode and the negative electrode, and being environmentally friendly as well as improving lifetime characteristics of the secondary battery.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 제2 기술적 과제는 상기 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including the electrode assembly.

아울러, 본 발명의 해결하고자 하는 제2 기술적 과제는 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈 및 전지팩을 제공하는 것이다.
In addition, a second technical object of the present invention is to provide a battery module and a battery pack including a lithium secondary battery as a unit battery.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층되어 4층 구조를 형성하는 기본 단위체가 적어도 1개 적층되는 단위체 스택부를 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 집전체 상에 활물질과 수계 바인더를 포함하는 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a unit stack including a first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator sequentially stacked to form a four-layer structure, Wherein the first electrode and the second electrode include an active material layer including an active material and an aqueous binder on the current collector.

또한, 본 발명은 상기 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a lithium secondary battery including the electrode assembly.

나아가, 본 발명은 상기 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈 및 전지팩을 제공한다.
Further, the present invention provides a battery module and a battery pack including the lithium secondary battery as a unit battery.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 기본 단위체를 적층시킨 방식에, 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써 전극의 집전체와 활물질 간의 충분한 접착력을 부여할 수 있고, 양극과 음극의 단락 발생 가능성을 최소화할 수 있어 안전성을 향상시킬 수 있다. The electrode assembly according to an embodiment of the present invention can provide a sufficient adhesive force between the current collector and the active material by applying an electrode including an aqueous binder to a system in which basic unit members are stacked, Can be minimized and safety can be improved.

또한, 상기 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써, 환경 친화적일 뿐만 아니라, 전기 화학 셀의 구조적 안정성 향상을 통한 이차전지의 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
Further, by applying the electrode including the aqueous binder, it is possible to further improve the life characteristics of the secondary battery by improving the structural stability of the electrochemical cell as well as being environmentally friendly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체의 제1 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체의 제2 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체를 제조하는 공정을 도시하고 있는 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제1 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제1 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제1 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제2 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제2 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제3 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제2 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제4 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체, 제1 보조 단위체와 제2 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제5 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제1 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제6 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 단위체와 제2 보조 단위체를 포함한 단위체 스택부의 제7 구조를 도시하고 있는 측면도이다.
도 11 및 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전극 조립체의 고정구조를 도시한 개략 사시도이다.
도 13은 유기 용제계 바인더를 사용한 경우(a)와 수계 바인더(b)를 사용한 경우, 활물질 입자들 사이; 및 활물질과 집전체 사이의 접착 정도를 모식적으로 도시한 것이다. 1 is a side view showing a first structure of a basic unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view showing a second structure of a basic unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram showing a process of manufacturing a basic unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view illustrating a first structure of a unit stack including a basic unit and a first auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view showing a second structure of a unit stack including a basic unit and a first auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a third structure of a unit stack including a basic unit and a second auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view showing a fourth structure of a unit stack portion including a basic unit and a second auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a fifth structure of a unit stack portion including a basic unit, a first auxiliary unit, and a second auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a side view showing a sixth structure of a unit stack portion including a basic unit and a first auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a side view showing a seventh structure of a unit stack including a basic unit and a second auxiliary unit according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are schematic perspective views showing a fixing structure of an electrode assembly according to various embodiments of the present invention.
Fig. 13 is a graph showing the relationship between (a) an organic solvent-based binder and (b) an aqueous binder; And the degree of adhesion between the active material and the current collector.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.

본 발명의 일 실시예에 따르는 전극 조립체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층되어 4층 구조를 형성하는 기본 단위체가 적어도 1개 적층되는 단위체 스택부를 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 집전체 상에 활물질과 수계 바인더를 포함하는 활물질층을 포함할 수 있다.The electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes a unit stack portion in which at least one basic unit is stacked by sequentially stacking a first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator to form a four- The first electrode and the second electrode may include an active material layer including an active material and an aqueous binder on the current collector.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 기본 단위체를 단순히 적층시킨 라미네이션 앤 스택형 (L&S; Lamination & Stacking) 방식에, 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써 전극의 집전체와 활물질 간의 충분한 접착력을 부여할 수 있고, 양극과 음극의 단락 발생 가능성을 최소화할 수 있어 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 수계 바인더를 포함하는 전극을 적용함으로써, 환경 친화적일 뿐만 아니라, 전기 화학 셀의 구조적 안정성 향상을 통한 이차전지의 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.The electrode assembly according to an embodiment of the present invention can be manufactured by applying an electrode including an aqueous binder to a lamination & stacking (L & S) system in which a basic unit is simply laminated, The possibility of short circuit between the positive electrode and the negative electrode can be minimized, and safety can be improved. Further, by applying the electrode including the aqueous binder, it is possible to further improve the life characteristics of the secondary battery by improving the structural stability of the electrochemical cell as well as being environmentally friendly.

상기 라미네이션 앤 스택형 방식은, 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 순차적으로 적층되어 형성된 기본 단위체(110a)를 기본 단위 셀로 하여 1개 이상 적층하는 방식을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에 있어서, 상기 기본 단위체(110a)는 기본적으로 4층 구조를 가질 수 있다. In the lamination and stacking method, a basic unit body 110a formed by sequentially stacking a first electrode 111, a first separation membrane 112, a second electrode 113, and a second separation membrane 114 is formed as a basic unit cell So that one or more layers can be stacked. In the electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the basic unit body 110a may have a four-layer structure.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 기본 단위체(110a)는 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 1, the basic unit 110a includes a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second electrode 113. The first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113, And the separation membrane 114 may be sequentially stacked from the upper side to the lower side.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기본 단위체(110b)는 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 하측에서 상측으로 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 전극(111)과 제2 전극(113)은 서로 반대되는 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(111)이 양극이면 제2 전극(113)은 음극일 수 있다. 물론 이의 반대일 수도 있다. 2, the basic unit 110b includes a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second separator (not shown) 114 may be sequentially stacked from the lower side to the upper side. In this case, the first electrode 111 and the second electrode 113 may be opposite to each other. For example, if the first electrode 111 is a positive electrode, the second electrode 113 may be a negative electrode. It may be the opposite of course.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기본 단위체(110a)는 다음과 같은 공정으로 형성될 수 있으며, 이는 도 3을 참조하여 설명될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the basic unit body 110a may be formed by the following process, which can be described with reference to FIG.

먼저, 제1 전극 재료(121), 제1 분리막 재료(122), 제2 전극 재료(123) 및 제2 분리막 재료(124)를 준비한다. 여기서 전극 재료(121, 123)는 이하에서 살펴볼 바와 같이 소정 크기로 절단되어 전극(111, 113)을 형성할 수 있다. 이는 분리막 재료(122, 124)도 동일하다. 공정의 자동화를 위해 전극 재료와 분리막 재료는 롤에 권취되어 있는 형태를 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이 재료들을 준비한 다음에 제1 전극 재료(121)를 커터(C1)를 통해 소정 크기로 절단할 수 있다. 그리고 제2 전극 재료(123)도 커터(C2)를 통해 소정 크기로 절단할 수 있다. 그런 다음 소정 크기의 제1 전극 재료(121)를 제1 분리막 재료(122) 위로 공급할 수 있다. 그리고 소정 크기의 제2 전극 재료(123)도 제2 분리막 재료(124) 위로 공급할 수 있다. 그런 다음 재료들을 모두 함께 라미네이터(L1, L2)로 공급할 수 있다. First, a first electrode material 121, a first separation material 122, a second electrode material 123, and a second separation material 124 are prepared. Here, the electrode materials 121 and 123 may be cut to a predetermined size to form the electrodes 111 and 113, as described below. This is also true for the separation membrane materials 122 and 124. [ In order to automate the process, it is preferable that the electrode material and the separation membrane material have a form wound around a roll. After the materials are prepared as described above, the first electrode material 121 can be cut to a predetermined size through the cutter C 1 . The second electrode material 123 can also be cut to a predetermined size through the cutter C 2 . The first electrode material 121 of a predetermined size may then be supplied onto the first separation membrane material 122. And a second electrode material 123 of a predetermined size may be supplied onto the second separation membrane material 124. [ Then all the materials can be fed together into the laminator (L 1 , L 2 ).

단위체 스택부(100)는 앞서 살펴본 바와 같이, 기본 단위체(110a)가 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다. 그런데 기본 단위체(110a)를 구성하는 전극과 분리막이 서로 분리된다면, 기본 단위체(110a)를 반복적으로 적층하는 것이 매우 어려워질 것이다. 따라서 기본 단위체(110a, 110b)를 형성할 때, 전극과 분리막을 서로 접착하는 것이 바람직하다. 라미네이터(L1, L2)는 이와 같이 전극과 분리막을 서로 접착하기 위해 사용될 있다. 즉, 라미네이터(L1, L2)는 재료들에 압력을 가하거나, 또는 압력과 열을 가하여 전극과 분리막을 서로 접착한다. 이와 같이 전극 재료와 분리막 재료는 라미네이터(L1, L2)에서 서로 접착된다. 이와 같은 접착으로 기본 단위체(110)는 보다 안정적으로 자신의 형상을 유지할 수 있다. As described above, the unit stack unit 100 may be formed by repeatedly stacking the basic unit bodies 110a. However, if the electrodes constituting the basic unit body 110a and the separator are separated from each other, it will be very difficult to repeatedly stack the basic unit body 110a. Therefore, when forming the basic unit bodies 110a and 110b, it is preferable to bond the electrodes and the separator to each other. The laminators (L 1 , L 2 ) can be used to adhere the electrodes and the separator to each other in this way. That is, the laminator (L 1 , L 2 ) applies pressure to the materials, or applies pressure and heat to adhere the electrodes and the separator to each other. Thus, the electrode material and the separation membrane material are adhered to each other in the laminator (L 1 , L 2 ). By such adhesion, the basic unit body 110 can maintain its shape more stably.

마지막으로 제1 분리막 재료(122)와 제2 분리막 재료(124)를 함께 커터(C3)를 통해 소정 크기로 절단할 수 있다. 이와 같은 절단으로 기본 단위체(110a)가 형성될 수 있다. 추가적으로 필요에 따라 기본 단위체(110a)에 대한 각종 검사를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 두께 검사, 비전 검사, 쇼트 검사와 같은 검사를 추가적으로 수행할 수도 있다. Finally, the first separation membrane material 122 and the second separation membrane material 124 can be cut together to a predetermined size through the cutter C 3 . The basic unit body 110a can be formed by cutting like this. In addition, various tests may be performed on the basic unit body 110a as necessary. For example, a test such as thickness inspection, vision inspection, and short inspection may be additionally performed.

한편, 분리막(분리막 재료)은 접착력을 가지는 코팅 물질이 표면에 코팅될 수 있다. 이때 코팅 물질은 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물일 수 있다. 여기서 무기물 입자는 분리막의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 무기물 입자는 고온에서 분리막이 수축하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 바인더 고분자는 무기물 입자를 고정시킬 수 있다. 이와 같은 무기물 입자들로 인해 분리막 표면에 형성되는 코팅층에는 소정의 기공 구조가 형성될 수 있다. 이와 같은 기공 구조로 인해 무기물 입자가 분리막에 코팅되어 있더라도 양극으로부터 음극으로 이온이 원활하게 이동할 수 있다. 또한 바인더 고분자는 무기물 입자를 분리막에 안정적으로 유지시켜 분리막의 기계적 안정성도 향상시킬 수 있다. 더욱이 바인더 고분자는 분리막을 전극에 보다 안정적으로 접착시킬 수 있다. (이와 같은 코팅을 SRS 코팅이라 한다.) 참고로, 분리막은 폴리올레핀 계열의 분리막 기재로 형성될 수 있다. On the other hand, the separation membrane (separation membrane material) can be coated with a coating material having an adhesive force. The coating material may be a mixture of inorganic particles and a binder polymer. Herein, the inorganic particles can improve the thermal stability of the separator. That is, the inorganic particles can prevent the separator from shrinking at a high temperature. And the binder polymer can fix the inorganic particles. Due to such inorganic particles, a predetermined pore structure may be formed in the coating layer formed on the surface of the separation membrane. Due to the pore structure, ions can smoothly move from the anode to the cathode even though the inorganic particles are coated on the separator. In addition, the binder polymer can maintain the inorganic particles stably in the separation membrane, thereby improving the mechanical stability of the separation membrane. Further, the binder polymer can more stably adhere the separation membrane to the electrode. (Such a coating is referred to as SRS coating.) For reference, the separation membrane may be formed of a polyolefin-based separation membrane substrate.

그런데, 도 1과 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, 제1 분리막(112)은 양면에 전극(111, 113)이 위치하는데 반해, 제2 분리막(114)은 일면에만 전극(113)이 위치한다. 따라서 제1 분리막(112)은 양면에 코팅 물질이 코팅될 수 있고, 제2 분리막(114)은 일면에만 코팅 물질이 코팅될 수 있다. 즉, 제1 분리막(112)은 제1 전극(111)과 제2 전극(113)을 바라보는 양면에 코팅 물질이 코팅될 수 있고, 제2 분리막(114)은 제2 전극(113)을 바라보는 일면에만 코팅 물질이 코팅될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, the electrodes 111 and 113 are located on both sides of the first separation membrane 112, whereas the electrodes 113 are positioned on only one side of the second separation membrane 114 . Accordingly, the first separation membrane 112 can be coated with a coating material on both sides, and the second separation membrane 114 can be coated with a coating material on only one side. The first separator 112 may be coated with a coating material on both sides of the first and second electrodes 111 and 113 and the second separator 114 may be coated with a coating material on both sides of the first and second electrodes 111 and 113, The coating material may be coated on only one side of the viewing side.

이와 같이 코팅 물질에 의한 접착은 기본 단위체 내에서 이루어지는 것으로 충분할 수 있다. 따라서 앞서 살펴본 바와 같이 제2 분리막(114)은 일면에만 코팅이 이루어져도 무방하다. 다만, 기본 단위체끼리도 heat press 등의 방법으로 서로 접착될 수 있으므로, 필요에 따라 제2 분리막(114)도 양면에 코팅이 이루어질 수 있다. 즉, 제2 분리막(114)도 제2 전극(113)을 바라보는 일면과 그 반대면에 코팅 물질이 코팅될 수 있다. 이와 같은 경우 상측에 위치하는 기본 단위체와 이의 바로 아래에 위치하는 기본 단위체는 제2 분리막 외면의 코팅 물질을 통해 서로 접착될 수 있다. Thus, adhesion by the coating material may be sufficient to be performed in the basic unit. Therefore, as described above, the second separation membrane 114 may be coated on only one side. However, since the base unit bodies can be adhered to each other by a heat press method or the like, the second separation membrane 114 can be coated on both sides as needed. That is, the second separator 114 may be coated with a coating material on one surface of the second electrode 113 facing the second electrode 113 and the opposite surface thereof. In this case, the base unit and the base units located immediately below the base unit may be adhered to each other through the coating material on the outer surface of the second separation membrane.

참고로, 접착력을 가지는 코팅 물질을 분리막에 도포한 경우, 소정의 물체로 분리막에 직접 압력을 가하는 것은 바람직하지 않다. 분리막은 통상적으로 전극보다 외측으로 길게 연장된다. 따라서 제1 분리막(112)의 말단과 제2 분리막(114)의 말단을 서로 결합시키려는 시도가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 분리막(112)의 말단과 제2 분리막(114)의 말단을 초음파 융착으로 서로 융착시키려는 시도가 있을 수 있다. 그런데 이와 같은 초음파 융착은 혼(horn)으로 대상을 직접 가압할 필요가 있다. 그러나 이와 같이 혼으로 분리막의 말단을 직접 가압하면, 접착력을 가지는 코팅 물질로 인해 분리막에 혼이 들러붙을 수 있다. 이로 인해 장치의 고장이 초래될 수 있다. 따라서 접착력을 가지는 코팅 물질을 분리막에 도포한 경우, 소정의 물체로 분리막에 직접 압력을 가하는 공정을 적용하는 것은 바람직하지 않다. For reference, when a coating material having an adhesive force is applied to a separation membrane, it is not preferable to directly apply pressure to the separation membrane with a predetermined object. The separator typically extends longer toward the outside than the electrode. Therefore, there may be an attempt to bond the ends of the first separation membrane 112 and the ends of the second separation membrane 114 together. For example, there may be an attempt to melt the ends of the first separation membrane 112 and the second separation membrane 114 by ultrasonic welding. However, such ultrasonic welding requires pressing the object directly with a horn. However, when the end of the membrane is directly pressed by the horn, the horn can stick to the membrane due to the coating material having an adhesive force. This can lead to device failure. Therefore, when a coating material having an adhesive force is applied to a separation membrane, it is not preferable to apply a process of directly applying pressure to the separation membrane with a predetermined object.

추가적으로, 기본 단위체가 반드시 4층 구조를 가져야만 하는 것은 아니다. 예를 들어, 기본 단위체는 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113), 제2 분리막(114), 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 순차적으로 적층되어 형성되는 8층 구조를 가질 수도 있다. In addition, the basic unit does not necessarily have a four-layer structure. For example, the basic unit includes a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, a second separator 114, a first electrode 111, a first separator 112, Layer structure in which two electrodes 113 and a second separation film 114 are sequentially stacked.

즉, 기본 단위체는 4층 구조가 반복적으로 적층되어 형성되는 구조를 가질 수도 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 단위체 스택부(100)는 기본 단위체가 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다. 따라서 4층 구조를 반복적으로 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성할 수도 있지만, 예를 들어 8층 구조를 반복적으로 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성할 수도 있다. That is, the basic unit may have a structure in which a four-layer structure is repeatedly laminated. As described above, the unit stack unit 100 may be formed by repeatedly stacking the basic unit pieces. Therefore, the unit stack section 100 may be formed by repeatedly laminating the four-layer structure. However, the unit stack section 100 may be formed by repeatedly laminating eight-layer structures, for example.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에 있어서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 단위체 스택부(100a)는 적어도 1개의 기본 단위체(110a)를 포함할 수 있다. Meanwhile, in the electrode assembly according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the unit stack portion 100a may include at least one basic unit body 110a.

단위체 스택부(도 4의 도면부호 100a 등 참조)는 적어도 1개의 기본 단위체(도 1의 110a 등 참조)를 포함할 수 있다. 즉, 단위체 스택부(100)는 1개의 기본 단위체(110)로 형성되거나, 또는 적어도 2개의 기본 단위체(110)로 형성될 수 있다. 그리고 단위체 스택부(100)는 기본 단위체(110)가 적층되어 형성될 수 있다.The unit stack portion (see reference numeral 100a in FIG. 4) may include at least one basic unit member (see 110a in FIG. 1, etc.). That is, the unit body stack unit 100 may be formed of one basic unit body 110 or at least two basic unit bodies 110. The unit body stack unit 100 may be formed by stacking the basic unit bodies 110.

예를 들어, 1개의 기본 단위체(110) 위에 다른 1개의 기본 단위체(110)가 적층되어 단위체 스택부(100)가 형성될 수 있다. 이와 같이 단위체 스택부(100)는 기본 단위체(110)가 기본 단위체 단위로 적층되어 형성될 수 있다. 즉, 기본 단위체(110)를 미리 형성한 다음에 이를 차례로 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성할 수 있다. For example, the unit stack unit 100 may be formed by stacking one basic unit body 110 on one basic unit body 110. As described above, the unit stack unit 100 may be formed by stacking the basic unit units 110 in units of basic units. That is, the unit body stack unit 100 can be formed by previously forming the basic unit bodies 110 and then laminating them in order.

이와 같이 본 실시예에 따른 단위체 스택부(100)는 기본 단위체(110)가 반복적으로 적층되어 형성된다는 점에 기본적인 특징이 있다. 이와 같은 방식으로 단위체 스택부(100)를 형성하면, 기본 단위체(110)를 매우 정밀하게 정렬시킬 수 있다는 장점과, 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점을 가질 수 있다. As described above, the unit stack unit 100 according to the present embodiment is fundamentally characterized in that the basic unit bodies 110 are repeatedly stacked. When the unit stack unit 100 is formed in this manner, it is possible to align the base unit 110 with high accuracy and to improve the productivity.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단위체 스택부(100)는 제1 보조 단위체(130)와 제2 보조 단위체(140) 중의 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the unit stack unit 100 may further include at least one of the first auxiliary unit 130 and the second auxiliary unit 140.

우선, 제1 보조 단위체(130)에 대해 살펴본다. First, the first auxiliary unit 130 will be described.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기본 단위체(110)는 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로, 또는 하측에서 상측으로 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 따라서 이와 같은 기본 단위체(110)가 반복적으로 적층되어 단위체 스택부(100)가 형성되면, 단위체 스택부(100)의 가장 위쪽(도 1 참조), 또는 가장 아래쪽(도 2 참조)에 제1 전극(116, 이하 '제1 말단 전극'이라 한다)이 위치하게 된다. (제1 말단 전극은 양극일 수도 있고 음극일 수도 있다.) 제1 보조 단위체(130)는 이와 같은 제1 말단 전극(116)에 추가적으로 적층될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the basic unit 110 includes a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second separator 114, In order from the upper side to the lower side. Accordingly, when the unit stack 100 is formed by repeatedly stacking the basic unit bodies 110, the first electrode 100 is formed at the uppermost position (see FIG. 1) or the lowest position (see FIG. 2) (Hereinafter, referred to as 'first terminal electrode'). (The first terminal electrode may be an anode or a cathode.) The first auxiliary unit body 130 may be additionally stacked on the first terminal electrode 116.

보다 구체적으로 제1 보조 단위체(130a)는 도 4에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111)이 양극이고 제2 전극(113)이 음극이면, 제1 말단 전극(116)으로부터 순차적으로, 즉 제1 말단 전극(116)으로부터 외측(도 4를 기준으로 상측)으로 분리막(114), 음극(113), 분리막(112) 및 양극(111)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 4, if the first electrode 111 is an anode and the second electrode 113 is a cathode, the first auxiliary unit body 130a is sequentially formed from the first terminal electrode 116, that is, The separator 114, the cathode 113, the separator 112 and the anode 111 may be sequentially stacked from the first terminal electrode 116 to the outside (upper side in FIG. 4).

또한 제1 보조 단위체(130b)는 도 5에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111)이 음극이고 제2 전극(113)이 양극이면, 제1 말단 전극(116)으로부터 순차적으로, 즉 제1 말단 전극(116)으로부터 외측으로 분리막(114) 및 양극(113)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 단위체 스택부(100)는 도 4 또는 도 5에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 보조 단위체(130)로 인하여 제1 말단 전극(116) 측의 가장 외측에 양극을 위치시킬 수 있다. 5, if the first electrode 111 is a negative electrode and the second electrode 113 is a positive electrode, the first auxiliary unit body 130b sequentially moves from the first terminal electrode 116, that is, The separation membrane 114 and the anode 113 may be sequentially stacked from the terminal electrode 116 to the outside. The unit stack 100 may position the anode at the outermost side of the first terminal electrode 116 due to the first auxiliary unit 130 as shown in FIG. 4 or FIG.

전극은 일반적으로 집전체와 집전체의 양면에 도포되는 활물질층(활물질)으로 구성된다. 이에 따라 도 4를 기준으로 양극의 활물질층 중 집전체의 아래쪽에 위치한 활물질층은 분리막을 매개로 음극의 활물질층 중 집전체의 위쪽에 위치한 활물질층과 서로 반응한다. 그런데 기본 단위체(110)를 동일하게 형성한 다음에 이를 차례로 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성하면, 단위체 스택부(100)의 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치한 제1 말단 전극은 다른 제1 전극과 동일하게 집전체의 양면에 활물질층을 구비할 수밖에 없다. 그러나 제1 말단 전극이 집전체의 양면에 활물질층을 도포한 구조를 가지면, 제1 말단 전극의 활물질층 중 외측에 위치한 활물질층은 다른 활물질층과 반응할 수 없다. 따라서 활물질층이 낭비되는 문제가 초래될 수 있다. The electrode generally comprises a current collector and an active material layer (active material) applied on both sides of the current collector. Accordingly, the active material layer located below the collector in the active material layer of the anode according to FIG. 4 reacts with the active material layer located above the collector in the active material layer of the negative electrode through the separation membrane. However, when the unit body stack unit 100 is formed by forming the basic unit bodies 110 in the same manner and then stacking them in order, the first end electrode positioned at the uppermost or bottommost position of the unit body stack unit 100 is electrically connected to the other first electrode It is inevitable to provide an active material layer on both sides of the current collector. However, if the first terminal electrode has a structure in which the active material layer is coated on both sides of the current collector, the active material layer located outside the active material layer of the first terminal electrode can not react with the other active material layer. Therefore, the active material layer may be wasted.

제1 보조 단위체(130)는 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것이다. 즉, 제1 보조 단위체(130)는 기본 단위체(110)와 별개로 형성될 수 있다. 따라서 제1 보조 단위체(130)는 집전체의 일면에만 활물질층이 형성된 양극을 구비할 수 있다. The first auxiliary unit 130 is intended to solve such a problem. That is, the first auxiliary unit body 130 may be formed separately from the basic unit body 110. Therefore, the first auxiliary unit 130 may include a positive electrode having an active material layer formed on only one side of the current collector.

즉, 제1 보조 단위체(130)는 집전체의 양면 중에 기본 단위체(110)를 바라보는 일면(도 4를 기준으로 아래쪽을 바라보는 일면)에만 활물질층이 코팅된 양극을 구비할 수 있다. 결과적으로, 제1 말단 전극(116)에 추가적으로 제1 보조 단위체(130)를 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성하면, 제1 말단 전극(116) 측의 가장 외측에 단면만 코팅된 양극을 위치시킬 수 있다. 따라서 활물질층이 낭비되는 문제를 해결할 수 있다. 그리고 양극은 (예를 들어) 니켈 이온을 방출하는 구성이므로, 가장 외측에 양극을 위치시키는 것이 전지 용량에 유리할 수 있다. That is, the first auxiliary unit 130 may include a positive electrode coated on the active material layer only on one surface (one surface facing downward in FIG. 4) facing the basic unit 110 on both surfaces of the current collector. As a result, when the unit element stack portion 100 is formed by further stacking the first auxiliary unit body 130 on the first terminal electrode 116, a positive electrode coated only on the outermost side of the first terminal electrode 116 . Therefore, the problem of wasting the active material layer can be solved. Since the anode is configured to emit nickel ions (for example), it is advantageous for the battery capacity to locate the anode at the outermost position.

다음으로 제2 보조 단위체(140)에 대해 살펴본다. 제2 보조 단위체(140)는 기본적으로 제1 보조 단위체(130)와 동일한 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 설명한다. 기본 단위체(110)는 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로, 또는 하측에서 상측으로 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 따라서 이와 같은 기본 단위체(110)가 반복적으로 적층되어 단위체 스택부(100)가 형성되면, 단위체 스택부(100)의 가장 위쪽(도 2 참조), 또는 가장 아래쪽(도 1 참조)에 제2 분리막(117, 이하 '제2 말단 분리막'이라 한다)이 위치하게 된다. 제2 보조 단위체(140)는 이와 같은 제2 말단 분리막(117)에 추가적으로 적층될 수 있다. Next, the second auxiliary unit 140 will be described. The second auxiliary unit 140 basically performs the same function as the first auxiliary unit 130. This will be described more specifically. The basic unit body 110 is formed by sequentially stacking the first electrode 111, the first separation membrane 112, the second electrode 113 and the second separation membrane 114 from the upper side to the lower side or from the lower side to the upper side . Therefore, when the unit stack 100 is formed by repeatedly stacking the basic units 110, the second separator 100 may be provided at the uppermost position (see FIG. 2) or the lowest position (see FIG. 1) (Hereinafter, referred to as a 'second end separator'). The second auxiliary unit 140 may be further stacked on the second end separator 117.

보다 구체적으로 제2 보조 단위체(140a)는 도 6에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111)이 양극이고 제2 전극(113)이 음극이면, 양극(111)으로 형성될 수 있다. 또한 제2 보조 단위체(140b)는 도 7에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111)이 음극이고 제2 전극(113)이 양극이면, 제2 말단 분리막(117)으로부터 순차적으로, 즉 제2 말단 분리막(117)으로부터 외측(도 7을 기준으로 하측)으로 음극(111), 분리막(112) 및 양극(113)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 제2 보조 단위체(140)도 제1 보조 단위체(130)와 동일하게 집전체의 양면 중에 기본 단위체(110)를 바라보는 일면(도 7을 기준으로 위쪽을 바라보는 일면)에만 활물질층이 코팅된 양극을 구비할 수 있다. 결과적으로 제2 말단 분리막(117)에 제2 보조 단위체(140)를 추가적으로 적층하여 단위체 스택부(100)를 형성하면, 제2 말단 분리막(117) 측의 가장 외측에 단면만 코팅된 양극을 위치시킬 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 6, the second auxiliary unit 140a may be formed of an anode 111 if the first electrode 111 is an anode and the second electrode 113 is a cathode. 7, if the first electrode 111 is a negative electrode and the second electrode 113 is a positive electrode, the second auxiliary unit 140b sequentially moves from the second end separator 117, that is, The cathode 111, the separator 112, and the anode 113 may be sequentially stacked on the outer side (lower side in FIG. 7) from the terminal separator 117. Similarly to the first auxiliary unit body 130, the second auxiliary unit body 140 may be formed by coating the active material layer on only one surface (one surface facing the upper side as viewed in FIG. 7) facing the basic unit body 110 on both surfaces of the current collector An anode may be provided. As a result, when the unit element stack portion 100 is formed by further laminating the second auxiliary unit body 140 on the second terminal separator 117, the anode coated only on the outermost side of the second terminal separator 117 is positioned .

참고로, 도 4와 도 5, 그리고 도 6과 도 7은 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로 순차적으로 적층된 경우를 예시하고 있다. 이와는 반대로 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 하측에서 상측으로 순차적으로 적층된 경우도 앞서 설명된 바와 동일하게 설명될 수 있다. 그리고 제1 보조 단위체(130)와 제2 보조 단위체(140)는 필요에 따라 가장 외측에 분리막을 더 포함할 수도 있다. 일례로 가장 외측에 위치한 양극이 케이스와 전기적으로 절연될 필요가 있을 경우 제1 보조 단위체(130)와 제2 보조 단위체(140)는 양극의 외측에 분리막을 더 포함할 수 있다. 같은 이유에서, 도 6과 같이 제2 보조 단위체(140)가 적층되어 있는 쪽의 반대쪽(즉, 도 6의 단위체 스택부의 최상측)에 노출되어 있는 양극에도 분리막이 더 포함될 수 있다.4, 5, 6, and 7 illustrate a case where the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113, and the second separator 114 are sequentially stacked from top to bottom Are stacked. Conversely, the case where the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113, and the second separator 114 are sequentially stacked from the lower side to the upper side can be similarly described . The first auxiliary unit body 130 and the second auxiliary unit body 140 may further include a separation membrane on the outermost side, if necessary. For example, when the anode located at the outermost side needs to be electrically insulated from the case, the first auxiliary unit 130 and the second auxiliary unit 140 may further include a separator on the outer side of the anode. For the same reason, as shown in FIG. 6, a separator may be further included on the anode exposed on the opposite side of the side where the second auxiliary unit 140 is stacked (that is, the uppermost side of the unit stack in FIG. 6).

한편, 도 8 내지 도 10에서 도시하고 있는 것과 같이, 단위체 스택부를 형성하는 것이 바람직하다. 우선, 도 8에서 도시하고 있는 것과 같이 단위체 스택부(100e)를 형성할 수 있다. 기본 단위체(110b)는 하측에서 상측으로 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 전극(111)은 양극일 수 있고 제2 전극(113)은 음극일 수 있다. 그리고 제1 보조 단위체(130c)는 제1 말단 전극(116)으로부터 순차적으로, 즉 도 8을 기준으로 상측에서 하측으로 분리막(114), 음극(113), 분리막(112) 및 양극(111)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 보조 단위체(130c)의 양극(111)은 기본 단위체(110b)를 바라보는 일면에만 활물질층이 형성될 수 있다. On the other hand, as shown in Figs. 8 to 10, it is preferable to form the unit stack. First, the unit stack portion 100e can be formed as shown in FIG. The basic unit body 110b may include a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second separator 114 stacked in this order from the lower side to the upper side. Here, the first electrode 111 may be an anode and the second electrode 113 may be a cathode. The first auxiliary unit 130c includes a separation membrane 114, a cathode 113, a separation membrane 112, and a cathode 111 sequentially from the first terminal electrode 116, that is, May be stacked. At this time, the anode 111 of the first auxiliary unit 130c may have an active material layer formed on only one side of the basic unit 110b.

또한 제2 보조 단위체(140c)는 제2 말단 분리막(117)으로부터 순차적으로, 즉 도 8을 기준으로 하측에서 상측으로 양극(111, 제1 양극), 분리막(112), 음극(113), 분리막(114) 및 양극(118, 제2 양극)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제2 보조 단위체(140c)의 양극 중 가장 외측에 위치한 양극(118, 제2 양극)은 기본 단위체(110b)를 바라보는 일면에만 활물질층이 형성될 수 있다. 참고로, 보조 단위체가 분리막을 포함하면 단위체의 정렬에 유리하다. The second auxiliary unit 140c is connected to the second terminal separation membrane 117 in order from the second terminal separation membrane 117, that is, from the lower side to the upper side with reference to FIG. 8, the anode 111, the first anode, the separation membrane 112, (114) and an anode (118, second anode). At this time, the anode (118, the second anode) located at the outermost one of the anode of the second auxiliary unit 140c may be formed only on one side of the basic unit 110b. For reference, if the auxiliary unit includes a separation membrane, it is advantageous to align the unit.

다음으로, 도 9에서 도시하고 있는 것과 같이 단위체 스택부(100f)를 형성할 수 있다. 기본 단위체(110b)는 하측에서 상측으로 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 전극(111)은 양극일 수 있고 제2 전극(113)은 음극일 수 있다. 그리고 제1 보조 단위체(130d)는 제1 말단 전극(116)으로부터 순차적으로 분리막(114), 음극(113) 및 분리막(112)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제2 보조 단위체는 구비되지 않아도 무방하다. 참고로, 음극은 전위차로 인해 전극 케이스(예를 들어, 파우치)의 알루미늄층과 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 음극은 분리막을 통해 전극 케이스로부터 절연되는 것이 바람직하다. Next, the unit stack portion 100f can be formed as shown in FIG. The basic unit body 110b may include a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second separator 114 stacked in this order from the lower side to the upper side. Here, the first electrode 111 may be an anode and the second electrode 113 may be a cathode. The first auxiliary unit 130d may be formed by sequentially stacking a separation membrane 114, a cathode 113, and a separation membrane 112 from the first terminal electrode 116. At this time, the second auxiliary unit may not be provided. For reference, the cathode may react with the aluminum layer of the electrode case (e.g., pouch) due to the potential difference. Therefore, it is preferable that the cathode is insulated from the electrode case through the separator.

마지막으로, 도 10에서 도시하고 있는 것과 같이 단위체 스택부(100g)를 형성할 수 있다. 기본 단위체(110c)는 상측에서 하측으로 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 전극(111)은 음극일 수 있고 제2 전극(113)은 양극일 수 있다. 그리고 제2 보조 단위체(140d)는 제2 말단 분리막(117)으로부터 순차적으로 음극(111), 분리막(112), 양극(113), 분리막(114) 및 음극(119)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 이때 제1 보조 단위체는 구비되지 않아도 무방하다. Finally, the unit stack portion 100g can be formed as shown in FIG. The basic unit 110c may include a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, and a second separator 114 stacked from the top to the bottom. In this case, the first electrode 111 may be a cathode and the second electrode 113 may be a cathode. The second auxiliary unit 140d may be formed by sequentially laminating the cathode 111, the separator 112, the anode 113, the separator 114 and the cathode 119 from the second terminal separator 117 in order have. At this time, the first auxiliary unit may not be provided.

본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 도 11에서 도시하고 있는 것과 같이, 기본 단위체가 적층된 구조의 전극 조립체(100)의 측면, 측면의 수직 방향 또는 전면을 고정하는 고정부(T1)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 고정부는 상기 전극 조립체의 측면 또는 측면의 수직 방향을 테이핑(taping) 하는 고분자 테이프를 이용하여 구현될 수 있다.11, the electrode assembly 100 according to the present invention includes a fixing portion T1 for fixing the side surface and the side surface of the electrode assembly 100 in which the basic unit bodies are laminated, And the like. The fixing portion may be formed using a polymer tape taping the vertical direction of the side surface or the side surface of the electrode assembly.

즉, 적층 구조의 안정성을 확보하기 위해, 전극 조립체(100)의 측면에 별개의 부재를 이용하여 고정을 수행할 수 있으며, 이러한 고정부는 도 11(a)에 도시된 것과 같이, 적층된 전극 조립체(100)의 양 측면으로부터 전극 조립체의 전면을 감싸도록 테이핑하는 방식으로 구현하거나, 도 11(b) 및 도 12(a) 내지 12(c)에 도시된 것과 같이, 전극 조립체(100)의 측면 또는 측면에 수직 방향을 고정하는 고정부(T2, T3, T4)로 구현하는 것이 가능하다. 상기 고정부 (T1, T2, T3)가 전극 조립체(100)의 측면에 고정되는 경우, 고정부의 개수는 적어도 1개일 수 있으며, 바람직하게는 양 측면에 각각 1개 내지 5개, 더욱 바람직하게는 1개 내지 3개일 수 있다. 또한, 상기 고정부(T4)가 전극 조립체의 (100) 측면의 수직 방향에 고정되는 경우, 예를 들면 도 12(c)에 도시한 바와 같이, 양극 또는 음극을 사이에 두고 상기 고정부(T4)가 양 옆에 고정될 수 있다. That is, in order to secure the stability of the laminated structure, it is possible to fix the side surface of the electrode assembly 100 using a separate member, Or by taping the electrode assembly 100 in such a manner as to cover the entire surface of the electrode assembly from both sides of the electrode assembly 100. Alternatively, as shown in FIGS. 11 (b) and 12 (a) Or the fixing portions T2, T3 and T4 which fix the vertical direction on the side surface. When the fixing portions T1, T2, and T3 are fixed to the side surfaces of the electrode assembly 100, the number of the fixing portions may be at least one, preferably one to five, May be one to three. When the fixing portion T4 is fixed in the vertical direction of the (100) side surface of the electrode assembly, as shown in Fig. 12 (c), the fixing portion T4 Can be fixed on both sides.

그러나, 이러한 라미네이션 앤 스택형 방식으로 전극 조립체 제조시, 상기 기본 단위체를 단순 적층 후, 테이핑(taping) 하는 방식으로 고정부를 포함할 경우, 정렬도 확보가 어려워 양극과 음극의 단락 발생 가능성이 증가하여 안전성 확보가 어려울 수 있다.  However, when the electrode assembly is manufactured by such a lamination and stacking method, if the base unit is simply laminated and then taped, the alignment is difficult to secure. Thus, the possibility of short circuit between the anode and the cathode is increased It may be difficult to secure safety.

특히, 종래 통상적으로 사용되는 유기 용매계 바인더, 예를 들어 NMP(N-메틸 피롤리돈)-PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드) 계열의 바인더를 사용하여 전극에 적용하는 경우, 유기용매에 용해시켜 바인더 조성물로 사용하여야 하는 환경적 문제가 발생할 뿐만 아니라, 전극 내 활물질들간의 접착력 대비 활물질과 집전체 사이의 접착력이 좋지 않아 전극의 구조적 안전성 결여 및 사이클 진행후 비정질 PVdF의 분해로 인한 수명 특성의 저하가 초래될 수 있다. 또한, 액체 전해질과의 낮은 친화성으로 인하여 전극의 성능 저하의 근본적인 원인이 될 수 있다.In particular, when applied to an electrode using an organic solvent-based binder conventionally used, for example, NMP (N-methylpyrrolidone) -PVDF (polyvinylidene fluoride) series binder, it is dissolved in an organic solvent There is an environmental problem that must be used in the binder composition, and the adhesion between the active material and the current collector is poor compared to the adhesion between the active materials in the electrode, and thus the structural stability of the electrode is lacking and degradation of lifetime characteristics due to decomposition of amorphous PVdF after cycling . Further, due to the low affinity with the liquid electrolyte, it may become a fundamental cause of deterioration of the performance of the electrode.

이러한 문제점을 고려하여, 본 발명에서는 친수성, 접착력, 열접합 특성, 제조 과정시 및 제조 과정 후의 물적 안정성, 전지 특성 등을 향상시킬 수 있는 수계 바인더를 구비한 전극을 사용하여 상기 라미네이션 앤 스택형 방식에 적용시킴으로써 안전성을 향상시킬 수 있다.In consideration of such problems, the present invention uses the electrode having an aqueous binder capable of improving hydrophilicity, adhesive strength, thermal bonding properties, manufacturing stability, material stability, and battery characteristics, The safety can be improved.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극을 구성하는 활물질층에 수계 바인더를 포함할 수 있다. That is, according to one embodiment of the present invention, an aqueous binder may be included in the active material layer constituting the electrode.

본 발명의 일 실시예에 따라 사용가능한, 상기 수계 바인더는 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene butadiene rubber), 카르복시 변성 스티렌 부타디엔 고무, 아크릴레이트 부타디엔 고무 및 (메타)아크릴산 알킬에스테르의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.  The waterborne binder which can be used according to an embodiment of the present invention is a copolymer composed of a copolymer of styrene butadiene rubber (SBR), carboxy modified styrene butadiene rubber, acrylate butadiene rubber and (meth) acrylic acid alkyl ester Or a mixture of two or more thereof.

상기 수계 바인더는 활물질층 전체 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 3 중량%일 수 있다.The water-based binder may be 0.1 wt% to 10 wt%, preferably 1 wt% to 3 wt%, based on the total weight of the active material layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에 있어서, 상기 전극은 활물질층에 수계 바인더를 포함함으로써, 환경 친화적일 뿐만 아니라, 전극 내 활물질 입자들 사이를 고정할 수 있고, 활물질과 집전체 사이를 연결하기에 충분한 접착력을 발휘할 수 있다.In the electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the electrode includes an aqueous binder in the active material layer, thereby being environmentally friendly. In addition, the electrode can fix the active material particles in the electrode, Sufficient adhesion can be exhibited.

구체적으로 살펴보면, 도 13의 (a) 및 (b)는 각각 유기 용제계 바인더를 사용한 경우와 수계 바인더를 사용한 경우, 활물질 입자들 사이; 및 활물질과 집전체 사이의 접착 정도를 모식적으로 도시한 것이다. Specifically, FIG. 13A and FIG. 13B show the case where an organic solvent binder and an aqueous binder are used, respectively, between active material particles; And the degree of adhesion between the active material and the current collector.

즉, 도 13의 (a)와 같이, 유기 용제계 바인더, 예를 들면 폴리비닐리덴 플루오라이드계 고분자를 사용한 경우 사이클 후 비정질 PVdF가 분해되어 활물질 입자들 사이, 또는 금속과 같은 집전체와의 접착력이 좋지 않아서 충분한 접착력을 발휘 및 유지하는데 어려움이 있을 수 있다.13 (a), when an organic solvent-based binder such as a polyvinylidene fluoride-based polymer is used, the amorphous PVdF is decomposed after the cycle and the adhesion between the active material particles and the current collector such as metal It may be difficult to exhibit and maintain a sufficient adhesive force.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 상기 수계 바인더는 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유기 용제계 바인더에 비해, 전극 내 활물질 입자들 사이; 및 활물질과 집전체 사이의 우수한 접착력을 나타낼 뿐만 아니라, 전극 및 이와 인접하는 분리막과의 접합시에도 접착력을 유지함으로써, 기본 단위셀을 적층 후 테이핑 하여 고정 할 경우에도 양극과 음극의 단락 발생 가능성을 낮추어, 안전성을 확보할 수 있다. 따라서, 이차 전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있다. However, as shown in Fig. 13 (b), the water-based binder used according to an embodiment of the present invention is different from the organic solvent-based binder in that it is interposed between the active material particles in the electrode; Not only shows excellent adhesive force between the active material and the current collector but also maintains the adhesive force even when the electrode and the adjacent separator are bonded to each other so that the possibility of a short circuit between the positive electrode and the negative electrode The safety can be secured. Therefore, the life characteristic of the secondary battery can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 활물질층은 점도조절을 위해 증점제를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the active material layer may further include a thickener for controlling the viscosity.

상기 증점제는 셀룰로오스계 화합물, 폴리비닐알콜 및 폴리아크릴산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The thickening agent may include any one selected from the group consisting of a cellulosic compound, polyvinyl alcohol, and polyacrylic acid, or a mixture of two or more thereof.

구체적으로 살펴보면, 상기 셀룰로오스계 화합물은 카르복시 메틸 셀룰로오스(CMC), 하이드록시 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스 및 하이드록시 프로필 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2 종 이상의 혼합물일 수 있다. Specifically, the cellulose compound may be any one selected from the group consisting of carboxymethylcellulose (CMC), hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxypropylcellulose, or a mixture of two or more thereof.

상기 증점제는 바람직하게는 카르복시 메틸 셀룰로오스(CMC)가 바람직하며, 상기 수계 바인더를 상기 증점제와 함께 물에 분산시켜 전극에 적용할 수 있다.The thickener is preferably carboxymethylcellulose (CMC), and the aqueous binder may be dispersed in water together with the thickener to be applied to the electrode.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에 있어서, 집전체 상에 포함되는 활물질층은 활물질, 수계 바인더, 필요에 따라 증점제 또는 도전재의 혼합물을 도포한 후 건조하여 얻을 수 있다. In the electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the active material layer included in the current collector may be obtained by applying an active material, an aqueous binder, a mixture of a thickener or a conductive material as required, and drying the active material.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 활물질 층에 있어서, 상기 양극 활물질로는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 하나 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 리튬망간 산화물(LiMnO2); 리튬 동 산화물(Li2CuO2); 바나듐 산화물; 니켈 사이트형 리튬 니켈 산화물(lithiated nickel oxide); 리튬 망간 복합 산화물, 디설파이드 화합물 또는 이들 조합에 의해 형성되는 복합 산화물 등과 같이 리튬 흡착 물질(lithium intercalation material)을 주성분으로 하는 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 음극 활물질은, 예컨대, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소, 할로겐, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금, 주석계 합금, 폴리아세틸렌 등일 수 있다.In the active material layer of the electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the cathode active material may be a lamellar compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or the like substituted with one or more transition metals compound; Lithium manganese oxide (LiMnO 2 ); Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxide; Nickel-situ type lithium nickel oxide; A lithium manganese composite oxide, a disulfide compound, or a composite oxide formed by combination thereof, but the present invention is not limited thereto. The negative electrode active material may be carbon such as non-graphitized carbon or graphite carbon, halogen, lithium metal, lithium alloy, silicon-based alloy, tin-based alloy, polyacetylene or the like.

상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유 또는 탄소나노튜브 등일 수 있다. The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, and lamp black; Conductive fibers such as carbon fibers or metal fibers, or carbon nanotubes.

또한, 상기 양극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등일 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태일 수 있다. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, the positive electrode current collector may be formed of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, aluminum, stainless steel, Nickel, titanium, silver, or the like. The current collector may be formed in various shapes such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a nonwoven fabric, or the like, by forming fine irregularities on the surface of the current collector to increase the adhesive force of the cathode active material.

상기 음극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 수리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것일 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the negative electrode current collector include carbon, nickel, and the like on the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, , Titanium, silver, or the like. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예Example

실시예 1 : 전극 조립체의 제조Example 1: Fabrication of electrode assembly

양극, 제1 분리막, 음극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층되어 4층 구조를 형성하는 기본 단위체가 적어도 1개 적층되는 단위체 스택부를 형성시켰다.A unit stack was formed by sequentially laminating an anode, a first separator, a cathode, and a second separator to form a four-layer structure.

상기 양극은 양극 활물질로 LiCoO2 96 중량%, 도전재로 super-p 2 중량% 및 수계 바인더로 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 2 중량%를 혼합하여 수계 전해질 용매인 1차 증류수에 용해시켜 양극 활물질 슬러리를 제조하였다. The anode was prepared by mixing LiCoO 2 96 wt% as a cathode active material, 2 wt% super-p as a conductive material, and 2 wt% styrene butadiene rubber (SBR) as an aqueous binder and dissolving in a primary distilled water as a water-based electrolyte solvent to prepare a cathode active material slurry .

상기 양극 활물질 슬러리를 두께가 10㎛ 정도의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막의 양면에 코팅하고, 건조하여 양극을 제조하였다.The positive electrode active material slurry was coated on both sides of an aluminum (Al) thin film having a thickness of about 10 mu m as a positive electrode collector and dried to prepare a positive electrode.

상기 음극은 음극 활물질로 흑연 92 중량%와 도전재로 super-p 4 중량% 및 수계 바인더로 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 4 중량%를 혼합하여 수계 전해질 용매인 1차 증류수에 용해시켜 음극 활물질 슬러리를 제조하였다. The negative electrode was prepared by mixing 92 wt% of graphite with 4 wt% of super-p as a conductive material and 4 wt% of styrene-butadiene rubber (SBR) as an aqueous binder as an anode active material and dissolving the mixture in primary distilled water as an aqueous electrolyte solvent to prepare an anode active material slurry .

상기 음극 활물질 슬러리를 두께가 20㎛ 정도의 음극 집전체인 구리(Cu) 박막의 양면에 코팅하고, 건조하여 음극을 제조하였다.The negative electrode active material slurry was coated on both sides of a copper (Cu) thin film as an anode current collector having a thickness of about 20 탆 and dried to prepare a negative electrode.

또한, 상기 제1 분리막 및 제2 분리막으로는 폴리올레핀 분리막을 사용하였다.
A polyolefin separator was used as the first separator and the second separator.

비교예 1: Comparative Example 1:

상기 양극과 음극의 제조에 있어서, 바인더로 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)를 사용하고, 비수계 전해질 용매인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전극 조립체를 형성하였다.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that polyvinylidene fluoride (PVdF) was used as a binder and NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a non-aqueous electrolyte solvent was used in the production of the positive electrode and negative electrode Thereby forming an electrode assembly.

실험예Experimental Example 1 One

본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 엔탈피 및 최고 발열점의 온도를 측정하였다.The enthalpy and the temperature of the highest heat generating point in Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention were measured.

측정 설비 및 측정 방법은 다음과 같으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다:The measurement equipment and measurement methods are as follows, and the results are shown in Table 1 below:

측정 설비 : DSC(Differential Scanning Calorimetry, 시차주사 열량계)Measuring equipment: DSC (Differential Scanning Calorimetry)

측정 방법 : 충전된 음극 바인더의 발열량 및 온도, 승온 속도 : 10 ℃/min, ~400 ℃Measuring method: Heating amount and temperature of charged negative electrode binder, heating rate: 10 ° C / min, ~ 400 ° C

구분division 엔탈피(J/g)The enthalpy (J / g) 최고발열점(Exothermic Peak) 온도(℃)Exothermic Peak Temperature (℃) 실시예 1Example 1 650650 220220 비교예 1Comparative Example 1 900900 180180

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 엔탈피(발열량)는 650 J/g으로, 비교예 1에 비해 250 J/g 정도 적고, 최고 발열온도는 비교예 1에 비해 약 40 ℃ 정도 높음을 확인 할 수 있다.As can be seen from Table 1, the enthalpy (calorific value) of Example 1 was 650 J / g, which was lower than that of Comparative Example 1 by about 250 J / g, and the maximum exothermic temperature was about 40 ° C. High.

이에 따라, 실시예 1의 전극 조립체가 비교예 1에 비해 안전성면에서 유리함을 예측할 수 있다.
Thus, it can be predicted that the electrode assembly of Example 1 is more advantageous from the viewpoint of safety than Comparative Example 1.

100(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g): 단위체 스택부
110(110a, 110b, 110c): 기본 단위체
111: 제1 전극 112: 제1 분리막
113: 제2 전극 114: 제2 분리막
116: 제1 말단 전극 117: 제2 말단 분리막
121: 제1 전극 재료 122: 제1 분리막 재료
123: 제2 전극 재료 124: 제2 분리막 재료
130(130a, 130b, 130c, 130d): 제1 보조 단위체
140(140a, 140b. 140c, 140d): 제2 보조 단위체
211: 양극
212: 음극
T1, T2, T3, T4: 고정부100 (100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g)
110 (110a, 110b, 110c): a base unit
111: first electrode 112: first separator
113: second electrode 114: second separator
116: first terminal electrode 117: second terminal membrane
121: first electrode material 122: first separation material
123: second electrode material 124: second separation membrane material
130 (130a, 130b, 130c, 130d): The first auxiliary unit body
140 (140a, 140b, 140c, 140d): The second auxiliary unit
211: anode
212: cathode
T1, T2, T3, T4:

Claims (25)

제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층되어 4층 구조를 형성하는 기본 단위체가 적어도 1개 적층되는 단위체 스택부를 포함하고,
상기 제1 전극 및 제2 전극은 집전체 상에 활물질과 수계 바인더를 포함하는 활물질층을 포함하며,
상기 기본 단위체는 상기 전극과 상기 분리막이 서로 접착되어 형성되고,
상기 분리막은 접착력을 가지는 코팅 물질이 표면에 코팅되며,
상기 코팅 물질은 무기물 입자와 바인더 고분자의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
A first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator are sequentially stacked to form a four-layer structure,
Wherein the first electrode and the second electrode include an active material layer including an active material and an aqueous binder on the current collector,
Wherein the electrode and the separator are adhered to each other,
The separation membrane is coated with a coating material having an adhesive force,
Wherein the coating material is a mixture of inorganic particles and a binder polymer.
제 1 항에 있어서,
상기 수계 바인더는 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene butadiene rubber), 카르복시 변성 스티렌 부타디엔 고무, 아크릴레이트 부타디엔 고무 및 (메타)아크릴산 알킬에스테르의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The aqueous binder may be any one selected from the group consisting of styrene butadiene rubber (SBR), carboxy modified styrene butadiene rubber, acrylate butadiene rubber, and (meth) acrylic acid alkyl ester, or a mixture of two or more thereof Wherein the electrode assembly comprises:
제 1 항에 있어서,
상기 수계 바인더는 활물질층 전체 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the aqueous binder is contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% based on the total weight of the active material layer.
제 1 항에 있어서,
상기 활물질층은 증점제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the active material layer further comprises a thickener.
제 4 항에 있어서,
상기 증점제는 셀룰로오스계 화합물, 폴리비닐알콜 및 폴리아크릴산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
5. The method of claim 4,
Wherein the thickener comprises any one selected from the group consisting of a cellulosic compound, polyvinyl alcohol, and polyacrylic acid, or a mixture of two or more thereof.
제 5 항에 있어서,
상기 셀룰로오스계 화합물은 카르복시 메틸 셀룰로오스(CMC), 하이드록시 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스 및 하이드록시 프로필 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2 종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
6. The method of claim 5,
Wherein the cellulosic compound is any one selected from the group consisting of carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose, or a mixture of two or more thereof.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전극과 상기 분리막의 접착은, 상기 전극과 상기 분리막에 압력을 가하는 것에 의한 접착, 또는 상기 전극과 상기 분리막에 압력과 열을 가하는 것에 의한 접착인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode and the separator are bonded to each other by applying pressure to the electrode and the separator or by applying pressure and heat to the electrode and the separator.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 분리막은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 바라보는 양면에 상기 코팅 물질이 코팅되고, 상기 제2 분리막은 상기 제2 전극을 바라보는 일면에만 상기 코팅 물질이 코팅되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the coating material is coated on both surfaces of the first separator facing the first electrode and the second electrode and the coating material is coated on only one surface of the second separator facing the second electrode, Electrode assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 분리막은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 바라보는 양면에 상기 코팅 물질이 코팅되고, 상기 제2 분리막은 상기 제2 전극을 바라보는 일면과 그 반대면에 상기 코팅 물질이 코팅되며,
상기 단위체 스택부는 2개 이상의 기본 단위체가 적층되어 형성되되, 상기 제2 분리막의 코팅 물질에 의해 기본 단위체끼리 서로 접착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The coating material is coated on both surfaces of the first separator facing the first electrode and the second electrode, and the coating material is coated on one surface of the second separator facing the second electrode and the opposite surface thereof ,
Wherein the unit stack portion is formed by stacking two or more basic unit bodies, and the basic unit bodies are adhered to each other by the coating material of the second separation membrane.
제 1 항에 있어서,
상기 기본 단위체는 상기 4층 구조가 반복적으로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the basic unit is formed by repeatedly laminating the four-layer structure.
제 1 항에 있어서,
상기 단위체 스택부는 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치하는 제1 전극인 제1 말단 전극에 적층되는 제1 보조 단위체를 더 포함하며,
상기 제1 보조 단위체는, 상기 제1 전극이 양극이고 상기 제2 전극이 음극일 때 상기 제1 말단 전극으로부터 순차적으로 분리막, 음극, 분리막 및 양극이 적층되어 형성되고, 상기 제1 전극이 음극이고 상기 제2 전극이 양극일 때 상기 제1 말단 전극으로부터 순차적으로 분리막 및 양극이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The unit stack may further include a first auxiliary unit stacked on a first terminal electrode which is a first electrode located at the uppermost or bottommost position,
The first auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a separation membrane, a cathode, a separation membrane and an anode from the first terminal electrode when the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode, and the first electrode is a cathode Wherein the separator and the anode are sequentially laminated from the first terminal electrode when the second electrode is an anode.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 보조 단위체의 양극은, 집전체 및 상기 집전체의 양면 중에 상기 기본 단위체를 바라보는 일면에만 코팅되는 활물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the anode of the first auxiliary unit body is coated on both surfaces of the current collector and the current collector only on one surface of the base unit facing the basic unit.
제 1 항에 있어서,
상기 단위체 스택부는 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치하는 제1 전극인 제1 말단 전극에 적층되는 제1 보조 단위체를 더 포함하며,
상기 제1 보조 단위체는, 상기 제1 전극이 양극이고 상기 제2 전극이 음극일 때 상기 제1 말단 전극으로부터 순차적으로 분리막, 음극 및 분리막이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The unit stack may further include a first auxiliary unit stacked on a first terminal electrode which is a first electrode located at the uppermost or bottommost position,
Wherein the first auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a separation membrane, a cathode, and a separation membrane from the first terminal electrode when the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode.
제 1 항에 있어서,
상기 단위체 스택부는 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치하는 제2 분리막인 제2 말단 분리막에 적층되는 제2 보조 단위체를 더 포함하며,
상기 제2 보조 단위체는, 상기 제1 전극이 양극이고 상기 제2 전극이 음극일 때 양극으로 형성되고, 상기 제1 전극이 음극이고 상기 제2 전극이 양극일 때 상기 제2 말단 분리막으로부터 순차적으로 음극, 분리막 및 양극이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The unit stack may further include a second auxiliary unit stacked on the second separator, which is the second separator located at the uppermost or the lowest position,
The second auxiliary unit may be formed as an anode when the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode, and sequentially from the second terminal separator when the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode An anode, a cathode, a separator, and an anode.
제 17 항에 있어서,
상기 제2 보조 단위체의 양극은, 집전체 및 상기 집전체의 양면 중에 상기 기본 단위체를 바라보는 일면에만 코팅되는 활물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
18. The method of claim 17,
Wherein the anode of the second auxiliary unit body is coated on both surfaces of the current collector and the current collector only on one surface that faces the basic unit body.
제 1 항에 있어서,
상기 단위체 스택부는 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치하는 제2 분리막인 제2 말단 분리막에 적층되는 제2 보조 단위체를 더 포함하며,
상기 제2 보조 단위체는, 상기 제1 전극이 양극이고 상기 제2 전극이 음극일 때 상기 제2 말단 분리막으로부터 순차적으로 제1 양극, 분리막, 음극, 분리막 및 제2 양극이 적층되어 형성되며,
상기 제2 보조 단위체의 제2 양극은 집전체 및 상기 집전체의 양면 중에 상기 기본 단위체를 바라보는 일면에만 코팅되는 활물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The unit stack may further include a second auxiliary unit stacked on the second separator, which is the second separator located at the uppermost or the lowest position,
The second auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a first anode, a separator, a cathode, a separator and a second anode from the second terminal separator when the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode,
Wherein the second anode of the second auxiliary unit comprises a current collector and an active material coated on both sides of the current collector only on one side that faces the basic unit.
제 1 항에 있어서,
상기 단위체 스택부는 가장 위쪽 또는 가장 아래쪽에 위치하는 제2 분리막인 제2 말단 분리막에 적층되는 제2 보조 단위체를 더 포함하며,
상기 제2 보조 단위체는, 상기 제1 전극이 음극이고 상기 제2 전극이 양극일 때 상기 제2 말단 분리막으로부터 순차적으로 음극, 분리막, 양극, 분리막 및 음극이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method according to claim 1,
The unit stack may further include a second auxiliary unit stacked on the second separator, which is the second separator located at the uppermost or the lowest position,
Wherein the second auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a cathode, a separator, a cathode, a separator, and a cathode from the second terminal separator when the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode. .
제 1 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 전극 조립체의 측면 또는 측면의 수직 방향을 고정하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode assembly further comprises a fixing portion for fixing a vertical direction of a side surface or a side surface of the electrode assembly.
제 21 항에 있어서,
상기 고정부는 상기 전극 조립체의 측면 또는 측면의 수직 방향을 테이핑하는 고분자 테이프인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
22. The method of claim 21,
Wherein the fixing portion is a polymer tape that tapers the vertical direction of a side surface or a side surface of the electrode assembly.
제 1 항에 따른 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지.
A lithium secondary battery comprising the electrode assembly according to claim 1.
제 23 항에 따른 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
A battery module comprising the lithium secondary battery according to claim 23 as a unit cell.
제 24 항에 따른 전지 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩. A battery pack comprising the battery module according to claim 24.
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