KR20090051381A - Negative electrode for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취될 때 전극 조립체의 중심을 향하는 내면에 형성되는 내면 음극활물질층의 접착력을 증가시키고, 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 유연성을 증가시켜 음극으로부터 음극활물질이 탈락되는 현상을 최소화하여 음극의 수명특성을 개선할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same, and more particularly to the adhesion of the inner negative electrode active material layer formed on the inner surface toward the center of the electrode assembly when wound with the positive electrode and the separator. The present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same, thereby increasing the flexibility of the outer negative electrode active material layer formed on the outer surface and minimizing the dropping of the negative electrode active material from the negative electrode, thereby improving the life characteristics of the negative electrode. .

본 발명은 음극 집전체와 상기 음극 집전체의 양면에 코팅되는 음극활물질층을 포함하며, 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취되는 리튬 이차전지용 음극에 있어서, 상기 전극 조립체의 권취 중심을 향하는 상기 음극 집전체의 내면에 코팅되는 내면 음극활물질층의 바인더와 상기 내면과 반대면인 상기 음극 집전체의 외면에 코팅되는 외면 음극활물질층의 바인더가 서로 다른 것을 특징으로 한다.The present invention includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer coated on both surfaces of the negative electrode current collector, the negative electrode for a lithium secondary battery is wound in an electrode assembly together with a positive electrode and a separator, the negative electrode facing the winding center of the electrode assembly The binder of the inner negative electrode active material layer coated on the inner surface of the current collector and the outer surface of the negative electrode active material layer coated on the outer surface of the negative electrode current collector opposite to the inner surface are different from each other.

이차 전지, 활물질층, 접착력, 유연성, SBR계 바인더, PVdF계 바인더 Secondary Battery, Active Material Layer, Adhesion, Flexibility, SBR Binder, PVdF Binder

Description

리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{NEGATIVE ELECTRODE FOR LITHIUM RECHARGEABLE BATTERY AND LITHIUM RECHARGEABLE BATTERY COMPRISING THE SAME}A negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same TECHNICAL FIELD

본 발명은 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취될 때 전극 조립체의 중심을 향하는 내면에 형성되는 내면 음극활물질층의 접착력을 증가시키고, 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 유연성을 증가시켜 음극으로부터 음극활물질이 탈락되는 현상을 최소화하여 음극의 수명특성을 개선할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same, and more particularly to the adhesion of the inner negative electrode active material layer formed on the inner surface toward the center of the electrode assembly when wound with the positive electrode and the separator. The present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same, thereby increasing the flexibility of the outer negative electrode active material layer formed on the outer surface and minimizing the dropping of the negative electrode active material from the negative electrode, thereby improving the life characteristics of the negative electrode. .

최근의 휴대용 소형 전자기기의 전원으로서 각광받고 있는 리튬 이차 전지는 유기 전해액을 사용하여 기존의 알칼리 수용액을 사용한 전지보다 2 배이상의 높은 방전 전압을 보임으로써 높은 에너지 밀도를 나타내는 전지이다.BACKGROUND ART Lithium secondary batteries, which are in the spotlight as power sources of recent portable small electronic devices, exhibit high energy densities by exhibiting a discharge voltage twice as high as that of a battery using an alkaline aqueous solution using an organic electrolyte solution.

리튬 이차 전지의 양극 및 음극은 활물질 조성물을 극판에 도포하여 제조된다. 상기 활물질 조성물에는 활물질과 이 활물질을 극판에 부착시키기 위하여 바인더를 포함한다. 양극에는 도전성을 증가시키기 위하여, 도전재를 더 포함할 수 있 다. 바인더는 이와 같이, 극판에 활물질의 접착력 및 결착력을 부여하기 위해 사용되며, 리튬 이차 전지의 성능 중 장기 수명 특성은 활물질의 극판에 대한 접착력에 의해 좌우된다고 알려져 있다. 이는 바인더의 접착력이 약할 경우, 전지를 장기간 사용하면, 활물질이 극판으로부터 탈락될 수 있기 때문이다. 즉, 활물질의 극판에 대한 접착력은 활물질과 활물질 사이의 결착 및 활물질과 극판 사이의 접착력을 제공하는 바인더에 의해 결정된다. The positive electrode and the negative electrode of the lithium secondary battery are prepared by applying the active material composition to the electrode plate. The active material composition includes an active material and a binder for attaching the active material to the electrode plate. The anode may further include a conductive material to increase conductivity. As described above, the binder is used to impart the adhesion and binding strength of the active material to the electrode plate, and long-term life characteristics of the performance of the lithium secondary battery are known to depend on the adhesion of the active material to the electrode plate. This is because, when the adhesive strength of the binder is weak, the active material may be removed from the electrode plate when the battery is used for a long time. In other words, the adhesion of the active material to the pole plate is determined by a binder that provides binding between the active material and the active material and adhesion between the active material and the pole plate.

특히 원통형 전지의 경우 권취시 극판이 원형으로 휘어지게 되는데, 원통 내부를 향하고 있는 면의 경우, 극판 탈락의 발생 빈도가 높을 수 있으며, 원통 외부를 향하고 있는 면의 경우, 극판이 늘어나는 형태로 휘어질 수 있다. 이에 따라, 활물질이 기재로부터 탈락될 수 있으며, 결과적으로 리튬 이차 전지의 수명이 짧아질 수 있다.In particular, in the case of a cylindrical battery, the pole plate is bent in a circular shape, and in the case of the face facing the inside of the cylinder, the occurrence of the fall of the plate may be high. Can be. Accordingly, the active material may be dropped from the substrate, and as a result, the life of the lithium secondary battery may be shortened.

본 발명은 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취될 때 전극 조립체의 중심을 향하는 내면에 형성되는 내면 음극활물질층의 접착력을 증가시키고, 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 유연성을 증가시켜 음극으로부터 음극활물질이 탈락되는 현상을 최소화하여 음극의 수명특성을 개선할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention increases the adhesion of the inner negative electrode active material layer formed on the inner surface toward the center of the electrode assembly when the electrode assembly is wound together with the positive electrode and the separator, and increases the flexibility of the outer negative electrode active material layer formed on the outer surface to reduce the negative electrode from the negative electrode It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery negative electrode and a lithium secondary battery including the same, which can minimize the dropping of the active material to improve the life characteristics of the negative electrode.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 리튬 이차전지용 음 극은 음극 집전체와 상기 음극 집전체의 양면에 코팅되는 음극활물질층을 포함하며, 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취되는 리튬 이차전지용 음극에 있어서, 상기 전극 조립체의 권취 중심을 향하는 상기 음극 집전체의 내면에 코팅되는 내면 음극활물질층의 바인더와 상기 내면과 반대면인 상기 음극 집전체의 외면에 코팅되는 외면 음극활물질층의 바인더가 서로 다른 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 상기 외면 음극활물질층의 바인더보다 음극 집전체와 접착력이 크도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 외면 활물질층의 바인더는 내면 활물질층의 바인더보다 유연성이 크도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 내면 활물질층의 바인더는 상기 외면 활물질층의 바인더보다 접착력이 크며, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 상기 외면 음극활물질층의 바인더보다 유연성이 작게 되도록 형성될 수 있다.The negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention devised to solve the above problems includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer coated on both sides of the negative electrode current collector, and the lithium wound around the electrode assembly together with the positive electrode and the separator. In the negative electrode for a secondary battery, the binder of the inner negative electrode active material layer coated on the inner surface of the negative electrode current collector toward the winding center of the electrode assembly and the outer surface of the negative electrode active material layer coated on the outer surface of the negative electrode current collector that is opposite to the inner surface It is characterized by different binders. In this case, the binder of the inner negative electrode active material layer may be formed to have a greater adhesive strength with the negative electrode current collector than the binder of the outer negative electrode active material layer. In addition, the binder of the outer surface active material layer may be formed to have greater flexibility than the binder of the inner surface active material layer. In addition, the binder of the inner surface active material layer has a greater adhesive strength than the binder of the outer surface active material layer, the binder of the inner negative electrode active material layer may be formed to have a smaller flexibility than the binder of the outer negative electrode active material layer.

또한, 본 발명에서 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드와 폴리메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 내면 음극활물질의 바인더는 폴리메틸메타크릴레이트 5 내지 50 중량%와 폴리비닐 디플루오라이드 50 내지 95 중량%로 이루어질 수 있다. In addition, the binder of the inner surface negative electrode active material layer in the present invention may be made of a polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder. In addition, the binder of the inner negative electrode active material layer may be made of a mixture of polyvinyl difluoride and polymethyl methacrylate. In addition, the binder of the inner negative electrode active material may be composed of 5 to 50% by weight of polymethyl methacrylate and 50 to 95% by weight of polyvinyl difluoride.

또한, 본 발명에서 상기 외면 음극활물질층의 바인더는 스티렌-부타디엔 러버(SBR)계 바인더로 이루어질 수 있다. In addition, the binder of the outer negative electrode active material layer in the present invention may be made of a styrene-butadiene rubber (SBR) -based binder.

또한, 본 발명의 리튬 이차전지는 양극 집전체에 양극 활물질층이 형성되는 양극과, 음극 집전체에 음극 활물질층이 형성되는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터가 권취되어 형성되는 전극 조립체를 포함하며, 상기 음극은 상기 전극 조립체의 권취 중심을 향하는 상기 음극 집전체의 내면에 코팅되는 내면 음극활물질층의 바인더와 상기 내면과 반대면인 상기 음극 집전체의 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 바인더가 서로 다르게 되도록 형성될 수 있다.In addition, the lithium secondary battery according to the present invention is formed by winding a positive electrode in which a positive electrode active material layer is formed on a positive electrode current collector, a negative electrode in which a negative electrode active material layer is formed in a negative electrode current collector, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. An electrode assembly, wherein the cathode is formed on a binder of an inner surface negative electrode active material layer coated on an inner surface of the negative electrode current collector facing the winding center of the electrode assembly and an outer surface of the negative electrode current collector opposite to the inner surface The binder of the active material layer may be formed to be different from each other.

본 발명에 따르면 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취될 때 전극 조립체의 중심을 향하는 내면에 형성되는 내면 음극활물질층의 접착력을 증가시키고, 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 유연성을 증가시켜 음극으로부터 음극활물질이 탈락되는 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the electrode and the separator are wound together with the electrode assembly, the adhesion of the inner negative electrode active material layer formed on the inner surface toward the center of the electrode assembly is increased, and the flexibility of the outer negative electrode active material layer formed on the outer surface is increased from the negative electrode. It is effective to minimize the phenomenon that the negative electrode active material is eliminated.

또한,본 발명에 따르면 음극에서 음극 활물질이 탈락되는 현상을 최소화하여 음극의 수명특성 및 리튬 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention there is an effect to minimize the phenomenon that the negative electrode active material is dropped from the negative electrode to improve the life characteristics of the negative electrode and the life characteristics of the lithium secondary battery.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명의 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention and a lithium secondary battery including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극에 대하여 설명한다. First, a negative electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 전극 조립체의 평면도이다.1 is a plan view of a negative electrode for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view of an electrode assembly including a cathode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극(10)은, 도 1을 참조하면, 음극 집전체(12)와 음극활물질층(14)을 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지용 음극(10)은, 도 2를 참조하면, 리튬 이차전지용 양극(20) 및 세퍼레이터(30)와 함께 권취되어 전극 조립체(100)를 형성하게 된다.Referring to FIG. 1, the lithium secondary battery negative electrode 10 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a negative electrode current collector 12 and a negative electrode active material layer 14. 2, the lithium secondary battery negative electrode 10 is wound together with the lithium secondary battery positive electrode 20 and the separator 30 to form an electrode assembly 100.

상기 음극(10)은 음극 집전체(12)의 양면에 형성되는 음극활물질층(14)에 포함되는 바인더의 특성을 달리하여 음극(10)이 전극 조립체(100)로 권취될 때 음극활물질층(14)이 음극 집전체(12)로부터 분리되거나, 음극활물질이 음극 집전체(12)로부터 탈락되는 것을 최소화하게 된다.The negative electrode 10 has different characteristics of a binder included in the negative electrode active material layer 14 formed on both sides of the negative electrode current collector 12, so that the negative electrode active material layer (when the negative electrode 10 is wound into the electrode assembly 100) 14 may be separated from the negative electrode current collector 12 or the negative active material may be eliminated from the negative electrode current collector 12.

상기 음극 집전체(12)는 박판의 구리 호일로 형성되며, 양면에는 탄소재를 주성분으로 하는 음극활물질층(14)이 형성된다. 또한, 상기 음극 집전체(12)의 양단에는 음극활물질층(14)이 코팅되지 않은 영역인 음극무지부(16)가 형성될 수 있다. 상기 음극무지부(16)의 어느 하나의 영역에 음극탭(도시하지 않음)이 용접되어 결합된다.The negative electrode current collector 12 is formed of a thin copper foil, and a negative electrode active material layer 14 having a carbon material as a main component is formed on both surfaces. In addition, both ends of the negative electrode current collector 12 may have a negative electrode non-coating portion 16, which is a region where the negative electrode active material layer 14 is not coated. A negative electrode tab (not shown) is welded to and coupled to any one region of the negative electrode non-coating portion 16.

상기 음극 집전체(12)는 전극 조립체(100)로 권취될 때 전극 조립체(100)의 권취 중심을 향하는 내면(12a)과 전극 조립체(100)의 권취 중심의 반대 방향을 향하는 외면(12b)으로 구분될 수 있다.The negative electrode current collector 12 has an inner surface 12a facing the winding center of the electrode assembly 100 and an outer surface 12b facing the opposite direction of the winding center of the electrode assembly 100 when wound by the electrode assembly 100. Can be distinguished.

상기 음극활물질층(14)은 음극활물질과 바인더를 포함하며, 음극 집전체(12)의 양면(12a, 12b)에 코팅되어 형성된다. 상기 음극활물질층(14)은 음극 집전체(12)의 내면(12a)에 형성되는 내면 음극활물질층(14a)과 음극 집전체(12)의 외 면(12b)에 형성되는 외면 음극활물질층(14b)으로 구분되어 형성된다. 상기 내면 음극활물질층(14a)과 외면 음극활물질층(14b)은 음극(10)이 전극 조립체로 권취되는 과정에서 서로 다른 힘의 작용을 받게 된다. 즉, 상기 내면 음극활물질층(14a)은 평판 상태로 있는 경우에 비하여 음극 집전체(12)의 내면(12a)과 평행한 방향으로 압축응력을 받게 된다. 이에 비하여 상기 외면 음극활물질층(14b)은 음극 집전체(12)의 외면(12b)방향과 평행한 방향으로 인장 응력을 받게 된다. 따라서, 상기 내면 음극활물질층(14a)과 외면 음극활물질층(14b)은 서로 다른 특성을 갖는 것이 바람직하게 된다. 즉, 상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더와 외면 음극활물질층(14b)의 바인더는 서로 다른 특성을 갖는 바인더로 사용되는 것이 바람직하다.The negative electrode active material layer 14 includes a negative electrode active material and a binder, and is formed by being coated on both surfaces 12a and 12b of the negative electrode current collector 12. The negative electrode active material layer 14 includes an inner surface negative electrode active material layer 14a formed on the inner surface 12a of the negative electrode current collector 12 and an outer surface negative electrode active material layer formed on the outer surface 12b of the negative electrode current collector 12 ( 14b). The inner negative electrode active material layer 14a and the outer negative electrode active material layer 14b are subjected to different forces in the process of the negative electrode 10 being wound by the electrode assembly. That is, the inner surface negative electrode active material layer 14a is subjected to compressive stress in a direction parallel to the inner surface 12a of the negative electrode current collector 12 as compared with the case of the flat surface state. In contrast, the outer surface negative electrode active material layer 14b is subjected to tensile stress in a direction parallel to the outer surface 12b direction of the negative electrode current collector 12. Therefore, the inner surface negative electrode active material layer 14a and the outer surface negative electrode active material layer 14b preferably have different characteristics. That is, the binder of the inner negative electrode active material layer 14a and the binder of the outer negative electrode active material layer 14b are preferably used as binders having different characteristics.

상기 음극활물질은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 탄소 물질이 사용되며, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질로 사용될 수 있다. 상기 음극활물질은 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 내면 음극활물질층(14a)과 외면 음극활물질층(14b)은 동일한 음극활물질로 형성될 수 있다.The negative electrode active material may be a carbon material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, and may be used as a carbon-based negative electrode active material generally used in lithium ion secondary batteries. The negative electrode active material may be made of crystalline carbon, amorphous carbon, or a mixture thereof. Meanwhile, the inner negative electrode active material layer 14a and the outer negative electrode active material layer 14b may be formed of the same negative electrode active material.

상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 인편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다. 또한, 상기 결정성 탄소는 메조페이스(mesophase) 구형 입자로부터 탄화 단계(carbonizing step) 및 흑연화 단계를 거쳐 제조된 탄소 물질 또는 섬유형 메조페이스 핏치(mesophase pitch fiber)로부터 탄화 단계 및 흑연화 단계를 거쳐 제조된 섬유형 흑연(graphite fiber)이 바람직하다.Examples of the crystalline carbon include graphite such as amorphous, plate, flake, spherical or fibrous natural graphite or artificial graphite, and examples of the amorphous carbon include soft carbon (soft carbon) Or hard carbon, mesophase pitch carbide, calcined coke, or the like. In addition, the crystalline carbon is a carbonization step and a graphitization step from a carbon material or fibrous mesophase pitch fibers prepared through a carbonizing step and a graphitization step from mesophase spherical particles Preferred is a fibrous graphite produced through.

상기 음극활물질층(14)의 바인더는 음극활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 음극 집전체(12)에 잘 부착시키는 역할을 하게 된다. 상기 바인더의 접착력이 약할 경우, 이차전지의 장시간 사용에 따라 음극활물질이 음극 집전체(12)로부터 탈락될 수 있다. 상기 음극활물질의 음극 집전체(12)에 대한 접착력은 활물질과 활물질 사이의 결착 및 활물질과 음극 집전체(12) 사이의 접착력을 제공하는 바인더에 의해 결정된다. The binder of the negative electrode active material layer 14 serves to adhere the negative electrode active material particles to each other well, and also to attach the negative electrode active material to the negative electrode current collector 12 well. When the adhesive strength of the binder is weak, the negative electrode active material may be dropped from the negative electrode current collector 12 according to a long time use of the secondary battery. The adhesion of the negative electrode active material to the negative electrode current collector 12 is determined by a binder that provides binding between the active material and the active material and adhesion between the active material and the negative electrode current collector 12.

상기 음극활물질층(14)의 바인더의 함량은 음극활물질에 대하여 바인더의 ㅎ함량이 1 내지 10 중량%이다. 상기 바인더의 함량이 너무 적으면 음극활물질들 사이의 결합력 또는 음극활물질과 음극 집전체(12) 사이의 접착력이 불충분하게 된다. 또한, 상기 바인더의 함량이 너무 많으면 접착력은 좋아지지만, 음극활물질 함량의 감소에 따라 리튬 이차전의 용량이 감소하게 되어 리튬 이차전지의 고용량화를 어렵게 한다.The content of the binder of the negative electrode active material layer 14 is 1 to 10% by weight of the binder relative to the negative electrode active material. If the content of the binder is too small, the bonding force between the negative electrode active materials or the adhesion between the negative electrode active material and the negative electrode current collector 12 is insufficient. In addition, when the content of the binder is too much, the adhesion is improved, but the capacity of the lithium secondary battery decreases as the content of the negative electrode active material decreases, making it difficult to increase the capacity of the lithium secondary battery.

상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더와 외면 음극활물질층(14b)의 바인더는 서로 다른 특성을 갖는 것이 바람직하게 된다. 상기에서 설명한 바와 같이 음극활물질층(14)은 음극 집전체(12)의 내면(12a)에 형성되는 내면 음극활물질층(14a)과 음극 집전체(12)의 외면(12b)에 형성되는 외면 음극활물질층(14b)은 서로 다른 서로 다른 힘의 작용을 받게 된다. The binder of the inner negative electrode active material layer 14a and the binder of the outer negative electrode active material layer 14b preferably have different characteristics. As described above, the negative electrode active material layer 14 is formed on the inner surface 12a of the negative electrode current collector 12 and the outer surface negative electrode formed on the outer surface 12b of the negative electrode current collector 12. The active material layer 14b is subject to different forces.

상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더는 음극 집전체(12)와 접착력이 큰 물질이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 내면 음극활물질층(14a)은 전극 조립체로 권취되는 과정에서 음극 집전체(12)의 표면과 평행한 방향으로 수축되면서 압축응력을 받게 된다. 상기 내면 음극활물질층(14a)은 압축응력을 받게 되면서 음극 집전체(12)로부터 박리될 가능성이 높게 된다. 상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더는 바람직하게는 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더는 접착력이 다른 바인더에 비하여 크게 된다. 상기 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더는 음극활물질과 음극 집전체(12)의 접착력을 증가시키게 된다. 따라서, 상기 내면 음극활물질층(14a)은 음극이 전극 조립체로 권취되는 과정에서 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계의 작용에 의하여 음극활물질이 음극 집전체(12)로부터 탈락되는 현상을 최소화하게 된다. 또한, 상기 내면 음극활물질층(14a)은 리튬 이차전지가 사용되는 과정에서도 음극활물질이 음극 집전체(12)로부터 탈락되는 현상을 최소화하게 되어 리륨 이차전지의 수명 특성을 향상시키게 된다.As the binder of the inner surface negative electrode active material layer 14a, a material having a high adhesive strength with the negative electrode current collector 12 is preferably used. The inner negative electrode active material layer 14a is subjected to compressive stress while being contracted in a direction parallel to the surface of the negative electrode current collector 12 in the process of being wound by the electrode assembly. The inner surface of the negative electrode active material layer 14a is highly likely to be peeled from the negative electrode current collector 12 while being subjected to compressive stress. The binder of the inner negative electrode active material layer 14a is preferably a polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder. The polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder has greater adhesive strength than other binders. The polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder increases the adhesion between the negative electrode active material and the negative electrode current collector 12. Accordingly, the inner surface of the negative electrode active material layer 14a minimizes the phenomenon that the negative electrode active material is removed from the negative electrode current collector 12 by the action of polyvinyl difluoride (PVdF) system during the process of winding the negative electrode into the electrode assembly. . In addition, the inner surface of the negative electrode active material layer 14a minimizes the phenomenon that the negative electrode active material is dropped from the negative electrode current collector 12 even in the process of using the lithium secondary battery, thereby improving the life characteristics of the lithium secondary battery.

또한, 상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계에 폴리메틸메타크릴레이트가 혼합된 물질이 사용될 수 있다. 상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더로만 사용하는 경우에 리튬 이온 전지의 충방전 반응시 활물질의 리튬(Li)과 바인더의 불 소(F)기와의 비가역 반응으로 LiF를 형성할 수 있다. 상기 LiF는 충방전 반응에서 이용되어야 할 리튬의 양이 감소하여 전지의 효율을 저하시킬 수 있다. 한편, 상기 내면 음극활물질층(14a)의 접착력을 향상시키기 위하여 바인더인 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)의 함량을 증가시키는 경우에 음극활물질의 양이 상대적으로 감소하게 되어 리튬 이차전지의 용량이 감소하게 된다.In addition, the binder of the inner negative electrode active material layer 14a may be a material in which polymethyl methacrylate is mixed with polyvinyl difluoride (PVdF). When the binder of the inner negative electrode active material layer 14a is used only as a polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder, the lithium ion of the active material and the fluorine (F) group of the binder during the charge and discharge reaction of the lithium ion battery are used. The irreversible reaction can form LiF. The LiF may decrease the efficiency of the battery by reducing the amount of lithium to be used in the charge and discharge reaction. On the other hand, in order to increase the content of the polyvinyl difluoride (PVdF) as a binder in order to improve the adhesion of the inner negative electrode active material layer 14a, the amount of the negative electrode active material is relatively reduced, thereby reducing the capacity of the lithium secondary battery. Done.

상기 폴리메틸메타크릴레이트는 불소기를 함유하지 않는 바인더이며 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)와의 상용성이 우수한 고분자 화합물이다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트는 음극 활물질층의 음극 집전체(12)에 대한 접착력을 감소시키지 않으면서 LiF의 형성을 최소화하게 된다. 또한, 상기 폴리메틸메타크릴레이트는 음극활물질층(14)과 음극 집전체(12)의 결합력을 증가시키게 된다. The polymethyl methacrylate is a binder that does not contain a fluorine group and is a polymer compound having excellent compatibility with polyvinyl difluoride (PVdF). The polymethyl methacrylate minimizes the formation of LiF without reducing the adhesion of the negative electrode active material layer to the negative electrode current collector 12. In addition, the polymethyl methacrylate increases the bonding force between the negative electrode active material layer 14 and the negative electrode current collector 12.

상기 내면 음극활물질층(14a)의 바인더에 포함된 폴리메탈메타크릴레이트의 함량은 바인더의 전체 함량에 대하여 50중량%보다 작은 함량으로 포함된다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트의 함량이 50중량%를 초과하면, 내면 음극활물질층(14a)이 너무 딱딱해져서 음극(10)이 전극 조립체(100)로 권취될 때 음극이 변형되는 것을 방해하게 되며, 내면 음극활물질층(14a)의 박리를 유발할 수 있다.The content of the polymetal methacrylate included in the binder of the inner negative electrode active material layer 14a is included in an amount less than 50% by weight based on the total content of the binder. When the content of the polymethyl methacrylate exceeds 50% by weight, the inner surface of the negative electrode active material layer 14a becomes too hard to prevent the negative electrode from deforming when the negative electrode 10 is wound into the electrode assembly 100, The inner surface of the negative electrode active material layer 14a may be exfoliated.

이하, 본 발명의 내면 음극활물질층(14a)의 바인더의 바람직한 실시예를 기재한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the binder of the inner surface negative electrode active material layer 14a of the present invention will be described.

(실시예 1)(Example 1)

폴리비닐 디플루오라이드를 리튬 이차 전지용 음극의 내면 음극활물질 층(14a)의 바인더로 사용하였다.Polyvinyl difluoride was used as a binder of the inner surface negative electrode active material layer 14a of the negative electrode for a lithium secondary battery.

상기 리튬 이차 전지용 음극의 내측 활물질로 메조페이스 카본 파이버(mesophase carbon fiber: MCF) 및 제조된 바인더를 혼합하여 리튬 이차 전지용 음극의 내측 활물질 조성물 슬러리를 제조하였다. 제조된 리튬 이차 전지용 음극의 내측 활물질 조성물을 Cu 박막에 캐스팅(tape casting)하여 음극을 제조하였다.Mesophase carbon fiber (MCF) and the prepared binder were mixed with the inner active material of the negative electrode for a lithium secondary battery to prepare a slurry of the inner active material composition of the negative electrode for a lithium secondary battery. An inner active material composition of the prepared lithium secondary battery negative electrode was cast on a Cu thin film to prepare a negative electrode.

(실시예 2)(Example 2)

폴리비닐 디플루오라이드 95 중량%와 폴리메탈메타크릴레이트 5 중량%를 혼합하여 리튬 이차 전지용 음극의 내면 음극활물질층(14a)의 바인더를 제조한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was conducted except that 95 wt% polyvinyl difluoride and 5 wt% polymetal methacrylate were mixed to prepare a binder of the inner negative electrode active material layer 14a of the negative electrode for a lithium secondary battery. It was.

(실시예 3 내지 5)(Examples 3 to 5)

폴리비닐 디플루오라이드 및 폴리메탈메타클릴레이트의 비율을 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1 except having changed the ratio of polyvinyl difluoride and polymetal methacrylate as shown in Table 1 below.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

폴리비닐 디플루오라이드 45 중량%와 폴리메탈메타크릴레이트 55 중량%를 혼합하여 리튬 이차 전지용 음극의 내면 음극활물질층(14a)의 바인더를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 45 wt% of polyvinyl difluoride and 55 wt% of polymetal methacrylate were mixed in the same manner as in Example 1 except that the binder of the inner negative electrode active material layer 14a of the negative electrode for a lithium secondary battery was prepared. .

상기 실시예 1-5 및 비교예 1의 방법으로 제조된 음극을 이용하여, 활물질 조성물의 기판에 대한 접착력을 알아보기 위하여, 박리 테스트(peeling test)를 ASTM D903의 방법으로 실시하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1 에서, 접착 강도는 실시예 1의 폴리비닐 디플루오라이드만을 사용한 경우의 음극활물질 조성물 필름을 Cu 박막으로부터 떼어내기 위하여 요구되는 힘을 100%로 환산한 경우의 %를 나타낸다. 하기 표 1에서, 폴리비닐 디플루오라이드 및 폴리메틸메타크릴레이트의 비율 양은 중량%이다.Using a negative electrode prepared by the method of Example 1-5 and Comparative Example 1, in order to determine the adhesion of the active material composition to the substrate, a peeling test (peeling test) was performed by the method of ASTM D903. The results are shown in Table 1 below. In the following Table 1, adhesive strength shows the% when the force required in order to remove the negative electrode active material composition film in case of using only the polyvinyl difluoride of Example 1 from a Cu thin film in 100%. In Table 1 below, the proportion amounts of polyvinyl difluoride and polymethylmethacrylate are in weight percent.

폴리비닐 디플루오라이드Polyvinyl difluoride 폴리메틸메타크릴레이트Polymethyl methacrylate 접착 강도[%]Adhesive strength [%] 실시예 1Example 1 100100 00 100100 실시예 2Example 2 9595 55 110110 실시예 3Example 3 9090 1010 114114 실시예 4Example 4 7070 3030 125125 실시예 5Example 5 5050 5050 132132 비교예 1Comparative Example 1 4545 5555 9090

상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 실시예 1 ~ 5의 바인더를 사용한 활물질 조성물은 접착강도가 양호함을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1의 경우는 실시예에 비하여 접착 강도가 상대적으로 낮아짐을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the active material composition using the binder of Examples 1 to 5 has a good adhesive strength. However, in the case of Comparative Example 1, it can be seen that the adhesive strength is relatively lower than that of the Example.

상기 외면 음극활물질층(14b)의 바인더는 내면 음극활물질층(14a)의 바인더보다 유연성이 큰 바인더로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 외면 음극활물질층(14b)은 음극이 전극 조립체로 권취되는 과정에서 음극 집전체(12)의 표면 방향과 평행한 방향으로 늘어나게 되면서 인장응력을 받게 된다. 따라서, 상기 외면 음극활물질층(14b)은 표면에 균열이 발생되거나 음극 집전체(12)로부터 박리될 가능성이 높게 된다. The binder of the outer negative electrode active material layer 14b is preferably used as a binder having greater flexibility than the binder of the inner negative electrode active material layer 14a. The outer negative electrode active material layer 14b is subjected to tensile stress while being stretched in a direction parallel to the surface direction of the negative electrode current collector 12 in the process of the negative electrode is wound into the electrode assembly. Therefore, the outer surface of the negative electrode active material layer 14b has a high possibility of cracking or peeling from the negative electrode current collector 12.

상기 외면 음극활물질층(14b)의 바인더는 상대적으로 유연성이 큰 스티렌-부타디엔러버(SBR)계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-부타디엔러버(SBR)계 바인더는 탄성력이 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더를 포함하는 다른 바인더보다 크게 된다. 따라서, 상기 외면 음극활물질층(14b)은 음극이 전극 조립체로 권취되는 과정에서 유연성이 확보되어 표면에 균열이 발생되거나 음극 집전체(12)로부터 박리되어 탈락되는 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 외면 음극활물질층(14b)은 리튬 이차전지가 사용되는 과정에서도 음극활물질이 음극 집전체(12)로부터 탈락되는 현상을 최소화하게 되어 리륨 이차전지의 수명 특성을 향상시키게 된다.The binder of the outer negative electrode active material layer 14b is preferably a styrene-butadiene rubber (SBR) -based binder having a relatively high flexibility. The styrene-butadiene rubber (SBR) -based binder has a larger elastic force than other binders including a polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder. Therefore, the outer surface of the negative electrode active material layer 14b may secure flexibility in the process of winding the negative electrode with the electrode assembly, thereby minimizing the occurrence of cracks on the surface or peeling off from the negative electrode current collector 12. In addition, the outer surface of the negative electrode active material layer 14b minimizes a phenomenon in which the negative electrode active material is dropped from the negative electrode current collector 12 even in the process of using a lithium secondary battery, thereby improving the life characteristics of the lithium secondary battery.

상기 양극(20)은 도전성이 우수한 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체(22)와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층(24)을 포함하고 있다. 상기 양극활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극의 양단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 양극탭이 접합되어 있다. 상기 양극(20)은 리튬 이차전지에서 사용되는 일반적인 양극으로 형성될 수 있으며 여기서 상세한 설명은 생략한다.The positive electrode 20 includes a positive electrode current collector 22 made of aluminum (Al) foil having excellent conductivity, and a positive electrode active material layer 24 coated on both surfaces thereof. Lithium oxides, such as LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2, are used as the positive electrode active material. Both ends of the positive electrode are provided with a positive electrode non-coating portion is not formed of the positive electrode active material layer. A positive electrode tab is joined to one end of the positive electrode non-coated portion. The positive electrode 20 may be formed of a general positive electrode used in a lithium secondary battery, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 세퍼레이터(30)는 음극(10)과 양극(20) 사이에 위치하여 음극(10)과 양극(20)을 전기적으로 절연시키게 된다. 상기 세퍼레이터(30)는 리튬 이차전지에서 사용되는 일반적인 세퍼레이터로 형성될 수 있으며 여기서 상세한 설명은 생략한다.The separator 30 is positioned between the cathode 10 and the anode 20 to electrically insulate the cathode 10 and the anode 20. The separator 30 may be formed of a general separator used in a lithium secondary battery, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 미설명부호인 40은 전극조립체를 권취하고 전극조립체의 형상을 유지하기 위하여 사용되는 센터핀이다.Meanwhile, reference numeral 40 denotes a center pin used to wind the electrode assembly and maintain the shape of the electrode assembly.

다음은 도 1의 리튬 이차전지용 음극이 적용되는 리튬 이차전지의 실시예에 대하여 설명한다. Next, an embodiment of a lithium secondary battery to which the anode for lithium secondary battery of FIG. 1 is applied will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 리튬 이차전지의 수직 단면도이다.3 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery including an anode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 3을 참조하면, 전극 조립체(100)와, 상기 전극 조립체(200)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(300)과, 상기 원통형 캔(300) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하며 상기 전극 조립체(200)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡 조립체(400)를 포함하여 형성된다. Referring to FIG. 3, a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 100, a cylindrical can 300 containing the electrode assembly 200 and an electrolyte, and an upper portion of the cylindrical can 300. And a cap assembly 400 to seal the cylindrical can 300 and to flow a current generated from the electrode assembly 200 to an external device.

상기 리튬 이차전지는 원통형 리튬 이차전지로 형성된다. 그러나, 한편, 상기 리튬 이차전지는 원통형 리튬 이차전지 외에도 각형 리튬 이차전지나 파우치형 리튬 이차전지일 수 있음은 물론이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극이 권취되어 형성되는 전극 조립체가 사용될 수 있는 다양한 형태의 리튬 이차전지일 수 있다.The lithium secondary battery is formed of a cylindrical lithium secondary battery. However, the lithium secondary battery may be a rectangular lithium secondary battery or a pouch type lithium secondary battery in addition to the cylindrical lithium secondary battery. That is, it may be a lithium secondary battery of various forms in which an electrode assembly formed by winding a negative electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention may be used.

상기 전극 조립체(100)는 음극 집전체(12)의 표면에 음극활물질층(14)이 코팅된 음극(10)과 양극 집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극(20) 및 상기 음극판(10) 및 양극판(20) 사이에 위치하여 음극(10)과 양극판(20)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(30)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. 또한, 상기 전극 조립체는 음극에 결합되는 음극탭(50)과 양극에 결합되는 양극탭(55)을 더 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극 조립체(100)는 전극 조립체(100)와 캡 조립체(300)의 전기적 절연을 위한 상부 절연판(60)과 전극 조립체(100)와 캔(200) 하부의 전기적 절연을 위한 하부 절연판(65)을 더 포함하여 형성될 수 있다.The electrode assembly 100 includes a negative electrode 10 having a negative electrode active material layer 14 coated on a surface of a negative electrode current collector 12, a positive electrode 20 having a positive electrode active material layer coated on a surface of a positive electrode current collector, and the negative electrode plate ( A separator 30 positioned between the 10 and the positive electrode plate 20 to electrically insulate the negative electrode 10 from the positive electrode plate 20 is wound and formed in a jelly-roll shape. In addition, the electrode assembly further includes a negative electrode tab 50 coupled to the negative electrode and a positive electrode tab 55 coupled to the positive electrode. In addition, the electrode assembly 100 may include an upper insulating plate 60 for electrical insulation of the electrode assembly 100 and the cap assembly 300, and a lower insulating plate for electrical insulation under the electrode assembly 100 and the can 200. 65) may be further included.

상기 음극(10)은 도 1의 실시예에 따른 음극으로 형성되며 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 양극(20)과 세퍼레이터(30)는 일반적인 리튬 이차전지에서 사용되는 양극과 세퍼레이터로 형성되며 여기서 상세한 설명은 생략한다.The cathode 10 is formed of a cathode according to the embodiment of FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted. The positive electrode 20 and the separator 30 are formed of a positive electrode and a separator used in a general lithium secondary battery, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 원통형 캔(200)은 원통형 전극 조립체(100)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(210)과, 원통형 측면판(210)의 하부를 밀폐하는 하면판(220)을 포함하여 형성되며, 원통형 측면판(210)의 상부는 전극 조립체(100)를 삽입하기 위하여 개구되어 있다. 상기 원통형 캔(200)의 하면판(220) 중앙에 전극 조립체(100)의 음극탭(50)이 접합됨으로써, 원통형 캔(200) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(200)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(200)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡 조립체(300)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크림핑(crimping)부(230)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(200)은 크림핑부(230)로부터 하방으로 캡 조립체(200)의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 캡 조립체(300)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading) 부(240)가 더 형성되어 있다. 한편, 상기 리튬 이차전지는 원통형 캔(200) 외에 다양한 캔이 사용될 수 있음은 물론이다. The cylindrical can 200 has a cylindrical side plate 210 having a predetermined diameter to form a predetermined space in which the cylindrical electrode assembly 100 can be accommodated, and a bottom plate 220 sealing the lower portion of the cylindrical side plate 210. ), And an upper portion of the cylindrical side plate 210 is opened to insert the electrode assembly 100. By bonding the negative electrode tab 50 of the electrode assembly 100 to the center of the bottom plate 220 of the cylindrical can 200, the cylindrical can 200 itself serves as a negative electrode. In addition, the cylindrical can 200 is generally formed of aluminum (Al), iron (Fe) or an alloy thereof. In addition, the cylindrical can 200 is formed with a crimping portion 230 which is bent from the top to the top to press the upper portion of the cap assembly 300 coupled to the opening of the upper portion. In addition, the cylindrical can 200 is beaded inwardly to press the lower portion of the cap assembly 300 in a position spaced apart from the crimping portion 230 by a distance corresponding to the thickness of the cap assembly 200. ) 240 is further formed. On the other hand, the lithium secondary battery is a variety of cans can be used in addition to the cylindrical can 200, of course.

상기 캡 조립체(300)는 안전 밴트(310)와 전류차단수단(320)과 가스켓(330)과 이차보호소자(380) 및 캡 업(390)을 포함하여 형성된다. 상기 안전 밴트(310)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 캡 조립체(300)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전 밴트(310)의 하면에는 전극 조립체(100)의 음극(10) 및 양극(20) 중에서 한 전극 예를 들어, 양극(20)에서 인출한 양극탭(55)이 용접되어 안전 밴트(310)와 전극 조립체(100)의 양극(20)이 전기적으로 연결된다. 여기서 음극(10) 및 양극(20) 중 나머지 전극, 예를 들어 음극은 음극탭(50)에 의해 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔(200)과 전기적으로 연결된다.The cap assembly 300 includes a safety vent 310, a current blocking means 320, a gasket 330, a secondary protective element 380, and a cap up 390. The safety vent 310 has a plate-shaped protrusion projecting downward in the center thereof and is positioned below the cap assembly 300, and the protrusion is deformed upward by the pressure generated inside the secondary battery. On the lower surface of the safety vent 310, one of the negative electrode 10 and the positive electrode 20 of the electrode assembly 100, for example, the positive electrode tab 55 drawn from the positive electrode 20 is welded to the safety vent 310 ) And the anode 20 of the electrode assembly 100 are electrically connected. Herein, the other electrode of the cathode 10 and the anode 20, for example, the cathode, is electrically connected to the can 200 by the cathode tab 50 or by a direct contact method.

상기 안전 밴트(310)와 전류차단수단(320)과 가스켓(330)과, 이차보호소자(380) 및 캡 업(390)은 리튬 이차전지에서 일반적으로 사용되는 것으로서 여기서 상세한 설명은 생략한다. The safety vent 310, the current blocking means 320, the gasket 330, the secondary protection element 380, and the cap up 390 are generally used in a lithium secondary battery, and a detailed description thereof will be omitted.

미설명 부호인 350은 전류차단수단(320)의 상면과 하면을 관통하는 비아홀이다. 또한, 미설명 부호인 360은 비아홀(330)을 통하여 전류차단수단(320)의 상면에 형성되는 도전판(도면에 도시하지 않음)과 하면에 형성되는 도전판(도면에 도시하지 않음)을 전기적으로 연결하는 도전 비아(via)이다.Reference numeral 350 denotes a via hole penetrating the upper and lower surfaces of the current blocking means 320. Further, reference numeral 360 denotes a conductive plate (not shown) formed on the upper surface of the current blocking means 320 and a conductive plate (not shown) formed on the lower surface through the via hole 330. Is a conductive via.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상에 해당한다.What has been described above is only an embodiment for carrying out a lithium secondary battery negative electrode and a lithium secondary battery comprising the same according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims As described above, any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains falls within the spirit of the present invention without departing from the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극의 평면도이다.1 is a plan view of a negative electrode for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 전극 조 립체의 평면도이다.2 is a plan view of an electrode assembly including a negative electrode for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 리튬 이차전지의 수직 단면도이다.3 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery including an anode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 - 음극 12 - 음극 집전체10-negative electrode 12-negative electrode current collector

14 - 음극활물질층 14a - 내면 음극활물질층14-Cathode active material layer 14a-Inner cathode active material layer

14b - 외면 음극활물질층14b-outer cathode active material layer

100 - 전극 조립체 200 - 원통형 캔100-electrode assembly 200-cylindrical can

300 - 캡조립체300-cap assembly

Claims (11)

음극 집전체와 상기 음극 집전체의 양면에 코팅되는 음극활물질층을 포함하며, 양극 및 세퍼레이터와 함께 전극 조립체로 권취되는 리튬 이차전지용 음극에 있어서,In the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer which is coated on both sides of the negative electrode current collector, the negative electrode for a lithium secondary battery is wound in an electrode assembly together with the positive electrode and the separator, 상기 전극 조립체의 권취 중심을 향하는 상기 음극 집전체의 내면에 코팅되는 내면 음극활물질층의 바인더와 상기 내면과 반대면인 상기 음극 집전체의 외면에 코팅되는 외면 음극활물질층의 바인더가 서로 다른 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the inner negative electrode active material layer coated on the inner surface of the negative electrode current collector toward the winding center of the electrode assembly and the binder of the outer negative electrode active material layer coated on the outer surface of the negative electrode current collector that is opposite to the inner surface is different from each other A negative electrode for a lithium secondary battery. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 상기 외면 음극활물질층의 바인더보다 는 상기 음극 집전체와 접착력이 큰 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the inner negative electrode active material layer has a greater adhesive force with the negative electrode current collector than the binder of the outer negative electrode active material layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외면 활물질층의 바인더는 내면 활물질층의 바인더보다 유연성이 큰 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the outer surface active material layer has a greater flexibility than the binder of the inner surface active material layer, the lithium secondary battery negative electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내면 활물질층의 바인더는 상기 외면 활물질층의 바인더보다 상기 음극 집전체와 접착력이 크며, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 상기 외면 음극활물질층의 바인더보다 유연성이 작은 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the inner surface active material layer has greater adhesive strength with the negative electrode current collector than the binder of the outer surface active material layer, and the binder of the inner surface negative electrode active material layer is less flexible than the binder of the outer surface negative electrode active material layer. . 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드(PVdF)계 바인더인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the inner negative electrode active material layer is a lithium secondary battery negative electrode, characterized in that the polyvinyl difluoride (PVdF) -based binder. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 폴리비닐 디플루오라이드와 폴리메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이처전지용 음극.The binder of the inner negative electrode active material layer is a lithium secondary battery negative electrode, characterized in that made of a mixture of polyvinyl difluoride and polymethyl methacrylate. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 내면 음극활물질의 바인더는 폴리메틸메타크릴레이트 5 내지 50 중량%와 폴리비닐 디플루오라이드 50 내지 95 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.The binder of the inner negative electrode active material is a lithium secondary battery negative electrode, characterized in that consisting of 5 to 50% by weight of polymethyl methacrylate and 50 to 95% by weight of polyvinyl difluoride. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 외면 음극활물질층의 바인더는 스티렌-부타디엔 러버(SBR)계 바인더인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극.The binder of the outer negative electrode active material layer is a styrene-butadiene rubber (SBR) -based negative electrode, characterized in that the binder. 양극 집전체에 양극 활물질층이 형성되는 양극;A positive electrode on which a positive electrode active material layer is formed; 음극 집전체에 음극 활물질층이 형성되는 음극;A negative electrode on which a negative electrode active material layer is formed; 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터가 권취되어 형성되는 전극 조립체를 포함하며,An electrode assembly formed by winding a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, 상기 음극은The cathode is 상기 전극 조립체의 권취 중심을 향하는 상기 음극 집전체의 내면에 코팅되는 내면 음극활물질층의 바인더와 상기 내면과 반대면인 상기 음극 집전체의 외면에 형성되는 외면 음극활물질층의 바인더가 서로 다른 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The binder of the inner negative electrode active material layer coated on the inner surface of the negative electrode current collector facing the winding center of the electrode assembly and the binder of the outer negative electrode active material layer formed on the outer surface of the negative electrode current collector that is opposite to the inner surface is different from each other Lithium secondary battery. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 내면 음극활물질층의 바인더는 제 2항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 따른 바인더로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The binder of the inner negative electrode active material layer is a lithium secondary battery, characterized in that formed with the binder according to any one of claims 2 to 7. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 외면 음극활물질층의 바인더는 제 2항 내지 제 4항 및 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 바인더로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The binder of the outer negative electrode active material layer is a lithium secondary battery, characterized in that formed with the binder according to any one of claims 2 to 4.
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