KR20180100815A - Electrode for lithium secondary battery and Lithium secondary battery comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 구비한 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지의 고온 안정성을 강화하기 위하여 전극 상에 세라믹 코팅층을 형성함에 있어서 다공성의 전극 및/또는 분리막이 막히는 현상을 해결하기 위한 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 구비한 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery and a secondary battery having the electrode. More particularly, the present invention relates to a method for forming a ceramic coating layer on an electrode in order to enhance the high temperature stability of the secondary battery, An electrode for a lithium secondary battery and a secondary battery having the same.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품 뿐 만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.In general, the secondary battery includes a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, and a lithium ion polymer battery. Such a secondary battery is not only a compact product such as a digital camera, a P-DVD, an MP3P, a mobile phone, a PDA, a portable game device, a power tool and an e-bike, but also a large product requiring high output such as an electric car or a hybrid car, Power storage devices for storing power generation and renewable energy, and backup power storage devices.
이차 전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이 셀(Bicell) 또는 풀 셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체 등을 들 수 있다.The secondary battery may be classified according to how the electrode assembly having the anode / separator / cathode structure is formed. Typically, the jelly-roll having the structure in which the anode and the cathode are wrapped with the separator interposed therebetween, (Stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, a stacked (stacked) electrode assembly in which a predetermined unit of positive and negative electrodes are stacked A stack / folding type electrode assembly having a structure in which a bicell or full cell stacked with a capacitor is wound.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태의 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. 이러한 이차 전지는 통상 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 외장재인 전지 케이스를 포함하여 이루어진다. 이 때, 전극 조립체에는 복수개의 양극판으로부터 연장되어 있는 복수개의 양극 탭과, 복수개의 음극판으로부터 연장되어 있는 복수개의 음극 탭이 형성되어 있으며, 이러한 복수개의 양극 탭 및 복수개의 음극 탭은 각각 양극 리드 및 음극 리드와 초음파 용접기에 의해 용접 결합된다. 여기서, 복수개의 양극 탭과 복수개의 음극 탭이 전극 탭을 구성하고, 양극 리드와 음극 리드가 전극 리드를 구성하게 된다.Recently, a pouch-shaped battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet has attracted a great deal of attention due to low manufacturing cost, small weight, And its usage is gradually increasing. Such a secondary battery generally comprises an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are sequentially laminated with a separator interposed therebetween, and a battery case which is a casing for accommodating the electrode assembly. At this time, a plurality of positive electrode tabs extending from a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode tabs extending from a plurality of negative electrode plates are formed in the electrode assembly, and the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs are respectively connected to positive lead Welded by an anode lead and an ultrasonic welder. Here, the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs constitute electrode tabs, and the positive electrode lead and negative electrode lead constitute electrode leads.
리튬 이차전지용 양극 활물질은 층상구조의 LiCoO2이다. LiCoO2는 수명특성 및 충방전 효율이 우수하여 가장 많이 사용되고 있지만, 구조적 안정성이 낮아 전지의 고용량화 기술에 적용되기에는 한계가 있다. 이를 대체하기 위한 양극 활물질로서, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiFePO4 또는 Li(NixCoyMnz)O2 등의 다양한 리튬 전이금속 산화물이 개발되었다. 이중, LiNiO2의 경우 높은 방전용량의 전지 특성을 나타내는 장점이 있으나, 간단한 고상반응으로는 합성이 어렵고, 열적 안정성 및 사이클 특성이 낮은 문제점이 있다. 또, LiMnO2, 또는 LiMn2O4 등의 리튬 망간계 산화물은 열적안전성이 우수하고, 가격이 저렴하다는 장점이 있지만, 용량이 작고, 고온 특성이 낮은 문제점이 있다. 특히, LiMn2O4의 경우 저가격 제품에 일부 상품화가 되어 있으나, Mn3 +로 인한 구조변형(Jahn-Teller distortion) 때문에 수명특성이 좋지 않다. 또한, LiFePO4는 낮은 가격과 안전성이 우수하여 현재 하이브리드 자동차(hybrid electric vehicle, HEV)용으로 많은 연구가 이루어지고 있으나, 낮은 전도도로 인해 다른 분야에 적용은 어려운 실정이다.The positive electrode active material for a lithium secondary battery is a layered LiCoO 2 . LiCoO 2 is most widely used because it has excellent lifetime characteristics and charge / discharge efficiency, but its structural stability is low and thus it is limited to be applied to high capacity battery technology. Various lithium transition metal oxides such as LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4, and Li (NixCoyMnz) O 2 have been developed as a cathode active material for replacing them. LiNiO 2 has the advantage of exhibiting a high discharge capacity of a battery, but it is difficult to synthesize a simple solid phase reaction, and has a low thermal stability and low cycle characteristics. In addition, lithium manganese-based oxides such as LiMnO 2 or LiMn 2 O 4 are excellent in thermal stability and low in cost, but have a problem of low capacity and low temperature characteristics. In particular, in the case of LiMn2O4, but a part to commercialize low cost products, due to Mn + 3 structure modification (Jahn-Teller distortion) due to the not good life property. In addition, LiFePO 4 has been studied for hybrid electric vehicle (HEV) at a low cost and safety, but it is difficult to apply it to other fields due to its low conductivity.
이 같은 사정으로 인해, LiCoO2의 대체 양극 활물질로 최근 가장 각광받고 있는 물질은 Li(NixCoyMnz)O2 (이때, 상기 x, y, z는 각각 독립적인 산화물 조성 원소들의 원자분율로서, 0<x≤1, 0<y≤1, 0<z≤1, 0<x+y+z≤1임)이다. 이 재료는 LiCoO2보다 저가격이며 고용량 및 고전압에 사용될 수 있는 장점이 있으나, 율 특성(rate capability) 및 고온에서의 수명특성이 좋지 않은 단점을 갖고 있다.리튬 이차전지를 전기 자동차 등의 구동원으로 사용하기 위해서는 고에너지, 높은 출력과 더불어 안전성인 장기 수명유지가 요구된다. 높은 출력과 더불어 안정적인 장기 수명유지가 요구된다. 팩, 모듈 단위의 다량의 셀의 충방전 시, 발생되는 발열 또는 과충전, 내부 단락과 같은 환경에서의 안정성을 확보하기 위해 분리막에 세라믹 파우더를 고분자 바인더와 함께 코팅하는 분리막을 사용하고 있으나, 130℃ 이상에서는 열수축율이 높아 여전히 내부단락의 위험이 존재한다. Because of such circumstances, the material receiving the spotlight recently as a replacement cathode active material of LiCoO 2 is Li (NixCoyMnz) O 2 (In this case, the x, y, z is an atomic fraction of each independent oxide composition element, 0 <x 1, 0 <y? 1, 0 <z? 1, 0 <x + y + z? 1). This material is advantageous in that it can be used at a high capacity and high voltage at a lower cost than LiCoO 2 , but has a disadvantage in that it has poor rate capability and a long lifetime at high temperature. It is necessary to maintain long-term life, which is safety with high energy and high output. It is required to maintain stable long-term life with high output. In order to secure stability in the environment such as heat generation, overcharge, and internal short-circuit during charging / discharging of a large number of cells in a pack or module unit, a separator for coating a ceramic powder with a polymer binder is used in the separator, There is still a risk of internal short circuit due to high heat shrinkage.
한국 공개특허공보 제2015-0145046호에서는 리튬 이차 전지용 리튬 전극의 표면 보호막으로, 상기 보호막은 상기 리튬 이차 전지의 전해액 내에서 해리되어 음전하를 띄는 음이온 기능기를 함유한 고분자로 이루어진 이온 교환성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 리튬 전극의 표면 보호막이 개시되어 있다. 다만, 필름 종류, 슬러리 배합비 구성은 개시되지 않았다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0145046 discloses a surface protective film for a lithium electrode for a lithium secondary battery, wherein the protective film comprises an ion-exchangeable polymer composed of a polymer containing an anionic functional group dissociated in an electrolyte solution of the lithium secondary battery A surface protective film of a lithium electrode for a lithium secondary battery is disclosed. However, the composition of the film type and the slurry amount ratio is not disclosed.
일본 공개특허공보 1996-250110호에서는 금속기판면에 활물질층을 형성해 비수전해액 이차전지용 전극판을 제조하는 방법에 있어서 상기 활물질층을 전사성 활물질층이 형성되어 있는 전사필름에서 금속기판면으로 전사시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 비수전해액 이차전지용 전극판의 제조 방법이 개시되어 있다. 다만, PP 또는 PET 필름상에 세라믹 파우더 슬러리 코팅 후, 100℃ 이상 고온 고압에서 양극에 코팅층 전사시키는 구성은 개시되지 않았다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 1996-250110 discloses a method for producing an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery by forming an active material layer on a surface of a metal substrate, wherein the active material layer is transferred from the transfer film on which the transferable active material layer is formed to the metal substrate surface And forming an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery. However, a configuration in which a coating layer is transferred onto an anode at a high temperature and a high temperature of 100 占 폚 or more after coating a ceramic powder slurry on a PP or PET film has not been disclosed.
한국 공개특허공보 제2005-0041661호에서는 리튬 금속 또는 리튬 합금의 음극 활물질 층; 및 상기 음극 활물질 층에 형성된 보호막을 포함하고, 상기 보호막은 3차원적으로 가교된 고분자 네크워크 매트릭스에 선형의 고분자가 침투되어 있는 구조를 가지는 리튬 금속 전지용 음극를 개시하고 있다. 다만, PP 또는 PET 필름상에 세라믹 파우더 슬러리 코팅 후, 100℃ 이상 고온 고압에서 양극에 코팅층 전사시키는 구성은 개시되지 않았습니다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0041661 discloses a negative active material layer of lithium metal or lithium alloy; And a protective film formed on the anode active material layer, wherein the protective film has a structure in which a linear polymer is permeated into a three-dimensionally crosslinked polymer network matrix. However, no configuration has been disclosed in which a ceramic powder slurry is coated on a PP or PET film, and the coating layer is transferred to the anode at a high temperature of 100 ° C or higher and a high pressure.
일본 등록특허공보 제4873281호에서는 리튬 함유 금속상에 무기 고체 전해질 박막을 형성하는 공정과 상기 전해질 박막을 형성 후, 즉시 전해질 박막 상을 가요성 보호 시트로 덮는 공정을 갖추어, 무기 고체 전해질 박막 형성 공정과 보호 시트의 피복 공정을 연속하는 진공 실내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극의 제조 방법이 개시되어 있다. 다만, PP 또는 PET 필름상에 세라믹 파우더 슬러리 코팅 후, 100℃ 이상 고온 고압에서 양극에 코팅층 전사시키는 구성은 개시되지 않았다.Japanese Patent Publication No. 4873281 discloses a process for forming an inorganic solid electrolyte thin film on a lithium-containing metal and a process for immediately covering the electrolyte thin film with a flexible protective sheet after forming the electrolyte thin film, And the step of coating the protective sheet are carried out in successive vacuum chambers. However, a configuration in which a coating layer is transferred onto an anode at a high temperature and a high temperature of 100 占 폚 or more after coating a ceramic powder slurry on a PP or PET film has not been disclosed.
이와 같이, 세라믹 파우더를 고분자 바인더와 함께 코팅한 분리막을 적용하여 안전성을 확보하고자 하나, 고온에서 분리막의 열수축율이 높아 내부 단락등의 전지 성능에 문제를 일으키는 바, 이에 대한 근본적인 해결을 위하여 필름상에 코팅된 세라믹 층을 전극상을 고압으로 전사시킨 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 구비한 이차전지 기술은 제시된 바가 없다.In order to secure safety by applying a separator coated with a ceramic powder together with a polymer binder, the heat shrinkage ratio of the separator at high temperature is high, which causes a problem in battery performance such as an internal short circuit. To solve this problem, There is no description of an electrode for a lithium secondary battery in which a ceramic layer coated on an electrode is transferred at high pressure and a secondary battery having the same.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은 이차 전지의 고온 안정성을 강화하기 위하여 전극 상에 세라믹 코팅층을 형성함에 있어서 다공성의 전극 및/또는 분리막이 막히는 현상을 해결하기 위한 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 구비한 이차전지를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is a primary object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, in order to improve the high-temperature stability of a secondary battery, An electrode for a lithium secondary battery, and a secondary battery having the same.
또한, 고온에서 분리막이 수축되더라도 양극과 음극의 접촉에 의한 내부단락을 방지할 수 있는 안정성이 개선된 이차전지를 제공하는데 추가적인 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a secondary battery having improved stability that can prevent an internal short circuit due to contact between an anode and a cathode even if the separator shrinks at a high temperature.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세라믹층이 형성된 고분자 전사 필름을 이용하여 소정 온도 및/또는 압력에서 상기 세라믹 파우더 층을 전사하여 형성된 전극을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and provides an electrode formed by transferring the ceramic powder layer at a predetermined temperature and / or pressure using a polymeric transfer film having a ceramic layer formed thereon.
또한, 상기 세라믹층은 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The ceramic layer may include at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
또한, 상기 고분자 전사 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다. In addition, the polymeric transfer film may be formed using any one of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, Ether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalate, or a mixture of two or more thereof.
또한, 상기 고온 고압 조건은 60 내지 180℃ 의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행될 수 있다.In addition, the high-temperature and high-pressure conditions can be carried out at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 .
또한, 상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.Also, the transfer may be performed in an electrode rolling apparatus that winds up the polymer transfer film wound on the film feeding roll and the electrode wound on the feeding roll by loosening and laminating the electrodes, and winding the roll on a winding roll.
또한, 합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.And a rolling roll for applying a heat and / or pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer .
또한, 상기 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스 일 수 있다.The secondary battery device may further include the electrode.
또한, 상기 이차전지 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스일 수 있다.The secondary battery device may be selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power storage device.
또한 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소정 혼합비의 세라믹 파우더, 고분자 바인더 및 용매를 이용하여 세라믹 슬러리를 제조하는 제1단계; 상기 세라믹 슬러리를 고분자 전사 필름 상에 코팅하는 제2단계; 상기 세라믹 슬러리가 코팅된 상기 고분자 전사 필름과 전극을 소정 온도 및/또는 압력의 라미네이팅 롤에 삽입하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 형성된 전극을 포함하는 전지 조립 후 전해액을 주입하는 제4단계; 를 포함하는 이차 전지 제조 방법일 수 있다.It is another object of the present invention to provide a ceramic slurry using a ceramic powder, a polymer binder and a solvent in a predetermined mixing ratio. A second step of coating the ceramic slurry on a polymeric transfer film; A third step of inserting the polymeric transfer film coated with the ceramic slurry and an electrode into a laminating roll at a predetermined temperature and / or pressure; And a fourth step of injecting an electrolyte after assembling the battery including the electrode formed in the third step; And a secondary cell manufacturing method.
또한, 상기 세라믹 파우더는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The ceramic powder may include at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
또한, 상기 슬러리는 상기 세라믹 파우더 10 내지 20 중량부, 고분자 바인더 0.5 내지 5 중량부, 용매 5 내지 15중량부를 포함할 수 있다.The slurry may include 10 to 20 parts by weight of the ceramic powder, 0.5 to 5 parts by weight of a polymer binder, and 5 to 15 parts by weight of a solvent.
또한, 상기 소정 온도 및/또는 압력은 60 내지 180 ℃의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행될 수 있다. Further, the predetermined temperature and / or pressure may be conducted at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 .
또한, 상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.Also, the transfer may be performed in an electrode rolling apparatus that winds up the polymer transfer film wound on the film feeding roll and the electrode wound on the feeding roll by loosening and laminating the electrodes, and winding the roll on a winding roll.
또한, 합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.And a rolling roll for applying a heat and / or pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer .
본 발명에 따른 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 구비한 이차전지에 의하면, 내부 발열, 과충전 또는 내부 단락과 같은 위험상황에서 세라믹 코팅층에 의한 다공성 전극 및/또는 분리막이 막히는 현상을 배제할 수 있는 효과가 있다. According to the electrode for a lithium secondary battery and the secondary battery having the same according to the present invention, it is possible to eliminate the phenomenon that the porous electrode and / or the separator is clogged by the ceramic coating layer in a dangerous situation such as internal heat generation, overcharging or internal short circuit .
또한, 본 발명은 분리막의 열수축에 따른 내부단락을 배제할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention has the effect of eliminating internal short circuit due to heat shrinkage of the separator.
또한, 본 발명은 전사를 이용하여 전극상에 세라믹층을 형성함으로써 내부발열등을 배제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of eliminating internal heat or the like by forming a ceramic layer on the electrode using transfer.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹층을 포함하는 전사필름을 이용하여 전극에 세라믹층을전사하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압연롤에 의해 세라믹층을 포함하는 전사필름에 세라믹층이 전사되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전사를 통해 형성된 파우치셀의 안정성 실험결과이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전사를 통해 형성된 전극의 상대용량 실험결과이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전사를 통해 형성된 세라믹층이 형성된 단면 및 양면전극의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of transferring a ceramic layer to an electrode using a transfer film including a ceramic layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing that a ceramic layer is transferred to a transfer film including a ceramic layer by a rolling roll according to an embodiment of the present invention.
3 is a stability test result of a pouch cell formed through transfer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating the relative capacity of an electrode formed through transfer according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a cross-section and a double-sided electrode in which a ceramic layer formed through transfer is formed according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.
본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹층을 포함하는 전사필름을 이용하여 전극에 세라믹층을전사하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram of transferring a ceramic layer to an electrode using a transfer film including a ceramic layer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 세라믹층을 형성하기 위한 전극 압연 장치는 필름 피딩롤, 전극 피딩롤, 가열기, 압연롤, 리와인더, 필름회수롤로 구성될 수 있다. 필름 피딩롤과 전극 피딩롤은 전사필름 및 전극이 주행선을 따라 주행할 수 있도록 안내한다. 전사필름 및 전극은 가열기를 거치면서 가열되고, 가열된 전사필름 및 전극은 압연롤들에 의해 압연된다. Referring to FIG. 1, an electrode rolling apparatus for forming a ceramic layer may be composed of a film feeding roll, an electrode feeding roll, a heater, a rolling roll, a rewinder, and a film recovery roll. The film feeding roll and the electrode feeding roll guide the transfer film and the electrode so that they can run along the traveling line. The transfer film and the electrode are heated while passing through the heater, and the heated transfer film and the electrode are rolled by the rolling rolls.
리와인더는 필름 피딩롤과 전극 피딩롤과 연동하여 세라믹층이 압연된 전극을 권취한다.The rewinder cooperates with the film feeding roll and the electrode feeding roll to wind the electrode on which the ceramic layer is rolled.
또한, 필름 회수롤은 세라믹층을 전사한 후의 필름을 권취한다. 상기 가열기는 780 나노미터 내지 3 마이크로미터 범위의 근적외선을 방출하고, 근적외선에 의해 전사필름 및 전극은 섭씨 60 도 내지 섭씨 70 도까지 가열된다. 압연되기 쉬운 상태로 가열된 전사필름 및 전극은 압연 롤들에 의해 상대적으로 작은 압연 하중인 40kN 내지 60kN 범위의 압연 하중으로 압연된다.Further, the film recovery roll is used to wind the film after transferring the ceramic layer. The heater emits near infrared rays in the range of 780 nanometers to 3 micrometers and the transfer film and electrodes are heated to near 60 degrees Celsius to 70 degrees Celsius by near infrared rays. The heated transfer film and electrode are rolled by rolling rolls to a rolling load in the range of 40 kN to 60 kN, which is a relatively small rolling load.
세라믹층이 형성된 고분자 전사 필름을 이용하여 소정 온도 및/또는 압력에서 상기 세라믹 파우더 층을 전사하여 형성된 전극을 제공한다.There is provided an electrode formed by transferring the ceramic powder layer at a predetermined temperature and / or pressure using a polymeric transfer film having a ceramic layer formed thereon.
상기 전사는 전극의 한면 또는 양면에 세라믹층을 형성할 수 있다.The transfer may form a ceramic layer on one or both surfaces of the electrode.
상기 전극은 양극 및/또는 음극 일 수 있다. 바람직하게는 양극 일 수 있다.The electrode may be an anode and / or a cathode. It may preferably be a positive electrode.
또한, 상기 세라믹층은 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The ceramic layer may include at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
또한, 상기 고분자 전사 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다. In addition, the polymeric transfer film may be formed using any one of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, Ether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalate, or a mixture of two or more thereof.
또한, 상기 고온 고압 조건은 60 내지 180℃ 의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행될 수 있다. 상기 고온 고압 조건은 바람직하게는 80 내지 120℃ 의 온도에서, 0.2 kgf/cm2 내지 10 kgf/cm2 의 압력에서 수행될 수 있다. 더욱 바람직하게는 90℃ 의 온도에서, 0.3 kgf/cm2 의 압력에서 수행될 수 있다. 상기 조건을 벗어나면 필름상에 세라믹 파우더가 양극에 전사율이 낮아진다.In addition, the high-temperature and high-pressure conditions can be carried out at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 . The high-temperature and high-pressure conditions can be preferably carried out at a temperature of 80 to 120 ° C at a pressure of 0.2 kgf / cm 2 to 10 kgf / cm 2 . More preferably at a temperature of 90 DEG C, at a pressure of 0.3 kgf / cm < 2 >. If the above conditions are exceeded, the transfer rate of the ceramic powder to the anode is lowered on the film.
또한, 상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.Also, the transfer may be performed in an electrode rolling apparatus that winds up the polymer transfer film wound on the film feeding roll and the electrode wound on the feeding roll by loosening and laminating the electrodes, and winding the roll on a winding roll.
또한, 합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.And a rolling roll for applying a heat and / or pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer .
또한, 상기 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스 일 수 있다.The secondary battery device may further include the electrode.
또한, 상기 이차전지 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스일 수 있다. 상기 전자기기는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북일 수 있다.The secondary battery device may be selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power storage device. The electronic device may be a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a smart pad, or a netbook.
또한 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소정 혼합비의 세라믹 파우더, 고분자 바인더 및 용매를 이용하여 세라믹 슬러리를 제조하는 제1단계; 상기 세라믹 슬러리를 고분자 전사 필름 상에 코팅하는 제2단계; 상기 세라믹 슬러리가 코팅된 상기 고분자 전사 필름과 전극을 소정 온도 및/또는 압력의 라미네이팅 롤에 삽입하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 형성된 전극을 포함하는 전지 조립 후 전해액을 주입하는 제4단계; 를 포함하는 이차 전지 제조 방법일 수 있다.It is another object of the present invention to provide a ceramic slurry using a ceramic powder, a polymer binder and a solvent in a predetermined mixing ratio. A second step of coating the ceramic slurry on a polymeric transfer film; A third step of inserting the polymeric transfer film coated with the ceramic slurry and an electrode into a laminating roll at a predetermined temperature and / or pressure; And a fourth step of injecting an electrolyte after assembling the battery including the electrode formed in the third step; And a secondary cell manufacturing method.
또한, 상기 세라믹 파우더는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The ceramic powder may include at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
또한, 상기 슬러리는 상기 세라믹 파우더 10 내지 20 중량부, 고분자 바인더 0.5 내지 5 중량부, 용매 5 내지 15중량부를 포함할 수 있다. 상기 슬러리는 바람직하게는 상기 세라믹 파우더 12 내지 18 중량부, 고분자수지 1 내지 3 중량부, 용매 8 내지 12중량부를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 세라믹 파우더 16중량부, 고분자수지 2 중량부, 용매 9중량부를 포함할 수 있다. 상기 혼합비를 벗어나면 고분자 전사 필름상에 코팅이 원활하게 이뤄지지 않는다.The slurry may include 10 to 20 parts by weight of the ceramic powder, 0.5 to 5 parts by weight of a polymer binder, and 5 to 15 parts by weight of a solvent. The slurry may preferably contain 12 to 18 parts by weight of the ceramic powder, 1 to 3 parts by weight of the polymer resin, and 8 to 12 parts by weight of the solvent, and more preferably, 16 parts by weight of the ceramic powder, 2 parts by weight of the polymer resin , And 9 parts by weight of a solvent. If the mixing ratio is exceeded, coating on the polymeric transfer film is not smoothly performed.
상기 세라믹은 산화알루미늄, 상기 고분자수지는 PVDF, 상기 용매는 아세톤일 수 있다.The ceramic may be aluminum oxide, the polymer resin may be PVDF, and the solvent may be acetone.
또한, 상기 소정 온도 및/또는 압력은 60 내지 180℃ 의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행될 수 있다. Further, the predetermined temperature and / or pressure may be conducted at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 .
또한, 상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.Also, the transfer may be performed in an electrode rolling apparatus that winds up the polymer transfer film wound on the film feeding roll and the electrode wound on the feeding roll by loosening and laminating the electrodes, and winding the roll on a winding roll.
또한, 합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행될 수 있다.And a rolling roll for applying a heat and / or pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer .
(실시예1)(Example 1)
양극에 세라믹 파우더 슬러리가 필름 상에 코팅 한 후 이를 전사한 양극을 사용하여 제작된 파우치 셀을 제작하였다. 통상적인 천연흑연을 사용하여 제조한 음극 및 PE 분리막을 사용하여 전극 조립체를 제조하였다. 상기 세라믹 파우더는 산화알루미늄을 사용하였고 세라믹 슬러리는 산화알루미늄 16중량부, PVDF 2중량부, 아세톤 9중량부로 제조하였다. 상기 세라믹 슬러리를 사용하여 PET 필름 상에 코팅 후, 이를 양극 상에 전사시켜 양극을 제조하였다. 상기 양극, 분리막, 음극을 사용한 전극조립체를 알루미늄 파우치에 밀봉하여 전지셀을 제조 후 전해액을 주액하여 셀 안정성 성능을 평가하고자 하였다. Ceramic powder slurry on the anode was coated on the film, and a pouch cell fabricated by using the cathode was prepared. An electrode assembly was fabricated using a negative electrode and a PE separator manufactured using ordinary natural graphite. The ceramic powder was made of aluminum oxide and the ceramic slurry was made of 16 parts by weight of aluminum oxide, 2 parts by weight of PVDF and 9 parts by weight of acetone. The ceramic slurry was coated on a PET film and then transferred onto a positive electrode to prepare a positive electrode. The electrode assembly using the anode, separator, and cathode was sealed in an aluminum pouch to prepare a battery cell, and an electrolyte solution was injected to evaluate the cell stability performance.
안정성 평가 조건은 상온 저항 평가로 SOC50에서 3C 펄스를 10초 인가시 전압변화를 확인하였으며, Hot 박스 평가로 4.2V 만충전 상태의 전지셀을 5/min으로 승온 챔버에 150℃까지 상승시킨 후 60분간 유지 보관 후 상태를 확인하였다.The stability test was carried out at room temperature to evaluate the voltage change when the 3C pulse was applied for 10 seconds in the SOC50. The cell voltage of the 4.2V full charge cell was raised to 150 ° C in the temperature increasing chamber at 5 / And the state after maintenance was confirmed.
(비교예1)(Comparative Example 1)
실시예1의 세라믹 파우더가 적용되지 않은 부분에서 차이가 있으며 일반적인 양극, PE분리막, 음극을 사용하여 조립된 파우치 셀을 제작하였다.The pouch cell assembled by using the general anode, the PE separator, and the negative electrode was fabricated in the portion where the ceramic powder of Example 1 was not applied.
(비교예2)(Comparative Example 2)
실시예1의 세라믹 파우더가 적용되지 않은 일반적인 양극, 세라믹 파우더 슬러리가 코팅된 PE분리막, 음극을 사용하여 조립된 파우치 셀을 제작하였다. 상기 세라믹 파우더는 산화알루미늄을 사용하였다.A pouch cell assembled using a general anode, a PE separator coated with a ceramic powder slurry, and a negative electrode to which the ceramic powder of Example 1 was not applied was fabricated. The ceramic powder used was aluminum oxide.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전사를 통해 형성된 파우치셀의 안정성 실험결과이다.3 is a stability test result of a pouch cell formed through transfer according to an embodiment of the present invention.
실험결과 비교예1 및 2의 경우 내부 단락이 발생한 것을 확인할 수 있으며 실험 종료 전압도 비교예1의 경우, 0.21V, 비교예2의 경우, 2.3V로 실시예1의 4.115V와 차이를 나타냈다.As a result of the experiment, it was confirmed that an internal short circuit occurred in Comparative Examples 1 and 2. The end voltage of the experiment was 0.21 V in Comparative Example 1 and 2.3 V in Comparative Example 2, which was different from 4.115 V in Example 1.
(실시예2)(Example 2)
실시예1과 같은 조건을 세라믹층이 전사된 양극을 제조하며, Li-metal과 코인 반전지를 제작 후, 0.3mA/cm2 정전류로 4.25V까지 도달한 후 전류값이 0.06mA/cm2에 이를 때까지 정전압을 유지시켜 만충전한 후 이를 0.3mA/cm2 정전류로 3V에 이를 때까지의 용량을 기준으로 충전한다. 이어 0.3, 0.6, 1.5, 3mA/cm2 순으로 방전용량을 확인하여 기준 용량 대비 상대 용량을 %로 확인하고자 하였다.A positive electrode to which a ceramic layer was transferred under the same conditions as in Example 1 was fabricated. Li-metal and a coin-type battery were fabricated. After reaching 4.25 V at a constant current of 0.3 mA / cm 2 , the current value reached 0.06 mA / cm 2 The battery is charged at a constant current of 0.3 mA / cm < 2 > based on the capacity up to 3V. Next, the discharge capacity was checked in the order of 0.3, 0.6, 1.5, and 3 mA / cm 2 , and the relative capacity was compared with the reference capacity in%.
(비교예3)(Comparative Example 3)
실시예2의 세라믹 파우더가 적용되지 않은 부분에서 차이가 있으며 일반적인 양극, PE분리막, 음극을 사용하여 조립된 코인 반전지을 제작하였다. The ceramic powder of Example 2 was different from that of the non-applied portion, and a coin reversed paper was fabricated using a general anode, a PE separator, and a cathode.
실험결과를 살펴보면, 0.3, 0.6, 1.5, 3mA/cm2 순으로 상대용량이 비교예3이 실시예2에 비하여 낮아지는 것을 확인할 수 있다.As a result of the experiment, it can be seen that the relative capacity of Comparative Example 3 is lower than that of Example 2 in the order of 0.3, 0.6, 1.5, and 3 mA / cm 2 .
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에 서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. It is to be understood that such modified embodiments are also within the scope of protection of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 필름 피딩롤
110 : 고분자 전사필름
120 : 세라믹 파우더층
200 : 전극 피딩롤
210 : 전극
211 : 전극판
212 : 전극활물질층
300 : 가열기
400a, 400b : 압연롤
500 : 리와인더
600 : 필름 회수롤100: Film feeding roll
110: Polymeric transfer film
120: Ceramic powder layer
200: Electrode feeding roll
210: electrode
211: electrode plate
212: electrode active material layer
300: heater
400a, 400b: rolling roll
500: Rewinder
600: film recovery roll
Claims (14)
An electrode formed by transferring the ceramic powder layer at a predetermined temperature and / or pressure using a polymeric transfer film having a ceramic layer formed thereon.
상기 세라믹층은 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the ceramic layer comprises at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
상기 고분자 전사 필름은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
The polymeric transfer film may be formed of a polymeric material such as high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, Wherein the electrolyte is one selected from the group consisting of ketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalate, or a mixture of two or more thereof.
상기 고온 고압 조건은 60 내지 180℃ 의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행되는 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the high-temperature and high-pressure condition is carried out at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 .
상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전극.
The method of claim 4,
Wherein the transferring is performed in an electrode rolling apparatus for winding the polymer transcription film wound on the film feeding roll and the electrode wound on the feeding roll by loosening and laminating the electrode, and winding the polymer on the winding roll.
합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전극.
The method of claim 5,
And a rolling roll for applying a heat and / or a pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer Characterized by the electrodes.
상기 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스.
[Claim 7] The method according to any one of claims 1 to 6,
And the electrode.
상기 이차전지 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이차전지 디바이스.
The method of claim 7,
Wherein the secondary battery device is selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power storage device.
상기 세라믹 슬러리를 고분자 전사 필름 상에 코팅하는 제2단계;
상기 세라믹 슬러리가 코팅된 상기 고분자 전사 필름과 전극을 소정 온도 및/또는 압력의 라미네이팅 롤에 삽입하는 제3단계; 및
상기 제3단계에서 형성된 전극을 포함하는 전지 조립 후 전해액을 주입하는 제4단계;
를 포함하는 이차 전지 제조 방법.
A first step of preparing a ceramic slurry using a ceramic powder, a polymer binder and a solvent in a predetermined mixing ratio;
A second step of coating the ceramic slurry on a polymeric transfer film;
A third step of inserting the polymeric transfer film coated with the ceramic slurry and an electrode into a laminating roll at a predetermined temperature and / or pressure; And
A fourth step of injecting an electrolyte after assembling the battery including the electrode formed in the third step;
≪ / RTI >
상기 세라믹 파우더는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 및 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.
The method of claim 9,
Wherein the ceramic powder comprises at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
상기 슬러리는 상기 세라믹 파우더 10 내지 20 중량부, 고분자 바인더 0.5 내지 5 중량부, 용매 5 내지 15중량부를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.
The method of claim 9,
Wherein the slurry comprises 10 to 20 parts by weight of the ceramic powder, 0.5 to 5 parts by weight of a polymer binder, and 5 to 15 parts by weight of a solvent.
상기 소정 온도 및/또는 압력은 60 내지 180℃ 의 온도에서, 0.1 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2 의 압력에서 진행되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.
The method of claim 9,
Wherein the predetermined temperature and / or pressure is maintained at a temperature of 60 to 180 캜 at a pressure of 0.1 kgf / cm 2 to 100 kgf / cm 2 .
상기 전사는 필름 피딩롤에 감겨있던 상기 고분자 전사 필름과 피딩 롤에 감겨있던 전극을 풀어서 합지하는 방식으로 압연하는 공정을 수행한 후 와인딩 롤에 권취하는 전극 압연장치에서 수행되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.
The method of claim 9,
Wherein the transferring is carried out in an electrode rolling apparatus for winding the polymer transcription film wound on the film feeding roll and the electrode wrapped around the feeding roll by rolling in a system in which the electrode is wound and wound on a winding roll, Gt;
합지되어 투입되는 상기 고분자 전사 필름과 상기 전극에 열 및/또는 압력을 인가하여 상기 고분자 전사 필름의 세라믹층을 전극상에 전사시켜 세라믹층을 형성시키는 압연롤을 포함하는 전극 압연장치에서 수행되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.14. The method of claim 13,
And a rolling roll for applying a heat and / or a pressure to the polymer transfer film and the electrode to be laminated, and transferring the ceramic layer of the polymer transfer film onto the electrode to form a ceramic layer Wherein the secondary battery is manufactured by a method comprising the steps of:
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