KR20150071453A - 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 - Google Patents

고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 Download PDF

Info

Publication number
KR20150071453A
KR20150071453A KR1020130158500A KR20130158500A KR20150071453A KR 20150071453 A KR20150071453 A KR 20150071453A KR 1020130158500 A KR1020130158500 A KR 1020130158500A KR 20130158500 A KR20130158500 A KR 20130158500A KR 20150071453 A KR20150071453 A KR 20150071453A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
negative electrode
material layer
thickener
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020130158500A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101863383B1 (ko
Inventor
심혜림
안병훈
구창완
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 KR1020130158500A priority Critical patent/KR101863383B1/ko
Publication of KR20150071453A publication Critical patent/KR20150071453A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101863383B1 publication Critical patent/KR101863383B1/ko

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
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본원 발명은 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 과전압 형성이 방지된 고용량 특성을 갖는 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 대한 것이다. 본원 발명에 따른 이차 전지용 음극은 분리막과의 대면은 전해액 젖음성이 높아 전극의 계면저항이 감소되고 집전체와의 대면은 바인더의 마이그레이션이 방지되므로 집전체에 대한 부착력이 높다. 따라서 전극의 고로딩 설계로 인한 과전압이 방지되며 전지의 고출력 특성이 향상될 수 있다.

Description

고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 {AN ANODE FOR A LITHIUM ION SECONDARY BATTERY WITH HIGH CAPACITY PROPERTIES}
본원 발명은 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 과전압 형성이 방지된 고용량 특성을 갖는 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 대한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 갖고 사이클 수명이 길며, 가지 방전율이 낮은 리튬 이차 전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다. 또한, 환경 문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기 오염의 주요 원인 중 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석 연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등 고용량 배터리 채용 장치 시장의 성장에 따른 고용량 배터리 수요기반이 확대되면서 이들 장치의 동력원으로 높은 에너지 밀도, 고출력 및 높은 방전 전압을 갖는 리튬 이차 전지의 제조를 위한 전극의 고용량화 설계가 요구되고 있는 실정이다. 전극의 고용량화 설계를 위해 활물질의 양을 증가시킨 고로딩 전극이 시도되고 있지만, 이러한 고로딩 설계는 전극 특히 음극의 과전압을 크게 형성하여 전극 저항이 증가되는 문제점이 발생한다. 이에 따라 고로딩 음극 전극의 문제점을 개선할 필요가 있다.
본원 발명은 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 대한 것으로서 음극에서 과전압이 형성되지 않으면서도 음극 활물질의 로딩양을 증가시켜 고용량의 음극 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적 및 장점들은 하기 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에서 기재되는 수단 또는 방법, 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본원 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체의 적어도 1측면상에 적층되는 음극 활물질층;을 포함하는 신규한 음극 전극을 제공한다.
여기에서, 상기 음극 활물질층은 적어도 2층 이상의 층상 구조를 가지며, 여기에서, 상기 활물질층의 각 층에 포함되는 증점제는 서로 동일하거나 또는 각각 서로 다른 종류일 수 있다.
또한, 상기 음극 활물질층은 집전체, 제1활물질층 및 제2 활물질층이 순차적으로 적층되며, 여기에서 상기 제1 활물질층에 포함되는 증점제와 제2 활물질층에 포함되는 증점제는 서로 동일하거나 또는 서로 다른 종류일 수 있다.
여기에서, 상기 제1활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제1 증점제를 포함하며, 상기 제1 증점제는 평균 분자량(Mw)이 1,000,000 내지 2,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것이다. 상기 제1 증점제는 치환도가 0.5 내지 1인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것이다.
여기에서, 상기 제2 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제2 증점제를 포함하며, 상기 제2 증점제는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것이다. 여기에서, 상기 제2 증점제는 치환도가 1.0 내지 1.5인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것이다.
또한, 본원 발명은 전술한 음극, 양극 및 상기 음극 및 양극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 이차 전지를 제공한다.
또한, 본원 발명은 (S10) 음극 집전체를 준비하는 단계; (S20) 상기 음극 집전체상에 제1 활물질층을 형성하는 단계; 및 (S30) 상기 제1 음극 활물질층 상부에 제2 활물질층을 형성하는 단계;를 포함하는 음극 전극 제조 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제1 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제1 증점제를 포함하며, 상기 제1 증점제는 평균 분자량(Mw)이 1,000,000 내지 2,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스이고, 상기 제2 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제2 증점제를 포함하며, 상기 제2 증점제는 제1 증점제와 동일한 카르복시 메틸 셀룰로오스, 또는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것이다.
상기 제1 증점제는 치환도가 0.5 내지 1.0인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 제2증점제는 제1 증점제와 동일한 카르복시 메틸 셀룰로오스, 또는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000이며 치환도가 1.0 내지 1.5인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것이다.
본원 발명에 따른 이차 전지용 음극은 전극의 고로딩 설계가 가능하고 저항 특성이 개선되어 이차 전지에 적용시 과전압이 방지되며 전지의 고출력 특성을 구현할 수 있다.
첨부된 도면은 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것으로, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에 수록된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 축척 또는 비율 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장될 수 있다.
도 1은 본원 발명의 일 실시 양태에 따른 이차 전지용 음극의 단면을 도식화한 것으로서 음극 집전체 상에 제1 활물질층과 제2 활물질층이 순차적으로 형성되어 것을 나타낸 것이다.
도 2는 본원 발명에 따른 이차 전지용 음극의 제조 공정을 시간을 흐름에 따라 나타낸 공정 흐름도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본원 발명은 고로딩 및 고출력 전지를 제공하기 위한 것으로서 신규한 구조를 갖는 이차 전지용 음극을 제공한다. 상기 음극은 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체의 적어도 1측면상에 적층되는 음극 활물질층;을 포함한다.
본원 발명에 따르면 상기 음극 활물질층은 적어도 두 개층 이상으로 구성된 층상 구조를 가진다. 이하 본 명세서에서 상기 층상구조 중 집전체와 직접 대면하는 층을 집전체 대면층이라고 하고 집전체 대면층을 전극 활물질층의 최하부층으로 보았을 때 전극 활물질층의 최상층에 해당하는 것으로서 분리막과 직접 대면하는 층을 분리막 대면층으로 한다. 또한, 본원 발명은 집전체 대면층과 분리막 대면층 사이에 다른 층들이 개재될 수 있다. 또한 상기 활물질층을 이루는 각 층들에 포함되는 증점제는 서로 동일하거나 각 층마다 서로 다를 수 있다.
도 1은 본원 발명의 구체적인 일 실시형태에 따른 음극의 단면으로서 음극이 두 개의 활물질층이 순차적으로 적층되어 형성된 것을 도식화하여 나타낸 것이다. 또한, 도 2는 상기 음극 제조의 공정도이다. 이하 상기 도 1 및 도2를 참조하여 본원 발명을 상세히 설명한다.
본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 음극은 음극 집전체, 제1 활물질층 및 제2 활물질층이 순차적으로 적층되어 이루어진다. 여기에서 제1 활물질층은 집전체 대면층이고, 제2 활물질층은 분리막 대면층인 것이다.
전극의 고로딩 설계에 있어서 전극을 단일층으로 형성하게 되면 전극의 두께가 증가될수록 전극의 활물질층의 깊이(위치)에 따라 코팅 속도가 일정하지 않으며 건조에 있어서도 건조 속도 및 온도가 일정하지 않게 된다. 전극 건조시 열이나 열풍에 직접 노출되는 부분이 다른 부분에 비해 빠르게 건조될 것이며 두께가 두꺼울수록 이러한 경향은 높아질 것이다. 이는 전극 내에서 증점제, 바인더 또는 도전재 등의 편재(마이그레이션)을 유발하며 전극내 접착력이나 도전성이 일관되지 않을 수 있다. 따라서 본원 발명은 음극 전극은 전극 활물질층을 2개 이상의 층으로 이루어진 층상 구조로 형성함으로써 이러한 문제점을 해소하였다.
본원 발명에 따른 음극은 활물질층이 다층 구조의 층상구조를 가지는 것으로서 음극의 고로딩 설계시 얇은 층을 라미네이트 하는 방식으로 소정 두께에 이르도록 2층 이상을 적층하므로 전극을 단일층으로 형성하는 경우에 비해 코팅이나 건조시 그러한 차이가 감소될 수 있다.
상기 음극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 음극 합제가 용이하게 접착할 수 있고, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 상기 집전체는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
구체적으로 상기 집전체는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일을 사용할 수 있으며 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다. 본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 집전체의 두께는 본원 발명에 따른 음극을 적용하여 제조되는 전지에 있어서 희망하는 전지 특성에 따라서 달라질 수 있다.
상기 제1 활물질층은 집전체의 적어도 1면에 대면하여 형성된다. 상기 제1 활물질층은 음극 활물질, 제1 증점제, 바인더를 포함한다.
상기 음극 활물질은 이에 한정되는 것은 아니지만, 난흑연화 탄소, 천연 흑연, 인조 흑연, 그라파이트 등의 흑연계 탄소를 포함하는 탄소 재료; 리튬 티타늄 옥사이드, 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)의 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 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질은 제1 음극 활물질층 100중량% 중 90 중량% 내지 99중량%, 바람직하게는 95중량% 대비 99중량%의 함량으로 포함된다.
상기 제1 증점제는 셀룰로오스계 고분자인 것이다. 상기 셀룰로오스계 고분자는 바람직하게는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)인 것이다. 카르복시 메틸 셀룰로오스는 증점성이 높고 도포성 및 접착력이 우수하다. 이러한 특성으로 활물질이 집전체로부터 탈락되는 것을 방지하고 우수한 사이클 특성을 나타낼 수 있다. 또한, CMC는 수용해도가 높으며 이온화가 용이하다. 따라서 스티렌 부다디엔 고무(SBR)과 같은 수계 바인더와 함께 물에 분산시켜 수계 전극 제조 공정을 실시하는데 있어서 적합하다.
상기 제1 활물질층은 집전체와 부착되어 활물질층에서 방출된 전자가 집전체로 원활하게 이동하여야 한다. 따라서 집전체와의 부착력이 저하되어 집전체와 활물질층 간에 간극이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해 음극 활물질층에 사용되는 증점제 성분의 마이그레이션을 방지 또는 최소화하여야 할 필요가 있다. 특히 음극의 제조에 있어서 카르복시 메틸 셀룰로오스(Carboxymethylcellulose: CMC)를 이용한 또는 카르복시 메틸 셀룰로오스(Carboxymethylcellulose: CMC)와 스티렌 부타디엔 고무(Styrene butadiene rubber: SBR) 을 이용하여 수계 전극 방식으로 전극을 제조하는 경우에는 물과 같은 수계 용매를 사용하게 되므로 마이그레이션 현상이 더욱 악화될 수 있다. 이에 따라 본원 발명에 있어서, 제1 증점제로 사용되는 CMC는 바람직하게는 카르복시메틸기(-CH2CO2H)에 의한 히드록시(-OH)기의 치환도가 0.5 내지 1.0이고 평균 분자량(Mw)은 1,000,000 내지 2,000,000인 것이다. 또한, 상기 CMC는 pH가 6.5 내지 8.0인 것이다. 따라서 CMC의 분자량과 치환도의 범위가 전술한 범위를 만족하는 경우에는 마이그레이션 현상이 최소화될 수 있다. 한편, 상기 제1 증점제로 사용되는 CMC의 분자량이 전술한 범위에 미치지 못하는 경우에는 네트워크를 형성하는 각 고분자간 인력의 저하로 음극 활물질을 고르게 분산시킬 수 없으며 활물질의 접착력이 저하되어 수명특명에 악영향을 미칠 수 있다. 반면에 CMC의 분자량이 전술한 범위를 초과하는 경우에는 전극의 셀의 저항 증가의 원인이 되며 고형분이 감소되어 전극의 생산성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 증점제는 제1 음극 활물질층 100중량% 중 0.3중량% 내지 7중량%, 바람직하게는 0.6 중량% 대비 3 중량%의 함량으로 포함된다. 상기 함량이 전술한 범위에 미치지 못하는 경우에는 활물질층과 집전체의 접착력이 저하될 수 있다. 반면에 상기 함량이 전술한 범위를 초과하는 경우에는 고형분의 함량이 감소되어 전극의 용량이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 바인더는 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸플루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 플루란 (pullulan) 및 스티렌-부타디엔 고무 (styrene-butadiene rubber) 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 또는 2종 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 특히 수계 공정으로 음극을 제조하는 경우, 상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile: PAN)과 같은 수계바인더를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더는 제1 음극 활물질층 100중량% 중 0.3중량% 내지 7중량%, 바람직하게는 0.6 중량% 대비 3 중량%의 함량으로 포함된다.
또한 본원 발명의 제1 활물질층은 도전성의 확보 또는 향상을 위해 도전재를 더 포함할 수 있다. 상기 도전재는 전기 전도도가 우수하고 이차 전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하거나 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로 상기 도전재는 전도성이 높은 카본계 물질을 사용할 수 있다. 상기 카본계 물질로는 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 체널 블랙, 케첸 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙 및 서머 블랙을 단독으로 또는 이 중 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 그러나 이들 만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 도전재의 비제한적인 예로 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드, ITO(Indum Thin Oxide), 구리, 은, 팔라듐 및 니켈에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
상기 도전재는 제1 활물질층 100 중량부 대비 0.2 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 3 중량부 이하의 범위로 포함된다.
이와 같은 제1 활물질층을 형성하는 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 음극 활물질, 제1 증점제, 바인더를 용매에 투입 및 혼합하여 제1 슬러리를 제조한다. 수계 공정에 의한 방법을 사용하는 경우에는 용매로서 물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 바인더는 SBR과 같은 수계 바인더를 사용할 수 있다. 한편, 상기 제 1 슬러리는 적절한 범위 내에서 도전재 및/또는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기에서 제조된 제1 슬러리는 집전체에 도포된다. 상기 도포는 제1 슬러리를 압출기를 이용하여 압출 코팅하는 방법을 사용할 수 있다.
본원 발명에 있어서, 상기 제1활물질층은 집전체 상에 25㎛ 내지 150㎛의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제2 활물질층은 상기 제1 활물질층 상면에 형성된다. 상기 제2 활물질층은 음극 활물질, 제2 증점제, 바인더를 포함한다. 또한, 도전성의 확보 또는 향상을 위해 도전재를 더 포함할 수 있다.
제2 활물질층의 설명에 있어서 음극 활물질, 바인더, 도전재 및 첨가제에 대한 설명은 전술한 제1 활물질층에 대한 설명과 동일하다.
상기 제2 증점제는 상기 제 1 증점제와 같은 종류이거나 또는 다른 종류를 사용할 수 있다. 본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 제2 증점제는 제1 증점제와는 다른 것으로서, 전해액에 대한 젖음성 특성이 우수한 것을 사용할 수 있다. 일예로 젖음성 특성이 우수한 증점제로서 카르복시메틸기(-CH2CO2H)에 의한 히드록시(-OH)기의 치환도가 1.0 내지 1.5이고 평균 분자량(Mw)은 200,000 내지 1,000,000인 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)인 것이다. 제2 증점제인 CMC의 분자량과 치환도의 범위가 전술한 범위를 만족하는 경우에는 제2 활물질층의 전해액에 대한 젖음성이 향상될 수 있다. 전해액에 대한 젖음성은 전해액이 활물질층으로 흡수 및 확산되는 정도를 나타내는 특성으로서 젖음성이 높은 경우에는 전해액의 이동과 함께 활물질층 내부로 리튬 이온의 이동 및 확산이 촉진되므로 전극의 계면 저항이 감소되는 효과가 있다.
상기 제2 증점제는 제2 활물질층 100중량% 중 0.6중량% 내지 3중량%, 의 함량으로 포함된다. 상기 함량이 전술한 범위에 미치지 못하는 경우에는 활물질층과 집전체의 접착력이 저하될 수 있다. 반면에 상기 함량이 전술한 범위를 초과하는 경우에는 고형분의 함량이 감소되어 전극의 용량이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이와 같은 제2 활물질층을 형성하는 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 음극 활물질, 제2 증점제, 바인더를 용매에 투입 및 혼합하여 제2 슬러리를 제조한다. 여기에서 상기 제 2 증점제는 제1 증점제와 동일하거나 다를 수 있다. 수계 공정에 의한 방법을 사용하는 경우에는 용매로서 물을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 바인더는 SBR과 같은 수계바인더를 사용할 수 있다. 한편, 상기 제 2 슬러리는 적절한 범위 내에서 도전재 및/또는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기에서 제조된 제2슬러리는 상기에서 제조된 제1 활물질층의 상면에 도포된다. 상기 도포는 제1 슬러리를 압출기를 이용하여 압출 코팅하는 방법을 사용할 수 있다.
본원 발명에 있어서, 상기 제2활물질층은 25㎛ 내지 150㎛의 두께로 형성된다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본원 발명에 따른 음극은 2개 이상의 다중층으로 이루어진다. 본원 발명에 있어서 상기 각 층은 서로 같거나 다른 증점제를 사용할 수 있다. 전술된, 구체적인 일 실시양태에 따르면 각 층은 증점제로서 치환도가 0.5 내지 1.0, 평균 분자량(Mw)이 1,000,000 내지 2,000,000인 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 사용할 수 있다. 상기와 같은 특성을 갖는 CMC를 포함함으로써 집전체와의 결착력이 개선되고 마이그레이션이 억제되어 전도도가 향상되는데 기여한다. 한편, 본원 발명에 있어서 각 층은 서로 다른 종류의 증점제를 사용할 수 있다. 특히 음극 전극의 최상부에 형성되는 분리막 대면층은 증점제로서 치환도가 1.0 내지 1.5이고, 분자량이 200,000 내지 1,000,000인 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 사용할 수 있다. 상기 CMC는 전해액의 침투 및 확산이 시작되는 면을 포함하는 것으로서 전해액에 대한 젖음성이 증가되어 계면 저항이 감소된다.
이와 같이 본원 발명에 따른 음극은 전자 및 리튬 이온의 이동성이 현저하게 향상되므로 음극의 고로딩 설계로 인한 과전압 발생 및 저항 증가의 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본원 발명은 전술한 상기 음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전기 화학 소자를 제조할 수 있다. 본 발명의 전기 화학 소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예로는 모든 종류의 일차전지, 이차 전지, 태양 전지 또는 수퍼 캐패시터 소자와 같은 캐패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차 전지 중에서 리튬 금속 이차전지, 리튬 이온 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차 전지가 바람직하다.
상기 양극은, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 증점제, 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조할 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 도전재 및/또는 충진재를 더 포함할 수 있다.
본원 발명에 따른 이차 전지에 있어서, 상기 양극은 양극 활물질로 LiaNixMnyCozO2 의 화학식 1(상기 식에서, 0.8≤a<1.2, 0.2≤x<1, 0<y<1, 0<z<1, x+y+z=1이다)로 표시되는 리튬 니켈-망간 코발트 산화물일 수 있다. 구체적인 일 예로서 상기 양극 활물질은 LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2인 것이다. 이러한 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물에 비해 고용량이고 리튬 니켈 산화물에 비해 구조적 안정성이 뛰어나다는 장점이 있다. 상기 양극 활물질은, 상기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물을 단독으로 사용할 수도 있고, 경우에 따라서는 리튬 이온의 흡장 및 방출이 가능한 기타 양극 활물질을 혼합 사용할 수도 있다.
상기 기타 양극 활물질로는, 예를 들어, 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 ~ 0.1임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 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.
양극 활물질용 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더로서 상기 고분자량 폴리아크릴로니트릴-아크릴산 공중합체를 이용할 수 있으나, 이것만으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로는, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈,테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
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.
본 발명의 이차전지는 상기 양극, 음극을 분리막과 교호적층한 전극조립체를 전지케이스 등의 외장재에 전해액과 함께 수납·밀봉함으로써 제조할 수 있다. 이차전지의 제조방법은 통상적인 방법을 제한없이 사용할 수 있다.이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
[실시예 1]
치환도가 0.9이고 평균 분자량(Mw)이 1,200,000인 CMC(carboxyl methyl cellulose)와 입경이 120 ㎚이고 인장강도가 110 kgf인 SBR(styrene-butadiene rubber)를 혼합하였다. 그 후, 상기 SBR과 CMC, 음극 활물질로서 결정화도가 0.2인 천연 흑연 및 도전재(Super-P 65)을 중량을 기준으로 1 : 1 : 98의 비율로 혼합하여 음극 슬러리를 준비하였다.
상기 음극 슬러리를 구리 집전체에 150㎛ 두께로 도포한 후 120℃의 진공 오븐에서 건조하여 제1 활물질층을 제조하였다. 다음으로 상기 제1 활물질층 위에 상기 음극 슬러리를 150㎛ 두께로 도포한 후 120℃의 진공 오븐에서 건조하여 제2 활물질층을 제조하여 음극을 얻었다.
양극 활물질로서 LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2, 도전재로서 천연 흑연, 바인더로서 PVdF를 96: 2: 2로 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 이러한 양극 합제 슬러리를 금속 집전체인 알루미늄 호일에 코팅한 후, 120℃의 진공오븐에서 2 시간 이상 건조하여 양극을 제조하였다.
상기에서 제조된 음극과 양극을 사용하고 상기 음극과 양극 사이에 폴리올레핀 분리막을 개재시킨 후 1M의 LiPF6 이 용해된 부피비 1:1의 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC) 용액을 주입하여 코인셀을 제조하였다.
[실시예 2]
치환도가 0.9이고 평균 분자량(Mw)이 1,800,000인 CMC(carboxyl methyl cellulose)와 입경이 120 ㎚이고 인장강도가 110 kgf인 SBR(styrene-butadiene rubber)를 혼합하였다. 그 후, 상기 SBR과 CMC, 음극 활물질로서 결정화도가 0.2인 천연 흑연 및 도전재(Super-P 65)을 중량을 기준으로 1 : 1 : 98의 비율로 혼합하여 제1 음극 슬러리를 준비하였다.
또한, 치환도가 1.2 이고 평균 분자량(Mw)이 800,000인 CMC(carboxyl methyl cellulose)와 입경이 120 ㎚이고 인장강도가 110 kgf인 SBR(styrene-butadiene rubber)를 혼합하였다. 그 후, 상기 SBR과 CMC, 음극 활물질로서 결정화도가 0.2인 천연 흑연 및 도전재(Super-P 65)을 중량을 기준으로 1 : 1 : 98의 비율로 혼합하여 를 이용하여 제2 음극 슬러리를 준비하였다.
상기 제1 음극 슬러리를 구리 집전체에 150㎛ 두께로 도포한 후 120℃의 진공 오븐에서 건조하여 제1 활물질층을 제조하였다.
다음으로 상기 제1 활물질층 위에 상기 제2 음극 슬러리를 150㎛ 두께로 도포한 후 120℃의 진공 오븐에서 건조하여 제2 활물질층을 제조하여 음극을 얻었다.
양극 활물질로서 LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2, 도전재로서 천연 흑연, 바인더로서 PVdF를 96: 2: 2로 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 이러한 양극 합제 슬러리를 금속 집전체인 알루미늄 호일에 코팅한 후, 120℃의 진공오븐에서 2 시간 이상 건조하여 양극을 제조하였다.
상기에서 제조된 음극과 양극을 사용하고 상기 음극과 양극 사이에 폴리올레핀 분리막을 개재시킨 후 1M의 LiPF6 이 용해된 부피비 1:1의 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC) 용액을 주입하여 코인셀을 제조하였다.
[비교예]
치환도가 1이고 평균 분자량(Mw)이 800,000인 CMC(carboxyl methyl cellulose)와 입경이 120 ㎚이고 인장강도가 110 kgf인 SBR(styrene-butadiene rubber)를 혼합하였다. 그 후, 상기 SBR과 CMC, 음극 활물질로서 결정화도가 0.2인 천연 흑연 및 도전재(Super-P 65)을 중량을 기준으로 1 : 1 : 98의 비율로 혼합하여 음극 슬러리를 준비하였다. 상기 음극 슬러리를 구리 집전체에 300㎛ 두께로 도포한 후 120℃의 진공 오븐에서 건조하여 음극을 얻었다.
양극 활물질로서 LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2, 도전재로서 천연 흑연, 바인더로서 PVdF를 96: 2: 2로 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 이러한 양극 합제 슬러리를 금속 집전체인 알루미늄 호일에 코팅한 후, 120℃의 진공오븐에서 2 시간 이상 건조하여 양극을 제조하였다.
상기에서 제조된 음극과 양극을 사용하고 상기 음극과 양극 사이에 폴리올레핀 분리막을 개재시킨 후 1M의 LiPF6 이 용해된 부피비 1:1의 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC) 용액을 주입하여 코인셀을 제조하였다.
저항 및 출력 특성의 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예에서 제조된 코인셀을 이용하여 0.1C 충전, 0.1C 방전으로 초기 방전 용량 및 효율을 확인하고 0.5C 충전/ 0.2방전, 0.5C 충전/1.0C 방전을 연속으로 평가하여 방전 용량 및 효율을 확인하였다. 이때 전압은 1.5V~0.005V으로 하였다. 이에 대한 실험 결과를 아래 [표 1]과 같이 정리하였다.
초기 방전용량
(mAh/g)		 초기 효율% 방전 용량
C-rate 0.2		 방전 용량
C-rate 1.0
실시예1 360 94% 362(100%) 359(99%)
실시예 2 362 95% 362(100%) 361(100%)
비교예 350 90% 360(100%) 346(94%)
초기 방전 용량에 있어서, 실시예들이 비교예와 비교하여 높은 것을 확인하였다. 비교예의 초기 방전 용량이 낮은 것은 초기 계면 저항이 크게 형성되어 효율이 떨어지는 때문이 것으로 보인다. 비교예의 경우 특히 고율 방전에서 저항이 많이 발생하여　방전 효율이 감소하였다. 고로딩 전극의 경우 리튬 이온의 이동이 저로딩 전극에 비해 원활하지 못할 수 있으므로　최대한 전극 저항을 감소시킬 필요가 있는데, 실시예는 이러한 측면에서　전해액 함침성이 우수하고 도전재 편재(마이그레이션)이 감소되어 고로딩 설계에 적합하다.

Claims (10)

  1. 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체의 적어도 1측면상에 적층되는 음극 활물질층;을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 적어도 2층 이상의 층상 구조를 가지며, 여기에서, 상기 활물질층의 각 층에 포함되는 증점제는 서로 동일하거나 또는 각각 서로 다른 종류인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 음극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 집전체, 제1활물질층 및 제2 활물질층이 순차적으로 적층되며, 여기에서 상기 제1 활물질층에 포함되는 증점제와 제2 활물질층에 포함되는 증점제는 서로 동일하거나 또는 서로 다른 종류인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제1 증점제를 포함하며, 상기 제1 증점제는 평균 분자량(Mw)이 1,000,000 내지 2,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 증점제는 치환도가 0.5 내지 1인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제2 증점제를 포함하며, 상기 제2 증점제는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 증점제는 치환도가 1.0 내지 1.5인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극.
  7. 제1항 내지 제 6항에 따른 음극, 양극 및 상기 음극 및 양극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 이차 전지.
  8. (S10) 음극 집전체를 준비하는 단계
    (S20) 상기 음극 집전체상에 제1 활물질층을 형성하는 단계; 및
    (S30) 상기 제1 음극 활물질층 상부에 제2 활물질층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 제1 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제1 증점제를 포함하며, 상기 제1 증점제는 평균 분자량(Mw)이 1,000,000 내지 2,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스이고,
    상기 제2 활물질층은 음극 활물질, 바인더 및 제2 증점제를 포함하며, 상기 제2 증점제는 제1 증점제와 동일한 카르복시 메틸 셀룰로오스, 또는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극을 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 증점제는 치환도가 0.5 내지 1.0인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극을 제조하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2증점제는 제1 증점제와 동일한 카르복시 메틸 셀룰로오스, 또는 평균 분자량(Mw)이 200,000 내지 1,000,000이며 치환도가 1.0 내지 1.5인 카르복시 메틸 셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 것인, 이차 전지용 음극을 제조하는 방법.
KR1020130158500A 2013-12-18 2013-12-18 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극 KR101863383B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130158500A KR101863383B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130158500A KR101863383B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150071453A true KR20150071453A (ko) 2015-06-26
KR101863383B1 KR101863383B1 (ko) 2018-05-31

Family

ID=53517736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130158500A KR101863383B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101863383B1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017082546A1 (ko) * 2015-11-11 2017-05-18 주식회사 엘지화학 분산성 향상 및 저항 감소를 위한 이차전지용 음극 슬러리 및 이를 포함하는 음극
WO2017171372A1 (ko) * 2016-03-28 2017-10-05 주식회사 엘지화학 전극 활물질 슬러리 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2017171409A1 (ko) * 2016-03-29 2017-10-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR20170111743A (ko) * 2016-03-29 2017-10-12 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지
KR20170111638A (ko) * 2016-03-29 2017-10-12 주식회사 엘지화학 음극 슬러리의 제조방법
WO2018016785A1 (en) 2016-07-18 2018-01-25 Lg Chem, Ltd. Method of preparing electrode for lithium secondary battery and electrode for lithium secondary battery prepared thereby
KR20180028984A (ko) * 2016-09-09 2018-03-19 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극의 제조방법 및 이로부터 제조된 전극
KR20180087171A (ko) * 2017-01-24 2018-08-01 삼성에스디아이 주식회사 비수전해질 이차전지용 음극 및 비수전해질 이차전지
WO2019078544A1 (ko) * 2017-10-16 2019-04-25 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 음극, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2019194433A1 (ko) * 2018-04-03 2019-10-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10700387B2 (en) 2016-11-15 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Low resistance negative electrode having excellent adhesiveness and lithium secondary battery comprising the same
US11043663B2 (en) 2017-03-30 2021-06-22 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing high-loading electrode
EP4033568A3 (en) * 2019-06-07 2022-08-10 SK Innovation Co., Ltd. Multilayer electrode for secondary battery, and secondary battery including the electrode
US11444283B2 (en) 2017-11-07 2022-09-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059488A (ja) 2010-09-08 2012-03-22 Panasonic Corp 非水系二次電池用負極板およびこれを用いた非水系二次電池

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107534153A (zh) * 2015-11-11 2018-01-02 株式会社Lg化学 用于改善分散性和降低电阻的二次电池用负极浆料、和包含它的负极
WO2017082546A1 (ko) * 2015-11-11 2017-05-18 주식회사 엘지화학 분산성 향상 및 저항 감소를 위한 이차전지용 음극 슬러리 및 이를 포함하는 음극
US10644316B2 (en) 2015-11-11 2020-05-05 Lg Chem, Ltd. Anode slurry for secondary battery for improving dispersibility and reducing resistance, and anode comprising same
WO2017171372A1 (ko) * 2016-03-28 2017-10-05 주식회사 엘지화학 전극 활물질 슬러리 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20170113332A (ko) * 2016-03-28 2017-10-12 주식회사 엘지화학 전극 활물질 슬러리 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10862125B2 (en) 2016-03-28 2020-12-08 Lg Chem, Ltd. Electrode active material slurry and lithium secondary battery including the same
US10608247B2 (en) 2016-03-29 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Negative electrode for secondary battery, method of fabricating the same and secondary battery including the same
WO2017171409A1 (ko) * 2016-03-29 2017-10-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR20170111743A (ko) * 2016-03-29 2017-10-12 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지
KR20170111638A (ko) * 2016-03-29 2017-10-12 주식회사 엘지화학 음극 슬러리의 제조방법
CN108140811B (zh) * 2016-07-18 2021-11-16 株式会社Lg化学 制备锂二次电池用的电极的方法和由此制备的锂二次电池用的电极
KR20180009084A (ko) 2016-07-18 2018-01-26 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지용 전극 제조방법 및 이에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 전극
US11495780B2 (en) 2016-07-18 2022-11-08 Lg Energy Solution, Ltd. Method of preparing electrode for lithium secondary battery and electrode for lithium secondary battery prepared thereby
WO2018016785A1 (en) 2016-07-18 2018-01-25 Lg Chem, Ltd. Method of preparing electrode for lithium secondary battery and electrode for lithium secondary battery prepared thereby
JP2018533836A (ja) * 2016-07-18 2018-11-15 エルジー・ケム・リミテッド リチウム二次電池用電極の製造方法、及びそれによって製造されたリチウム二次電池用電極
CN108140811A (zh) * 2016-07-18 2018-06-08 株式会社Lg化学 制备锂二次电池用的电极的方法和由此制备的锂二次电池用的电极
WO2018048277A3 (ko) * 2016-09-09 2018-05-17 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극의 제조방법 및 이로부터 제조된 전극
KR20180028984A (ko) * 2016-09-09 2018-03-19 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극의 제조방법 및 이로부터 제조된 전극
US10938023B2 (en) 2016-09-09 2021-03-02 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing electrode for secondary battery and electrode obtained therefrom
CN108604670B (zh) * 2016-09-09 2021-03-26 株式会社Lg化学 用于制造二次电池用电极的方法以及由该方法得到的电极
CN108604670A (zh) * 2016-09-09 2018-09-28 株式会社Lg化学 用于制造二次电池用电极的方法以及由该方法得到的电极
US10700387B2 (en) 2016-11-15 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Low resistance negative electrode having excellent adhesiveness and lithium secondary battery comprising the same
KR20180087171A (ko) * 2017-01-24 2018-08-01 삼성에스디아이 주식회사 비수전해질 이차전지용 음극 및 비수전해질 이차전지
US11043663B2 (en) 2017-03-30 2021-06-22 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing high-loading electrode
US11837718B2 (en) 2017-10-16 2023-12-05 Lg Energy Solution, Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
WO2019078544A1 (ko) * 2017-10-16 2019-04-25 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 음극, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11444283B2 (en) 2017-11-07 2022-09-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US11646422B2 (en) 2017-11-07 2023-05-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US11728488B2 (en) 2017-11-07 2023-08-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US11735741B2 (en) 2017-11-07 2023-08-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
WO2019194433A1 (ko) * 2018-04-03 2019-10-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP4033568A3 (en) * 2019-06-07 2022-08-10 SK Innovation Co., Ltd. Multilayer electrode for secondary battery, and secondary battery including the electrode
US11575132B2 (en) 2019-06-07 2023-02-07 Sk On Co., Ltd. Method of preparing electrode for secondary battery, and secondary battery including the electrode

Also Published As

Publication number Publication date
KR101863383B1 (ko) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101863383B1 (ko) 고용량 특성을 갖는 리튬 이온 이차 전지용 음극
KR101558774B1 (ko) 다층의 활물질층을 포함하는 리튬 이차전지
KR101820445B1 (ko) 규소계 물질을 포함하는 다층 구조의 음극 및 이를 포함하는 이차전지
JP6661779B2 (ja) リチウム二次電池用電極の製造方法、及びそれによって製造されたリチウム二次電池用電極
KR101811833B1 (ko) 다층 구조 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10700387B2 (en) Low resistance negative electrode having excellent adhesiveness and lithium secondary battery comprising the same
KR20190064462A (ko) 이중층 구조의 활물질층을 구비한 양극 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR20140032624A (ko) 이차전지용 전극 및 그것의 제조 방법
KR101717220B1 (ko) 둘 이상의 집전체를 구비하는 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101839754B1 (ko) 이종 공극의 다층구조 전극 및 그 제조방법
KR20170075963A (ko) 각 층의 바인더의 함량이 상이한 다층 전극
US11811043B2 (en) Electrode for all-solid-state battery and method for manufacturing electrode assembly comprising the same
KR20160108116A (ko) 접착력이 강화된 분리막을 포함하는 전지셀
CN115485908A (zh) 具有提高的安全性的电极和制造该电极的方法
US20150303479A1 (en) Anode binder for secondary battery, electrode for secondary battery, and secondary battery comprising the same
EP3675266B1 (en) Battery cell in which gelled electrolyte component is included in pore of separator configuring electrode assembly
KR102553116B1 (ko) 음극 및 상기 음극을 포함하는 이차 전지
KR20180028930A (ko) 3차원 망상 구조의 전극 집전체를 포함하는 전극
EP4207427A1 (en) Electrode assembly and battery cell including same
KR20170135425A (ko) 리튬 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101588252B1 (ko) 이차전지 셀
KR20180020784A (ko) 리튬 이차전지용 전극 및 이의 제조방법
KR101613281B1 (ko) 전극조립체의 제조방법, 그 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102144876B1 (ko) 접착력이 향상된 음극 활물질 조성물, 이를 이용한 음극 및 리튬 이차전지
KR20190003075A (ko) 셀룰로오스 기공체를 포함한 음극 및 이를 포함하는 이차전지

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