KR20210037439A - Method of forming a fine holes on the secondary battery anode assembly - Google Patents

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김동휘
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Abstract

The present invention relates to a method for forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery in which loss of a positive electrode active material is minimized and, more specifically, to a method for forming fine holes in a positive electrode for a secondary battery, comprising a step of forming fine holes by irradiating a continuous wave (CW) laser to the positive electrode assembly.

Description

이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법{METHOD OF FORMING A FINE HOLES ON THE SECONDARY BATTERY ANODE ASSEMBLY}Method of forming fine holes in positive electrode assembly for secondary battery {METHOD OF FORMING A FINE HOLES ON THE SECONDARY BATTERY ANODE ASSEMBLY}

본 발명에 따른 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법은, 이차 전지의 전리튬화 성능 향상을 위한 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 관한 것이다.A method of forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery according to the present invention relates to a method of forming fine holes in a positive electrode assembly for improving the prelithiation performance of a secondary battery.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학 반응을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing, and as part of that, the fields that are most actively studied are the fields of power generation and storage using electrochemical reactions.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차 전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다. 최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도, 즉 고용량의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Currently, a rechargeable battery is a representative example of an electrochemical device that uses such electrochemical energy, and its use area is gradually expanding. In recent years, as technology development and demand for portable devices such as portable computers, portable phones, and cameras increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, high energy density, that is, high capacity lithium secondary batteries A lot of research has been conducted on, and it has been commercialized and widely used.

일반적으로 이차 전지는 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성된다. 이 중, 양극 미 음극 어셈블리는 집전체 및 양극 또는 음극 활물질을 포함할 수 있다. 한편, 음극의 에너지 밀도를 높이기 위해, 실리콘 등의 다양한 음극 활물질을 사용하고 있으나, 높은 비가역량에 의해 전지의 용량이 줄고 수명 특성이 저하되는 문제가 있다.In general, a secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator. Among them, the positive electrode and negative electrode assembly may include a current collector and a positive electrode or negative electrode active material. On the other hand, in order to increase the energy density of the negative electrode, various negative electrode active materials such as silicon are used, but there is a problem in that the capacity of the battery is reduced and the lifespan characteristics of the battery are reduced due to a high irreversible amount.

이를 해결하기 위해, 음극 내 비가역 사이트(site)를 리튬으로 먼저 채우는 전리튬화(pre-lithiation) 방법이 소개되고 있다. 일 예로, 음극 활물질 입자 제조 시, 리튬을 도핑시키는 방법 등이 존재한다. 다만, 이러한 방법은 리튬 도핑에 고온이 요구되므로, 리튬 도핑 제어가 까다로울 수 있으며, 공정성 및 비용 측면에서 문제가 발생할 수 있다.To solve this problem, a pre-lithiation method in which an irreversible site in a negative electrode is first filled with lithium has been introduced. For example, when preparing negative active material particles, there is a method of doping lithium. However, since such a method requires a high temperature for lithium doping, it may be difficult to control lithium doping, and problems may arise in terms of fairness and cost.

또한, 레이저를 이용하여 이차 전지용 양극 및 음극 어셈블리를 각각 관통하는 홀을 가공하여 전리튬화 성능을 개선하는 기술이 알려져있다. 특히 이차 전지의 전리튬화 성능 향상을 위해 피코초/펨토초 레이저를 이용하여 양극 및 음극 어셈블리에 미세 홀을 형성하는 기술이 대표적이다. In addition, there is known a technique for improving the electrolithiation performance by processing holes each penetrating through a positive electrode and a negative electrode assembly for a secondary battery using a laser. In particular, a technique of forming fine holes in the anode and cathode assembly using a picosecond/femtosecond laser to improve the prelithiation performance of a secondary battery is typical.

여기서 피코초/펨토초 레이저는 극초단 레이저의 일종으로 시편의 손상을 최소화하면서 정밀한 패터닝이 가능하지만 고가의 장비이기 때문에 양산 공정에 적용하기가 어려움이 있다. 반면, 나노초 레이저 장비는 상대적으로 저렴하여 양산 공정에 사용되고 있지만 정밀한 패터닝이 어려운 문제가 있다.Here, the picosecond/femtosecond laser is a type of ultrashort laser, and it is possible to precisely pattern while minimizing damage to the specimen, but it is difficult to apply it to the mass production process because it is an expensive equipment. On the other hand, nanosecond laser equipment is relatively inexpensive and is used in mass production processes, but precise patterning is difficult.

따라서, 현재 이차 전지의 전리튬화 성능 개선을 위해 전극을 관통하는 홀의 형성이 필요하지만 활물질의 손실로 인해 전지 용량이 줄어들고, 배터리 제조 비용에 큰 비중을 차지하는 활물질의 손실을 최소화하는 것이 필요한 시점이다.Therefore, it is necessary to form a hole through the electrode in order to improve the prelithiation performance of the current secondary battery, but the battery capacity is reduced due to the loss of the active material, and it is necessary to minimize the loss of the active material, which accounts for a large portion of the battery manufacturing cost. .

일본 공개특허공보 제2009-277593호(발명의 명칭: 밀폐형 전지의 제조 방법 및 제조 장치와 밀폐형 전지, 공개일: 2009년 11월 26일)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-277593 (title of the invention: manufacturing method and manufacturing apparatus for sealed battery and sealed battery, publication date: November 26, 2009)

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 의하여 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리에 있어서 양극 활물질의 손실을 최소화하고자 한다.It is intended to minimize the loss of the positive electrode active material in the positive electrode assembly in which the fine holes are formed by the method of forming fine holes in the positive electrode assembly for a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따라 CW 레이저 장비를 이용하여 피코초/펨토초 레이저 장비 보다 비용적 경쟁력을 확보하고자 한다.According to an embodiment of the present invention, a CW laser device is used to secure cost competitiveness compared to a picosecond/femtosecond laser device.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 있어서, CW(Continuous Wave) 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계를 포함하는, 이차 전지용 양극의 미세 홀 형성 방법을 제공하고자 한다.In a method of forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, a method of forming fine holes in a positive electrode for a secondary battery comprising the step of forming fine holes by irradiating a continuous wave (CW) laser to the positive electrode assembly I want to provide.

본 실시예에 있어서, CW 레이저의 출력은 50W이고, 조사 시간은 1μs인, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법을 제공할 수 있다.In this embodiment, a method of forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery may be provided, in which the CW laser has an output of 50 W and an irradiation time of 1 μs.

본 실시예에 있어서, 미세 홀의 폭은 양극 어셈블리 상에 CW 레이저가 조사된 입사면에서 출사면으로 갈수록 좁아지는, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법을 제공할 수 있다.In the present exemplary embodiment, a method of forming a fine hole in a positive electrode assembly for a secondary battery may be provided in which the width of the fine hole becomes narrower from the incident surface irradiated with the CW laser on the positive electrode assembly to the emission surface.

본 실시예에 있어서, 입사면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 24μm이고, 출사면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 10μm인, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법을 제공할 수 있다.In the present exemplary embodiment, a method of forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery may be provided, wherein the average diameter of the fine holes formed on the incident surface is 24 μm, and the average diameter of the fine holes formed on the exit surface is 10 μm.

본 실시예에 따른 미세 홀 형성 방법에 따라 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리를 포함하는, 리튬 이차 전지를 제공하고자 한다.An object is to provide a lithium secondary battery including a positive electrode assembly in which fine holes are formed according to the method of forming fine holes according to the present exemplary embodiment.

본 실시예에 있어서, 양극 어셈블리와 분리막을 사이에 두고 결합되는 음극 어셈블리를 더 포함하고, 음극 어셈블리의 음극 활물질에 리튬 이온을 도핑하여 전리튬화(Pre-Lithiation)하는 단계를 포함하여 형성되는, 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다.In the present embodiment, further comprising a negative electrode assembly coupled with the positive electrode assembly and the separator interposed therebetween, formed by doping lithium ions into the negative electrode active material of the negative electrode assembly to pre-lithiate, A lithium secondary battery can be provided.

본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지 제조방법에 있어서, CW(Continuous Wave) 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계; CW 레이저를 음극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계; 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리와 음극 어셈블리 사이에 분리막을 개재하여 전지 어셈블리로서 결합하는 단계; 및 전지 어셈블리를 리튬 금속과 함께 전해질에 함침시키고, 리튬 금속과 음극 어셈블리를 전기적으로 연결하여 리튬 이온을 음극으로 이동시켜 전리튬화하는 단계를 포함하는, 리튬 이차 전지 제조방법를 제공하고자 한다.In a method of manufacturing a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention, the method comprising: forming a fine hole by irradiating a continuous wave (CW) laser onto a positive electrode assembly; Forming fine holes by irradiating a CW laser onto the cathode assembly; Bonding as a battery assembly by interposing a separator between the positive electrode assembly and the negative electrode assembly in which the fine holes are formed; And impregnating the battery assembly with lithium metal into an electrolyte, and electrically connecting the lithium metal and the negative electrode assembly to transfer lithium ions to the negative electrode to pre-lithiate the lithium secondary battery.

본 발명의 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 의하여 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리는 양극 활물질의 손실이 최소화되는 효과가 있다.The positive electrode assembly in which the fine holes are formed by the method of forming the fine holes of the positive electrode assembly for a secondary battery of the present invention has an effect of minimizing the loss of the positive electrode active material.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저 장비는 피코초/펨토초 레이저 장비 보다 비용적으로 경쟁력있는 나노초 레이저를 CW 모듈레이션 해서 제공되는 것으로서, 이차 전지 양산에 활용도가 높은 효과가 있다.In addition, the CW laser device according to an embodiment of the present invention is provided by CW modulation of a nanosecond laser, which is more cost-effective than a picosecond/femtosecond laser device, and has a high utility in mass production of secondary batteries.

도 1은 나노초 펄스 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 입사면을 보여주는 도면이다.
도 2는 나노초 펄스 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 출사면을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 전리튬화 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 입사면을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 출사면을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 측단면도이다.
도 8은 일반 나노초 펄스 레이저와 CW 레이저를 이용하여 양극 어셈블리에 형성된 미세홀의 형태를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a laser incident surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a nanosecond pulsed laser.
2 is a view showing a laser exit surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a nanosecond pulsed laser.
3 and 4 are diagrams for explaining a prelithiation process.
5 is a view showing a laser incident surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a laser exit surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention.
7 is a side cross-sectional view of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing the shape of microholes formed in an anode assembly using a general nanosecond pulse laser and a CW laser.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. Meanwhile, terms used in the present specification are for explaining embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements in which the recited component, step, operation and/or element is Or does not preclude additions. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

이하에서는, 본 발명의 비교예에 따른 나노초 펄스 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an anode assembly in which fine holes are formed using a nanosecond pulsed laser according to a comparative example of the present invention will be described.

도 1은 나노초 펄스 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 입사면을 보여주는 도면이다. 도 2는 나노초 펄스 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 출사면을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a laser incident surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a nanosecond pulsed laser. 2 is a view showing a laser exit surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a nanosecond pulsed laser.

도 1 및 도 2를 참조하면, 나노초 펄스 레이저를 이용하여 양극 어셈블리에 미세 홀을 형성하는 경우에는, 레이저를 1회 조사하는 것만으로는 양극 어셈블리가 완전히 타공이 되지 않고 최소 5회 이상 반복 공정을 수행해야 미세 홀이 형성될 수 있다. 1 and 2, in the case of forming a fine hole in the anode assembly using a nanosecond pulsed laser, the anode assembly is not completely perforated by only irradiating the laser once, and the process is repeated at least 5 times or more. Only fine holes can be formed.

또한, 위와 같이 반복 적인 타공을 수행하여도 일부분은 미세 홀이 형성되지 않는 미타공부(u)가 발생하는 경우도 있고, 형성된 복수개의 미세 홀도 각각 불균일한 크기를 가지고 양극 활물질의 손실이 많이 일어나는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 나노초 펄스 레이저를 이용하여 양극 어셈블리에 미세 홀을 형성하는 경우 레이저 입사면에 형성된 미세 홀의 평균 직경은 약 26μs였고(도 1의 (a), (c), 도 2의 (a), (b) 참조), 출사면에 형성된 평균 직경은 약 22 μs였다(도 1의 (b), (d), 도 2의 (c) 참조).In addition, even if the perforation is repeatedly performed as above, there may be cases where the unperforated portion (u) is partially not formed, and the plurality of formed micro-holes each have a non-uniform size and a large amount of loss of the positive electrode active material occurs. I can see that. For example, in the case of forming fine holes in the anode assembly using a nanosecond pulsed laser, the average diameter of the fine holes formed on the laser incident surface was about 26 μs (Fig. 1(a), (c), Fig. 2(a)). , (b)), the average diameter formed on the exit surface was about 22 μs (see FIGS. 1(b), (d), and 2(c)).

한편, 본 실험예에서 양극의 소재는 Al(알루미늄 집전체) 와 NCMA(양극 활물질)이 사용되었고, 레이저의 출력은 50W, 펄스폭은 220ns, 주파수는 70kHz로 5회 반복 타공이 실시되었다.On the other hand, in this experimental example, Al (aluminum current collector) and NCMA (anode active material) were used as the material of the positive electrode, and the perforation was repeated five times with a laser output of 50 W, a pulse width of 220 ns, and a frequency of 70 kHz.

도 3 및 도 4는 전리튬화 공정을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are diagrams for explaining a prelithiation process.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서 전리튬화 공정이란 리튬 이차 전지를 충전 및 방전시키는 첫번째 사이클에서 비가역적 용량 손실이 일어나는데, 음극 활물질에 리튬 이온을 도핑하여 전지의 충·방전 효율을 향상시키기 위한 것이다. 예를 들어, 전리튬화 공정이 없는 경우(도 3의 (a) 참조)에는 리튬 이차 전지의 충·방전 사이클에서 활성 리튬 이온의 손실(ALL: Active Lithium Loss)이 비교적 많이 발생하며, 전리튬화 공정이 있는 경우(도 3의 (b) 참조)에는 활성 리튬 이온의 손실이 비교적 적게 발생하는 것을 알 수 있다.3 and 4, in an embodiment of the present invention, in the prelithiation process, an irreversible capacity loss occurs in the first cycle of charging and discharging a lithium secondary battery. It is to improve the charging and discharging efficiency. For example, when there is no prelithiation process (see Fig. 3(a)), active lithium ions (ALL) are relatively largely lost in the charge/discharge cycle of a lithium secondary battery. It can be seen that the loss of active lithium ions occurs relatively little when there is a conversion process (refer to FIG. 3(b)).

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 어셈블리를 포함하는 리튬 이차 전지에 대하여 전리튬화(Pre-Lithiation)를 수행하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of performing pre-lithiation on a lithium secondary battery including a positive electrode assembly according to an exemplary embodiment will be described in detail.

먼저, 분리막을 사이에 두고 배치되는, 리튬 금속과 적층된 양극 어셈블리, 음극 어셈블리, 분리막을 포함하는 전지 어셈블리를 전해질에 함침시키고, 리튬 금속과 음극을 전기적으로 연결할 수 있다. 이렇게 되면, 리튬 이온이 전해질에 용해되고 음극으로 이동되어 음극의 전위를 낮출 수 있다. 즉, 금속 리튬 이온이 음극으로 흐름과 동시에 전해액 안으로 방출되고, 리튬 이온이 집전체의 구멍을 통과하여 확산되면서 음극에 도핑되는 것으로서 이차 전지의 전리튬화가 수행되는 것이다.First, a battery assembly including a positive electrode assembly, a negative electrode assembly, and a separator stacked with lithium metal, disposed with a separator therebetween, may be impregnated into an electrolyte, and the lithium metal and the negative electrode may be electrically connected. In this case, lithium ions are dissolved in the electrolyte and moved to the negative electrode, thereby lowering the potential of the negative electrode. That is, metal lithium ions are discharged into the electrolyte while flowing to the negative electrode, and the lithium ions are doped into the negative electrode as they diffuse through the holes of the current collector, thereby pre-lithiation of the secondary battery is performed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 입사면을 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 레이저 출사면을 보여주는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저를 이용하여 미세 홀을 형성한 양극 어셈블리의 측단면도이다. 도 8은 일반 나노초 펄스 레이저와 CW 레이저를 이용하여 양극 어셈블리에 형성된 미세홀의 형태를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a laser incident surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention. 6 is a view showing a laser exit surface of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention. 7 is a side cross-sectional view of an anode assembly in which fine holes are formed using a CW laser according to an embodiment of the present invention. 8 is a diagram showing the shape of microholes formed in an anode assembly using a general nanosecond pulse laser and a CW laser.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 있어서, 먼저 CW(Continuous Wave) 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, CW 레이저는 일 실시예로 CW 모듈레이션 된 나노초 레이저를 사용하였으나, 이에 한정되지 아니하며 일반적인 CW 레이저를 사용할 수도 있다. 그의 출력은 50W이고, 미세 홀 한 개당 1회 조사하였으며, 그 조사 시간은 1μs일 수 있다. 또한, 양극 어셈블리의 총 두께는 150μm 이상 400μm 이하의 고로딩(high-loading) 양극 어셈블리일 수 있다. 5 to 8, a method of forming a fine hole in a positive electrode assembly for a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes first forming a fine hole by irradiating a continuous wave (CW) laser to the positive electrode assembly. can do. Here, as the CW laser, a CW-modulated nanosecond laser is used as an example, but the present invention is not limited thereto, and a general CW laser may be used. Its output is 50W, and irradiation was performed once per minute hole, and the irradiation time may be 1 μs. In addition, the total thickness of the anode assembly may be a high-loading anode assembly of 150 μm or more and 400 μm or less.

또한, 미세 홀의 폭은 양극 어셈블리 상에 CW 레이저가 조사된 입사면에서 출사면으로 갈수록 좁아질 수 있다. 예를 들어, CW 펄스 레이저가 양극 어셈블리에 입사된 면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 24μm이고, 출사면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 10μm일 수 있다.In addition, the width of the fine hole may decrease from the incident surface irradiated with the CW laser on the anode assembly toward the exit surface. For example, the average diameter of the fine holes formed on the surface where the CW pulsed laser is incident on the anode assembly may be 24 μm, and the average diameter of the fine holes formed on the exit surface may be 10 μm.

한편, 일반적인 나노초 펄스 레이저에 의해 형성된 미세 홀의 형상과 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저에 의해 형성된 미세 홀의 형상을 비교해보면, 종래의 것은 입사면과 출사면에 타공된 미세 홀의 직경이 그 중간에 배치된 집전체로 갈수록 줄어드는 형상의 흡사 모래시계 형상을 가진다. 반면에, CW 레이저를 이용하여 타공한 미세 홀은 입사면으로부터 출사면으로 갈수록 그 폭이 줄어드는 형상을 가지는 것을 알 수 있다. 이로써, 선행 기술 대비 양극 활물질 손실이 줄어든 것을 알 수 있다.On the other hand, when comparing the shape of the fine hole formed by a general nanosecond pulse laser with the shape of the fine hole formed by the CW laser according to an embodiment of the present invention, in the conventional case, the diameter of the fine hole perforated on the incident surface and the exit surface is the middle. It has an hourglass shape similar to a shape that decreases as the current collector disposed in On the other hand, it can be seen that the fine hole perforated by using the CW laser has a shape whose width decreases from the incident surface to the exit surface. As a result, it can be seen that the loss of the positive electrode active material is reduced compared to the prior art.

본 발명의 일 실시예에 따라 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리를 포함하는 리튬 이차 전지는 양극 어셈블리와 분리막을 사이에 두고 결합되는 음극 어셈블리를 더 포함하고, 음극 어셈블리의 음극 활물질에 리튬 이온을 도핑하여 전리튬화 하는 단계를 포함하여 형성되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a lithium secondary battery including a positive electrode assembly having fine holes formed thereon further includes a negative electrode assembly coupled with a positive electrode assembly and a separator interposed therebetween. It may be formed including the step of lithiation.

구체적으로, 리튬 이차 전지 제조방법에 있어서, CW 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계, CW 레이저를 음극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계를 통하여 먼저 양극과 음극 어셈블리에 미세 홀을 타공하는 단계가 수행될 수 있다.Specifically, in the method of manufacturing a rechargeable lithium battery, the steps of forming fine holes by irradiating a CW laser to the positive electrode assembly, and forming fine holes by irradiating a CW laser to the negative electrode assembly, first, the fine holes in the positive electrode and the negative electrode assembly. The step of perforating may be performed.

그 다음으로, 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리와 음극 어셈블리 사이에 분리막을 개재하여 전지 어셈블리로서 결합하고, 결합된 전지 어셈블리를 리튬 금속과 함께 전해질에 함침시키고, 리튬 금속과 음극 어셈블리를 전기적으로 연결하여 리튬 이온을 음극으로 이동시켜 전리튬화하는 단계를 포함하는 제조방법이 수행될 수 있다.Next, a separator is interposed between the positive electrode assembly and the negative electrode assembly in which the fine holes are formed to be combined as a battery assembly, the combined battery assembly is impregnated with lithium metal in an electrolyte, and the lithium metal and the negative electrode assembly are electrically connected to lithium A manufacturing method including the step of pre-lithiation by moving ions to a cathode may be performed.

한편, 양극 활물질은 NCMA 뿐만 아니라 통상적으로 사용되는 양극 활물질일 수 있다. 구체적으로, 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; LiFe3O4 등의 리튬 철 산화물; 화학식 Li1+c1Mn2-c1O4(0≤c1≤0.33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, V2O5, Cu2V2O7　등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-c2Mc2O2(여기서, M은 Co, Mn, Al, Cu,Fe, Mg, B 및 Ga으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤c2≤0.3를 만족한다)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-c3Mc3O2(여기서, M은 Co, Ni, Fe, Cr, Zn 및 Ta 으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤c3≤0.1를 만족한다) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M은 Fe, Co, Ni, Cu및 Zn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이다.)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 양극은 Li-metal일 수도 있다.Meanwhile, the positive electrode active material may be not only NCMA, but also a commonly used positive electrode active material. Specifically, the positive electrode active material may include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium iron oxides such as LiFe 3 O 4; Lithium manganese oxides such as formula Li 1+c1 Mn 2-c1 O 4 (0≦c1≦0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , and LiMnO 2; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7; Formula LiNi 1-c2 M c2 O 2 (here, M is at least one selected from the group consisting of Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B and Ga, and satisfies 0.01≤c2≤0.3) Ni-site type lithium nickel oxide; Formula LiMn 2-c3 M c3 O 2 (where M is at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Fe, Cr, Zn and Ta, and satisfies 0.01≦c3≦0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (here, M is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu, and Zn.) lithium manganese composite oxide represented by; Li in the formula may include LiMn 2 O 4 in which part of Li is substituted with an alkaline earth metal ion, but is not limited thereto. The anode may be Li-metal.

또한, 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 하드카본, 소프트카본, 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소계 물질; Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOx(0<x<2), SiO2, SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 물질을 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. In addition, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used as the negative active material. Specific examples include carbon-based materials such as hard carbon, soft carbon, artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, and amorphous carbon; Metal compounds capable of alloying with lithium such as Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloy, Sn alloy, or Al alloy; SiO x (0<x<2), SiO 2 , SnO 2 , vanadium oxide, a metal oxide capable of doping and undoping lithium such as lithium vanadium oxide, or the metal compound such as Si-C complex or Sn-C complex And a composite including a carbonaceous material, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

구체적으로, 음극 활물질은 탄소질 물질, SiOx(0≤x≤2), SnO2, Si-C 복합체, 및 Sn-C 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소 (soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (meso-carbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.Specifically, the negative active material may be at least one selected from the group consisting of a carbonaceous material, SiO x (0≦x≦2), SnO 2, Si-C composite, and Sn-C composite. In addition, as the carbon material, both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used. As low crystalline carbon, soft carbon and hard carbon are typical, and high crystalline carbon is amorphous, plate, scale, spherical or fibrous natural graphite or artificial graphite, Kish graphite (Kish). graphite), pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches, and petroleum or coal tar pitch High-temperature calcined carbon such as derived cokes) is typical.

보다 구체적으로, 음극 활물질은 SiOx(0≤x<2) 및 탄소계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히, SiOx(0≤x<2)는 음극의 용량을 향상시킬 수 있는 장점이 있으나, SiOx(0≤x<2)는 비가역량이 커서 초기 효율이 낮은 문제가 있다. 이러한 관점에서, 본 발명에 따른 전리튬화 방법에 따를 시, 음극의 비가역량이 줄어들 수 있으므로, SiOx(0≤x<2)가 음극 활물질에 포함되더라도 초기 효율이 유지될 수 있으며, 음극의 용량은 향상될 수 있다.More specifically, the negative active material may include at least one of SiO x (0≦x<2) and a carbon-based material. In particular, SiO x (0≦x<2) has an advantage of improving the capacity of the cathode, but SiO x (0≦x<2) has a problem of low initial efficiency due to its large irreversibility. From this point of view, according to the prelithiation method according to the present invention, since the irreversibility of the negative electrode may be reduced, the initial efficiency may be maintained even if SiO x (0≦x<2) is included in the negative active material Dosage can be improved.

분리막으로는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 이차 전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 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 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또한 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또한, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 분리막이 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.As a separator, it separates the negative electrode and the positive electrode and provides a path for lithium ions to move, and if it is used as a separator in a general secondary battery, it can be used without special restrictions. It is desirable. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer, or these A stacked structure of two or more layers of may be used. In addition, a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of a high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, or the like may be used. In addition, in order to secure heat resistance or mechanical strength, a coated separator containing a ceramic component or a polymer material may be used, and optionally, a single layer or a multilayer structure may be used.

전해액의 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 전해질은 비수계 유기용매와 금속염을 포함할 수 있다.The electrolyte of the electrolyte may include, but is not limited to, an organic liquid electrolyte, an inorganic liquid electrolyte, a solid polymer electrolyte, a gel polymer electrolyte, a solid inorganic electrolyte, and a molten inorganic electrolyte that can be used when manufacturing a lithium secondary battery. Specifically, the electrolyte may include a non-aqueous organic solvent and a metal salt.

비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As a non-aqueous organic solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyllolactone, 1,2-dimethoxy Ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, acetic acid Methyl, phosphoric acid tryester, trimethoxy methane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, ether, pyropionic acid An aprotic organic solvent such as methyl or ethyl propionate may be used.

특히, 카보네이트계 유기 용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기 용매로서 유전율이 높아 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 전해질을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.Particularly, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates among the carbonate-based organic solvents, are highly viscous organic solvents and can be preferably used because they dissociate lithium salts well due to their high dielectric constant. If a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio and used, an electrolyte having a high electrical conductivity can be made, and thus it can be used more preferably.

전해질에는 그의 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로 에틸렌카보네이트 등과 같은 할로알킬렌카보네이트계 화합물, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다.In addition to its constituent components, the electrolyte includes, for example, haloalkylene carbonate compounds such as difluoroethylene carbonate, pyridine, and triethylphos for the purpose of improving the life characteristics of the battery, suppressing the reduction in battery capacity, and improving the discharge capacity of the battery. Pite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imidazolidine , Additives such as ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol or aluminum trichloride may be further included.

또한, 금속은 리튬염을 사용할 수 있고, 상기 리튬염은 상기 비수 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 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 1종 이상을 사용할 수 있다.The metal may be a lithium salt, the lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, the lithium salt of the anion is F -, Cl -, I - , NO 3 -, N ( CN) 2 -, 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 - may be used at least one member selected from the group consisting of -, SCN -, and (CF 3 CF 2 SO 2) 2 N.

또한, 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 집전체는 통상적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 집전체 표면 상에 미세한 요철을 형성하여 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 예를 들어 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In addition, the current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes to the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or carbon, nickel, titanium on the surface of aluminum or stainless steel. , Silver, or the like may be used. In addition, the current collector may generally have a thickness of 3 μm to 500 μm, and fine unevenness may be formed on the surface of the current collector to increase the adhesion of the active material. For example, it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.

이상으로 설명한 본 발명의 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 의하여 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리는 양극 활물질의 손실이 최소화되는 효과가 있다. The positive electrode assembly in which the fine holes are formed by the method of forming the fine holes of the positive electrode assembly for a secondary battery described above has an effect of minimizing the loss of the positive electrode active material.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 CW 레이저 장비는 피코초/펨토초 레이저 장비 보다 비용적으로 경쟁력있는 나노초 레이저를 CW 모듈레이션 해서 제공되는 것으로서, 이차 전지 양산에 활용도가 높은 효과가 있다. In addition, the CW laser device according to an embodiment of the present invention is provided by CW modulation of a nanosecond laser, which is more cost-effective than a picosecond/femtosecond laser device, and has a high utility in mass production of secondary batteries.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications or variations as long as they fall within the gist of the present invention.

Claims (7)

이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법에 있어서,
CW(Continuous Wave) 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계를 포함하는, 이차 전지용 양극의 미세 홀 형성 방법.In the method of forming fine holes in a positive electrode assembly for a secondary battery,
A method of forming fine holes in a positive electrode for a secondary battery comprising the step of forming fine holes by irradiating a continuous wave (CW) laser onto the positive electrode assembly. 제1항에 있어서,
상기 CW 레이저의 출력은 50W이고, 조사 시간은 1μs인, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법.The method of claim 1,
The output of the CW laser is 50W, the irradiation time is 1μs, the method of forming a fine hole of the positive electrode assembly for a secondary battery. 제1항에 있어서,
상기 미세 홀의 폭은 상기 양극 어셈블리 상에 상기 CW 레이저가 조사된 입사면에서 출사면으로 갈수록 좁아지는, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법.The method of claim 1,
A method of forming a fine hole in a positive electrode assembly for a secondary battery, wherein the width of the fine hole decreases from an incident surface irradiated with the CW laser on the positive electrode assembly toward an emission surface. 제3항에 있어서,
상기 입사면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 24μm이고, 출사면에 형성된 미세 홀의 평균 지름은 10μm인, 이차 전지용 양극 어셈블리의 미세 홀 형성 방법.The method of claim 3,
The average diameter of the fine holes formed on the incidence surface is 24 μm, and the average diameter of the fine holes formed on the exit surface is 10 μm. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 미세 홀 형성 방법에 따라 미세 홀이 형성된 양극 어셈블리를 포함하는, 리튬 이차 전지. A lithium secondary battery comprising a positive electrode assembly in which fine holes are formed according to the method of forming fine holes according to any one of claims 1 to 4. 제5항에 있어서,
상기 양극 어셈블리와 분리막을 사이에 두고 결합되는 음극 어셈블리를 더 포함하고,
상기 음극 어셈블리의 음극 활물질에 리튬 이온을 도핑하여 전리튬화(Pre-Lithiation)하는 단계를 포함하여 형성되는, 리튬 이차 전지.The method of claim 5,
Further comprising a negative electrode assembly coupled with the positive electrode assembly and the separator interposed therebetween,
A lithium secondary battery formed by doping lithium ions into a negative active material of the negative electrode assembly to perform pre-lithiation. 리튬 이차 전지 제조방법에 있어서,
CW(Continuous Wave) 레이저를 양극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계;
상기 CW 레이저를 음극 어셈블리에 조사하여 미세 홀을 형성하는 단계;
미세 홀이 형성된 상기 양극 어셈블리와 상기 음극 어셈블리 사이에 분리막을 개재하여 전지 어셈블리로서 결합하는 단계; 및
상기 전지 어셈블리를 리튬 금속과 함께 전해질에 함침시키고, 상기 리튬 금속과 상기 음극 어셈블리를 전기적으로 연결하여 리튬 이온을 음극으로 이동시켜 전리튬화하는 단계를 포함하는, 리튬 이차 전지 제조방법.In the lithium secondary battery manufacturing method,
Forming fine holes by irradiating a continuous wave (CW) laser onto the anode assembly;
Forming fine holes by irradiating the CW laser onto the cathode assembly;
Bonding as a battery assembly by interposing a separator between the positive electrode assembly and the negative electrode assembly in which the fine holes are formed; And
Impregnating the battery assembly with lithium metal in an electrolyte, and electrically connecting the lithium metal and the negative electrode assembly to move lithium ions to a negative electrode to pre-lithiate.
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