KR101980329B1 - Electrode for secondary battery, preparation method thereof and secondary battery comprising the same - Google Patents

Electrode for secondary battery, preparation method thereof and secondary battery comprising the same Download PDF

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Abstract

본 발명의 이차전지용 전극은 전극 활물질; 바인더; 및 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g인 도전재를 포함하는 전극 합제를 포함하는 것으로, 상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제의 깊이 방향에 따른 전극 합제 내 도전재의 응집도는, 표준 편차가 3.0 미만인 것이다. 이러한 전극 합제는 도전재가 균일하게 분포되어 있어 전극 저항이 낮고, 그에 따라 이를 적용한 리튬 이차전지의 출력 및 수명 특성을 개선할 수 있다는 장점이 있다.The electrode for a secondary battery of the present invention comprises an electrode active material; bookbinder; And a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g, wherein the cross-section of the electrode mixture is imaged to form a pixel having a 100% The aggregation degree of the conductive material in the electrode material mixture along the depth direction of the electrode material mixture has a standard deviation of less than 3.0 when the counted value of the aggregated pixels is regarded as the aggregation degree of the conductive material. Such an electrode material mixture has an advantage that the conductive material is uniformly distributed, so that the electrode resistance is low, and the output and life characteristics of the applied lithium secondary battery can be improved.

Description

이차전지용 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지 {ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY, PREPARATION METHOD THEREOF AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode for a secondary battery, a method for manufacturing the electrode, and a secondary battery including the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 도전재의 응집도가 낮은 전극 합제를 포함하는 이차전지용 전극과, 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이며, 전극 합제 내 도전재의 응집도를 낮출 수 있는 이차전지용 전극의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode for a secondary battery comprising an electrode mixture having a low degree of cohesion of a conductive material, and a secondary battery including the same, and relates to a method for manufacturing an electrode for a secondary battery capable of lowering the degree of coagulation of a conductive material in the electrode mixture.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among these secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage have been commercialized and widely used.

리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 금속 산화물이 사용되고, 음극 활물질로는 리튬 금속, 리튬 합금, 결정질 또는 비정질 탄소 또는 탄소 복합체가 사용되고 있다. 상기 활물질을 적당한 두께와 길이로 집전체에 도포하거나 또는 활물질 자체를 필름 형상으로 도포하여 절연체인 분리막과 함께 감거나 적층하여 전극군을 만든 다음, 캔 또는 이와 유사한 용기에 넣은 후, 전해액을 주입하여 이차 전지를 제조한다.Lithium metal oxide is used as the positive electrode active material of the lithium secondary battery, and lithium metal, lithium alloy, crystalline or amorphous carbon or carbon composite material is used as the negative electrode active material. The active material is coated on the current collector with an appropriate thickness and length, or the active material itself is coated in a film form and wrapped or laminated together with a separator as an insulator to form an electrode group. The electrode group is then placed in a can or similar container, Thereby manufacturing a secondary battery.

본 발명의 목적은 적절한 도전재를 사용하고, 슬러리 제조시 도전재를 선분산 시키며 건조 온도를 적절히 제어함으로써, 전극 합제 내의 도전재의 응집도를 낮게 한 전극 합제를 제공하기 위함이며, 이를 포함하는 전극의 저항을 낮추고, 종국적으로는 이차전지의 수명 특성 및 출력 특성을 향상시키고자 함이다.An object of the present invention is to provide an electrode material mixture in which the conductive material in the electrode material mixture is reduced in cohesion by using a suitable conductive material, linearly dispersing the conductive material in the slurry production and controlling the drying temperature appropriately, Thereby lowering the resistance and ultimately improving the life characteristics and output characteristics of the secondary battery.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 전극 활물질; 바인더; 및 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g인 도전재를 포함하는 전극 합제를 포함하는 이차전지용 전극이며, 상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제의 깊이 방향에 따른 전극 합제 내 도전재의 응집도는, 표준 편차가 3.0 미만인, 이차전지용 전극이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an electrode active material is provided. bookbinder; And a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g, wherein the cross-section of the electrode mixture is imaged to form a plurality of divided pixels, % Aggregation of the conductive material in the electrode material mixture along the depth direction of the electrode material mixture when the aggregated pixels are counted as the aggregated pixel and the counted value of the charged pixel is regarded as the aggregation degree of the conductive material, A battery electrode is provided.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 도전재의 응집도는 최대값이 10 미만일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the maximum value of the cohesion degree of the conductive material may be less than 10.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 도전재는 DBP 흡수량이 150 내지 400 ml/100g 일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the conductive material may have a DBP absorption of 150 to 400 ml / 100 g.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 도전재는 입경이 10 내지 100 nm 일 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the conductive material may have a particle diameter of 10 to 100 nm.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 도전재는 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g 일 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the conductive material may have a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 도전재는 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the conductive material may be any one selected from the group consisting of acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, summer black, and combinations thereof.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 바인더는 폴리불화비닐리덴(PVdF), 폴리비닐알코올(PVA), 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부티렌 고무, 불소 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the binder is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and a combination thereof. The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein the thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer. Lt; / RTI >

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 전극 활물질은 양극 활물질인 것이고, 상기 양극 활물질은 리튬 코발트계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 구리계 산화물, 바나듐계 산화물, 리튬 니켈-망간-코발트계 복합산화물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the electrode active material is a cathode active material, and the cathode active material is selected from the group consisting of lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, lithium copper oxide, vanadium oxide, lithium nickel- -Cobalt-based composite oxide, and the like.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 전극 합제는 두께가 20 내지 150 ㎛인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the electrode material mixture may have a thickness of 20 to 150 mu m.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 다른 일 실시예에 따르면, 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서, (1) 유기용매에 바인더 및 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g인 도전재를 혼합하여 선분산 슬러리를 제조하는 단계; (2) 선분산 슬러리에 전극 활물질을 첨가하여 전극 슬러리를 제조하는 단계; (3) 전극 슬러리를 집전체상에 코팅하는 단계; 및 (4) 집전체상에 코팅된 전극 슬러리를 건조하여 전극 합제층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 건조는 110 내지 150℃의 온도에서 수행되며, 상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제 내 도전재의 응집도는 표준 편차가 3.0 미만인, 이차전지용 전극의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising the steps of: (1) adding a binder and a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g to an organic solvent Mixing to prepare a linear dispersion slurry; (2) preparing an electrode slurry by adding an electrode active material to a linear dispersion slurry; (3) coating the electrode slurry on the current collector; And (4) drying the electrode slurry coated on the current collector to form an electrode mixture layer, wherein the drying is performed at a temperature of 110 to 150 ° C to image the cross section of the electrode mixture, Among the plurality of pixels, the cohesion degree of the conductive material in the electrode material mixture has a standard deviation of 3.0 when the coherent pixel is regarded as a coherent pixel and the counted value of the coherent pixel is 100% By mass of the secondary battery.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 선분산 슬러리는 고형분 농도가 5 내지 15 중량% 일 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the linear dispersion slurry may have a solids concentration of 5-15 wt%.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 전극 슬러리는 고형분 농도가 50 내지 70 중량% 일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the electrode slurry may have a solid concentration of 50 to 70% by weight.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 건조는 110 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the drying may be performed at a temperature of 110 to 150 ° C.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 건조는 120 내지 140℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the drying may be performed at a temperature of 120 to 140 ° C.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 다른 일 실시예에 따르면, 양극; 음극; 및 상기 양극 및 음극 사이에 게재된 분리막;을 포함하고, 상기 양극은 전술한 이차전지용 전극인 것인 리튬 이차전지가 제공된다.In order to achieve the above object, according to another embodiment of the present invention, cathode; And a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the positive electrode is the electrode for the secondary battery.

본 발명은 적절한 도전재의 사용, 전극 합제 제조시 선분산 및 적절한 건조 온도 제어를 통해 제조된 도전재가 합제 내에서 균일하게 분포된 전극 합제를 포함하는 이차전지용 전극을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 이차전지용 전극을 리튬 이차전지에 적용하여 출력 특성과 수명 특성이 개선된 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.The present invention can provide an electrode for a secondary battery, comprising an electrode material mixture in which a conductive material produced through the use of a suitable conductive material, a linear dispersion at the time of preparing an electrode material mixture, and an appropriate drying temperature control is uniformly distributed in the mixture. Also, it is possible to provide such a lithium secondary battery in which the secondary battery electrode is applied to a lithium secondary battery to improve output characteristics and life characteristics.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 도전재의 응집도를 평가하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2a 내지 2c는, 도 1에 따라, 전극 합제의 단면을 촬영한 사진(도 2a)과, 촬영한 사진을 이미지 처리하여 복수 개의 픽셀로 분할된 이미지(도 2b)와, 각각의 픽셀 내 도전재량을 수치화하고 카운팅하는 것을 도식화 한 개념도(도 2c)를 나타낸 것이다.
도 3은, 본 명세서의 일 실시예에 따른 전극 합제의 제조방법을 이용하여 제조된 전극 합제 내의 도전재의 응집도를 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는, 기존의 방법을 이용하여 제조된 전극 합제 내의 도전재의 응집도를 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a flow chart schematically illustrating a method for evaluating the degree of coagulation of a conductive material according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are diagrams illustrating a photograph (FIG. 2A) of a cross section of an electrode mixture according to FIG. 1, an image (FIG. 2B) divided into a plurality of pixels by image processing of the photographed photograph, FIG. 2C is a conceptual diagram illustrating quantification and counting discretion.
3 is a graph showing a result of evaluating the degree of coagulation of a conductive material in an electrode mixture prepared using the method of manufacturing an electrode mixture according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a result of evaluating the degree of coagulation of a conductive material in an electrode mixture prepared using an existing method.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 전극 활물질; 바인더; 및 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g인 도전재를 포함하는 전극 합제를 포함하는 이차전지용 전극이며, 상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제의 깊이 방향에 따른 전극 합제 내 도전재의 응집도는, 표준 편차가 3.0 미만인, 이차전지용 전극이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an electrode active material; bookbinder; And a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g, wherein the cross-section of the electrode mixture is imaged to form a plurality of divided pixels, % Aggregation of the conductive material in the electrode material mixture along the depth direction of the electrode material mixture when the aggregated pixels are counted as the aggregated pixel and the counted value of the charged pixel is regarded as the aggregation degree of the conductive material, A battery electrode is provided.

본 명세서의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극은, 전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하며, 상기 도전재는 응집도의 표준편차가 3.0 미만으로 작고, 응집도의 최대값이 10 미만으로 낮을 수 있으며, 이러한 도전재는 전극 합제 내에서 상당히 균일하게 분포되어 있을 수 있다.The electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode active material, a binder, and a conductive material. The conductive material may have a standard deviation of cohesion of less than 3.0 and a maximum value of cohesion of less than 10, The conductive material may be distributed fairly uniformly in the electrode mixture.

상기와 같은 도전재의 응집도는 평가하는 방법이 다양할 수 있으나, 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 내용을 참조하여, 본 명세서에서 채용하고 있는 도전재의 응집도의 평가 방법을 설명하면 이하와 같다.Methods for evaluating the degree of coagulation of the conductive material as described above may vary, but with reference to the contents schematically shown in Figs. 1 and 2, a method of evaluating the degree of coagulation of the conductive material employed in this specification will be described below.

도 1은 도전재의 응집도 평가 방법의 순서를 나타낸 흐름도로서, 먼저, 도전재가 포함된 전극 합제층의 단면을 촬영하고(S1), 촬영한 사진을 이미지 처리하여(S2), 복수 개의 픽셀로 전극 합제의 단면을 분할한다(S3). 이 때의 전극 합제층의 단면은 일반적으로 정중앙을 가르는 깊이 방향의 단면을 의미할 수 있다. 그리고, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 도전재가 채워진 픽셀을 카운팅 하는데(S5), 각각의 픽셀별로 해당 픽셀에 도전재가 채워진 정도를 0 내지 100%로 수치화한 후(S4), 도전재가 100% 채워진 픽셀만을 도전재가 응집된 픽셀로서 카운팅 한다. 이 때 카운팅 된 값이 전극 합제의 도전재의 응집도일 수 있다.Fig. 1 is a flow chart showing a procedure of a method for evaluating the degree of coagulation of a conductive material. First, a cross section of an electrode material mixture layer containing a conductive material is photographed (S1), the photographed picture is subjected to image processing (S2) (S3). The cross section of the electrode mixture layer at this time may generally mean a cross section in the depth direction that cuts the center. Then, the number of the pixels filled with the conductive material is counted (S5), and the degree to which the conductive material is filled in each pixel is numerically expressed as 0 to 100% (S4). Then, the conductive material is filled with 100% Only the pixels are counted as the conductive material aggregated pixels. At this time, the counted value may be the degree of aggregation of the conductive material of the electrode material mixture.

도 2a 내지 2c는 상기 도 1의 흐름도에 따라 본 명세서에 따른 도전재의 응집도 평가 방법을 실시한 일 예를 도시한 것으로서, 본 명세서에 따른 도전재의 응집도 평가 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.FIGS. 2A to 2C illustrate a method of evaluating the cohesion degree of the conductive material according to the present invention according to the flowchart of FIG. 1, and the method of evaluating the cohesion degree of the conductive material according to the present invention is not limited thereto.

도 2a는 전극 합제의 단면을 촬영한 사진이며, 도 2b는 촬영한 사진을 이미지 처리 하고, 이를 복수 개의 픽셀로 분할한 것이다. 또한, 도 2c는 각 픽셀에서 도전재가 채워진 정도를 수치화 한 예시로서, 0 내지 100%로 각 픽셀 내 도전재의 응집도를 수치화 한 예시적인 이미지일 수 있다.FIG. 2A is a photograph of a section of the electrode mix, FIG. 2B is an image of a photographed image, and FIG. FIG. 2C is an exemplary image obtained by quantifying the degree of filling of the conductive material in each pixel, and is an exemplary image in which the degree of coagulation of the conductive material in each pixel is numerically expressed as 0 to 100%.

구체적으로, 도 2를 참조하여 상기 도전재의 응집도 평가 방법의 실제 적용례를 살펴보면, 상기 도 2a에 도시한 것과 같은 전극 합제의 단면 촬영은 라만 분광법(Raman Spectroscopy)을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 라만 분광법과 같이 특정 물질의 존부를 음영으로 확인할 수 있는 방법이라면 본 명세서에 따른 응집도 평가 방법에 적용될 수 있다. Specifically, referring to FIG. 2, a method of evaluating the coagulation degree of the conductive material will be described. Raman spectroscopy may be used for the cross-sectional photographing of the electrode mixture as shown in FIG. 2A, but the present invention is not limited thereto , Raman spectroscopy, and the like can be applied to the cohesion evaluation method according to the present invention.

또한, 상기 도 2b의 분할되는 복수 개의 픽셀은 약 1,000 개 이상, 바람직하게는 2,000 개 이상일 수 있으며, 분할되는 복수 개의 픽셀 각각은 한 변의 길이가 약 0.1 내지 4 ㎛인 정사각형의 형태를 가질 수 있다(도 2c 참조).In addition, the number of pixels to be divided in FIG. 2B may be about 1,000 or more, and preferably about 2,000 or more, and each of the plurality of pixels to be divided may have a shape of a square having a length of about 0.1 to 4 mu m on one side (See FIG. 2C).

그리고, 각각의 픽셀에 도전재가 채워진 정도를 수치화 할 때에는 도 2c에 도시된 바와 같이 각각의 픽셀을 다시 25, 36 또는 100 개 등의 작은 소픽셀로 재분할하여 각각의 픽셀 내 도전재가 채워진 정도를 퍼센트화 하는 것일 수 있다.When the degree of filling of each pixel with the conductive material is numerically expressed, each pixel is divided again into small small pixels such as 25, 36, or 100 pixels as shown in FIG. 2C, and the degree of filling of the conductive material in each pixel is expressed as a percentage It can be anger.

이러한 도전재의 응집도 평가 방법을 이용할 경우에는 비교적 정확하게 도전재의 분산 정도를 파악할 수 있고, 깊이에 따른 도전재의 응집도 파악이 가능하다는 장점이 있을 수 있다.When such a method for evaluating the degree of coagulation of the conductive material is used, the degree of dispersion of the conductive material can be grasped relatively accurately, and the degree of cohesion of the conductive material depending on the depth can be obtained.

또한, 상기 응집도 평가의 정확성을 보다 높이기 위해 분할하는 픽셀 수를 더 증가시키는 방법이 있을 수 있고, 각각의 픽셀을 소픽셀로 재분할시 재분할하는 픽셀 수를 더 증가시키는 방법이 있을 수 있으며, 라만 분광법을 통한 단면 촬영시 여러 부분의 단면을 촬영하여 상기 작업을 반복한 후, 그 평균 값을 사용함으로써 오차를 줄일 수도 있다.Further, there may be a method of further increasing the number of pixels to be divided to further improve the accuracy of the cohesion evaluation, and there may be a method of further increasing the number of pixels to be re-divided when each pixel is subdivided into small pixels, It is also possible to reduce the error by repeating the above-described operation by taking a section of a plurality of sections and then using the average value.

상기와 같이 평가된 도전재의 응집도는 그 표준편차가 작고, 최대값이 낮을수록, 바람직하며, 표준편차가 작고 최대값이 낮은 응집도를 갖는 도전재가 포함된 전극을 구비하는 이차전지는 저항 특성이 크게 개선될 수 있고, 그에 따라 출력 특성 및 수명 특성이 향상될 수 있다.The secondary battery having the electrode including the conductive material having the degree of coagulation of the conductive material evaluated as described above with a smaller standard deviation and a lower maximum value is preferable and a standard deviation is smaller and a maximum value is lower. Can be improved, and the output characteristics and lifetime characteristics can be improved accordingly.

상기 도전재의 응집도의 표준편차를 작게 하고 최대값을 낮게 하기 위해서 필요한 요소는 다양할 수 있으나, 그 중 하나로서, 도전재의 물성이 적절히 조절된 것을 선택함으로써 도전재의 응집도를 제어할 수 있다.The factors required for reducing the standard deviation of the degree of coagulation of the conductive material and lowering the maximum value may be varied. As one of them, the degree of coagulation of the conductive material can be controlled by appropriately controlling the physical properties of the conductive material.

본 명세서에 따르면, 상기 도전재는 물성이 특정 범위의 값을 갖는 것일 수 있다. 상기 도전재의 DBP 흡수량은 150 내지 400 ml/100g 일 수 있다. 상기 DBP 흡수량은 도전재의 2차 구조에 따라 변화될 수 있는 파라미터로서, 2차 구조가 발달해 있을수록 큰 값을 가지며, DBP 흡수량이 상기 범위인 경우에는 도전재의 분산 특성 향상에 더 기여할 수 있다.According to the present specification, the conductive material may have a property having a specific range of values. The DBP absorption of the conductive material may be 150 to 400 ml / 100 g. The DBP absorption amount is a parameter that can be changed according to the secondary structure of the conductive material and has a larger value as the secondary structure is developed. When the DBP absorption amount is in the above range, the DBP absorption amount can further contribute to the improvement of the dispersion property of the conductive material.

또한, 상기 도전재는 입경이 10 내지 100 nm 일 수 있으며, BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g 인 것일 수 있다.The conductive material may have a particle diameter of 10 to 100 nm and a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g.

상기 도전재는 통상적으로 전극 합제의 총 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%, 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 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; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material may be added in an amount of 1 to 50 wt%, 1 to 20 wt%, preferably 1 to 10 wt% 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 acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

다만, 본 명세서에 따른 이차전지용 전극이 포함하는 전극 합제에 적용되는 도전재는 전술한 바와 같이, 일반적으로 리튬 이차전지의 전극에 적용되는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 선형 도전재 보다는 입자형 도전재를 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 입자형 도전재 중에서도 카본 블랙류의 도전재를 사용하는 것이 좋을 수 있다. 예를 들면, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 또는 이들의 조합 등이 적용되는 것이 바람직할 수 있다.However, as described above, the conductive material applied to the electrode mixture included in the electrode for secondary battery according to the present invention is not particularly limited as long as it is applied to an electrode of a lithium secondary battery as described above. However, It may be preferable to use a conductive material such as carbon black among the particulate conductive materials. For example, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, summer black or a combination thereof may be preferably applied.

상기 바인더 또한 도전재와 마찬가지로 리튬 이차전지의 전극에 적용될 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 통상적으로 전극 합제의 총 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%, 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%로 첨가될 수 있다. 예를 들면, 폴리불화비닐리덴(PVdF), 폴리비닐알코올(PVA), 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부티렌 고무, 불소 고무 또는 이들의 조합 등이 적용될 수 있다.The binder is not particularly limited as long as it is a material that can be applied to an electrode of a lithium secondary battery in the same manner as a conductive material. The binder is usually used in an amount of 1 to 50% by weight, 1 to 20% by weight, May be added in an amount of 1 to 10% by weight. For example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene Ethylene, propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, or a combination thereof can be applied.

상기 전극 활물질은, 본 명세서의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극이 포함하는 전극 합제가 양극 합제인 것이 바람직하다는 점을 고려한다면, 전극 활물질 역시 양극 활물질인 것이 바람직할 수 있고, 통상적으로 전극 합제의 총 중량을 기준으로 50 내지 99 중량%, 70 내지 95 중량%, 바람직하게는 85 내지 95 중량%로 첨가될 수 있다.It is preferable that the electrode active material is a cathode active material in consideration of the fact that it is preferable that the electrode mixture included in the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a cathode mixture. 50 to 99% by weight, 70 to 95% by weight, preferably 85 to 95% by weight, based on the total weight of the composition.

상기 양극 활물질은, 예컨대, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 하나 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + xMn2 - xO4 (여기서, x 는 0-0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물(LiMnO2); 리튬 구리 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=0.01-0.3임)으로 표현되는 리튬 니켈 산화물(lithiated nickel oxide); 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)로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 리튬 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 복합 산화물 등과 같이 리튬 흡착 물질(lithium intercalation material)을 주성분으로 하는 화합물과 혼합 사용할 수 있다. 다만, NMC, Mn-rich계 NMC, Ni-rich계 NMC 등의 삼성분계 리튬복합산화물이 적용되는 것이 더 바람직한 경우가 있을 수 있다.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; A lithium manganese oxide (LiMnO 2 ) such as Li 1 + x Mn 2 - x O 4 (where x is 0 to 0.3), 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 ; A lithiated nickel oxide represented by the formula LiNi 1 - x MxO 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); 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 part of the lithium in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3, or a composite oxide formed by a combination of these materials, and the like, may be mixed with a compound containing a lithium intercalation material as a main component. However, it may be more preferable to apply a ternary lithium complex oxide such as NMC, Mn-rich NMC, or Ni-rich NMC.

한편, 상기 전극 합제는 두께가 20 내지 150 ㎛일 수 있다. 일반적으로 전극 집전체의 두께는 3 내지 100 ㎛일 수 있고, 그에 따라 전극 합제의 두께도 변화할 수 있으나, 두께가 150 ㎛를 초과하면, 집전체와 합제의 박리, 전극 합제의 균열 등의 문제가 발생할 수 있고, 두께가 20 ㎛를 넘지 않을 경우 전극 층 내 투입되는 활물질의 양이 적어 도전재의 양과 분산 균일성을 크게 우려하지 않아도 된다.Meanwhile, the electrode mixture may have a thickness of 20 to 150 탆. Generally, the electrode current collector may have a thickness of 3 to 100 占 퐉, and thus the thickness of the electrode mixture may vary. However, if the thickness exceeds 150 占 퐉, problems such as peeling of the collector and the electrode mixture, If the thickness is not more than 20 占 퐉, the amount of the active material to be injected into the electrode layer is small, so that the amount of the conductive material and the dispersion uniformity do not have to be greatly worried.

본 명세서에 따르면, 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로, (1) 유기용매에 바인더 및 BET 비표면적이 50 내지 500 m2/g인 도전재를 혼합하여 선분산 슬러리를 제조하는 단계; (2) 선분산 슬러리에 전극 활물질을 첨가하여 전극 슬러리를 제조하는 단계; (3) 전극 슬러리를 집전체상에 코팅하는 단계; 및 (4) 집전체상에 코팅된 전극 슬러리를 건조하여 전극 합제층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 건조는 110 내지 150℃의 온도에서 수행되며, 상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제 내 도전재의 응집도는 표준 편차가 3.0 미만인, 이차전지용 전극의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising the steps of: (1) preparing a linear dispersion slurry by mixing a binder and a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 500 m 2 / g in an organic solvent; (2) preparing an electrode slurry by adding an electrode active material to a linear dispersion slurry; (3) coating the electrode slurry on the current collector; And (4) drying the electrode slurry coated on the current collector to form an electrode mixture layer, wherein the drying is performed at a temperature of 110 to 150 ° C to image the cross section of the electrode mixture, Among the plurality of pixels, the cohesion degree of the conductive material in the electrode material mixture has a standard deviation of 3.0 when the coherent pixel is regarded as a coherent pixel and the counted value of the coherent pixel is 100% By mass of the secondary battery.

한편, 상기 전극 합제는, 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서, 상기 전극 합제 내 도전재의 응집도는 표준 편차가 3.0 미만인 것이다.On the other hand, the electrode compounding agent images the cross section of the electrode mixture, and, among the plurality of divided pixels, the pixel in which the conductive material in the pixel is 100% filled is regarded as the aggregated pixel, In view of the above, the cohesion degree of the conductive material in the electrode material mixture has a standard deviation of less than 3.0.

상기 도전재, 바인더 및 전극 활물질의 종류 및 함량에 관한 설명은 전술한 바와 중복되는 바, 그 기재를 생략한다.The types and contents of the conductive material, the binder and the electrode active material are the same as those described above, and the description thereof will be omitted.

상기와 같은 전극 합제 내 도전재의 응집도 특성의 향상은, 전극 합제 제조시 슬러리를 제조하는 방법 및/또는 슬러리를 집전체에 코팅시 코팅 및 건조하는 온도를 조절함으로써, 달성될 수 있다.The improvement in the cohesion characteristics of the conductive material in the electrode mixture as described above can be achieved by a method of producing the slurry during the preparation of the electrode mixture and / or by controlling the temperature at which the slurry is coated and dried when the collector is coated.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은, 유기용매에 바인더 및 도전재를 혼합하여 선분산 슬러리를 제조하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention includes a step of mixing a binder and a conductive material in an organic solvent to prepare a linear dispersion slurry.

상기 선분산 슬러리는 유기용매에 바인더와 도전재를 전극 활물질 첨가 없이 우선 혼합하여 제조하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 선분산 슬러리의 고형분 농도는 5 내지 15 중량%일 수 있다. The linear dispersion slurry may be prepared by first mixing the binder and the conductive material in an organic solvent without adding an electrode active material. At this time, the solid concentration of the linear dispersion slurry may be 5 to 15 wt%.

일반적으로 전극 합제에 포함되어야 하는 최소량의 도전재와 바인더를 첨가한다면 고형분의 농도는 적어도 5 중량%는 될 수 있으며, 첨가량이 과다하여 고형분 농도가 15 중량%를 초과하게 될 경우에는 차후 전극 활물질 첨가시 전극 슬러리의 점도가 너무 높아져 집전체에 코팅할 때 균일한 코팅이 이루어지지 못할 우려가 있는 등의 문제가 발생할 수 있으나, 이러한 문제는 용매의 추가 투여 또는 전극 활물질의 첨가량 조절 등 해결이 가능한 문제로서 치명적인 문제는 아닐 수 있다.In general, if a minimum amount of the conductive material and binder to be included in the electrode mixture is added, the concentration of the solid content may be at least 5 wt%. If the added amount is excessive and the solid content exceeds 15 wt% The viscosity of the electrode slurry may become too high to cause a problem that uniform coating may not be obtained when coating the current collector. However, such problems may occur due to problems such as addition of a solvent or control of addition amount of an electrode active material It may not be a fatal problem.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은, 선분산 슬러리에 전극 활물질을 첨가하여 전극 슬러리를 제조하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention includes the step of adding an electrode active material to a linear dispersion slurry to prepare an electrode slurry.

도전재와 바인더가 균일하게 잘 분산된 선분산 슬러리가 제조되면 여기에 전극 활물질을 첨가하여 전극 슬러리를 제조할 수 있다. 이 때 최종적인 전극 슬러리의 고형분 농도는 약 50 내지 80 중량%가 되도록 조절할 수 있고, 또한 60 내지 70 중량%가 되도록 제어하는 것이 바람직할 수 있다.When the line dispersion slurry in which the conductive material and the binder are uniformly and well dispersed is prepared, the electrode slurry can be prepared by adding the electrode active material thereto. At this time, the solid concentration of the final electrode slurry may be adjusted to be about 50 to 80% by weight, and preferably 60 to 70% by weight.

이와 같이, 전극 활물질을 도전재 및 바인더와 함께 분산시키지 않고, 추후 분산시킴으로써 도전재와 바인더의 선분산 슬러리를 제조하는 단계를 포함하여 전극 합제를 제조할 경우, 도전재의 분산이 보다 더 균일하게 이루어져 도전재의 응집도의 표준편차 및 최대값이 낮을 수 있고, 그에 따라 전극 저항이 낮아지고, 셀 자체 저항이 낮아지게 되어, 종국적으로는 전지의 출력 및 수명 특성이 향상되는 결과를 가져올 수 있다.In this way, when the electrode mixture is produced by preparing the line dispersion slurry of the conductive material and the binder by dispersing the electrode active material with the conductive material and the binder, the dispersion of the conductive material becomes more uniform The standard deviation and the maximum value of the cohesion degree of the conductive material may be low, thereby lowering the electrode resistance and lowering the self-resistance of the cell, resulting in eventually improving the output and lifetime characteristics of the battery.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은, 전극 슬러리를 전극 집전체 상에 코팅하고 이를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention may include coating an electrode slurry on an electrode collector and drying the electrode slurry.

상기 전극 슬러리를 전극 집전체 상에 코팅하는 단계에서는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 코팅 방법을 통해서 전극 슬러리를 집전체에 도포하는 과정을 수행할 수 있다.In the step of coating the electrode slurry on the electrode current collector, the electrode slurry may be applied to the current collector through a coating method commonly used in the art.

상기와 같은 코팅 후에는, 전극 집전체 상에 코팅된 전극 슬러리를 적절한 온도에서 건조시키는 단계를 수행할 수 있다. 이 때의 건조는 110 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있고, 바람직하게는 120 내지 140℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 만일 건조 온도가 110℃ 미만일 경우, 유기용매로 널리 쓰이는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone)의 건조가 충분치 않고 전극 내에 미소량 남아있어 전지 성능에 악영향을 끼치며, 건조 온도가 150℃를 초과하면, 전극 코팅층 내에서의 용매의 이동이 너무 빨리 일어나 도전재, 바인더가 코팅층 표면으로 건조되는 용매와 함께 이동되는 등 전극 내 도전재, 바인더 분포의 불균일을 초래하는 문제가 있다. 나아가, 120 내지 140℃로 조절하는 것이 전극 합제 내의 도전재의 응집도를 낮추는 측면에서 바람직할 수 있으나, 110 내지 150℃의 범위에서라면 건조 온도는 특별히 제한되지 않고 공정 조건으로서 채택될 수 있다.After such coating, a step of drying the electrode slurry coated on the electrode current collector at an appropriate temperature may be performed. The drying at this time may be performed at a temperature of 110 to 150 ° C, preferably at a temperature of 120 to 140 ° C. If the drying temperature is less than 110 ° C, drying of NMP ( N- methyl-2-pyrrolidone), which is widely used as an organic solvent, is not sufficient and a small amount remains in the electrode and adversely affects the performance of the cell. , The movement of the solvent in the electrode coating layer occurs too early, causing the conductive material and the binder to move together with the solvent that dries to the surface of the coating layer, resulting in uneven distribution of the conductive material and the binder in the electrode. Furthermore, it may be preferable to control the temperature at 120 to 140 ° C. from the viewpoint of lowering the cohesion degree of the conductive material in the electrode mixture. However, if the temperature is in the range of 110 to 150 ° C., the drying temperature is not particularly limited and can be adopted as a process condition.

본 명세서의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 바와 같은 전극 합제; 및 전극 집전체를 포함하는 전극이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, there is provided an electrode assembly as described above; And an electrode current collector may be provided.

상기 전극 합제에 관한 설명은 전술한 바와 중복되므로 그 기재를 생략하며, 전극 합제는 바람직하게 양극 합제일 수 있다. Since the description of the electrode mixture is the same as that described above, its description will be omitted, and the electrode mixture may preferably be a positive electrode mixture.

상기 전극 집전체는 바람직하게 양극 집전체일 수 있고, 상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 100 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The electrode current collector may preferably be a positive electrode current collector, and the positive electrode current collector generally has a thickness of 3 to 100 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. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 전극을 양극으로 하는 리튬 이차전지를 제공하며, 상기 리튬 이차전지는 양극; 음극; 및 상기 양극 및 음극 사이에 게재된 분리막;을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery having the above-described electrode as an anode, the lithium secondary battery comprising: a positive electrode; cathode; And a separation membrane disposed between the anode and the cathode.

구체적으로 양극은, 예를 들어, 전술한 바와 같이 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다. 상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다. Specifically, the anode is prepared, for example, as described above, and if necessary, a filler is further added to the mixture. The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

또한, 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.Further, the negative electrode is manufactured by coating and drying the negative electrode active material on the negative electrode current collector, and may further include the above-described components as necessary.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 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. 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 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. 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.

상기 음극 활물질은 비정질 카본 또는 정질 카본을 포함하며, 구체적으로는 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0=x=1), LixWO2(0=x=1), SnxMe1 -xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x=1; 1=y=3; 1=z=8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, 또는 Bi2O5 등의 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni계 재료 등을 사용할 수 있다. The negative electrode active material includes amorphous carbon or regular carbon, and specifically carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 = x = 1), Li x WO 2 (0 = x = 1), Sn x Me 1 -x Me'yO z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me ': Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2 and Group 3 elements of the periodic table, Halogen; 0 <x = 1; 1 = y = 3; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, Or Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 양극과 음극 사이에서 상기 전극들을 절연시키는 분리막으로는 통상 알려진 폴리올레핀계 분리막이나, 또는 올레핀계 기재에 유무기 복합층이 형성된 복합 분리막 등을 모두 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.As the separator for insulating the electrodes between the anode and the cathode, a polyolefin separator commonly known in the art or a composite separator having an organic-inorganic hybrid layer formed on an olefinic substrate may be used.

상기와 같은 구조로 이루어진 전극집전체를 파우치 외장재에 수납한 다음, 전해액을 주입하여 전지를 제조한다. An electrode current collector having the above structure is housed in a pouch case, and then an electrolyte is injected to manufacture a battery.

상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해질로서, 이는 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The electrolytic solution is a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte, which is composed of a nonaqueous electrolyte and lithium. As the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.

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, 테트라히드록시푸란, 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런유도체, 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, dioxolane, acetonitrile, Methane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives, Furan derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can 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.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 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 that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, 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, 4-phenyl lithium borate, and imide .

또한, 비수계 전해질에는 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 charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., non-aqueous electrolytes may be used in the form of, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like 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.

실시예Example

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 등에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

실시예Example 1 One

1) 양극의 제조1) Manufacture of anode

양극 슬러리의 총 중량을 기준으로, 도전재로 입경이 25 nm이고, DBP 흡수량이 267 ml/100g 이며, BET 비표면적이 135 m2/g인 아세틸렌 블랙 4 중량%와 바인더로 PVDF 4 중량%를 NMP 용매에 첨가하여 혼합 분산시킴으로써, 고형분의 농도가 약 10%인 선분산 슬러리를 제조하였다. 상기 선분산 슬러리에 양극 활물질 NMC 92 중량%를 혼합하여 고형분의 농도가 약 65%인 최종 양극 슬러리를 제조하였다.Based on the total weight of the positive electrode slurry, 4 wt% of acetylene black having a particle diameter of 25 nm as a conductive material, a DBP absorption of 267 ml / 100 g, a BET specific surface area of 135 m 2 / g, and 4 wt% of PVDF as a binder NMP solvent and mixed and dispersed to prepare a linear dispersion slurry having a solid content of about 10%. 92% by weight of the cathode active material NMC was mixed with the linear dispersion slurry to prepare a final cathode slurry having a solid content of about 65%.

상기 양극 슬러리를 양극 집전체인 알루미늄 호일에 코팅하고 약 120℃의 온도로 건조하였고, 이후 프레싱을 통해 양극 합제 및 양극 집전체의 총 두께가 약 50 ㎛이 되도록 하였다.The positive electrode slurry was coated on an aluminum foil as a positive current collector, dried at a temperature of about 120 ° C, and then pressed so that the total thickness of the positive electrode mixture and the positive electrode collector was about 50 μm.

2) 리튬 이차전지의 제조2) Preparation of lithium secondary battery

상기 1)에서 제조된 양극을 이용하여 리튬 이차전지를 제조하였는데, 상기 리튬 이차전지의 음극 활물질로는 천연 흑연을 사용하였으며, 전해액으로는 카보네이트 전해액에 LiPF6가 1M 녹아있는 전해액을 사용하였고, 분리막으로는 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 (PP/PE/PP) 3층으로 이루어진 것을 사용하였다.Natural graphite was used as an anode active material of the lithium secondary battery, and an electrolyte solution in which 1 M of LiPF 6 was dissolved in a carbonate electrolyte was used as the electrolyte. Polyethylene / polypropylene (PP / PE / PP) three layers were used.

비교예Comparative Example 1 One

양극 슬러리 제조시, 도전재와 바인더를 선분산 시키지 않고, 양극 활물질과 함께 NMP 용매 하에서 동시에 분산 및 혼합을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the anode slurry was dispersed and mixed at the same time in an NMP solvent together with the cathode active material without linearly dispersing the conductive material and the binder.

실시예Example 2-1 2-1

상기 양극 제조시 슬러리의 코팅 및 건조 온도를 130℃로 하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry was coated at the anode and the drying temperature was changed to 130 ° C.

실시예Example 2-2 2-2

상기 양극 제조시 슬러리의 코팅 및 건조 온도를 140℃로 하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry coating and drying were performed at a temperature of 140 캜.

실시예Example 2-3 2-3

상기 양극 제조시 슬러리의 코팅 및 건조 온도를 110℃로 하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry was coated and dried at a temperature of 110 ° C during the production of the positive electrode.

비교예Comparative Example 2-1 2-1

상기 양극 제조시 슬러리의 코팅 및 건조 온도를 160℃로 하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry was coated and dried at a temperature of 160 ° C during the production of the positive electrode.

비교예Comparative Example 2-2 2-2

상기 양극 제조시 슬러리의 코팅 및 건조 온도를 90℃로 하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the slurry coating and drying temperature were changed to 90 ° C during the production of the positive electrode.

실시예Example 3-1 3-1

도전재로서, BET 비표면적이 50 m2/g이고, DBP 흡수량이 250 ml/100g이고, 입경이 30 nm인 아세틸렌 블랙을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that acetylene black having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, a DBP absorption of 250 ml / 100 g and a particle diameter of 30 nm was used as the conductive material .

실시예Example 3-2 3-2

도전재로서, BET 비표면적이 377 m2/g이고, DBP 흡수량이 290 ml/100g이고, 입경이 20 nm인 아세틸렌 블랙을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that acetylene black having a BET specific surface area of 377 m 2 / g, a DBP absorption of 290 ml / 100 g and a particle diameter of 20 nm was used as the conductive material .

실시예Example 3-3 3-3

도전재로서, BET 비표면적이 58 m2/g이고, DBP 흡수량이 218 ml/100g이고, 입경이 35 nm인 아세틸렌 블랙을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that acetylene black having a BET specific surface area of 58 m 2 / g, a DBP absorption amount of 218 ml / 100 g and a particle diameter of 35 nm was used as the conductive material .

비교예Comparative Example 3-1 3-1

도전재로서, BET 비표면적이 45 m2/g이고, DBP 흡수량이 177 ml/100g이고, 입경이 35 nm인 아세틸렌 블랙을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that acetylene black having a BET specific surface area of 45 m 2 / g, a DBP absorption amount of 177 ml / 100 g and a particle diameter of 35 nm was used as the conductive material .

실험 방법Experimental Method

1) One) 도전재의Conductive material 응집도 평가 방법 Cohesion evaluation method

Raman Spectroscopy를 이용하여, 제조된 양극 합제층의 깊이 방향의 단면을 촬영하여, 촬영된 사진을 이미지 처리함으로써 단면 전체를 총 2080개의 픽셀로 나누었다. 그리고 나누어진 각각의 픽셀에서, 픽셀 내에 도전재가 채워진 량을 0 내지 100%로 수치화 한 후, 100%인 픽셀을 카운팅 하여 그 값을 도전재의 응집도로 하였다.Using a Raman Spectroscopy, the section of the prepared positive electrode mixture layer in the depth direction was photographed, and the photographed photograph was subjected to image processing to divide the entire cross section into a total of 2080 pixels. Then, in each of the divided pixels, the amount of the conductive material filled in the pixel was numerically expressed as 0 to 100%, then the number of pixels that were 100% was counted, and the value was regarded as the degree of cohesion of the conductive material.

2) 저항 측정 방법2) How to measure resistance

상기 실시예 및 비교예들의 이차전지에 대하여 SOC 20 및 50% 에서의 셀 저항을 상온에서 각각 측정하였다.The cell resistance at SOC of 20 and 50% was measured at room temperature for the secondary batteries of the examples and comparative examples.

실험예Experimental Example 1: 분산방법에 따른 응집도 및 전극 저항 평가 1: Evaluation of cohesion and electrode resistance according to dispersion method

1) One) 도전재의Conductive material 응집도 Cohesiveness

상기 평가 방법에 따라서, 실시예 1 및 비교예 1의 양극 합제 내의 도전재의 응집도를 평가하였고, 그 결과를 각각 도 3 및 4에 첨부하였다.According to the above evaluation method, the degree of coagulation of the conductive material in the positive electrode mixture of Example 1 and Comparative Example 1 was evaluated, and the results were attached to Figs. 3 and 4, respectively.

도 3 및 4를 참조하면, 실시예 1의 경우(도 3 참조) 도전재의 응집도 값이 최대 7 내지 8 정도로 10을 넘지 않았고, 깊이에 따라 응집도 값이 5 내외에서 고르게 분포되어 있어 표준편차도 2.4가 되지 않는 등 도전재가 양극 합제 내에서 상당히 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 비교예 1의 경우(도 4 참조) 도전재의 응집도 값이 최대 10을 넘겼고, 깊이에 따른 응집도 값의 표준편차도 3.0을 초과하는 등 양극 합제 내의 도전재 분포가 상대적으로 불균일함을 확인할 수 있었다. 이를 통해서, 양극 활물질을 추후에 혼합함으로써 도전재와 바인더를 선분산시키는지 여부에 따라서, 도전재 내 응집도의 분포가 상이해질 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.3 and 4, the cohesion value of the conductive material in Example 1 (see FIG. 3) did not exceed 10 at the maximum of 7 to 8, and the cohesion value was evenly distributed at around 5 according to the depth. It can be confirmed that the conductive material is uniformly distributed in the cathode mixture. However, in the case of Comparative Example 1 (see Fig. 4), the cohesion degree of the conductive material exceeded 10 and the standard deviation of the degree of cohesion according to the depth exceeded 3.0, indicating that the distribution of the conductive material in the positive electrode mixture was relatively uneven there was. As a result, it was confirmed that the distribution of the degree of coagulation in the conductive material could be different depending on whether or not the conductive material and the binder were linearly dispersed by mixing the cathode active material later.

2) 이차전지의 전극 저항2) Electrode resistance of secondary battery

상기 평가 방법에 따라서, 실시예 1 및 비교예 1의 이차전지의 전극 저항을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The electrode resistance of the secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1 was measured according to the above evaluation method, and the results are shown in Table 1 below.

BETBET DBPDBP 입경Particle size 건조
온도dry
Temperature 선분산
여부Line dispersion
Whether 응집도의 표준편차Standard deviation of cohesion SOC 50%에서의 저항, 25℃Resistance at 50% SOC, 25 ° C SOC 20%에서의 저항, 25℃Resistance at 20% SOC, 25 ° C m2/gm 2 / g ml/100gml / 100g nmnm ℃℃ OhmOhm OhmOhm 실시예 1Example 1 135135 267267 2525 120120 OO 2.42.4 1.551.55 1.671.67 비교예 1Comparative Example 1 135135 267267 2525 120120 XX 3.03.0 1.611.61 1.911.91

상기 표 1을 참조하면, 도전재와 바인더를 선분산 시킨 이후에 양극 활물질을 혼합함으로써 양극 슬러리를 제조하고 양극을 제작한 경우에 도전재가 양극 합제 내에서 균일하게 분산되어 있을 수 있으며, 도전재의 균일한 분산에 따라서 상온에서 양극 활물질의 저항이 급상승하는 SOC 20%에서의 영역에서 저항 값을 저감할 수 있음을 확인할 수 있고, -30℃의 저온에서도 도전재 및 바인더의 선분산을 통해 제조된 양극의 저항 값이 상대적으로 더 작다는 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1, when the positive electrode slurry is prepared by mixing the positive electrode active material after linearly dispersing the conductive material and the binder, and the positive electrode is manufactured, the conductive material may be uniformly dispersed in the positive electrode mixture, It can be seen that the resistance value can be reduced in the range of SOC 20% where the resistance of the cathode active material sharply increases at a room temperature according to a dispersion. In addition, even when the temperature is low at -30 캜, It is confirmed that the resistance value of the resistor is relatively smaller.

실험예Experimental Example 2: 양극  2: anode 합제층의Mixed layer 건조 온도에 따른 응집도 및 전극 저항 Cohesion and electrode resistance according to drying temperature

상기 평가 방법에 따라, 실시예 2-1 내지 2-3 및 비교예 2-1의 응집도와 제조된 이차전지의 전극 저항을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.According to the above evaluation method, the degree of coagulation of Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Example 2-1 and the electrode resistance of the produced secondary battery were evaluated, and the results are shown in Table 2 below.

BETBET DBPDBP 입경Particle size 건조
온도dry
Temperature 선분산
여부Line dispersion
Whether 응집도의 표준편차Standard deviation of cohesion SOC 50%에서의 저항, 25℃Resistance at 50% SOC, 25 ° C SOC 20%에서의 저항, 25℃Resistance at 20% SOC, 25 ° C m2/gm 2 / g ml/100gml / 100g nmnm ℃℃ OhmOhm OhmOhm 실시예 1Example 1 135135 267267 2525 120120 OO 2.42.4 1.551.55 1.671.67 실시예 2-1Example 2-1 135135 267267 2525 130130 OO 2.72.7 1.561.56 1.751.75 실시예 2-2Example 2-2 135135 267267 2525 140140 OO 2.92.9 1.621.62 1.951.95 실시예 2-3Example 2-3 135135 267267 2525 110110 OO 2.32.3 1.571.57 1.681.68 비교예 2-1Comparative Example 2-1 135135 267267 2525 160160 OO 3.13.1 1.781.78 2.12.1 비교예 2-2Comparative Example 2-2 135135 267267 2525 9090 OO 2.32.3 1.821.82 2.42.4

상기 표 2를 참조하면, 양극 합제층의 건조를 110 내지 150℃ 이내의 온도에서 수행한 실시예 1, 실시예 2-1 내지 2-3의 경우에는 도전재의 응집도 값의 표준편차가 모두 3.0 미만으로서, 도전재가 합제층 내에 상당히 잘 분산되어 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있었다. 그러나, 150℃를 초과하여 160℃에서 양극 합제층을 건조한 비교예 2-1의 경우에는 응집도 값의 표준편차가 3.0을 넘어 균일하게 분포되어 있다고 할 수 있는 수치를 넘고 있음을 확인할 수 있었다.또한, 전극 저항의 경우에도, 비교예 2-1의 경우에는 SOC 20 및 50%에서 모두 실시예 2-1 내지 2-3에 비하여 상대적으로 높은 값을 나타내고 있으며, 건조 온도를 낮추어 건조한 비교예 2-2의 경우, 건조가 충분히 이루어지지 않아 저항이 상대적으로 높은 값을 보이고 있음을 상기 표 2를 통해서 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, in the cases of Examples 1 and 2-1 to 2-3 in which the drying of the positive electrode material mixture layer was performed at a temperature within 110 to 150 ° C, the standard deviation of the cohesion value of the conductive material was less than 3.0 , It was found that the conductive material was uniformly distributed and dispersed fairly in the compounding layer. However, in the case of Comparative Example 2-1 in which the positive electrode mixture layer was dried at a temperature exceeding 150 占 폚 and at 160 占 폚, it was confirmed that the standard deviation of the cohesion value exceeded a value that can be said to be uniformly distributed over 3.0. , And the electrode resistance of Comparative Example 2-1 was relatively higher than that of Examples 2-1 to 2-3 at SOC 20 and 50%, and the drying temperature was lowered to give Comparative Example 2- 2, it can be seen from Table 2 that the resistance is relatively high due to insufficient drying.

이를 통해, 양극 합제층을 건조하는 공정을 수행할 때에는 건조 온도를 약 110 내지 150℃ 이내에서 조절하여 수행하는 것이 양극 합제층 내의 도전재의 응집도나 제조된 합제층을 포함하는 전극의 저항 특성 모두에 있어서 우수한 특성을 발현시킬 수 있다는 단초를 제공한다는 것을 확인하였다.In this case, when the process of drying the positive electrode mixture layer is performed, it is preferable that the drying temperature is adjusted within about 110 to 150 ° C. to suppress the agglomeration of the electroconductive material in the positive electrode material mixture layer and the resistance characteristics of the electrode including the manufactured positive electrode mixture layer And thus it is possible to develop excellent properties.

실험예Experimental Example 3:  3: 도전재의Conductive material 물성에 따른 응집도 및 전극 저항 Cohesion and electrode resistance according to physical properties

상기 평가 방법에 따라, 실시예 3-1 내지 3-3 및 비교예 3-1의 응집도와 제조된 이차전지의 전극 저항을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.According to the above evaluation method, the degree of coagulation of Examples 3-1 to 3-3 and Comparative Example 3-1 and the electrode resistance of the produced secondary battery were evaluated, and the results are shown in Table 2 below.

BETBET DBPDBP 입경Particle size 건조
온도dry
Temperature 선분산
여부Line dispersion
Whether 응집도의 표준편차Standard deviation of cohesion SOC 50%에서의 저항(25℃)Resistance at SOC 50% (25 ° C) SOC 20%에서의 저항(25℃)Resistance at SOC 20% (25 ° C) m2/gm 2 / g ml/100gml / 100g nmnm ℃℃ OhmOhm OhmOhm 실시예 1Example 1 135135 267267 2525 120120 OO 2.42.4 1.551.55 1.671.67 실시예 3-1Example 3-1 5050 250250 3030 120120 OO 2.72.7 1.561.56 1.751.75 실시예 3-2Example 3-2 377377 290290 2020 120120 OO 2.92.9 1.621.62 1.951.95 실시예 3-3Example 3-3 5858 218218 3535 120120 OO 2.32.3 1.571.57 1.681.68 비교예 3-1Comparative Example 3-1 4545 177177 5050 120120 OO 3.13.1 1.781.78 2.12.1

상기 표 3을 참조하면, 실시예 3-1 내지 3-3은 도전재의 물성을 자유롭게 변화시키며 실험한 것으로서, 실시예 3-1 내지 3-3은 BET 비표면적, DBP 흡수량 및 입경이 모두 권장 범위에 포함되는 것으로서, 응집도의 표준편차가 모두 3.0 미만의 값을 갖고, 전극 저항 역시도 상대적으로 낮은 값을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나, 비교예 3-1의 경우는 BET 비표면적 값이 하한 값에 미달되는 수치인 45 m2/g로서, 응집도의 표준편차 값도 3.0을 초과하는 값을 가지며, 전극 저항도 실시예 3-1 내지 3-3에 비하여 상대적으로 높은 값을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.Examples 3-1 to 3-3 show that the BET specific surface area, the DBP absorption amount, and the particle diameter are all within the recommended ranges It was confirmed that the standard deviation of the cohesion degree was all less than 3.0 and that the electrode resistance also had a relatively low value. In the case of Comparative Example 3-1, on the other hand, the BET specific surface area value was 45 m 2 / g, which is a value lower than the lower limit value, and the standard deviation value of the cohesion degree also had a value exceeding 3.0. 1 to 3-3, respectively.

이를 통해, 도전재의 BET 비표면적, DBP 흡수량 및 입경 등의 물성에 관하여, 적절하게 수치를 선택하면 되나, 본 명세서에서 권장하고 있는 수치 범위 외의 수치를 선택하는 경우에는 양극 합제층의 도전재 응집도나 전극의 저항 특성이 우수하지 못하게 나타난다는 것을 확인하였다.As a result, it is possible to appropriately select a numerical value with respect to physical properties such as BET specific surface area, DBP absorption amount and particle diameter of the conductive material, but in the case of selecting a numerical value out of the numerical range recommended in the present specification, It was confirmed that the resistance characteristic of the electrode was not excellent.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서,
(1) 유기용매에 바인더 및 BET 비표면적이 50 내지 135 m2/g인 도전재를 혼합하여 선분산 슬러리를 제조하는 단계;
(2) 선분산 슬러리에 전극 활물질을 첨가하여 전극 슬러리를 제조하는 단계;
(3) 전극 슬러리를 집전체상에 코팅하는 단계; 및
(4) 집전체상에 코팅된 전극 슬러리를 건조하여 전극 합제층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 건조는 110 내지 130℃의 온도에서 수행되며,
상기 전극 합제의 단면을 이미지화하여, 분할된 복수 개의 픽셀들 중에서, 픽셀 내 도전재가 100% 채워진 픽셀을 응집된 픽셀로 보아, 응집된 픽셀이 카운팅 된 값을 도전재의 응집도로 보는 경우에 있어서,
상기 전극 합제의 깊이 방향에 따른 전극 합제 내 도전재의 응집도는, 표준 편차가 2.7 이하이고,
25℃에서 SOC 50%에서의 저항이 1.57 Ohm 이하인, 이차전지용 전극의 제조방법.
A method of manufacturing an electrode for a secondary battery,
(1) mixing an organic solvent with a binder and a conductive material having a BET specific surface area of 50 to 135 m 2 / g to prepare a linear dispersion slurry;
(2) preparing an electrode slurry by adding an electrode active material to a linear dispersion slurry;
(3) coating the electrode slurry on the current collector; And
(4) drying the electrode slurry coated on the current collector to form an electrode mixture layer,
The drying is carried out at a temperature of 110 to 130 DEG C,
In the case where the cross section of the electrode mixture is imaged so that a pixel in which a conductive material is 100% filled in the pixel is regarded as an aggregated pixel among the plurality of divided pixels and the aggregated pixel counts the aggregated value of the conductive material,
The degree of coagulation of the conductive material in the electrode mixture according to the depth direction of the electrode mixture is 2.7 or less,
Wherein a resistance at an SOC of 50% at 25 DEG C is 1.57 Ohm or less.
제 12 항에 있어서,
상기 선분산 슬러리는 고형분 농도가 5 내지 15 중량%인, 이차전지용 전극의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the linear dispersion slurry has a solid concentration of 5 to 15% by weight.
제 12 항에 있어서,
상기 전극 슬러리는 고형분 농도가 50 내지 70 중량%인, 이차전지용 전극의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the electrode slurry has a solid concentration of 50 to 70% by weight.
삭제delete 삭제delete
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