KR20090079502A - Process for Preparing Electrode of Improved Productability - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제조 공정성이 향상된 전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 것으로 구성된 전극 합제가 집전체 상에 도포된 상태로 밀착되어 있는 이차전지용 전극의 제조방법으로서, 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 전구체와 함께 상기 전극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조하는 과정, 상기 슬러리를 집전체에 도포하는 과정, 상기 표면처리 전구체에 의한 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 반응을 유도하는 과정, 및 상기 반응 슬러리를 건조 및 압연하는 과정을 포함하는 구성으로 이루어진 전극의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode with improved manufacturing processability, and more particularly, to a secondary battery electrode in which an electrode mixture composed of an electrode active material, a binder, and a conductive material is adhered in a state of being coated on a current collector. A manufacturing method comprising the steps of: preparing a slurry by adding the electrode mixture to a predetermined solvent together with a surface treatment precursor for coating an electrode active material, applying the slurry to a current collector, and preparing an electrode active material by the surface treatment precursor. It relates to a method for producing an electrode comprising a process for inducing a surface treatment reaction for coating, and drying and rolling the reaction slurry.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사 용되고 있다. 그 중, 리튬 이차전지는 우수한 전극 수명과 높은 고속 충방전 효율로 인해 가장 많이 사용되고 있는 전지이다.As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as energy sources is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized and widely used for lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. It is used. Among them, lithium secondary batteries are the most used batteries due to their excellent electrode life and high fast charge and discharge efficiency.
일반적으로 리튬 이차전지는 전극 활물질로서 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극과 카본계 활물질을 포함하는 음극 및 분리막으로 이루어진 전극조립체에 리튬 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 이차전지는 비수계 조성으로 이루어져 있으며, 전극은 일반적으로 금속호일에 전극 슬러리를 코팅하여 제조된다. 상기 전극 슬러리는 리튬 이온의 흡장/방출을 위한 전극 활물질과, 전기전도성을 부여하기 위한 도전재, 및 이를 전극 호일에 접착하기 위한 바인더로 구성된 전극 합제를 NMP(N-methyl pyrrolidone) 등의 유기 용매에 혼합하여 제조된다. 여기서 양극 활물질로는 주로 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등이 사용되고 있으며, 음극 활물질로는 주로 탄소계 물질이 사용되고 있다.In general, a lithium secondary battery has a structure in which a lithium electrolyte is impregnated into an electrode assembly including a cathode including a lithium transition metal oxide, a cathode including a carbon-based active material, and a separator. This secondary battery is composed of a non-aqueous composition, the electrode is generally prepared by coating an electrode slurry on a metal foil. The electrode slurry is an organic solvent, such as NMP (N-methyl pyrrolidone), comprising an electrode mixture composed of an electrode active material for storing and releasing lithium ions, a conductive material for imparting electrical conductivity, and a binder for adhering it to the electrode foil. It is prepared by mixing. Lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium composite oxide, and the like are mainly used as the positive electrode active material, and carbon-based materials are mainly used as the negative electrode active material.
그러나, 탄소 재료를 사용하는 음극 활물질은, 충방전이 진행됨에 따라, 양극 활물질의 금속 성분이 전해액으로 용출되고 리튬이 탄소 재료의 표면에 석출되며, 그로 인해 전해액이 탄소 재료에서 분해되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 금속 성분의 석출과 전해액의 분해는 고온 보존 시에 더욱 심각하게 나타나는데, 이는 전지의 잔존 용량과 회복 용량의 감소를 초래한다. 한편, 양극 활물질로 사용되는 리튬 전이금속 산화물은 전기 전도성이 낮은 문제가 있고, 리튬 전이금속 산화물과 전해액의 반응이 고온에서 촉진되어 양극의 저항을 증가시키는 부산물을 생성함으로써, 고온에서의 저장 수명이 급격히 저하되는 문제점을 가지고 있다. However, the negative electrode active material using the carbon material has a problem that as the charge and discharge proceeds, the metal component of the positive electrode active material elutes into the electrolyte and lithium precipitates on the surface of the carbon material, thereby degrading the electrolyte solution from the carbon material. have. Precipitation of such a metal component and decomposition of the electrolyte are more serious at high temperature storage, which leads to a decrease in the remaining capacity and the recovery capacity of the battery. On the other hand, the lithium transition metal oxide used as the positive electrode active material has a problem of low electrical conductivity, and the reaction between the lithium transition metal oxide and the electrolyte is promoted at a high temperature to generate a by-product that increases the resistance of the positive electrode, thereby increasing the shelf life at high temperatures. It has a problem of rapidly deteriorating.
이러한 양극과 음극의 문제점을 해결하기 위하여, 일부 선행기술들은 양극과 음극의 활물질 표면을 소정의 물질로 코팅하거나 표면처리하는 기술을 개시하고 있다.In order to solve the problem of the positive electrode and the negative electrode, some prior art discloses a technique for coating or surface treatment of the surface of the active material of the positive electrode and the negative electrode with a predetermined material.
예를 들어, 일본 특허출원공개 제2000-12026호는 Ni, Co, Cu, Mo, W 등의 금속 산화물 등을 탄소계 음극 활물질의 표면에 코팅하는 방법을 개시하고 있다. 또한, 양극 활물질을 전도성 물질로 코팅하여 양극 활물질과 전해질 또는 고온에서 생성된 부산물과의 접촉 계면 저항을 낮추는 방법으로서, 도전성 고분자를 양극 활물질에 코팅하는 방법 등이 알려져 있다. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-12026 discloses a method of coating metal oxides such as Ni, Co, Cu, Mo, and W on the surface of a carbon-based negative electrode active material. In addition, a method of coating a conductive polymer on a cathode active material is known as a method of reducing the contact interface resistance between the cathode active material and the electrolyte or by-products generated at high temperature by coating the cathode active material with a conductive material.
또한, 한국 특허출원공개 제2003-0088247호는 (a) 도핑 원소-함유 코팅액에 금속 원료 물질(lithium-containing source)을 첨가하여 금속 원료 물질(metal-containing source)을 표면처리 하는 단계(여기서 상기 금속 원료 물질은 리튬을 제외한 코발트, 망간, 니켈 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함하는 물질임); (b) 상기 표면처리된 금속 원료 물질을 건조하여 활물질 전구체를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 활물질 전구체와 리튬 원료 물질을 혼합한 후 열처리하는 단계를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법을 개시하고 있다.In addition, Korean Patent Application Publication No. 2003-0088247 discloses a method of (a) adding a metal-containing source to a doping element-containing coating solution to surface-treat the metal-containing source (wherein The metal raw material is a material comprising a metal selected from the group consisting of cobalt, manganese, nickel or combinations thereof except lithium; (b) drying the surface-treated metal raw material to prepare an active material precursor; And (c) discloses a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising the step of heat treatment after mixing the active material precursor and the lithium raw material.
이들 선행기술들은, 전극 제조의 이전 단계인 전처리 과정으로서, 양극 활물질 또는 음극 활물질에 대해 해당 물질들을 코팅하거나 표면처리를 수행하는 복잡한 과정을 거쳐야 하므로, 전반적으로 전지의 제조 공정성이 나빠지는 문제점을 가지고 있다. These prior arts have a problem that the manufacturing process of the battery is deteriorated as a pretreatment process, which is a previous step of electrode manufacturing, requires a complicated process of coating or surface-treating the materials for the positive electrode active material or the negative electrode active material. have.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이며, 제조 공정성이 향상된 전극의 제조방법에 대한 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems, and there is a need for a method of manufacturing an electrode having improved manufacturing processability.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전극 합제용 슬러리에 전극 활물질 및 표면처리 전구체를 첨가하고, 이를 집전체에 도포한 후, 표면처리 전구체에 의한 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 반응을 유도하는 이차전지용 전극의 제조방법을 개발하기에 이르렀고, 이러한 제조방법은 반응 슬러리 내에서 활물질의 표면처리가 이루어지므로, 전지의 제조 공정을 단축시켜 궁극적으로 제조비용을 절감할 수 있음을 확인하였다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application add an electrode active material and a surface treatment precursor to an electrode mixture slurry, apply the same to a current collector, and then coat the electrode active material with the surface treatment precursor. A method for manufacturing a secondary battery electrode for inducing a surface treatment reaction has been developed. Since the surface treatment of an active material is performed in a reaction slurry, such a manufacturing method can shorten a battery manufacturing process and ultimately reduce a manufacturing cost. It was confirmed.
따라서, 본 발명에 따른 전극의 제조방법은, 전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 것으로 구성된 전극 합제가 집전체 상에 도포된 상태로 밀착되어 있는 이차전지용 전극의 제조방법으로서, 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 전구체와 함께 상기 전극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조하는 과정; 상기 슬 러리를 집전체에 도포하는 과정; 상기 표면처리 전구체에 의한 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 반응을 유도하는 과정; 및 상기 반응 슬러리를 건조 및 압연하는 과정을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.Therefore, the manufacturing method of the electrode which concerns on this invention is a manufacturing method of the electrode for secondary batteries in which the electrode mixture which consists of an electrode active material, a binder, and a electrically conductive material is stuck in the state apply | coated on the collector, The coating of an electrode active material Preparing a slurry by adding the electrode mixture to a predetermined solvent together with a surface treatment precursor for the preparation; Applying the slurry to a current collector; Inducing a surface treatment reaction for coating the electrode active material by the surface treatment precursor; And a process of drying and rolling the reaction slurry.
즉, 본 발명의 제조방법은 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 전구체와 전극 활물질이 균일하게 혼합된 전극 합제 슬러리를 집전체에 도포한 상태에서 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리가 수행되므로, 종래의 전지 제조 과정을 크게 변경함이 없이 일련의 공정으로 수행할 수 있다. 따라서, 이차전지의 제조 공정성을 향상시킬 수 있어서, 향상된 물성을 갖는 이차전지를 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.That is, in the manufacturing method of the present invention, the surface treatment for coating the electrode active material is performed in a state in which a surface treatment precursor for coating the electrode active material and an electrode mixture slurry in which the electrode active material is uniformly mixed are applied to the current collector. It can be carried out in a series of processes without significantly changing the battery manufacturing process. Therefore, the manufacturing processability of the secondary battery can be improved, and a secondary battery having improved physical properties can be manufactured at low cost.
상기 전극 활물질은 양극 활물질, 음극 활물질, 또는 이들 모두일 수 있으며, 바람직하게는 음극 활물질일 수 있다. The electrode active material may be a positive electrode active material, a negative electrode active material, or both thereof, preferably a negative electrode active material.
그러한 양극 활물질의 대표적인 예로는 리튬 전이금속 산화물을 들 수 있으며, 구체적으로, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Representative examples of such a positive electrode active material include a lithium transition metal oxide, specifically, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2, and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein 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 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions, etc. may be mentioned, but is not limited thereto.
상기 음극 활물질의 대표적인 예로는 흑연계 탄소, 난흑연화 탄소 등 비정질계 탄소, 정질계 탄소 등을 들 수 있고, 기타 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, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등의 사용도 가능하다.Representative examples of the negative electrode active material include amorphous carbon such as graphite carbon, non-graphitized carbon, crystalline carbon, and the like. Other Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≤ x ≤ 1 ), Sn x Me 1- x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, group 1, 2, 3 of the periodic table) Metal complex oxides such as halogen, 0 <x ≦ 1, 1 ≦ y ≦ 3, 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; 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 , Metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can also be used.
양극 활물질에 표면처리 전구체를 코팅하는 경우, 양극 활물질로 사용되는 리튬 전이금속 산화물은 고온에서 전해액과의 반응이 촉진되어, 전해액으로 용출된 양극 활물질의 금속 성분이 음극의 탄소 재료의 표면에 석출되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 음극 활물질에 표면처리 전구체를 코팅하는 경우에는 양극에서 용출된 활물질에 의해 부반응물이 생성되는 것을 억제할 수 있다. When the surface treatment precursor is coated on the positive electrode active material, the lithium transition metal oxide used as the positive electrode active material promotes the reaction with the electrolyte at high temperature, and the metal component of the positive electrode active material eluted with the electrolyte precipitates on the surface of the carbon material of the negative electrode. The phenomenon can be prevented. In addition, when the surface treatment precursor is coated on the negative electrode active material, it is possible to suppress the generation of a side reaction product by the active material eluted from the positive electrode.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전구체로는 하기 화학식 1로 표시되는 물질을 사용할 수 있다. In one preferred example, the precursor may be a material represented by the formula (1).
Ax(OR)y (1)Ax(OR)y (One)
상기 식에서,Where
A는 Zr, Si, B, Mg, Al, Ca, Sr, Co, Ni, Cr, Cu, Fe, Ti, Y 및 Zn로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 금속이고;A is one or more metals selected from the group consisting of Zr, Si, B, Mg, Al, Ca, Sr, Co, Ni, Cr, Cu, Fe, Ti, Y and Zn;
R은 OH, CH2, C2H5 이고;R is OH, CH 2 , C 2 H 5 ;
x와 y는 0<x≤2 및 0<x≤3의 범위에서 금속의 산화수 값에 따라 결정된다.x and y are determined according to the oxidation number value of the metal in the range of 0 <x≤2 and 0 <x≤3.
이러한 전구체는 전극 활물질 표면에서 소정의 반응을 통해 코팅됨으로써, 전극 활물질을 안정화시켜 고온에서의 전해액과의 반응을 최소화한다. 또한, 전극 합제 슬러리 내에서, 전극 활물질의 겔(gel)화를 방지하여, 전극 활물질이 균일하게 분산될 수 있게 한다.The precursor is coated through a predetermined reaction on the surface of the electrode active material, thereby stabilizing the electrode active material to minimize the reaction with the electrolyte at high temperature. In addition, in the electrode mixture slurry, gelation of the electrode active material is prevented, so that the electrode active material can be uniformly dispersed.
한편, 상기 바인더는 당해 전지의 화학적 변화를 유발하지 않으면서, 전극 합제 슬러리 내부에서 전극 활물질, 전구체, 도전재 등의 구성요소들과 집전체에 대한 결합력을 제공할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는, 수계 바인더를 사용할 수 있다.On the other hand, the binder is not particularly limited as long as it can provide a binding force to the current collector and the components of the electrode active material, precursor, conductive material, etc. without causing chemical changes in the battery, Preferably, an aqueous binder can be used.
리튬 이차전지는 비수계 조건으로 구성되어야 하므로, 일반적으로는 바인더 역시 비수성 고분자가 많이 사용되고 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 표면처리 반응에서 반응 분산물로서 물, 알코올 등이 발생하므로, 슬러리의 균일성을 담보하기 위해 수계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 수계 바인더는 OH, CH2, C2H5 등과 같은 작용기가 포함된 표면처리 전구체와의 친화성도 높으므로, 슬 러리 내에서 전극 활물질과 표면처리 전구체와의 반응 균일성을 높여 준다. Since the lithium secondary battery must be configured under non-aqueous conditions, a binder is also used a lot of non-aqueous polymers in general. However, according to the present invention, since water, alcohol, etc. are generated as the reaction dispersion in the surface treatment reaction, it is preferable to use an aqueous binder to ensure the uniformity of the slurry. Furthermore, since the aqueous binder has a high affinity with the surface treatment precursor containing functional groups such as OH, CH 2 , C 2 H 5, and the like, the reaction uniformity between the electrode active material and the surface treatment precursor in the slurry is enhanced.
수계 바인더를 양극에 사용하는 경우에는 양극 전위에서 수계 바인더가 불안정한 현상을 나타내므로, 상기 수계 바인더는 주로 음극에 사용하는 것이 바람직하다. When the aqueous binder is used for the positive electrode, the aqueous binder is unstable at the positive electrode potential. Therefore, the aqueous binder is preferably used for the negative electrode.
이러한 수계 바인더의 예로는, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴 고무, 히드록시에틸셀룰로우즈, 카르복시메틸셀룰로우즈, 및 폴리불화비닐리덴으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 사용할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Examples of such an aqueous binder include one or two or more selected from the group consisting of acrylonitrile butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylic rubber, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinylidene fluoride. Although it can use, it is not limited to these.
상기 용매는, 예를 들어, 물 또는 탄소수 1 내지 4의 알코올을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 주성분으로의 물과 탄소수 1 또는 2의 알코올의 혼합 용매인 것을 사용할 수 있다.For example, the solvent may be water or an alcohol having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably, a mixed solvent of water as the main component and an alcohol having 1 or 2 carbon atoms may be used.
이러한 용매들은 집전체 표면에 대해 소망하는 수준으로 슬러리 도포층이 만들어질 수 있도록 적정한 수준의 점도를 제공할 뿐만 아니라, 상기 표면처리 전구체를 상기 전극 합제 내부에 균일하게 분산시켜, 전극 활물질 표면에 표면처리 전구체의 코팅이 균일하게 이루어지게 하며, OH, CH2, C2H5 등과 같은 작용기가 포함된 표면처리 전구체와 높은 친화성을 가지므로, 반응 균일성을 높여 준다.These solvents not only provide an appropriate level of viscosity so that the slurry coating layer can be made to a desired level with respect to the surface of the current collector, but also uniformly disperse the surface treatment precursor in the electrode mixture to provide a surface on the electrode active material surface. The coating of the treatment precursor is made uniform and has a high affinity with the surface treatment precursor containing a functional group such as OH, CH 2 , C 2 H 5 and the like, thereby improving the reaction uniformity.
한편, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법에서, 표면처리 전구체와 전극 활물질의 혼합비는, 표면처리 전구체의 중량이 전체 중량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 10%이 범위 내에 있도록 조절할 수 있다.On the other hand, in the manufacturing method of the electrode for secondary batteries according to the present invention, the mixing ratio of the surface treatment precursor and the electrode active material may be adjusted so that the weight of the surface treatment precursor is preferably in the range of 1 to 10% based on the total weight.
표면처리 전구체의 비율이 너무 클 경우에는, 전극 활물질의 표면에 두꺼운 코팅막이 형성되어, 전극 활물질 내부에서 외부로 연결되는 리튬 이온의 이동 경로가 길어지므로, 전지의 방전 용량을 감소시키고, 레이트 특성을 저하시키게 된다. 따라서, 이러한 현상은 궁극적으로 전지의 용량 감소를 초래할 수 있다. 이와 반대로, 표면처리 전구체의 비율이 너무 작을 경우에는, 전해액과의 반응성 감소 등으로 인해 소망하는 표면처리 코팅 효과를 얻기 어려울 수 있다.When the ratio of the surface treatment precursor is too large, a thick coating film is formed on the surface of the electrode active material, and thus the lithium ions connected to the outside from the inside of the electrode active material become long, thereby reducing the discharge capacity of the battery and improving the rate characteristic. Is degraded. Thus, this phenomenon may ultimately lead to a decrease in capacity of the battery. On the contrary, when the ratio of the surface treatment precursor is too small, it may be difficult to obtain a desired surface treatment coating effect due to a decrease in reactivity with the electrolyte.
상기 전극 합제 슬러리 내에서, 표면처리 전구체에 의한 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리 반응은 소정의 온도 조건과 시간 조건을 유지함으로써, 용이하게 유도할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면처리 반응은 20 내지 200℃에서 10 분 내지 2 시간 동안 유지함으로써, 전극 활물질의 표면처리 코팅을 용이하게 수행할 수 있다. 반응물질의 종류에 따라 달라질 수는 있겠지만, 공정의 효율성 측면에서 바람직하게는 상온에서 수행할 수 있다.In the electrode mixture slurry, the surface treatment reaction for coating the electrode active material by the surface treatment precursor can be easily induced by maintaining a predetermined temperature condition and time condition. For example, the surface treatment reaction can be easily carried out by the surface treatment coating of the electrode active material by maintaining at 20 to 200 ℃ for 10 minutes to 2 hours. Although it may vary depending on the type of reactants, it may be preferably performed at room temperature in view of the efficiency of the process.
상기 건조는 전극 합제 슬러리 내의 바인더가 변성되지 않는 온도 내에서, 전극 활물질, 표면처리 전구체 및 용매 등의 반응 부산물들이 기화되어 제거될 수 있도록 수행하는 것이 바람직한 바, 예를 들어, 상기 건조는 용매와 표면처리 반응의 부산물로서 물 또는 알코올이 기화되는 조건에서 20 내지 200℃의 온도 범위에서 바람직하게 수행할 수 있다.Preferably, the drying is performed such that reaction by-products such as an electrode active material, a surface treatment precursor, and a solvent are vaporized and removed within a temperature at which the binder in the electrode mixture slurry is not denatured. As a by-product of the surface treatment reaction, it may be preferably carried out in a temperature range of 20 to 200 ° C. under conditions in which water or alcohol is vaporized.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되는 전극을 포함하는 것으로 구성된 이차전지를 제공한다. 이러한 이차전지의 바람직한 예로는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해질로 구성된 리튬 이차전지를 들 수 있다.The present invention also provides a secondary battery comprising an electrode produced by the above method. Preferred examples of such secondary batteries include lithium secondary batteries composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.
상기 양극 활물질이 도포되는 전류 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The current collector to which the positive electrode active material is applied is generally made to a thickness of 3 to 500 μm. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, the surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel Surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like can be used. The current collector may form fine irregularities on its surface to increase the adhesion of the positive electrode active material, and may be in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
상기 음극 활물질이 도포되는 전류 집전체 역시 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 current collector to which the negative electrode active material is applied is also generally made to a thickness of 3 to 500 ㎛. Such a negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery. For example, the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, and the like, aluminum-cadmium alloy, and the like can be used. In addition, like the positive electrode current collector, fine concavities and convexities may be formed on the surface to enhance the bonding strength of the negative electrode active material, and may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
상기 전극에는 전극 활물질 및 바인더 이외에도, 분산매, 도전재, 점도 조절제, 충진제, 커플링제, 접착 촉진제 등의 기타의 성분들이 선택적으로 또는 둘 이상의 조합으로서 더 포함될 수 있다.In addition to the electrode active material and the binder, the electrode may further include other components, such as a dispersion medium, a conductive material, a viscosity modifier, a filler, a coupling agent, an adhesion promoter, or a combination of two or more thereof.
상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 시판되고 있는 도전재의 구체적인 예로는 아세틸렌 블랙 계열인 쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company)나 덴카 블랙(Denka Singapore Private Limited), 걸프 오일 컴퍼니(Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙(Ketjenblack), EC 계열(아르막 컴퍼니(Armak Company) 제품), 불칸(Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼(Super) P(Timcal 사 제품) 등이 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery. Examples of the conductive material include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used. Specific examples of commercially available conductive materials include Chevron Chemical Company, Denka Singapore Private Limited, Gulf Oil Company, Ketjenblack and EC, which are acetylene black series. Family (Armak Company), Vulcan XC-72 (manufactured by Cabot Company) and Super P (manufactured by Timcal).
상기 충진제는 전극의 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.The filler is optionally used as a component for inhibiting the expansion of the electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ㎛ ㎛, thickness is generally 5 ~ 300 ㎛. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.
리튬염 함유 비수계 전해질은, 비수 전해질과 리튬 염으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte consists of a nonaqueous electrolyte and a lithium salt. As the nonaqueous electrolyte, a nonaqueous 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, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As said non-aqueous electrolyte, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyl Low lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolon, formamide, dimethylformamide, dioxolon, aceto Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative Aprotic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate 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, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolytes include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating 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 electrolytes 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 , Li 4 SiO 4 - LiI-LiOH , Li 3 PO 4 - there is a Li nitrides, halides, sulfates, etc., such as 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 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a good material to be dissolved 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, lithium tetraphenyl borate and imide have.
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.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, etc. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, in order to impart nonflammability, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.
하나의 바람직한 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.In one preferred embodiment, lithium salts such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2, and the like, may be prepared by cyclic carbonate of EC or PC as a highly dielectric solvent and DEC, DMC or EMC as a low viscosity solvent. Lithium salt-containing non-aqueous electrolyte can be prepared by adding to a mixed solvent of linear carbonate.
상기와 같은 구성의 양극, 음극, 분리막 등으로 구성된 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형) 등 다양한 형태로 제조될 수 있다. The electrode assembly composed of the positive electrode, the negative electrode, the separator and the like as described above may be manufactured in various forms such as jelly-roll type (wound type) and stack type (lamination type).
본 발명에 따른 이차전지는 높은 전지 용량과 우수한 방전 특성 및 균일한 전지 성능에 의해 특히 다수의 단위전지들을 포함하는 중대형 전지팩에 바람직하게 사용될 수 있다. The secondary battery according to the present invention can be preferably used in a medium-large battery pack including a large number of unit cells due to the high battery capacity, excellent discharge characteristics and uniform battery performance.
중대형 전지팩의 구성 및 제조방법 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.Since the configuration and manufacturing method of the medium-large battery pack and the like are known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are provided to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
[실시예 1]Example 1
1-1.1-1. 음극의 제조Preparation of Cathode
음극 활물질로 인조흑연 94 중량%, Super-P(도전재) 1.5 중량%, 알루미늄 아이소프로필레이트 (전구체) 3 중량%, 및 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(수계 바인더) 2.5 중량%를 물과 에탄올의 혼합 용매에 첨가하여 음극 합제용 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일 상에 도포하고, 40℃에서 1 시간 동안 유지하여 음극 활물질의 표면처리 반응을 유도한 다음, 물과 에탄올의 혼합 용매가 기화될 수 있도록 진공오븐에서 100℃로 1 시간 이상 건조한 후, 압착하여 음극을 제조하였다.94% by weight of artificial graphite, 1.5% by weight of Super-P (conductive material), 3% by weight of aluminum isopropylate (precursor), and 2.5% by weight of acrylonitrile butadiene rubber (aqueous binder) as a negative electrode active material After adding to the solvent to prepare a slurry for negative electrode mixture, it was applied on aluminum foil, and maintained at 40 ℃ for 1 hour to induce the surface treatment reaction of the negative electrode active material, so that the mixed solvent of water and ethanol can be vaporized After drying for 1 hour or more in a vacuum oven at 100 ℃, to prepare a negative electrode by compression.
1-2.1-2. 양극의 제조Manufacture of anode
양극 활물질로 LiMnO4 92 중량%, Super-P (도전재) 4 중량%, PVDF (결합제) 4 중량%를 용제인 NMP에 첨가하여 양극 합제용 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일 상에 코팅, 건조 및 압착하여 양극을 제조하였다.92% by weight of LiMnO 4 , 4 % by weight of Super-P (conductor), and 4% by weight of PVDF (binder) were added to NMP as a solvent to prepare a slurry for positive electrode mixture, followed by coating and drying on aluminum foil. And pressing to prepare a positive electrode.
1-3.1-3. 전해액의 제조Preparation of Electrolyte
전해액으로는 1M LiPF6의 리튬염을 함유한 EC/EMC계 용액을 사용하였다.As the electrolyte, an EC / EMC solution containing a lithium salt of 1M LiPF 6 was used.
1-4.1-4. 전지의 제조Manufacture of batteries
상기 1-1 및 1-2에서 각각 제조된 음극과 양극 사이에 다공성 분리막(셀가드TM)을 위치시키고 상기 1-3에서 제조한 비수성 전해액을 넣어서 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured by placing a porous separator (Celgard TM ) between the cathode and the anode prepared in 1-1 and 1-2, respectively, and inserting the non-aqueous electrolyte prepared in 1-3.
[실시예 2]Example 2
음극 합제용 슬러리에 표면처리 전구체인 알루미늄 아이소프로필레이트 대신 티타늄 테트라부톡사이드를 첨가한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 전극 및 이차전지를 제조하였다.An electrode and a secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1, except that titanium tetrabutoxide was added to the slurry for negative electrode mixture instead of aluminum isopropylate as a surface treatment precursor.
[비교예 1]Comparative Example 1
음극 합제용 슬러리에 표면처리 전구체를 첨가하지 않은 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 전극 및 이차전지를 제조하였다.An electrode and a secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the surface treatment precursor was not added to the slurry for negative electrode mixture.
[비교예 2]Comparative Example 2
상기 실시예 1에서 인조흑연에 질량 대비 3%의 산화티타늄 입자를 혼합하는 전처리 과정을 거친 뒤에 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다. In Example 1, a secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 after a pretreatment process of mixing titanium oxide particles of 3% by mass with artificial graphite.
[실험예 1]Experimental Example 1
상기 실시예 1 및 2와 비교예 1에 따른 전지들을 60℃에서 저장한 후, 2주 후의 저항 증가율을 확인하였다. 그 결과가 하기 표 1에 개시되어 있다. After the batteries according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were stored at 60 ° C., the resistance increase rate after 2 weeks was confirmed. The results are shown in Table 1 below.
<표 1>TABLE 1
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 이차전지는, 표면 처리 전구체가 음극 활물질을 코팅하고 있는 음극으로 이루어져 있으므로, 이러한 음극 활물질의 표면 처리가 이루어지지 않은 비교예 1의 이차전지에 비해 저항 증가율이 감소하여 수명 특성이 크게 향상됨을 알 수 있다. As shown in Table 1, the secondary batteries of Examples 1 and 2 according to the present invention, since the surface treatment precursor is composed of a negative electrode having a negative electrode active material, compared with the surface treatment of such a negative electrode active material Compared with the secondary battery of Example 1, it can be seen that the resistance increase rate decreases, thereby greatly improving the life characteristics.
또한, 상기 표 1의 실시예 1과 실시예 2를 비교하면, 표면처리 전구체로 티타늄 테트라부톡사이드를 사용하는 것이 알루미늄 아이소프로필레이트를 사용하는 것보다 저항 증가율을 더욱 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 더욱이, 상기 실시예 1과 비교예 2를 비교하면, 전처리 공정을 제거하여도 유사한 성능을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. In addition, comparing Example 1 and Example 2 of Table 1, it can be seen that the use of titanium tetrabutoxide as a surface treatment precursor can further reduce the resistance increase rate than using aluminum isopropylate. . Furthermore, comparing Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that similar performance can be obtained even by removing the pretreatment process.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 표면처리 전구체와 소정의 용매가 첨가된 전극 합제 슬러리를 집전체에 도포한 상태에서 전극 활물질의 코팅을 위한 표면처리가 수행되므로, 복잡한 전처리 과정을 거치지 않고 반응 슬러리 내에서 활물질의 표면처리가 이루어지므로, 전지의 제조 공정을 단축시켜서, 궁극적으로 우수한 물성의 전지를 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, the surface treatment for the coating of the electrode active material is performed in a state in which the electrode mixture slurry to which the surface treatment precursor and the predetermined solvent are added is applied to the current collector, without undergoing a complicated pretreatment process. Since the surface treatment of the active material is performed in the reaction slurry, the battery manufacturing process can be shortened, and ultimately, a battery having excellent physical properties can be manufactured at low cost.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080005528A KR101101148B1 (en) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | Process for Preparing Electrode of Improved Productability |
Applications Claiming Priority (1)
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