KR102167115B1 - Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same - Google Patents

Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR102167115B1
KR102167115B1 KR1020160085917A KR20160085917A KR102167115B1 KR 102167115 B1 KR102167115 B1 KR 102167115B1 KR 1020160085917 A KR1020160085917 A KR 1020160085917A KR 20160085917 A KR20160085917 A KR 20160085917A KR 102167115 B1 KR102167115 B1 KR 102167115B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
electrode active
electrode
film layer
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020160085917A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180005810A (en
Inventor
김인철
김석구
윤여경
윤종건
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160085917A priority Critical patent/KR102167115B1/en
Publication of KR20180005810A publication Critical patent/KR20180005810A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102167115B1 publication Critical patent/KR102167115B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

이차전지용 전극 및 그러한 전극의 제조방법이 개시된다.
본 발명은 이차전지용 전극에 네일을 포함한 금속 외부 물체가 관통 또는 삽입되는 경우 발생할 수 있는 단락 현상을 방지하기 위한 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극은 집전체, 집전체의 일면 또는 양면에 구비되는 전극 활물질 및 전극 활물질의 표면 상에 구비되는 필름층을 포함하되, 필름층의 연신율(elongation)은 전극 활물질의 연신율보다 클 수 있다.Disclosed are an electrode for a secondary battery and a method of manufacturing such an electrode.
The present invention is to prevent a short-circuit phenomenon that may occur when an external metal object including a nail is penetrated or inserted into an electrode for a secondary battery.
To this end, the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a current collector, an electrode active material provided on one or both sides of the current collector, and a film layer provided on the surface of the electrode active material, but the elongation of the film layer ) May be greater than the elongation rate of the electrode active material.

Description

이차전지용 전극 및 그러한 전극의 제조방법{Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same}Electrode for secondary battery and method of manufacturing such electrode TECHNICAL FIELD [Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same}

본 발명은 이차전지용 전극 및 그러한 전극의 제조방법에 관한 것으로서, 네일 관통에 대한 안정성이 향상된 이차전지용 전극 및 그러한 전극의 제조방법에 관한 것입니다.The present invention relates to an electrode for a secondary battery and a method of manufacturing such an electrode, and to an electrode for a secondary battery with improved stability against nail penetration, and a method of manufacturing such an electrode.

이차전지용 전극은 집전체의 양면 또는 일면에 전극 활물질을 도포함으로써 제조된다. 또한, 전극 조립체는 제1 전극, 분리막, 제1 전극과 다른 극성을 갖는 제2 전극을 차례로 적층함으로써 제조된다.The secondary battery electrode is manufactured by coating an electrode active material on both sides or one side of a current collector. In addition, the electrode assembly is manufactured by sequentially laminating a first electrode, a separator, and a second electrode having a polarity different from that of the first electrode.

한편, 전극 조립체에 외부의 물체, 특히, 금속(이하, '네일')이 관통 또는 삽입되는 경우 단락 현상이 발생할 수 있으므로, 전극 조립체가 탑재되는 이차전지의 안정성을 위해 전극 조립체 또는 전극은 네일이 관통 또는 삽입되는 경우에도 단락 현상이 일어나는 것을 최소화하도록 제조될 필요가 있다.On the other hand, when an external object, in particular, a metal (hereinafter referred to as'nail') is penetrated or inserted into the electrode assembly, a short circuit may occur. Therefore, for the stability of the secondary battery in which the electrode assembly is mounted, the electrode assembly or the electrode is Even when penetrating or inserted, it needs to be manufactured to minimize the occurrence of a short circuit.

한편, 물질의 성질을 나타내는 지표로서 연신율(elongation)이라는 개념이 있는데, 연신율이란 외부로부터 힘이 가해지는 경우 물질이 늘어나는 정도를 의미한다. 따라서, 연신율이 작은 물질은 외부로부터의 힘에 의해 상대적으로 쉽게 절단되며 연신율이 큰 물질은 외부로부터의 힘에 의해 상대적으로 쉽게 절단되지 않고 늘어나게 된다.On the other hand, there is a concept of elongation as an index indicating the properties of a material, and the elongation refers to the degree to which a material stretches when a force is applied from the outside. Accordingly, a material having a low elongation is relatively easily cut by an external force, and a material having a high elongation is relatively easily cut without being cut by an external force.

도 1은 저연신 전극 활물질층을 도포한 전극에 네일이 삽입된 경우를 도시한 측단면도이고, 도 2는 고연신 전극 활물질층을 도포한 전극에 네일이 관통된 경우를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view illustrating a case in which a nail is inserted into an electrode coated with a low-stretch electrode active material layer, and FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a case in which a nail penetrates an electrode coated with a high-stretch electrode active material layer.

도 1을 참조하면 집전체(1)에 상대적으로 연신율이 작은 전극 활물질층(이하, '저연신 전극 활물질층')(2)이 도포되어 있다. 이렇게 제조된 전극에 네일(4)이 삽입되면 연신율이 작은 저연신 전극 활물질층(2)은 네일에 의해 절단된다. 따라서, 절단된 전극과 네일, 또는 절단된 전극과 다른 극성을 갖는 전극 간에 전기적으로 연결되지 않게 되므로 단락 현상이 일어나지 않게 된다.Referring to FIG. 1, an electrode active material layer having a relatively small elongation (hereinafter, “low elongation electrode active material layer”) 2 is coated on the current collector 1. When the nail 4 is inserted into the electrode thus manufactured, the low elongation electrode active material layer 2 having a small elongation is cut by the nail. Accordingly, since the cut electrode and the nail, or the cut electrode and the electrode having a different polarity are not electrically connected, a short-circuit phenomenon does not occur.

반면, 도 2를 참조하면, 접진체(1)에 상대적으로 연신율이 큰 전극 활물질층(이하, '고연신 전극 활물질층')(3)이 도포되어 있다. 이렇게 제조된 전극에 네일(4)이 삽입되면 연신율이 큰 고연신 전극 활물질층(3)은 네일에 의해 절단되지 않고 늘어나게 된다. 이 경우, 늘어난 전극과 네일, 또는 늘어난 전극과 다른 극성을 갖는 전극 간에 전기적으로 연결되어 단락 현상이 일어나게 된다. 단락 현상이 일어나면 매우 큰 전류가 흐르게 되므로 전극 또는 전극 조립체의 온도가 올라가게 되어 화재 또는 폭발이 일어날 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 2, an electrode active material layer having a relatively high elongation rate (hereinafter, a “highly elongated electrode active material layer”) 3 is applied to the folding body 1. When the nail 4 is inserted into the thus manufactured electrode, the highly elongated electrode active material layer 3 having a high elongation rate is not cut by the nail but is elongated. In this case, the elongated electrode and the nail, or the elongated electrode and the electrode having a different polarity are electrically connected to each other to cause a short circuit. When a short circuit occurs, a very large current flows, so the temperature of an electrode or an electrode assembly rises, which may cause a fire or an explosion.

한편, 양극 활물질의 경우 니켈(Ni)의 함량이 증가할수록 양극의 용량이 증가하게 된다. 따라서, 고용량의 전지에 대한 수요가 증대되고 있는 최근에는 니켈의 함량이 많은 양극 활물질의 사용이 증가하는 추세이다.Meanwhile, in the case of the positive electrode active material, the capacity of the positive electrode increases as the content of nickel (Ni) increases. Accordingly, in recent years, the demand for high-capacity batteries is increasing, the use of a positive electrode active material containing a large amount of nickel is increasing.

반면, 니켈의 함량이 증가할수록 해당 물질의 연신율이 증가하게 되는데, 이는 단락 현상이 발생할 수 있는 위험성을 증대시키는 결과를 초래한다. 따라서, 니켈의 함량이 높은 양극 활물질을 사용하는 경우에도 단락 현상이 발생하지 않도록 전극을 제조할 필요성이 제기되고 있다.On the other hand, as the content of nickel increases, the elongation rate of the material increases, which increases the risk that a short circuit may occur. Accordingly, even when a positive electrode active material having a high nickel content is used, there is a need to manufacture an electrode so as not to cause a short circuit.

따라서, 본 발명의 목적은 이차전지용 전극에 네일이 관통 또는 삽입되더라도 단락 현상이 일어나지 않도록 함으로써 안정성이 향상된 이차전지용 전극을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrode for a secondary battery with improved stability by preventing a short circuit from occurring even if a nail is penetrated or inserted into the electrode for a secondary battery.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 집전체; 상기 집전체의 일면 또는 양면에 구비되는 전극 활물질; 및 상기 전극 활물질의 표면 상에 구비되는 필름층; 을 포함하고, 상기 필름층의 연신율(elongation)은 상기 전극 활물질의 연신율보다 큰 이차전지용 전극이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the current collector; An electrode active material provided on one or both surfaces of the current collector; And a film layer provided on the surface of the electrode active material. Including, the elongation (elongation) of the film layer is provided with a secondary battery electrode greater than that of the electrode active material.

상기 전극 활물질은 양극 활물질일 수 있다.The electrode active material may be a positive active material.

상기 필름층은 테플론(Teflon) 또는 폴리이마이드(Polyimide)일 수 있다.The film layer may be Teflon or polyimide.

상기 전극 활물질은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)을 포함할 수 있다.The electrode active material may include a nickel-rich cathode material 811 (NMC 811).

상기 필름층은 상기 전극 활물질의 표면 중 중앙부에 구비될 수 있다.The film layer may be provided in a central portion of the surface of the electrode active material.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 집전체를 준비하는 단계; 상기 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 구비하는 단계; 및 상기 전극 활물질의 표면 상에 필름층을 구비하는 단계; 를 포함하고, 상기 필름층의 연신율(elongation)은 상기 전극 활물질의 연신율보다 큰 이차전지용 전극의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, preparing a current collector; Providing an electrode active material on one or both surfaces of the current collector; And providing a film layer on the surface of the electrode active material. Including, the elongation (elongation) of the film layer is provided a method of manufacturing an electrode for a secondary battery greater than the elongation of the electrode active material.

상기 전극 활물질은 양극 활물질일 수 있다.The electrode active material may be a positive active material.

상기 필름층은 테플론(Teflon) 또는 폴리이마이드(Polyimide)를 포함할 수 있다.The film layer may include Teflon or polyimide.

상기 전극 활물질은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)을 포함할 수 있다.The electrode active material may include a nickel-rich cathode material 811 (NMC 811).

상기 필름층은 상기 전극 활물질의 표면 중 중앙부에 구비될 수 있다.The film layer may be provided in a central portion of the surface of the electrode active material.

본 발명에 따르면 이차전지용 전극에 네일이 관통 또는 삽입되더라도 단락 현상이 일어나지 않도록 함으로써 안정성이 향상되므로 이차전지용 전극의 안정성이 향상된다.According to the present invention, since a short-circuit phenomenon does not occur even when a nail is penetrated or inserted into an electrode for a secondary battery, stability of the electrode for a secondary battery is improved.

도 1은 저연신 전극 활물질층을 도포한 전극에 네일이 삽입된 경우를 도시한 측단면도이다.
도 2는 고연신 전극 활물질층을 도포한 전극에 네일이 관통된 경우를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 구조를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극의 구조를 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극에 네일을 삽입한 경우의 모습을 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view illustrating a case in which a nail is inserted into an electrode coated with a low-stretch electrode active material layer.
2 is a side cross-sectional view illustrating a case where a nail penetrates an electrode coated with a high-stretch electrode active material layer.
3 is a side cross-sectional view showing the structure of an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view showing a structure of an electrode for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
5 is a side cross-sectional view showing a state when a nail is inserted into an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 구조를 설명하도록 한다.Hereinafter, a structure of an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

이차전지용 전극Secondary battery electrode

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 구조를 도시한 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view showing the structure of an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극은 집전체(10) 및 집전체(10)의 일면 또는 양면에 도포되는 전극 활물질층(20)을 포함할 수 있다. 전극 활물질층(20)은 양극 활물질층일 수 있다. 또한, 전극 활물질층(20)은 니켈-리치 양극재 811을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may include a current collector 10 and an electrode active material layer 20 applied to one or both surfaces of the current collector 10. The electrode active material layer 20 may be a positive active material layer. In addition, the electrode active material layer 20 may include a nickel-rich cathode material 811.

한편, 고용량을 갖는 전지에 대한 수요가 커지면서 전극 제조시 고용량을 갖는 전극 활물질층을 적용하는 추세이다. 특히, 양극 활물질층의 경우 니켈의 함량이 많아질수록 양극 활물질층의 용량이 커지게 되므로 양극 활물질의 제조에 사용되는 물질의 니켈 함량이 증가하는 추세이다. 특히, 최근에는 니켈의 함량이 많은 니켈-리치 양극재 811이 양극 활물질의 제조에 많이 사용되고 있다.On the other hand, as the demand for batteries having high capacity increases, there is a trend of applying an electrode active material layer having high capacity when manufacturing an electrode. In particular, in the case of the positive electrode active material layer, as the amount of nickel increases, the capacity of the positive electrode active material layer increases, and thus the nickel content of the material used for manufacturing the positive electrode active material increases. In particular, recently, a nickel-rich cathode material 811 having a large amount of nickel has been widely used to manufacture a cathode active material.

그러나, 양극 활물질의 경우 니켈의 함량이 많아질수록 연신율이 커지게 된다. 연신율(elongation)이란, 외부로부터 힘이 가해지는 경우 물질이 늘어나는 정도를 의미한다. 연신율이 작은 물질은 외부로부터의 힘에 의해 상대적으로 쉽게 절단되며 연신율이 큰 물질은 외부로부터의 힘에 의해 상대적으로 쉽게 절단되지 않고 늘어나게 된다. 따라서, 연신율은 물질이 외부로부터 힘을 받았을 때 절단되기 쉬운 성질을 갖는 물질인지 늘어나기 쉬운 성질을 갖는 물질인지를 구별하는 지표가 될 수 있다. 즉, 연신율의 정의에 따르면 연신율이 큰 물질은 외부로부터 힘 또는 충격을 받았을 때 늘어나는 경향이 강하고, 연신율이 작은 물질은 외부로부터 힘 또는 충격을 받았을 때 절단되는 경향이 강하다.However, in the case of the positive electrode active material, the elongation increases as the content of nickel increases. Elongation refers to the degree to which a material stretches when a force is applied from the outside. A material having a low elongation rate is relatively easily cut by force from the outside, and a material having a high elongation rate is stretched without being cut relatively easily by force from the outside. Accordingly, the elongation rate can be an index to distinguish whether a material has a property that is easy to cut or a material that is easy to stretch when receiving an external force. That is, according to the definition of elongation, a material having a high elongation has a strong tendency to stretch when receiving a force or impact from the outside, and a material having a low elongation has a strong tendency to be cut when receiving an external force or impact.

그런데, 전술한 바와 같이 니켈의 함량이 증가할수록 물질의 연신율은 증가하게 되는데, 이는 단락 현상이 발생할 수 있는 위험성을 증대시키는 결과를 초래한다. 즉, 연신율이 클수록 양극 활물질층은 절단되지 않고 늘어나는 경향이 강해지는데 양극 활물질층에 네일 등의 외부 물체가 관통 또는 삽입되는 경우 외부 물체와 양극 활물질층 또는 양극 활물질층과 외부 물체가 관통 또는 삽입된 양극 활물질층과 인접한 음극 활물질층이 서로 전기적으로 연결되어 단락 현상이 발생하게 된다.However, as described above, as the content of nickel increases, the elongation rate of the material increases, which increases the risk that a short circuit may occur. That is, as the elongation increases, the positive electrode active material layer tends to increase without being cut. When an external object such as a nail is penetrated or inserted into the positive electrode active material layer, the external object and the positive electrode active material layer or the positive electrode active material layer and the external object are penetrated or inserted. The cathode active material layer and the adjacent anode active material layer are electrically connected to each other, thereby causing a short circuit.

이러한 단락 현상을 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예 및 도 3에 따르면, 전극 활물질(20)의 표면 상에 필름층(30a)이 도포되는데, 이때, 필름층(30a)의 연신율은 전극 활물질(20)의 연신율보다 클 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이 전극 활물질(20)은 양극 활물질일 수 있고, 특히, 전극 활물질(20)은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)일 수 있다.In order to prevent such a short-circuit phenomenon, according to an embodiment of the present invention and FIG. 3, a film layer 30a is applied on the surface of the electrode active material 20, at this time, the elongation of the film layer 30a is an electrode active material It may be greater than the elongation of (20). In this case, as described above, the electrode active material 20 may be a positive electrode active material, and in particular, the electrode active material 20 may be a nickel-rich positive electrode material 811 (NMC 811).

단락 현상 방지라는 본 발명이 해결하고자 하는 목적을 달성하기 위해 필름층(30a)에는 다양한 물질이 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면 필름층(30a)은 테플론(Teflon) 또는 폴리이마이드(Polyimide)를 포함할 수 있다.Various materials may be applied to the film layer 30a in order to achieve the object to be solved by the present invention of preventing a short circuit. In particular, according to an embodiment of the present invention, the film layer 30a may include Teflon or polyimide.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 전극 활물질의 표면 상에 전극 활물질의 연신율보다 큰 연신율을 갖는 필름층을 도포하여 네일 등의 외부 물체의 관통 또는 삽입에 의한 단락 현상을 차단 또는 최소화하더라도 외부 물체가 관통 또는 삽입된 전극의 주변 온도가 상승할 수 있다. 이는, 필름층의 존재에도 불구하고 단락 현상이 발생하였기 때문일 수 있다. 이때, 필름층이 열에 약한 물질인 경우 열에 의해 필름층이 녹아내리는 등으로 인해 필름층이 단락 현상을 제대로 차단하지 못하게 될 수 있다.Meanwhile, even if a film layer having an elongation greater than that of the electrode active material is applied on the surface of the electrode active material according to an embodiment of the present invention to block or minimize a short circuit phenomenon caused by penetration or insertion of an external object such as a nail, an external object The ambient temperature of the through or inserted electrode may increase. This may be due to the occurrence of a short-circuit phenomenon despite the presence of the film layer. In this case, if the film layer is a material that is weak to heat, the film layer may not be able to properly block the short circuit phenomenon due to the melting of the film layer by heat.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름층은 내열성(heat resisting property)이 강한 물질일 수 있다. 예를 들어, 필름층은 섭씨 200도에서 변형되지 않는 물질일 수 있다.Therefore, the film layer according to an embodiment of the present invention may be a material having strong heat resisting property. For example, the film layer may be a material that does not deform at 200 degrees Celsius.

전술한 바와 같이 필름층(30a)은 전극 활물질층(20)의 표면 상에 도포될 수 있는데, 이때, 필름층(30a)은 도 3에 도시된 바와 같이 전극 활물질층(20)의 면 중 집전체(10)를 마주보는 면의 반대 방향 면 전체에 도포될 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극의 구조를 도시한 도 4에 도시된 바와 같이, 필름층(30a)은 전극 활물질층(20)의 면 중 집전체(10)를 마주보는 면의 반대 방향 면의 일부에만 도포될 수도 있다. 예를 들어, 필름층(30b)은 전극 활물질층(20)의 면 중 집전체(10)를 마주보는 면의 반대 방향 면의 중앙부(C)에 도포될 수 있다. 도 4와 같이 필름층(30b)이 전극 활물질층(20)의 면 중 집전체(10)를 마주보는 면의 반대 방향 면의 일부에만 도포되는 경우 보다 적은 양의 필름층(30)을 이용하여 단락 현상을 방지할 수 있다. 특히, 네일 등의 외부 물체가 전극의 중심부에 관통 또는 삽입되는 경우 단락 현상이 쉽게 발생할 수 있으므로, 필름층(30b)이 전극 활물질층(20)의 면 중 집전체(10)를 마주보는 면의 반대 방향의 면의 중앙부(C)에 도포되는 경우 단락 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, the film layer 30a may be applied on the surface of the electrode active material layer 20. In this case, the film layer 30a is a collection of the surface of the electrode active material layer 20 as shown in FIG. Although it may be applied to the entire surface opposite to the surface facing the entire 10, as shown in FIG. 4 showing the structure of an electrode for a secondary battery according to another embodiment of the present invention, the film layer 30a is an electrode It may be applied only to a part of the surface of the active material layer 20 in a direction opposite to the surface facing the current collector 10. For example, the film layer 30b may be applied to the central portion C of a surface of the electrode active material layer 20 in a direction opposite to the surface facing the current collector 10. As shown in FIG. 4, when the film layer 30b is applied only to a part of the surface of the electrode active material layer 20 in the opposite direction to the surface facing the current collector 10, a smaller amount of the film layer 30 is used. Short circuit phenomenon can be prevented. In particular, when an external object such as a nail is penetrated or inserted into the center of the electrode, a short-circuit phenomenon may easily occur, so that the film layer 30b is formed on the surface of the electrode active material layer 20 facing the current collector 10. When applied to the central portion C of the opposite side, it is possible to effectively prevent a short circuit.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극에 네일을 삽입한 경우의 모습을 도시한 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view showing a state when a nail is inserted into an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극은 집전체(10), 전극 활물질층(20) 및 필름층(30a)을 포함할 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 니켈 함량이 높은 등의 이유로 전극 활물질층(20)의 연신율은 클 수 있는데, 이러한 전극에 외부 물체 또는 네일(40)이 관통 또는 삽입되는 경우 네일(40)과 전극 활물질층(20) 사이에 있는 필름층(30a)이 단락을 방지하는 역할을 한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면 필름층(30a)의 연신율이 전극 활물질층(20)의 연신율보다 클 수 있기 때문에, 네일(40)이 전극에 관통 또는 삽입되더라도 필름층(30a)이 절단되지 않고 늘어난 채로 전극 활물질층(20)과 네일 사이에 존재하게 된다. 이로 인해, 관통 또는 삽입된 전극 활물질층(20)과 네일, 또는, 관통 또는 삽입된 전극 활물질층(20)과 다른 극성을 갖는 전극 활물질층이 전기적으로 연결되는 현상을 차단하여 결과적으로 단락 현상을 방지하게 된다.Referring to FIG. 5, an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may include a current collector 10, an electrode active material layer 20, and a film layer 30a. On the other hand, as described above, the elongation of the electrode active material layer 20 may be high due to the high nickel content. When an external object or nail 40 is penetrated or inserted into such an electrode, the nail 40 and the electrode active material layer (20) The film layer 30a between them serves to prevent a short circuit. In particular, according to an embodiment of the present invention, since the elongation of the film layer 30a may be greater than the elongation of the electrode active material layer 20, the film layer 30a is cut even when the nail 40 is penetrated or inserted into the electrode. It is present between the electrode active material layer 20 and the nail while not being stretched. Accordingly, the phenomenon in which the electrode active material layer 20 and the nail inserted or inserted therein, or the electrode active material layer having a polarity different from the penetrating or inserted electrode active material layer 20 is electrically connected is blocked, resulting in a short circuit phenomenon. Will be prevented.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

이차전지용 전극의 제조방법Method of manufacturing electrode for secondary battery

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은 집전체를 준비하는 단계, 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 도포하는 단계 및 전극 활물질의 표면 상에 필름층을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 필름층의 연신율(elongation)은 전극 활물질의 연신율보다 클 수 있다.A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes preparing a current collector, applying an electrode active material to one or both surfaces of the current collector, and applying a film layer on the surface of the electrode active material. can do. In this case, the elongation of the film layer may be greater than that of the electrode active material.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 활물질은 양극 활물질일 수 있고, 전극 활물질은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)을 포함할 수 있다. 필름층은 테플론 또는 폴리이마이드를 포함할 수 있다.The electrode active material according to an embodiment of the present invention may be a positive electrode active material, and the electrode active material may include a nickel-rich positive electrode material 811 (NMC 811). The film layer may include Teflon or polyimide.

또한, 필름층은 전극 활물질의 표면 전체 또는 일부에 도포될 수 있고, 필름층이 전극 활물질의 표면 일부에 도포되는 경우 필름층은 전극 활물질의 표면 중 집전체를 마주보는 면의 반대 방향의 면의 중앙부에 도포될 수 있다.In addition, the film layer may be applied to all or part of the surface of the electrode active material, and when the film layer is applied to a part of the surface of the electrode active material, the film layer may be formed on a surface of the electrode active material opposite to the surface facing the current collector. It can be applied to the center.

1 : 집전체
2 : 저연신 전극 활물질층
3 : 고연신 전극 활물질층
4 : 네일
10 : 집전체
20 : 전극 활물질층
30a, 30b : 필름층
40 : 네일
C : 중앙부1: current collector
2: low-stretch electrode active material layer
3: Highly stretched electrode active material layer
4: nail
10: current collector
20: electrode active material layer
30a, 30b: film layer
40: nail
C: Central part

Claims (10)

집전체;
상기 집전체의 일면 또는 양면에 구비되는 전극 활물질; 및
상기 전극 활물질의 표면 상에 구비되는 필름층; 을 포함하고,
상기 필름층의 연신율(elongation)은 상기 전극 활물질의 연신율보다 크고,
상기 필름층은 전극 활물질의 면적 보다 더 작은 면적을 가지며, 전극 활물질의 면 중 집전체를 마주보는 면의 반대 방향 면에서 전극 활물질이 양측으로 노출되도록 중앙부(C)에 구비되는 이차전지용 전극.Current collector;
An electrode active material provided on one or both surfaces of the current collector; And
A film layer provided on the surface of the electrode active material; Including,
The elongation of the film layer is greater than that of the electrode active material,
The film layer has an area smaller than the area of the electrode active material, and is provided in the central portion (C) so that the electrode active material is exposed to both sides on a surface of the electrode active material opposite to the surface facing the current collector. 청구항 1에 있어서,
상기 전극 활물질은 양극 활물질인 이차전지용 전극.The method according to claim 1,
The electrode active material is an electrode for a secondary battery that is a positive electrode active material. 청구항 1에 있어서,
상기 필름층은 테플론(Teflon) 또는 폴리이마이드(Polyimide)를 포함하는 이차전지용 전극.The method according to claim 1,
The film layer is an electrode for a secondary battery including Teflon or polyimide. 청구항 1에 있어서,
상기 전극 활물질은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)을 포함하는 이차전지용 전극.The method according to claim 1,
The electrode active material is a secondary battery electrode comprising a nickel-rich cathode material 811 (NMC 811). 삭제delete 집전체를 준비하는 단계;
상기 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 구비하는 단계; 및
상기 전극 활물질의 표면 상에 필름층을 구비하는 단계; 를 포함하고,
상기 필름층의 연신율(elongation)은 상기 전극 활물질의 연신율보다 크고,
상기 필름층은 전극 활물질의 면적 보다 더 작은 면적을 가지며, 전극 활물질의 면 중 집전체를 마주보는 면의 반대 방향 면에서 전극 활물질이 양측으로 노출되도록 중앙부(C)에 구비되는 이차전지용 전극의 제조방법.Preparing a current collector;
Providing an electrode active material on one or both surfaces of the current collector; And
Providing a film layer on the surface of the electrode active material; Including,
The elongation of the film layer is greater than that of the electrode active material,
The film layer has an area smaller than the area of the electrode active material, and the electrode active material is exposed to both sides on a surface opposite to the surface of the electrode active material facing the current collector. Way. 청구항 6에 있어서,
상기 전극 활물질은 양극 활물질인 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 6,
The electrode active material is a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, which is a positive electrode active material. 청구항 6에 있어서,
상기 필름층은 테플론(Teflon) 또는 폴리이마이드(Polyimide)를 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 6,
The film layer is a method of manufacturing an electrode for a secondary battery comprising Teflon or polyimide. 청구항 6에 있어서,
상기 전극 활물질은 니켈-리치 양극재 811(NMC 811)을 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 6,
The electrode active material is a method of manufacturing an electrode for a secondary battery comprising a nickel-rich cathode material 811 (NMC 811). 삭제delete
KR1020160085917A 2016-07-07 2016-07-07 Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same KR102167115B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085917A KR102167115B1 (en) 2016-07-07 2016-07-07 Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085917A KR102167115B1 (en) 2016-07-07 2016-07-07 Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180005810A KR20180005810A (en) 2018-01-17
KR102167115B1 true KR102167115B1 (en) 2020-10-16

Family

ID=61026070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160085917A KR102167115B1 (en) 2016-07-07 2016-07-07 Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102167115B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102326080B1 (en) 2018-05-08 2021-11-11 주식회사 엘지에너지솔루션 Case for lithium metal secondary battery, lithiium metal secondary batter comprising the same and manufacturing method thereof
CN112349874B (en) * 2019-08-08 2021-11-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 Positive pole piece and lithium ion battery
CN113937415A (en) * 2020-06-28 2022-01-14 华为技术有限公司 Secondary battery and terminal

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10302749A (en) * 1997-04-25 1998-11-13 Nissan Motor Co Ltd Non-aqueous electrolytic secondary battery
KR101344939B1 (en) * 2011-12-13 2013-12-27 주식회사 코캄 A complex separator with excellent heat resistance for lithium secondary batteries and Lithium secondary batteries comprising the same
KR101675976B1 (en) * 2014-01-10 2016-11-14 주식회사 엘지화학 Electrode Assembly with Membrane of High Elongation Property and Secondary Battery Having the Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180005810A (en) 2018-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10103376B2 (en) Stacked all-solid-state battery
KR102234292B1 (en) Electrode assembly and secondary battery comprising the same
US11121439B2 (en) Secondary battery
KR102167115B1 (en) Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same
KR102203691B1 (en) An Electrode for a Secondary Battery with Improved Safety, a Manufacturing Method thereof, and a Secondary Battery Including the Electrode
KR102250633B1 (en) Electrochemical cell
CN102687331B (en) Secondary battery and method for manufacturing same
KR100824878B1 (en) Secondary battery
KR20160114389A (en) Bracelet type Flexible Battery
CN104852012A (en) Electrochemical cell
CN109792074A (en) Secondary cell
EP3490036B1 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
US9590214B2 (en) Secondary battery structure
KR20190095119A (en) Stacked battery
KR102469860B1 (en) Electrical component lead wire and electrical component
KR101174923B1 (en) Electrode current collector for battery and secondary battery using the same
US20190097200A1 (en) Separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR102279224B1 (en) Electrode assembly for rechargeable battery and rechargeable battery including the same
KR20220015290A (en) Exterior material, method for forming pattern on exterior material and method for manufacturing battery including exterior material
US20200127272A1 (en) Secondary Battery and Method for Manufacturing the Same
KR102438492B1 (en) Electrode structure and secondary battery including the same
US10784489B2 (en) Electrode assembly
EP3279981A1 (en) Electrode and battery cell comprising the same
JP2014075235A (en) Power storage device
EP3279982B1 (en) Current collector with an improved security behavior and battery cell comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant