KR20190060719A - Anode Having Double Active Material Layers, Method of Preparing the Same, and Secondary Battery Comprising the Same - Google Patents

Anode Having Double Active Material Layers, Method of Preparing the Same, and Secondary Battery Comprising the Same Download PDF

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최상훈
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Abstract

Disclosed are a negative electrode, a manufacturing method thereof, and a lithium secondary battery including the same. The negative electrode of the present invention comprises: a negative electrode current collector; and an active material layer of a double-layered structure positioned on at least one surface of the negative electrode current collector. The active material layer includes a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative electrode current collector, and an upper active material layer positioned on an upper surface of the lower active material layer. The upper active material layer includes an upper active material, an upper binder, and an upper thickener, and the lower active material layer includes a lower active material, a lower binder, and a lower thickener. When a powder resistance ratio (Rb/Rt) of powder resistance (Rb) of the lower active material to powder resistance (Rt) of the upper active material is 0.98 or more, i) the weight (Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer and the weight (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfy a condition of Wb / Wt >= 1.1, or ii) the lower conductive material is further included in only the lower active material layer. When a powder resistance ratio (Rb/Rt) of powder resistance (Rb) of the lower active material to powder resistance (Rt) of the upper active material is less than 0.98, i) the weight (Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer and the weight (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfy a condition of Wb / Wt <= 0.9, or ii) the upper conductive material is further included in only the upper active material layer.

Description

이중층 구조의 활물질층을 포함하는 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지{Anode Having Double Active Material Layers, Method of Preparing the Same, and Secondary Battery Comprising the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a negative electrode including a double-layered active material layer, a method of manufacturing the same, and a secondary battery including the anode active material layer, a method of Preparing the Same, and a Secondary Battery Comprising the Same,

본 발명은 고로딩 음극 활물질층이 적용되어도 출력 특성이 개선되는 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode having improved output characteristics even when a high loading negative electrode active material layer is applied, a method for manufacturing the negative electrode, and a secondary battery including the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 재충전이 가능하고 소형화 및 대용량화가 가능한 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 또한, 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries that can be recharged and can be miniaturized and increased in capacity is rapidly increasing. In addition, among secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage are commercialized and widely used.

리튬 이차전지는 전극 집전체 상에 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 상기 전극은 활물질, 바인더 및 도전재가 용매에 분산되어 있는 슬러리를 집전체에 도포하고 건조 및 압연(pressing)하여 제조된다. The lithium secondary battery has a structure in which an electrolyte including a lithium salt is impregnated in an electrode assembly having a porous separator interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material on an electrode current collector, And a slurry in which a conductive material is dispersed in a solvent, onto a current collector, followed by drying and pressing.

또한, 리튬 이차전지의 기본적인 성능 특성들인 용량, 출력 및 수명은 음극 재료에 의해서 크게 영향을 받는다. 전지의 성능 극대화를 위해 음극 활물질은 전기화학반응 전위가 리튬 금속에 근접해야 하고, 리튬이온과의 반응 가역성이 높아야 하고, 활물질내에서의 리튬 이온의 확산 속도가 빨라야 하는 등의 조건이 요구되는데, 이러한 요구에 부합되는 물질로서 흑연이 많이 사용되고 있다.Further, the basic performance characteristics of the lithium secondary battery, such as capacity, output, and lifetime, are greatly affected by the negative electrode material. In order to maximize the performance of the battery, the negative electrode active material is required to have an electrochemical reaction potential close to lithium metal, high reactivity with lithium ions, and high diffusion rate of lithium ions in the active material. Graphite is widely used as a material meeting these requirements.

최근, 음극은 고용량화 및 고밀도화를 위해 면적이 넓고 두꺼워지는 추세이고, 음극 활물질층의 중량, 두께 등을 증가시켜 고로딩화를 적용하고 있으나, 전지의 출력 특성이 저하되는 문제점이 있다.In recent years, the negative electrode has a tendency to have a large area and a large area for high capacity and high density, and the weight, thickness and the like of the negative electrode active material layer are increased to apply the high loading.

이를 위하여 음극 활물질층에 도전재의 함량을 증가시키는 시도를 하고 있으나, 이 경우 활물질의 함량이 감소되어 오히려 음극의 용량을 저하시키는 한계가 발생하였다.For this purpose, an attempt has been made to increase the content of the conductive material in the anode active material layer. However, in this case, the content of the active material is decreased, which causes a limit to lower the capacity of the cathode.

따라서, 고로딩의 음극 활물질층을 형성함에도 출력 특성을 개선시킬 수 있는 음극의 개발이 여전히 요구되고 있다.Therefore, development of a negative electrode capable of improving the output characteristic even when the negative active material layer of the high loading is formed is still required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 음극 활물질층의 로딩량을 증가시킴에도 출력 특성이 개선될 수 있는 음극을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a negative electrode in which output characteristics can be improved even when the loading amount of the negative electrode active material layer is increased.

본 발명의 다른 목적은 상기 음극을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing the negative electrode.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 음극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a lithium secondary battery including the negative electrode.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,

음극용 집전체; 및 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 이중층 구조의 활물질층을 포함하고,Collector for negative electrode; And a double-layered active material layer disposed on at least one surface of the current collector for a negative electrode,

상기 활물질층이 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층으로 이루어지고, Wherein the active material layer comprises a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative current collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer,

상기 상부 활물질층이 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하고,Wherein the upper active material layer comprises an upper active material, an upper binder, and an upper thickener,

상기 하부 활물질층이 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하되,Wherein the lower active material layer includes a lower active material, a lower binder, and a lower thickener,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 포함하고,When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1, or ii) the lower conductive material further includes a lower conductive material,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 포함하는 음극이 제공된다. When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, The weight Wb of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies the condition of Wb / Wt? 0.9, or ii) only the upper active material layer is provided with the cathode including the upper conductive material.

상기 상부 활물질 및 상기 하부 활물질이 각각 독립적으로 인조 흑연 및 천연 흑연 중 1종 이상일 수 있다. The upper active material and the lower active material may be independently at least one of artificial graphite and natural graphite.

상기 상부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연이고, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99일 수 있다. The upper active material may be artificial graphite and natural graphite, and the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite may be from 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99.

상기 하부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연이고, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99일 수 있다.The lower active material is artificial graphite and natural graphite, and the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite may be from 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99.

본 발명의 다른 측면에 따르면, According to another aspect of the present invention,

음극용 집전체; 및 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 이중층 구조의 활물질층을 포함하는 음극의 제조방법으로서, Collector for negative electrode; And a double-layered active material layer disposed on at least one surface of the current collector for a negative electrode,

(i) 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하는 상부 활물질층 조성물과, 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하는 하부 활물질층 조성물을 준비하는 단계;(i) an upper active material layer composition including an upper active material, an upper binder, and an upper thickener, and a lower active material layer composition including a lower active material, a lower binder, and a lower thickener;

(ii) 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하는 단계;(ii) measuring a powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material with respect to the powder resistivity Rt of the upper active material;

(iiia) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 추가하는 단계;(ii) when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is not less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight Adding a lower conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1; or ii) adding a lower conductive material to only the lower active material layer;

(iiib) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 더 추가하는 단계;(ii) the weight (Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight of the lower conductive material further included in the lower active material layer when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is less than 0.98 Adding an upper conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb is Wb / Wt? 0.9; or ii) adding an upper conductive material to only the upper active material layer;

(iv) 상기 (iiia) 단계 또는 상기 (iiib) 단계에서 얻어진 상부 활물질층 조성물 및 하부 활물질층 조성물을 분산매로 분산시켜 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리를 준비하는 단계; 및(iv) preparing an upper active material layer slurry and a lower active material layer slurry by dispersing the composition of the upper active material layer and the lower active material layer obtained in the step (iia) or (iiib) in a dispersion medium; And

(v) 상기 하부 활물질층 슬러리 및 상기 상부 활물질층 슬러리를 이용하여, 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층을 형성하는 단계;를 포함하는 음극의 제조방법이 제공된다. (v) forming a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer, using the slurry of the lower active material layer and the slurry of the upper active material layer; A method for manufacturing a negative electrode comprising:

상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가,Wherein the forming of the lower active material layer and the upper active material layer comprises:

상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 완전히 도포하고, 상기 완전히 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리를 도포하고, 건조하는 단계를 포함할 수 있다. Completely applying the slurry of the lower active material layer to at least one surface of the negative current collector, applying the slurry of the upper active material layer to the slurry of the completely coated lower active material layer, and drying the slurry.

상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가,Wherein the forming of the lower active material layer and the upper active material layer comprises:

상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 도포하고, 동시에 상기 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리도 도포하고, 건조는 단계를 포함할 수 있다.Applying the slurry of the lower active material layer to at least one surface of the negative current collector and simultaneously applying the slurry of the upper active material layer to the slurry of the applied lower active material layer and drying.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 음극을 포함하는 리튬 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including the negative electrode.

본 발명에 따르면, 이중층 구조의 음극에서 전기전도성의 개선이 필요한 영역에 선택적으로 도전재의 함량을 조절하여 이차전지의 출력 특성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 전기 전도성이 특히 필요한 층에 선택적으로 도전재의 함량을 증량하고, 반대로 전기 전도성이 크게 필요하지 않은 층에는 선택적으로 도전재의 함량을 감량하여, 과량의 도전재를 적용함에 따른 활물질 감량으로 인한 이차전지의 용량 저하의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 단일층 구조의 음극과 대비하여 보다 적은 도전재의 증량으로 출력 특성을 유사수준으로 향상시킬 수 있어 출력특성 개선을 위한 용량 감소를 최소화 할 수 있다. 이와 같이 도전재의 함량을 각 활물질층의 전도성 상태에 따라 맞춤형으로 제어하여 얻어진 이중층 구조의 음극을 이차전지에 적용하게 되면, 용량, 수명, 출력 등의 전지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the output characteristics of the secondary battery can be improved by selectively controlling the content of the conductive material in a region where improvement in electrical conductivity is required in a cathode having a double-layer structure. Specifically, it is possible to selectively increase the content of the conductive material in the layer in which the electrical conductivity is particularly required, and conversely, to reduce the amount of the conductive material selectively in the layer where the electrical conductivity is not greatly required, The problem of capacity reduction of the secondary battery can be prevented. In addition, the output characteristic can be improved to a similar level by increasing the amount of the smaller amount of the conductive material as compared with the cathode of the single layer structure, so that the capacity reduction for improving the output characteristic can be minimized. When the anode of the double-layer structure obtained by controlling the content of the conductive material in a customized manner in accordance with the conductive state of each active material layer is applied to the secondary battery, battery performance such as capacity, life, output, and the like can be further improved.

이하, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.Hereinafter, the terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately define the concept of the term in order to describe its own invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따르면,According to an aspect of the present invention,

음극용 집전체; 및 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 이중층 구조의 활물질층을 포함하고,Collector for negative electrode; And a double-layered active material layer disposed on at least one surface of the current collector for a negative electrode,

상기 활물질층이 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층으로 이루어지고, Wherein the active material layer comprises a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative current collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer,

상기 상부 활물질층이 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하고,Wherein the upper active material layer comprises an upper active material, an upper binder, and an upper thickener,

상기 하부 활물질층이 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하되,Wherein the lower active material layer includes a lower active material, a lower binder, and a lower thickener,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 포함하고,When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1, or ii) the lower conductive material further includes a lower conductive material,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 포함하는 음극이 제공된다. When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, The weight Wb of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies the condition of Wb / Wt? 0.9, or ii) only the upper active material layer is provided with the cathode including the upper conductive material.

본 발명에서, 활물질의 분체저항은 실험규격 ASTM D257에 따라 시료량 4g, 밀도 1.75g/cc의 조건에서 압축하면서 측정된 값이다. In the present invention, the powder resistance of the active material is a value measured while being compressed under the conditions of a sample amount of 4 g and a density of 1.75 g / cc according to an experimental standard ASTM D257.

본 발명에서, 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 0.98을 기준으로 상부 활물질층과 하부 활물질층에서 도전재를 구성을 구분하고 있다.In the present invention, when the powder resistivity (Rb / Rt) of the powder resistivity (Rb) of the lower active material to the powder resistivity (Rt) of the upper active material is 0.98, .

실제로 전극의 전기적 저항이 전지 저항에 영향을 줄 수 있는 저항 구성요소에는 상기의 전극 코팅층(즉, 활물질층)의 저항 외에, 전극 코팅층/집전체 간의 계면저항의 항목도 포함될 수 있다. 상부 활물질층 역시 하부 활물질층에 위치한 하부 활물질층/집전체 계면을 통해 전자가 전달되기 때문에 상부 활물질층의 저항은 하부 활물질층의 저항뿐만 아니라., 하부 활물질층/집전체 간의 계면저항에 의해서도 영향을 받을 수 밖에 없다. 따라서, 상부 활물질층과 하부 활물질층의 저항이 유사한 수준이라면, 하부 활물질층의 저항이 상부 활물질층의 저항 보다 다소 작은 값을 갖는 경우 (즉, 하부 활물질층의 전도성이 다소 우수한 경우) 그 외의 경우와 비교하여 더욱 더 우수한 전지 성능을 발휘할 수 있다.In fact, the resistance component of the electrode that can affect the battery resistance may include the resistance of the electrode coating layer (i.e., the active material layer), and the item of the interface resistance between the electrode coating layer / current collector. Since the upper active material layer also transfers electrons through the lower active material layer / current collector interface located in the lower active material layer, the resistance of the upper active material layer is influenced not only by the resistance of the lower active material layer but also by the interface resistance between the lower active material layer / I can not help but receive. Therefore, if the resistance of the lower active material layer is somewhat smaller than that of the upper active material layer (that is, the conductivity of the lower active material layer is somewhat superior) if the resistances of the upper active material layer and the lower active material layer are similar, The battery performance can be further improved as compared with the conventional battery.

또한, 본 발명에서는 상부 활물질층과 하부 활물질층의 저항의 비교를 상부 활물질층과 하부 활물질층에 각각 포함되는 상부 활물질의 분체저항과 하부 활물질의 분체저항의 값을 측정하여 판단한다. 이는 활물질층에 포함되는 바인더와 증점제는 건조 과정에서 이동(migration)하게 되면서 실제로 투입한 양과는 다르게, 다른 위치에 존재하게 될 가능성이 있다. 그 결과, 전극의 설계 단계에서, 또는 전극의 제조 후에도 어떤 활물질층층의 저항이 더 크고 작은지를 비교하기가 용이하지 않다. 더욱이 공정 조건(특히 건조 조건)에 따라서 바인더와 증점제의 이동 정도가 크게 다르기 때문에 활물질층의 저항 정도를 판단하기가 특히나 어렵다. 따라서, 상부 활물질의 분체저항과 하부 활물질의 분체저항의 값을 기준으로 한 분체저항비를 이용하여 제조 후의 전극 활물질층의 도전성을 예측하여, 전기 전도성이 특히 필요한 층에 선택적으로 도전재의 함량을 증량하고, 반대로 전기 전도성이 크게 필요하지 않은 층에는 선택적으로 도전재의 함량을 감량하여, 과량의 도전재를 적용함에 따른 활물질 감량으로 인한 이차전지의 용량 저하의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 단일층 구조의 음극과 대비하여 보다 적은 도전재의 증량으로 출력 특성을 유사수준으로 향상시킬 수 있어 출력특성 개선을 위한 용량 감소를 최소화 할 수 있다. 이와 같이 도전재의 함량을 각 활물질층의 전도성 상태에 따라 맞춤형으로 제어하여 얻어진 이중층 구조의 음극을 이차전지에 적용하게 되면, 용량, 수명, 출력 등의 전지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. Also, in the present invention, the resistance of the upper active material layer and the lower active material layer is measured by measuring the powder resistance of the upper active material and the powder resistance of the lower active material, which are included in the upper active material layer and the lower active material layer, respectively. This is because the binder and the thickener included in the active material layer may migrate in the drying process and may exist at different positions, unlike the amount actually injected. As a result, it is not easy to compare which resistance of the active material layer is larger or smaller in the design stage of the electrode or after the production of the electrode. Furthermore, since the degree of migration of the binder and the thickener varies greatly depending on processing conditions (particularly, drying conditions), it is particularly difficult to determine the degree of resistance of the active material layer. Therefore, by using the powder resistance ratio based on the powder resistance of the upper active material and the powder resistance of the lower active material, the conductivity of the electrode active material layer after the production is predicted, and the content of the conductive material is selectively increased On the contrary, the conductive material may be selectively reduced in the layer which does not require a large amount of electrical conductivity, and the problem of capacity reduction of the secondary battery due to the reduction of the active material due to application of the excessive amount of the conductive material may be prevented. In addition, the output characteristic can be improved to a similar level by increasing the amount of the smaller amount of the conductive material as compared with the cathode of the single layer structure, so that the capacity reduction for improving the output characteristic can be minimized. When the anode of the double-layer structure obtained by controlling the content of the conductive material in a customized manner in accordance with the conductive state of each active material layer is applied to the secondary battery, battery performance such as capacity, life, output, and the like can be further improved.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 활물질 및 상기 하부 활물질이 각각 독립적으로 인조 흑연 및 천연 흑연 중 1종 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the upper active material and the lower active material may each independently be at least one of artificial graphite and natural graphite.

인조 흑연은 일반적으로 콜타르, 콜타르 피치(coal tar pitch) 및 석유계 중질류 등의 원료를 2,500℃ 이상으로 탄화시켜 제조되며, 이러한 흑연화 이후에 분쇄 및 2차 입자 형성과 같은 입자도 조정을 거쳐 음극 활물질로서 사용된다. 인조 흑연의 경우 결정이 입자 내에서 랜덤하게 분포되어 있으며, 천연 흑연에 비해 구형화도가 낮고 다소 뾰족한 형상을 갖는다.Artificial graphite is generally produced by carbonizing raw materials such as coal tar, coal tar pitch, and petroleum based heavy metals at a temperature higher than 2,500 ° C. After the graphitization, particles such as pulverization and secondary particle formation are subjected to adjustment And is used as a negative electrode active material. In the case of artificial graphite, the crystals are randomly distributed in the particles and have a sphericity lower than that of natural graphite and have a somewhat sharp shape.

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 인조 흑연은 상업적으로 많이 사용되고 있는 MCMB(mesophase carbon microbeads), MPCF(mesophase pitch-based carbon fiber), 블록 형태로 흑연화된 인조 흑연, 분체 형태로 흑연화된 인조 흑연 등이 있으며, 구형도가 0.91 이하, 바람직하게는 0.6 내지 0.91, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.9인 인조 흑연이 바람직하다. The artificial graphite used in one embodiment of the present invention is commercially available mesophase carbon microbeads (MCMB), mesophase pitch-based carbon fiber (MPCF), graphite artificial graphite in block form, artificial graphite in powder form Graphite, etc., and artificial graphite having a sphericity of 0.91 or less, preferably 0.6 to 0.91, more preferably 0.7 to 0.9, is preferable.

또한, 상기 인조 흑연은 5 내지 30㎛, 바람직하게는 10 내지 25㎛의 입경을 가질 수 있다.The artificial graphite may have a particle diameter of 5 to 30 탆, preferably 10 to 25 탆.

상기 천연 흑연은 일반적으로 가공되기 이전에는 판상의 응집체로 되어 있으며, 판상의 입자는 전극 제조를 위한 활물질로 사용되기 위해서 입자 분쇄 및 재조립 과정 등의 후처리 가공을 통해 매끈한 표면을 갖는 구형 형태로 제조된다.The natural graphite is generally in the form of a plate-like agglomerate before being processed. In order to be used as an active material for electrode production, the plate-like particles are subjected to a post-treatment such as particle grinding and reassembling to form a spherical shape having a smooth surface .

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 천연 흑연은 구형도가 0.91 초과 및 0.97 이하, 바람직하게는 0.93 내지 0.97, 더욱 바람직하게는 0.94 내지 0.96인 것이 바람직하다.The natural graphite used in one embodiment of the present invention preferably has a sphericity of more than 0.91 and less than 0.97, preferably 0.93 to 0.97, more preferably 0.94 to 0.96.

또한, 상기 천연 흑연은 5 내지 30㎛, 바람직하게는 10 내지 25㎛의 입경을 가질 수 있다.The natural graphite may have a particle diameter of 5 to 30 占 퐉, preferably 10 to 25 占 퐉.

상기 상부 활물질 및 하부 활물질은 각각 독립적으로 인조 흑연, 천연 흑연, 또는 인조 흑연 및 천연 흑연의 혼합물일 수 있다. The upper active material and the lower active material may each independently be artificial graphite, natural graphite, or a mixture of artificial graphite and natural graphite.

상기 상부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연의 혼합물인 경우에, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99, 상세하게는 9.7 : 0.3 내지 7:3일 수 있다. 이러한 중량비 범위를 만족하는 경우에 보다 우수한 출력을 나타낼 수 있다.When the upper active material is a mixture of artificial graphite and natural graphite, the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite may be 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99, specifically 9.7: 0.3 to 7: 3. When the weight ratio range is satisfied, a better output can be obtained.

또한, 상기 하부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연의 혼합물인 경우에, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99 상세하게는 9.5 : 0.5 내지 내지 6 : 4일 수 있다. 이러한 중량비 범위를 만족하는 경우에 동일 도전함량으로 보다 우수한 출력을 나타낼 수 있다.When the lower active material is a mixture of artificial graphite and natural graphite, the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite may be from 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99, more specifically from 9.5: 0.5 to 6: 4. When such a weight ratio range is satisfied, a better output can be exhibited with the same conductive content.

본 발명의 일 실시형태에서, 이중층 구조의 음극 활물질층의 전체 두께는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 40 내지 300㎛일 수 있으며, 상부 활물질층과 하부 활물질층은 각각 8 내지 240㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the total thickness of the double-layered negative electrode active material layer is not particularly limited. For example, 40 to 300 mu m, and the upper active material layer and the lower active material layer may each have a thickness ranging from 8 to 240 mu m.

이때, 상부 활물질층의 두께가 전체 활물질층 두께의 20% 이상일 때, 리튬 이온 확산 속도의 개선 효과가 있다. 상부 활물질층의 두께가 20% 미만일 경우, 전극 표면에서의 공극이 부족해지므로 리튬 이온 확산 속도 개선을 기대하기 어렵다. At this time, when the thickness of the upper active material layer is 20% or more of the thickness of the entire active material layer, the lithium ion diffusion rate is improved. When the thickness of the upper active material layer is less than 20%, it is difficult to expect an improvement in the lithium ion diffusion rate because voids on the electrode surface become insufficient.

본 발명의 다른 일 실시형태는 음극용 집전체의 적어도 일면에 활물질층이 상부 활물질층 및 하부 활물질층의 이중층 구조로 형성되어 있는 음극의 제조방법에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a negative electrode in which an active material layer is formed on at least one surface of a current collector for a negative electrode in a bilayer structure of an upper active material layer and a lower active material layer.

본 발명의 일 실시형태에 따른 음극의 제조방법은 하기의 단계들을 포함한다:A method of manufacturing a cathode according to an embodiment of the present invention includes the following steps:

(i) 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하는 상부 활물질층 조성물과, 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하는 하부 활물질층 조성물을 준비하는 단계;(i) an upper active material layer composition including an upper active material, an upper binder, and an upper thickener, and a lower active material layer composition including a lower active material, a lower binder, and a lower thickener;

(ii) 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하는 단계;(ii) measuring a powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material with respect to the powder resistivity Rt of the upper active material;

(iiia) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 추가하는 단계;(ii) when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is not less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight Adding a lower conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1; or ii) adding a lower conductive material to only the lower active material layer;

(iiib) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 더 추가하는 단계;(ii) the weight (Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight of the lower conductive material further included in the lower active material layer when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is less than 0.98 Adding an upper conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb is Wb / Wt? 0.9; or ii) adding an upper conductive material to only the upper active material layer;

(iv) 상기 (iiia) 단계 또는 상기 (iiib) 단계에서 얻어진 상부 활물질층 조성물 및 하부 활물질층 조성물을 분산매로 분산시켜 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리를 준비하는 단계; 및(iv) preparing an upper active material layer slurry and a lower active material layer slurry by dispersing the composition of the upper active material layer and the lower active material layer obtained in the step (iia) or (iiib) in a dispersion medium; And

(v) 상기 하부 활물질층 슬러리 및 상기 상부 활물질층 슬러리를 이용하여, 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층을 형성하는 단계.(v) forming a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer, using the slurry of the lower active material layer and the slurry of the upper active material layer; .

본 발명의 일 실시형태에 따른 방법에서, 활물질층을 형성하는 기재로 사용되는 음극용 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.In the method according to the embodiment of the present invention, the collector for a negative electrode used as a base for forming the active material layer is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, The surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel may be surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, and aluminum-cadmium alloy may be used.

상기 집전체의 두께는 특별히 제한되지는 않으나, 통상적으로 적용되는 3 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.The thickness of the current collector is not particularly limited, but may have a thickness of 3 to 500 [mu] m which is usually applied.

본 발명의 일 실시형태에 따른 방법에 따르면, According to a method according to an embodiment of the present invention,

최종 이중층의 음극 활물질층을 형성하는데 사용할 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리의 조성, 특히 각 슬러리 내의 도전재의 함량을 결정하기 위해서, 먼저 도전재를 제외한 상부 활물질과 하부 활물질의 종류와 함량이 결정되어야 한다.In order to determine the composition of the upper active material layer slurry and the lower active material layer slurry to be used for forming the final double-layered negative electrode active material layer, in particular, the content of the conductive material in each slurry, the kind and content of the upper and lower active materials, .

이후, 결정된 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하는 단계를 거친 후,Thereafter, the powder resistivity ratio Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the determined powder resistivity Rt of the upper active material is measured,

상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우에는, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 추가하게 된다.(Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight Wb (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer, when the measured powder resistivity Rb / Rt is 0.98 or more, ) Is added to the lower conductive material so as to satisfy the condition of Wb / Wt &gt; = 1.1, or ii) only the lower conductive material is added to the lower active material layer.

이와 달리, 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우에는, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 더 추가하게 된다.Alternatively, when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is less than 0.98, it is preferable that i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight Wt of the lower conductive material further included in the lower active material layer The upper conductive material and the lower conductive material are added so as to satisfy the condition that the weight Wb is Wb / Wt? 0.9, or ii) only the upper conductive material is added to the upper active material layer.

이렇게 상기 단계 (i), (ii), 내지 (iiia) 단계 또는 상기 (iiib) 단계에서 얻어진 상부 활물질층 조성물 및 하부 활물질층 조성물을 분산매로 분산시켜 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리를 준비한다. The upper active material layer composition and the lower active material layer composition obtained in step (i), (ii), (ii), or (ii) above are dispersed in a dispersion medium to prepare an upper active material layer slurry and a lower active material layer slurry .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 활물질층을 형성하는 단계와 상부 활물질층을 형성하는 단계는 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of forming the lower active material layer and the step of forming the upper active material layer may be performed sequentially or simultaneously.

즉, 상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가, 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 완전히 도포하고, 상기 완전히 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리를 도포하고, 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가, 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 도포하고, 동시에 상기 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리도 도포하고, 건조는 단계를 포함할 수도 있다.That is, the step of forming the lower active material layer and the upper active material layer may be performed by completely applying the slurry of the lower active material layer to at least one surface of the negative electrode current collector and spraying the slurry of the upper active material layer And then drying it. The forming of the lower active material layer and the upper active material layer may be performed by coating the lower active material layer slurry on at least one surface of the negative current collector and simultaneously coating the upper active material layer slurry on the applied lower active material layer slurry Applying, and drying may include steps.

상세하게는, 집전체상에 하부 코팅층-형성 슬러리를 먼저 코팅 및 건조한 후 그 위에 상부 코팅층-형성 슬러리를 코팅 및 건조하여 상부 코팅층 및 하부 코팅층을 순차적으로 형성하거나, 이중 슬롯 다이(double slot die) 등의 장치를 이용해 두 종류의 슬러리를 동시에 코팅하고 건조시켜 상/하부 코팅층을 한번에 형성할 수 있다.Specifically, the lower coating layer-forming slurry is first coated and dried on the current collector, and then the upper coating layer and the lower coating layer are sequentially formed by coating and drying the upper coating layer-forming slurry on the current collector, or a double slot die, Or the like to simultaneously coat the two types of slurry and dry them to form an upper / lower coating layer at a time.

상기 코팅 방법은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 슬롯 다이를 이용한 코팅법이 사용될 수도 있고, 그 이외에도 메이어 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 침지 코팅법, 분무 코팅법 등이 사용될 수 있다. The coating method is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the art. For example, a coating method using a slot die may be used, or a Meyer bar coating method, a gravure coating method, an immersion coating method, a spray coating method, and the like may be used.

상기 바인더로는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HEP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 스티렌 부티렌 고무(SBR), 불소 고무, 다양한 공중합체 등의 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다. Examples of the binder include polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HEP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, styrene butylene rubber (SBR) , Various copolymers, and the like can be used.

상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 아세톤, 물 등을 사용할 수 있다.As the solvent, N-methylpyrrolidone, acetone, water and the like can be used.

상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, panes black, lamp black, Carbon black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum and nickel powder; Conductive whiskers 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.

또한, 상기 증점제로는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC), 카복시에틸 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈 등이 사용될 수 있다. As the thickening agent, carboxymethyl cellulose (CMC), carboxyethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone and the like may be used.

상기 단계 (v)에서는 각각의 슬러리를 코팅 및 건조하여 얻어진 상부 코팅층과 하부 코팅층을 압연시킨다. 압연은 롤 프레싱(roll pressing)와 같이 당업 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 수행될 수 있으며, 예컨대, 1 내지 20 MPa의 압력 및 15 내지 30℃의 온도에서 수행될 수 있다. In the step (v), the upper and lower coating layers obtained by coating and drying the respective slurries are rolled. Rolling may be performed by a method commonly used in the art, such as roll pressing, and may be performed at a pressure of, for example, 1 to 20 MPa and a temperature of 15 to 30 캜.

본 발명에서는 상부 코팅층 및 하부 코팅층을 동시에, 즉 한번에 압연시킬 수 있다.In the present invention, the upper coating layer and the lower coating layer can be rolled simultaneously, that is, at one time.

통상적으로 다층 활물질층을 형성하는 경우, 먼저 하부 활물질층 슬러리를 코팅, 건조 및 압연의 순서로 수행하여 하부 활물질층을 형성한 후, 그 위에 다시 상부 활물질층 슬러리를 코팅, 건조 및 압연의 순서로 수행하여 이증층의 활물질층을 형성하는 방식으로 각 층에 대해서 별도의 압연 과정을 수행하지만, 본 발명에서는 상부층 슬러리 및 하부층 슬러리의 코팅 및 건조 공정을 동시에 또는 순차적으로 수행한 후, 압연 과정은 한번만 진행할 수 있다. In the case of forming a multi-layered active material layer, first, the lower active material layer slurry is coated, dried and rolled in order to form a lower active material layer, then the upper active material layer slurry is coated thereon, followed by drying and rolling A separate rolling process is performed on each layer in the manner of forming the active material layer of the quench layer. However, in the present invention, the coating and drying process of the upper layer slurry and the lower layer slurry are performed simultaneously or sequentially, You can proceed.

본 발명의 또 다른 일 실시형태는 상기와 같이 제조된 음극을 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 리튬 이차전지는 양극, 상술한 바와 같은 음극, 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체에 리튬염 함유 전해질을 주입하여 제조될 수 있다.Another embodiment of the present invention relates to a lithium secondary battery including the negative electrode prepared as described above. Specifically, the lithium secondary battery can be manufactured by injecting a lithium salt-containing electrolyte into an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode as described above, and a separator interposed therebetween.

상기 양극은 양극 활물질, 도전재, 바인더 및 용매를 혼합하여 슬러리를 제조한 후 이를 금속 집전체에 직접 코팅하거나, 별도의 지지체 상에 캐스팅하고 이 지지체로부터 박리시킨 양극 활물질 필름을 금속 집전체에 라미네이션하여 양극을 제조할 수 있다.  The positive electrode may be prepared by mixing a positive electrode active material, a conductive material, a binder and a solvent to prepare a slurry, coating the resultant directly on the metal current collector, casting the same on a separate support, and peeling the positive electrode active material film from the support, Whereby a positive electrode can be manufactured.

양극에 사용되는 활물질로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4 및 LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0≤x<0.5, 0≤y<0.5, 0≤z<0.5, 0<x+y+z≤1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.As the active material used for the anode is LiCoO 2, LiNiO 2, LiMn 2 O 4, LiCoPO 4, LiFePO 4 , and LiNi 1-xyz Co x M1 y M2 z O 2 (M1 and M2 are independently selected from Al, Ni each other, Co, X, y and z are independently selected from the group consisting of Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Mo, y <0.5, 0? z <0.5, 0 <x + y + z? 1), or a mixture of two or more thereof.

한편, 도전재, 바인더 및 용매는 상기 음극 제조시에 사용된 것과 동일하게 사용될 수 있다.On the other hand, the conductive material, the binder and the solvent may be used in the same manner as used in the production of the negative electrode.

상기 세퍼레이터는 종래 세퍼레이터로 사용되는 통상적인 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있다. 또한, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. 상기 세퍼레이터는 세퍼레이터 표면에 세라믹 물질이 얇게 코팅된 안정성 강화 세퍼레이터(SRS, safety reinforced separator)을 포함할 수 있다. 이외에도 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The separator is a conventional porous polymer film used as a conventional separator, for example, a polyolefin-based polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene / butene copolymer, an ethylene / hexene copolymer, and an ethylene / methacrylate copolymer The prepared porous polymer film can be used singly or in a laminated form. Further, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength can be used. The separator may include a safety reinforced separator (SRS) on the surface of which a ceramic material is thinly coated. In addition, nonwoven fabrics made of conventional porous nonwoven fabrics such as high melting point glass fibers, polyethylene terephthalate fibers and the like can be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 전해액은 전해질로서 리튬염 및 이를 용해시키기 위한 유기용매를 포함한다. The electrolytic solution includes a lithium salt as an electrolyte and an organic solvent for dissolving the lithium salt.

상기 리튬염은 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용할 수 있다. For example, the anion of the lithium salt may be an anion of F - , Cl - , I - , NO 3 - , N (CN) 2 - , and the like as the anion of the lithium salt. BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3 ) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, ( CF 3 SO 2) 2 CH - , (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - can be used.

상기 전해액에 포함되는 유기 용매로는 통상적으로 사용되는 것들이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 대표적으로 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 디메틸술폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 비닐렌카보네이트, 술포란, 감마-부티로락톤, 프로필렌설파이트 및 테트라하이드로퓨란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. The organic solvent contained in the electrolytic solution may be any organic solvent as long as it is ordinarily used. Examples of the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethyl sulfoxide At least one member selected from the group consisting of acetone, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, vinylene carbonate, sulfolane, gamma-butyrolactone, propylene sulfite and tetrahydrofuran can be used.

특히, 상기 카보네이트계 유기 용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트는 고점도의 유기 용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다. In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, can be preferably used because they have high permittivity as a high-viscosity organic solvent and dissociate the lithium salt in the electrolyte well. To such a cyclic carbonate, dimethyl carbonate and diethyl When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate such as carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a high electric conductivity can be prepared, and thus it can be more preferably used.

선택적으로, 본 발명에 따라 저장되는 전해액은 통상의 전해액에 포함되는 과충전 방지제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다. Alternatively, the electrolytic solution stored in accordance with the present invention may further include an additive such as an overcharge inhibitor or the like contained in an ordinary electrolytic solution.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지는 양극과 음극 사이에 세퍼레이터를 배치하여 전극 조립체를 형성하고, 상기 전극 조립체를 예를 들어, 파우치, 원통형 전지 케이스 또는 각형 전지 케이스에 넣은 다음, 전해질을 주입하면 이차전지가 완성될 수 있다. 또는 상기 전극 조립체를 적층한 다음, 이를 전해액에 함침시키고, 얻어진 결과물을 전지 케이스에 넣어 밀봉하면 리튬 이차전지가 완성될 수 있다.A lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a separator disposed between a cathode and an anode to form an electrode assembly, and the electrode assembly is inserted into, for example, a pouch, a cylindrical battery case or a rectangular battery case, The secondary battery can be completed. Alternatively, the electrode assembly may be laminated, impregnated with the electrolytic solution, and the resultant may be sealed in a battery case to complete the lithium secondary battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리튬 이차전지는 스택형, 권취형, 스택 앤 폴딩형 또는 케이블형일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the lithium secondary battery may be a stacked type, a wound type, a stacked and folded type, or a cable type.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀들을 포함하는 중대형 전지모듈에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 중대형 디바이스의 바람직한 예로는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전력 저장용 시스템 등을 들 수 있으며, 특히 고출력이 요구되는 영역인 하이브리드 전기자동차 및 신재생 에너지 저장용 배터리 등에 유용하게 사용될 수 있다. The lithium secondary battery according to the present invention can be used not only in a battery cell used as a power source of a small device but also as a unit cell in a middle- or large-sized battery module including a plurality of battery cells. Preferred examples of the middle- or large-sized device include an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a power storage system, and the like, and particularly to a hybrid electric vehicle and a battery for storing a renewable energy Lt; / RTI &gt;

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

실시예 1: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 1: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

<음극의 제조>&Lt; Preparation of negative electrode &

음극 활물질로 평균 구형화도가 0.95인 천연 흑연과 평균 구형화도가 0.9인 분체 형태로 흑연화된 인조 흑연, 도전재로 카본 블랙(carbon black), 바인더로 스티렌부타디엔 러버(SBR), 증점제로 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 분산매로 물을 준비하였다.The anode active material was made of natural graphite having an average sphericity of 0.95 and graphite artificial graphite in powder form having an average sphericity of 0.9, carbon black as a conductive material, styrene butadiene rubber (SBR) as a binder, carboxymethyl Cellulose (CMC), and water as a dispersion medium.

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였다.The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured.

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절하였고, 그 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, The weight of each conductive material was adjusted so as to satisfy the condition that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer was Wb / Wt ≥ 1.1. The results are shown in Table 1.

다른 증점제 및 바인더의 조성도 표 1에 따라서 조절하고, 이들 상부 활물질층 및 하부 활물질층에서 활물질, 도전재, 증점제, 바인더를 분산매에 넣고 교반하여 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리를 준비하였다. 이때 각 슬러리의 고형분은 46 중량%였다.The composition of the other thickener and the binder was also adjusted according to Table 1, and the active material, conductive material, thickener, and binder were mixed in the dispersion medium in the upper active material layer and the lower active material layer and stirred to prepare an upper active material layer slurry and a lower active material layer slurry. At this time, the solid content of each slurry was 46 wt%.

이중 슬롯 다이를 이용하여, 두께가 10㎛의 음극 집전체인 구리(Cu) 박막의 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 코팅하고, 이어서, 상기 하부 활물질층 슬러리 위에 상기 상부 활물질층 슬러리를 코팅하고, 100℃에서 3분 동안 건조하여, 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하였다.The slurry of the lower active material layer was coated on one surface of a copper (Cu) thin film having a thickness of 10 m using a double slot die, then the slurry of the upper active material layer was coated on the lower active material layer slurry, And dried at 100 DEG C for 3 minutes to form a lower active material layer and an upper active material layer.

이렇게 형성된 상부 및 하부 활물질층을 동시에 롤 프레싱(roll pressing) 방식으로 압연하여, 80㎛ 두께의 상/하부의 이중층 구조의 활물질층을 구비한 음극을 제조하였다.The upper and lower active material layers thus formed were simultaneously rolled by a roll pressing method to prepare a negative electrode having an active material layer of an upper / lower double layer structure with a thickness of 80 mu m.

이때, 음극의 전체 로딩량 및 각 활물질층의 로딩양, 제조된 음극의 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 전체 조성비는 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the total loading of the negative electrode, the loading amount of each active material layer, the active material of the negative electrode, the conductive material, the thickener, and the total composition ratio of the binder.

<양극의 제조>&Lt; Preparation of positive electrode &

양극 활물질로서 Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2(NCM-523), 도전재로 카본블랙(carbon black) 및 바인더로 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)를 96:2:2의 중량비로 용매인 N-메틸피롤리돈(NMP)에 첨가하여, 양극활물질 슬러리를 준비하였다. 상기 슬러리를 두께 15㎛의 알루미늄 집전체의 일면에 코팅하고, 상기 음극과 동일한 조건으로 건조 및 압연을 수행하여 양극을 제조하였다. 이때, 양극활물질층의 건조 중량기준으로 로딩양은 29.2 mg/cm2이었다.(Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 ) O 2 (NCM-523) as a positive electrode active material, carbon black as a conductive material and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder in a weight ratio of 96: 2: 2 Methylpyrrolidone (NMP) to prepare a cathode active material slurry. The slurry was coated on one side of an aluminum current collector having a thickness of 15 탆 and dried and rolled under the same conditions as the negative electrode to prepare a positive electrode. At this time, the loading amount based on the dry weight of the positive electrode active material layer was 29.2 mg / cm 2 .

<리튬 이차전지의 제조>&Lt; Production of lithium secondary battery >

에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 디에틸 카보네이트(DEC)를 3:3:4(부피비)의 조성으로 혼합된 유기 용매에 LiPF6를 1.0M의 농도가 되도록 용해시켜 비수성 전해액을 제조하였다. LiPF 6 was dissolved in an organic solvent mixed with ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and diethyl carbonate (DEC) in a composition of 3: 3: 4 (volume ratio) so as to have a concentration of 1.0 M to prepare a nonaqueous electrolytic solution .

상기에서 제조된 양극과 음극 사이에 폴리올레핀 세퍼레이터를 개재시킨 후, 상기 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다.After the polyolefin separator was interposed between the positive electrode and the negative electrode prepared above, the electrolyte was injected to prepare a lithium secondary battery.

실시예 2: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 2: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer was Wb / Wt? 0.9 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 3: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 3: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer satisfies Wb / Wt ≥ 1.1 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 4: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 4: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer satisfies Wb / Wt ≥ 1.1 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 5: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 5: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer was Wb / Wt? 0.9 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 6: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 6: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer satisfies Wb / Wt ≥ 1.1 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 7: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 7: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer satisfies Wb / Wt ≥ 1.1 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

실시예 8: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Example 8: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

하기 표 1의 상부 활물질층에 포함되는 상부 활물질과, 하부 활물질층에 포함되는 하부 활물질의 조성에 따른 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하였고, The powder resistivity Rb of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material according to the composition of the upper active material contained in the upper active material layer and the lower active material contained in the lower active material layer of Table 1, / Rt) was measured,

상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만이므로, 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 각 도전재의 중량을 조절한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 이차전지를 제조하였다. 그 음극의 조성비 등의 결과는 표 1에 나타내었다.Since the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, A negative electrode and a secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the weight of each conductive material was adjusted so that the weight Wb of the lower conductive material further included in the active material layer was Wb / Wt? 0.9 . The results of the composition ratio of the negative electrode and the like are shown in Table 1.

비교예 1: 단일층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Example 1: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a single-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용하여, 단일층 구조로 한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다. A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

비교예 2 내지 4: 이중층 구조의 활물질층을 포함하는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Examples 2 to 4: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery including a double-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다.A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

비교예 5 내지 6: 단일층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Examples 5 to 6: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a single-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용하여, 단일층 구조로 한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다.A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

비교예 7: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Example 7: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다.A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

비교예 8: 단일층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Example 8: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a single-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용하여, 단일층 구조로 한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다.A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

비교예 9 내지 11: 이중층 구조의 활물질층을 갖는 음극 및 리튬 이차전지의 제조Comparative Examples 9 to 11: Preparation of a negative electrode and a lithium secondary battery having a double-layered active material layer

표 1에 제시된 음극 활물질, 도전재, 증점제, 및 바인더의 조성을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 및 리튬 이차전지를 제조하였다.A negative electrode and a lithium secondary battery were prepared in the same manner as in Example 1, except that the compositions of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder shown in Table 1 were used.

전술한 실시예 및 비교예의 활물질의 분체저항은 하기와 같은 방법으로 측정하였다.The powder resistances of the active materials of the above-described Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.

분체 저항 측정 방법Method of measuring powder resistance

알루미늄 용기(Aluminum Dish) (Diameter 10cm)에 활물질을 20g을 계량하여 120℃ 오븐(Oven)에서 15시간 건조한 후, 막자 사발에서 잘 분쇄하여 분체 저항 측정 시료를 제조하였다. 20 g of active material was weighed in an aluminum container (Diameter 10 cm), dried in an oven at 120 ° C for 15 hours, and then pulverized in a mortar to obtain a powder resistance measurement sample.

분체 저항 측정 장비 Loresta-GX사의 MCP-PD51를 이용하였다. 측정은 셀에 4g의 분체 저항 측정 시료를 넣고 압력이 400KN, 800KN, 1200KN, 1600KN, 2000KN의 각각의 압력에 도달했을 때, 시료의 두께와 측정된 저항 값(Vr)을 장비의 소프트웨어에 입력을 하여, 기준 밀도 1.75 g/cc 에서의 분체 저항 값을 산출하였다.Powder resistance measuring instrument MCP-PD51 of Loresta-GX was used. The measurement is carried out by placing 4 g of the powder resistance measurement sample in the cell and inputting the sample thickness and the measured resistance value (Vr) to the equipment's software when the pressure reaches the respective pressures of 400 KN, 800 KN, 1200 KN, 1600 KN and 2000 KN , And the powder resistance at a reference density of 1.75 g / cc was calculated.

Figure pat00001
Figure pat00001

실험예: 방전 저항 평가Experimental Example: Evaluation of Discharge Resistance

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 11의 이차전지에 대한 방전 저항을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The discharge resistance of the secondary batteries of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11 was measured and the results are shown in Table 2 below.

이때 방전 저항을 측정하는 방법은 하기와 같다.The method of measuring discharge resistance is as follows.

이차전지를 25℃의 상온에서 상한 전압 4.25V의 1C CC/CV 모드로 50 사이클 동안 충전 및 방전(3.0V)한 후, 4.25V의 1C CC/CV 모드로 충전기준(SOC100%)에서 SOC 50%으로 방전한 후, 이때의 전압과 이 상태에서 30초간 2.5C에 해당하는 전류로 인가후의 전압 변화로부터 방전저항을 계산하였다. The secondary battery was charged and discharged (3.0 V) for 50 cycles in a 1 C CC / CV mode with an upper limit voltage of 4.25 V at a room temperature of 25 ° C. Then, the SOC 50 %, And the discharging resistance was calculated from the voltage at this time and the voltage change after applying the current corresponding to 2.5 C for 30 seconds in this state.

방전 저항(Ω)Discharge Resistance (Ω) 비교예 1Comparative Example 1 1.6281.628 실시예 1Example 1 1.5731.573 비교예 2Comparative Example 2 1.6821.682 비교예 3Comparative Example 3 1.6061.606 실시예 2Example 2 1.5511.551 비교예 4Comparative Example 4 1.6391.639 비교예 5Comparative Example 5 1.6931.693 비교예 6Comparative Example 6 1.721.72 실시예 3Example 3 1.6721.672 비교예 7Comparative Example 7 1.7041.704 비교예 8Comparative Example 8 1.7371.737 실시예 4Example 4 1.7151.715 비교예 9Comparative Example 9 1.7921.792 비교예 10Comparative Example 10 1.6441.644 실시예 5Example 5 1.6171.617 비교예 11Comparative Example 11 1.6881.688 실시예 6Example 6 1.6611.661 실시예 7Example 7 1.6131.613 실시예 8Example 8 1.5911.591

Claims (8)

음극용 집전체; 및 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 이중층 구조의 활물질층을 포함하고,
상기 활물질층이 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층으로 이루어지고,
상기 상부 활물질층이 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하고,
상기 하부 활물질층이 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하되,
상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 포함하고,
상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 포함하는 음극.Collector for negative electrode; And a double-layered active material layer disposed on at least one surface of the current collector for a negative electrode,
Wherein the active material layer comprises a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative current collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer,
Wherein the upper active material layer comprises an upper active material, an upper binder, and an upper thickener,
Wherein the lower active material layer includes a lower active material, a lower binder, and a lower thickener,
When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is 0.98 or more, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, (Wb) of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1, or ii) the lower conductive material further includes a lower conductive material,
When the powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material to the powder resistivity Rt of the upper active material is less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer, The weight Wb of the lower conductive material further included in the lower active material layer satisfies the condition of Wb / Wt? 0.9, or ii) the upper conductive material only includes the upper conductive material. 제1항에 있어서,
상기 상부 활물질 및 상기 하부 활물질이 각각 독립적으로 인조 흑연 및 천연 흑연 중 1종 이상인 음극.The method according to claim 1,
Wherein the upper active material and the lower active material are independently at least one of artificial graphite and natural graphite. 제2항에 있어서,
상기 상부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연이고, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99인 음극.3. The method of claim 2,
Wherein the upper active material is artificial graphite and natural graphite, and the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite is 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99. 제2항에 있어서,
상기 하부 활물질이 인조 흑연 및 천연 흑연이고, 상기 인조 흑연 및 천연 흑연의 중량비가 9.99 : 0.01 내지 0.01 : 9.99인 음극.3. The method of claim 2,
Wherein the lower active material is artificial graphite and natural graphite, and the weight ratio of the artificial graphite and the natural graphite is 9.99: 0.01 to 0.01: 9.99. 음극용 집전체; 및 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 이중층 구조의 활물질층을 포함하는 음극의 제조방법으로서,
(i) 상부 활물질, 상부 바인더, 및 상부 증점제를 포함하는 상부 활물질층 조성물과, 하부 활물질, 하부 바인더, 및 하부 증점제를 포함하는 하부 활물질층 조성물을 준비하는 단계;
(ii) 상기 상부 활물질의 분체저항(Rt) 대비 하부 활물질의 분체저항(Rb)의 분체저항비(Rb/Rt)를 측정하는 단계;
(iiia) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 이상인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≥ 1.1인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 하부 활물질층에만 하부 도전재를 더 추가하는 단계;
(iiib) 상기 측정된 분체저항비(Rb/Rt)가 0.98 미만인 경우, i) 상기 상부 활물질층 조성물에 더 포함되는 상부 도전재의 중량(Wt)과 상기 하부 활물질층에 더 포함되는 하부 도전재의 중량(Wb)이 Wb/Wt ≤ 0.9인 조건을 만족하도록 상부 도전재와 하부 도전재를 추가하거나, 또는 ii) 상기 상부 활물질층에만 상부 도전재를 더 추가하는 단계;
(iv) 상기 (iiia) 단계 또는 상기 (iiib) 단계에서 얻어진 상부 활물질층 조성물 및 하부 활물질층 조성물을 분산매로 분산시켜 상부 활물질층 슬러리 및 하부 활물질층 슬러리를 준비하는 단계; 및
(v) 상기 하부 활물질층 슬러리 및 상기 상부 활물질층 슬러리를 이용하여, 상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 위치된 하부 활물질층, 및 상기 하부 활물질층의 상면에 위치된 상부 활물질층을 형성하는 단계;를 포함하는 음극의 제조방법.Collector for negative electrode; And a double-layered active material layer disposed on at least one surface of the current collector for a negative electrode,
(i) an upper active material layer composition including an upper active material, an upper binder, and an upper thickener, and a lower active material layer composition including a lower active material, a lower binder, and a lower thickener;
(ii) measuring a powder resistivity Rb / Rt of the powder resistivity Rb of the lower active material with respect to the powder resistivity Rt of the upper active material;
(ii) when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is not less than 0.98, i) the weight Wt of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight Adding a lower conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb / Wt &gt; = 1.1; or ii) adding a lower conductive material to only the lower active material layer;
(ii) the weight (Wt) of the upper conductive material further included in the upper active material layer composition and the weight of the lower conductive material further included in the lower active material layer when the measured powder resistivity ratio (Rb / Rt) is less than 0.98 Adding an upper conductive material and a lower conductive material so as to satisfy a condition that Wb is Wb / Wt? 0.9; or ii) adding an upper conductive material to only the upper active material layer;
(iv) preparing an upper active material layer slurry and a lower active material layer slurry by dispersing the composition of the upper active material layer and the lower active material layer obtained in the step (iia) or (iiib) in a dispersion medium; And
(v) forming a lower active material layer positioned on at least one surface of the negative collector and an upper active material layer positioned on the upper surface of the lower active material layer, using the slurry of the lower active material layer and the slurry of the upper active material layer; And a cathode. 제5항에 있어서,
상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가,
상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 완전히 도포하고, 상기 완전히 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리를 도포하고, 건조하는 단계를 포함하는 제조방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the forming of the lower active material layer and the upper active material layer comprises:
Completely applying the slurry of the lower active material layer to at least one surface of the negative electrode current collector, applying the slurry of the upper active material layer to the slurry of the completely coated lower active material layer, and drying the slurry. 제5항에 있어서,
상기 하부 활물질층 및 상부 활물질층을 형성하는 단계가,
상기 음극용 집전체의 적어도 일면에 상기 하부 활물질층 슬러리를 도포하고, 동시에 상기 도포된 하부 활물질층 슬러리 상에 상기 상부 활물질층 슬러리도 도포하고, 건조하는 단계를 포함하는 제조방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the forming of the lower active material layer and the upper active material layer comprises:
Applying the slurry of the lower active material layer to at least one surface of the negative electrode current collector and simultaneously applying the slurry of the upper active material layer to the slurry of the applied lower active material layer and drying the slurry. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 음극을 포함하는 리튬 이차전지.A lithium secondary battery comprising a negative electrode according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725485A (en) * 2020-06-23 2020-09-29 珠海冠宇电池股份有限公司 Negative plate and battery
WO2020263023A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 주식회사 엘지화학 Electrode for lithium secondary battery having specific composition conditions and lithium secondary battery comprising same
WO2021217576A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 Secondary battery, preparation method therefor and device comprising the secondary battery
EP3832777A4 (en) * 2019-07-29 2021-11-17 LG Chem, Ltd. Jelly-roll type electrode assembly comprising anode in which anode mixtures comprising active materials of different compositions are formed on both surfaces of current collector, secondary battery comprising same, and device comprising secondary battery
WO2022080836A1 (en) * 2020-10-12 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Negative electrode for lithium ion secondary battery

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020263023A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 주식회사 엘지화학 Electrode for lithium secondary battery having specific composition conditions and lithium secondary battery comprising same
CN112585784A (en) * 2019-06-27 2021-03-30 株式会社Lg化学 Electrode for lithium secondary battery having specific composition conditions and lithium secondary battery comprising same
EP3832777A4 (en) * 2019-07-29 2021-11-17 LG Chem, Ltd. Jelly-roll type electrode assembly comprising anode in which anode mixtures comprising active materials of different compositions are formed on both surfaces of current collector, secondary battery comprising same, and device comprising secondary battery
WO2021217576A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 Secondary battery, preparation method therefor and device comprising the secondary battery
US11450842B2 (en) 2020-04-30 2022-09-20 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery, method for manufacturing the same, and apparatus containing the same
CN111725485A (en) * 2020-06-23 2020-09-29 珠海冠宇电池股份有限公司 Negative plate and battery
CN111725485B (en) * 2020-06-23 2021-10-15 珠海冠宇电池股份有限公司 Negative plate and battery
WO2022080836A1 (en) * 2020-10-12 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Negative electrode for lithium ion secondary battery

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