KR20210067936A - Current collector for electrode - Google Patents

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KR20210067936A
KR20210067936A KR1020200162238A KR20200162238A KR20210067936A KR 20210067936 A KR20210067936 A KR 20210067936A KR 1020200162238 A KR1020200162238 A KR 1020200162238A KR 20200162238 A KR20200162238 A KR 20200162238A KR 20210067936 A KR20210067936 A KR 20210067936A
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신달우
신진식
오미현
김성한
박지윤
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한국제이씨씨(주)
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Abstract

The present invention provides a current collector for an electrode capable of improving equivalent series resistance (ESR) characteristics by reducing contact resistance with an active material layer. The current collector for an electrode includes metal foil; a conductive adhesive layer formed on the entire surface of at least one of an upper surface or a lower surface of the metal foil; and a graphene oxide sheet layer formed on an upper surface or a lower surface of the conductive adhesive layer, wherein the graphene oxide sheet layer is formed by removing the first screen mask after forming a plurality of first graphene oxide patterns by transferring the graphene oxide to the plurality of square through-patterns in the state covered with a first screen mask having a plurality of square through-patterns formed on one of the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer; forming a second graphene oxide pattern by transferring the graphene oxide between a plurality of first graphene oxide patterns in the state covered with the second screen mask having a square through pattern formed in the center, so that the plurality of first graphene oxide patterns are located inside one of the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer; and connecting the plurality of first graphene oxide patterns to each other in a second graphene oxide pattern.

Description

전극용 집전체{Current collector for electrode}Current collector for electrode

본 발명은 전극용 집전체에 관한 것으로, 특히 금속박의 표면에 그래핀 산화물 시트층을 박막으로 형성하여 적용하게 되므로 그래핀 산화물 시트층의 표면에 이차전지용 활물질층을 형성하여 이차전지용 전극으로 사용했을 때 활물질층과의 접촉저항을 감소시켜 ESR(equivalent series resistance) 특성을 개선시킬 수 있는 전극용 집전체에 관한 것이다.The present invention relates to a current collector for an electrode. In particular, since a graphene oxide sheet layer is formed as a thin film on the surface of a metal foil and applied, an active material layer for a secondary battery is formed on the surface of the graphene oxide sheet layer and used as an electrode for a secondary battery It relates to a current collector for an electrode capable of improving ESR (equivalent series resistance) characteristics by reducing contact resistance with an active material layer.

리튬이온 이차전지는 고성능의 이차전지이며 그 에너지 밀도의 높다. 리튬이온 이차전지는 양극 활물질에 코발트산리튬 또는 망간산리튬, 음극에 흑연을 적용하는 것이 일반적이다. 또한, 리튬이온 이차전지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 다공질 시트인 세퍼레이터, 전해액으로 6불화 인산 리툼(LiPF6)의 에틸렌 카보네이트계 용액 등의 리튬염이 용해된 유기 용액을 포함하고 있다.A lithium ion secondary battery is a high-performance secondary battery and its energy density is high. Lithium ion secondary batteries generally apply lithium cobaltate or lithium manganate to the positive electrode active material and graphite to the negative electrode. In addition, the lithium ion secondary battery contains an organic solution in which a lithium salt such as a separator, which is a porous sheet such as polypropylene and polyethylene, and an ethylene carbonate-based solution of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte is dissolved.

리튬이온 이차전지의 전극 중 양극은 양극 활물질인 코발트산리튬 또는 망간산리튬과 여기에 전자를 운반하기 위한 전자 전도성을 가지는 탄소 미립자를 집전 효과가 있는 금속박에 고정화시키게 구성된다. 이때 사용되는 금속박으로서는 알루미늄이 일반적이고 양극 활물질과 탄소 미립자를 고정화하는데 이용하는 바인더로서는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등이 이용되고 있다.Among the electrodes of the lithium ion secondary battery, the positive electrode is configured to immobilize lithium cobaltate or lithium manganate, which is a positive electrode active material, and carbon particles having electron conductivity for transporting electrons thereto to a metal foil having a current collecting effect. In this case, aluminum is generally used as a metal foil, and polyvinylidene fluoride (PVDF) or polytetrafluoroethylene (PTFE) is used as a binder used to fix the positive electrode active material and carbon particles.

이차전지용 전극의 기재로서 이용되는 알루미늄박이나 동박 등의 금속박상에 탄소계 도전물질을 도포한 집전체에 관한 연구는 지금까지도 다양한 연구기관에서 수행하고 있다.Research on a current collector coated with a carbon-based conductive material on a metal foil such as aluminum foil or copper foil used as a base material for electrodes for secondary batteries is still being conducted by various research institutes.

이러한 집전체 기술이 일본등록특허공보 제4593488호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. 일본등록특허공보 제4593488호는 이차전지용 집전체, 이차전지용 양극, 이차전지용 음극, 이차전지 및 이들 제조방법에 관한 것으로, 집전체는 다당류 고분자 폴리머를 가교한 이온 투과성을 가지는 화합물과 탄소 미립자를 포함한 피막을 구비한 알루미늄박이나 동박으로 구성되고, 이차전지용 양극은 다당류 고분자 폴리머를 가교한 이온 투과성을 가지는 화합물과 탄소 미립자를 포함한 피막을 하층에 구비하고 상층에 바인더, 탄소미립자 및 양극 활물질을 포함한 피막을 구비한 알루미늄 박으로 구성되며, 이차전지용 음극은 다당류 고분자 폴리머를 가교한 이온 투과성을 가지는 화합물과 탄소 미립자를 포함한 피막을 하층에 구비하고 상층에 바인더, 탄소미립자 및 음극 활물질을 포함한 피막을 구비한 알루미늄 박으로 구성되고, 이차전지용 집전체 제조방법은 다당류 고분자 폴리머를 가교한 이온 투과성을 가지는 화합물과 탄소 미립자를 포함한 피막을 알루미늄박 또는 동박에 도포함으로써 피막을 형성하게 구성된다.Such a current collector technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4593488 (Patent Document 1). Japanese Patent Publication No. 4593488 relates to a current collector for a secondary battery, a positive electrode for a secondary battery, a negative electrode for a secondary battery, a secondary battery, and a manufacturing method thereof, wherein the current collector includes a polysaccharide polymer crosslinked with ion permeability compound and carbon particles. It is composed of aluminum foil or copper foil with a film, and the positive electrode for a secondary battery has a film containing an ion-permeable compound crosslinked with a polysaccharide polymer and carbon particles on the lower layer, and a film containing a binder, carbon particles and a positive electrode active material on the upper layer is composed of an aluminum foil with a secondary battery, and a secondary battery negative electrode is provided with a film containing carbon particles and a compound having an ion permeability crosslinked with a polysaccharide polymer on the lower layer, and a film containing a binder, carbon particles and negative electrode active material on the upper layer It is composed of aluminum foil, and the method for manufacturing a current collector for a secondary battery is configured to form a film by applying a film containing carbon particles and a compound having an ion permeability crosslinked with a polysaccharide polymer to an aluminum foil or copper foil.

일본등록특허공보 제4593488호와 같이 종래의 이차전지용 전극은 집전체의 표면을 개질하고 있으나 전기전도도가 집전체에 종속됨으로 집전체와 활물질층 사이의 접촉저항의 개선이 용이하지 않은 문제점이 있다.As in Japanese Patent Publication No. 4593488, the conventional electrode for secondary batteries modifies the surface of the current collector, but since electrical conductivity is dependent on the current collector, there is a problem in that it is not easy to improve the contact resistance between the current collector and the active material layer.

: 일본등록특허공보 제4593488호: Japanese Patent Publication No. 4593488

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속박의 표면에 그래핀 산화물 시트층을 박막으로 형성한 후 그래핀 산화물 시트층의 표면에 이차전지용 활물질층을 형성함으로써 이차전지용 전극으로 사용했을 때 활물질층과의 접촉저항을 감소시켜 ESR(equivalent series resistance) 특성을 개선시킬 수 있는 전극용 집전체를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, by forming a graphene oxide sheet layer as a thin film on the surface of a metal foil and then forming an active material layer for a secondary battery on the surface of the graphene oxide sheet layer. An object of the present invention is to provide a current collector for an electrode capable of improving ESR (equivalent series resistance) characteristics by reducing contact resistance with an active material layer.

본 발명의 전극용 집전체는 금속박과; 상기 금속박의 상부면이나 하부면 중 적어도 한 면의 전면에 형성되는 전도성 접착제층과; 상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면에 형성되는 그래핀 산화물 시트층을 포함하고, 상기 그래핀 산화물 시트층은 상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면 중 한 면에 복수개의 정사각형 관통 패턴이 형성된 제1스크린 마스크로 커버한 상태에서 복수개의 정사각형 관통 패턴에 그래핀 산화물을 전사하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴을 형성한 후 제1스크린 마스크를 제거하고, 상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면 중 한면에 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴이 내측에 위치되게 중앙에 사각형 관통 패턴이 형성된 제2스크린 마스크로 커버한 상태에서 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴 사이에 그래핀 산화물을 전사하여 제2그래핀 산화물 패턴을 형성하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴이 제2그래핀 산화물 패턴으로 서로 연결하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The current collector for an electrode of the present invention includes a metal foil; a conductive adhesive layer formed on the entire surface of at least one of the upper surface and the lower surface of the metal foil; and a graphene oxide sheet layer formed on an upper surface or a lower surface of the conductive adhesive layer, wherein the graphene oxide sheet layer has a plurality of square through-patterns formed on one of the upper and lower surfaces of the conductive adhesive layer After forming a plurality of first graphene oxide patterns by transferring graphene oxide to a plurality of square through-patterns in a state covered with the first screen mask, the first screen mask is removed, and the upper or lower surface of the conductive adhesive layer The graphene oxide is transferred between the plurality of first graphene oxide patterns in a state of being covered with a second screen mask having a square through-pattern formed in the center so that the plurality of first graphene oxide patterns are located on the inside of one side of the graphene oxide pattern to be formed. It is characterized in that by forming two graphene oxide patterns, a plurality of first graphene oxide patterns are connected to each other in a second graphene oxide pattern.

본 발명의 전극용 집전체는 금속박의 표면에 그래핀 산화물 시트층을 박막으로 형성한 후 그래핀 산화물 시트층의 표면에 이차전지용 활물질층을 형성함으로써 이차전지용 전극으로 사용했을 때 활물질층과의 접촉저항을 감소시켜 ESR 특성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다. The current collector for an electrode of the present invention forms a graphene oxide sheet layer as a thin film on the surface of a metal foil, and then forms an active material layer for a secondary battery on the surface of the graphene oxide sheet layer when used as an electrode for a secondary battery. Contact with the active material layer There is an advantage that the ESR characteristic can be improved by reducing the resistance.

도 1은 본 발명의 전극용 집전체의 일 실시예를 나타낸 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 제1그래핀 산화물 패턴을 형성하기 위해 전도성 접착제층의 상부면에 커버된 제1스크린 마스크의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 제1스크린 마스크를 이용해 전도성 접착제층의 상부면에 형성된 제1그래핀 산화물 패턴의 단면도,
도4는 도 3에 도시된 제1스크린 마스크가 제거된 상태를 나타낸 제1그래핀 산화물 패턴의 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 제1그래핀 산화물 패턴을 형성하기 위해 전도성 접착제층의 상부면에 커버된 제2스크린 마스크의 단면도,
도 6은 도 1에 도시된 전극용 집전체의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the current collector for an electrode of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the first screen mask covered on the upper surface of the conductive adhesive layer to form the first graphene oxide pattern shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of a first graphene oxide pattern formed on the upper surface of the conductive adhesive layer using the first screen mask shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of a first graphene oxide pattern showing a state in which the first screen mask shown in FIG. 3 is removed;
5 is a cross-sectional view of a second screen mask covered on an upper surface of a conductive adhesive layer to form the first graphene oxide pattern shown in FIG. 1;
Figure 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the current collector for the electrode shown in Figure 1;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 본 발명의 전극용 집전체(10)는 금속박(11), 도성 접착제층(12) 및 그래핀 산화물 시트층(13)을 포함하여 구성된다.1 to 5 , the current collector 10 for an electrode of the present invention is configured to include a metal foil 11 , a conductive adhesive layer 12 and a graphene oxide sheet layer 13 .

금속박(11)은 본 발명의 전극용 집전체(10)를 전반적으로 지지하며, 전도성 접착제층(12)은 금속박(11)의 상부면이나 하부면 중 적어도 한 면의 전면에 형성된다. 그래핀 산화물 시트층(13)은 전도성 접착제층(12)의 상부면이나 하부면에 형성된다. 그래핀 산화물 시트층(13)은 상기 전도성 접착제층(12)의 상부면이나 하부면 중 한 면에 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)이 형성된 제1스크린 마스크(20)로 커버한 상태에서 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)에 그래핀 산화물을 전사하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)을 형성한 후 제1스크린 마스크(20)를 제거하고, 전도성 접착제층(12)의 상부면이나 하부면 중 한 면에 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)이 내측에 위치되게 중앙에 사각형 관통 패턴(21a)이 형성된 제2스크린 마스크(21)로 커버한 상태에서 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a) 사이에 그래핀 산화물을 전사하여 제2그래핀 산화물 패턴(13b)을 형성하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)이 제2그래핀 산화물 패턴(13b)으로 서로 연결하여 형성된다.The metal foil 11 generally supports the current collector 10 for an electrode of the present invention, and the conductive adhesive layer 12 is formed on the entire surface of at least one of the upper surface and the lower surface of the metal foil 11 . The graphene oxide sheet layer 13 is formed on the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer 12 . The graphene oxide sheet layer 13 is covered with the first screen mask 20 in which a plurality of square through patterns 20a are formed on one of the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer 12, and a plurality of After the graphene oxide is transferred to the square through pattern 20a to form a plurality of first graphene oxide patterns 13a, the first screen mask 20 is removed, and the upper or lower surface of the conductive adhesive layer 12 is A plurality of first graphene oxide patterns in a state covered by the second screen mask 21 having a square through pattern 21a formed in the center so that a plurality of first graphene oxide patterns 13a are located on one side of the surface A second graphene oxide pattern 13b is formed by transferring graphene oxide between the patterns 13a, and a plurality of first graphene oxide patterns 13a are connected to each other by a second graphene oxide pattern 13b. do.

본 발명의 전극용 집전체(10)의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the current collector 10 for an electrode of the present invention will be described in detail as follows.

금속박(11)은 상부면이나 하부면의 적어도 어느 한 면이나 두 면의 전면에 전도성 접착제층(12)이 형성되며, 두께는 10 내지 100㎛로 형성된다. 즉, 금속박(11)은 재질이 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나나 둘 이상이 혼합된 것을 사용하여 두께가 10 내지 100㎛가 되도록 형성된다. The metal foil 11 has a conductive adhesive layer 12 formed on at least one or both surfaces of the upper surface or the lower surface, and has a thickness of 10 to 100 μm. That is, the metal foil 11 is formed to have a thickness of 10 to 100 μm using one or a mixture of two or more of aluminum (Al), nickel (Ni), and copper (Cu).

전도성 접착제층(12)은 실버 엑폭시(Ag epoxy)가 사용되며, 전도성 접착제층(12)은 금속박(11)과 그래핀 산화물 시트층(13) 사이에 형성되어 금속박(11)의 상부면이나 하부면에 그래핀 산화물 시트층(13)이 견고하게 접착된 상태로 형성되도록 한다. 예를 들어, 금속박(11)의 상부면이나 하부면의 전면에 그래핀 산화물 시트층(13)을 형성 시 반발력에 의해 그래핀 산화물 시트층(13)을 박막으로 용이하게 형성할 수 있도록 한다. Silver epoxy (Ag epoxy) is used for the conductive adhesive layer 12, and the conductive adhesive layer 12 is formed between the metal foil 11 and the graphene oxide sheet layer 13 to form the upper surface of the metal foil 11 or The graphene oxide sheet layer 13 is firmly adhered to the lower surface thereof. For example, when the graphene oxide sheet layer 13 is formed on the entire surface of the upper or lower surface of the metal foil 11, the graphene oxide sheet layer 13 can be easily formed into a thin film by repulsive force.

그래핀 산화물 시트층(13)은 두께가 2 내지 30nm가 되도록 형성되며, 그래핀 산화물 시트층(13)을 형성하기 위해 사용되는 제1스크린 마스크(20)와 제2스크린 마스크(21)의 두께는 각각 그래핀 산화물 시트층(13)의 두께와 동일하게 형성된다. 즉, 그래핀 산화물 시트층(13)은 실크 인쇄방법과 같은 전사방법을 이용해 형성함으로 제1스크린 마스크(20)와 제2스크린 마스크(21)의 두께로 동일하게 형성시 보다 용이하게 형성할 수 있다. 이러한 제1스크린 마스크(20)와 제2스크린 마스크(21)는 각각 두께가 2 내지 30nm이고, 각각은 스테인레스 스틸(stainless steel)이나 폴리에스터(polyester) 중 하나의 재질로 형성된다. The graphene oxide sheet layer 13 is formed to have a thickness of 2 to 30 nm, and the thickness of the first screen mask 20 and the second screen mask 21 used to form the graphene oxide sheet layer 13 . are respectively formed to have the same thickness as the graphene oxide sheet layer 13 . That is, since the graphene oxide sheet layer 13 is formed using a transfer method such as a silk printing method, it can be formed more easily when the first screen mask 20 and the second screen mask 21 are formed to have the same thickness. have. Each of the first screen mask 20 and the second screen mask 21 has a thickness of 2 to 30 nm, and each is formed of one of stainless steel and polyester.

제1스크린 마스크(20)는 도 2에서와 같이 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)이 서로 등간격으로 이격되게 배열되어 형성되며, 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)의 각각의 한 변의 길이나 상기 이격 간격은 각각 10 내지 500㎛가 되도록 형성된다. 즉, 제1스크린 마스크(20)는 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)의 각각의 한 변의 길이는 서로 동일하게 형성되며, 정사각형 관통 패턴(20a)의 한 변의 길이와 정사각형 관통 패턴(20a)의 이격 간격이 동일하게 형성된다. As shown in FIG. 2 , the first screen mask 20 is formed by arranging a plurality of square through patterns 20a to be spaced apart from each other at equal intervals, and the length or spacing of one side of each of the plurality of square through patterns 20a. The gaps are formed to be 10 to 500 μm, respectively. That is, in the first screen mask 20 , the length of one side of each of the plurality of square through patterns 20a is the same as each other, and the length of one side of the square through pattern 20a and the length of one side of the square through pattern 20a are spaced apart from each other. The spacing is formed equally.

예를 들어, 제1스크린 마스크(20)는 정사각형 관통 패턴(20a)의 한 변의 길이를 100㎛가 되도록 형성 시 정사각형 관통 패턴(20a)의 이격 간격 또한 100㎛가 되도록 형성한다. 이와 같이, 제1스크린 마스크(20)는 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)이 각각 10 내지 500㎛가 되도록 형성되고, 이러한 복수개의 정사각형 관통 패턴(20a)의 내측에 그래핀 산화물을 전사하여 형성함으로써 제1그래핀 산화물 패턴(13a)의 두께를 2 내지 30nm가 되도록 형성할 수 있다. 여기서, 도 2에 도시된 요부 확대도는 제1스크린 마스크(20)의 평면도로, 제1스크린 마스크(20)가 전도성 접착제층(12)의 상부면의 전면을 커버하게 장착된 상태를 나타낸다. For example, when the first screen mask 20 is formed so that the length of one side of the square through pattern 20a is 100 μm, the spacing between the square through patterns 20a is also 100 μm. As such, the first screen mask 20 is formed such that the plurality of square through patterns 20a are each 10 to 500 μm, and by transferring graphene oxide to the inside of the plurality of square through patterns 20a. The first graphene oxide pattern 13a may have a thickness of 2 to 30 nm. Here, the enlarged view shown in FIG. 2 is a plan view of the first screen mask 20 and shows a state in which the first screen mask 20 is mounted to cover the entire surface of the upper surface of the conductive adhesive layer 12 .

제2스크린 마스크(21)는 도 5에서와 같이 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)이 노출되게 사각형 관통 패턴(21a)이 형성된다. 이러한 제2스크린 마스크(21)는 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)이 노출되게 전도성 접착체층(12)을 커버하게 장착됨으로써 그래핀 산화물을 전사하여 복수개의 제2그래핀 산화물 패턴(13b)의 형성 시 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a) 사이에 그래핀 산화물이 전사되어 형성됨으로써 복수개의 제2그래핀 산화물 패턴(13b)의 두께 또한, 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)의 두께와 동일하며, 2 내지 30nm가 되도록 형성할 수 있다. 여기서, 도 5에 도시된 요부 확대도는 제2스크린 마스크(21)의 평면도로, 제2스크린 마스크(21)가 전도성 접착제층(12)의 상부면의 전면을 커버하게 장착된 상태를 나타낸다. As shown in FIG. 5 , in the second screen mask 21 , a square through pattern 21a is formed to expose the plurality of first graphene oxide patterns 13a. The second screen mask 21 is mounted to cover the conductive adhesive layer 12 so that the plurality of first graphene oxide patterns 13a are exposed, thereby transferring the graphene oxide to the plurality of second graphene oxide patterns 13b. ) is formed by transferring the graphene oxide between the plurality of first graphene oxide patterns 13a, so that the thickness of the plurality of second graphene oxide patterns 13b and the plurality of first graphene oxide patterns 13a are also formed. ) and may be formed to be 2 to 30 nm. Here, the enlarged view shown in FIG. 5 is a plan view of the second screen mask 21 , and shows a state in which the second screen mask 21 is mounted to cover the entire surface of the upper surface of the conductive adhesive layer 12 .

제1스크린 마스크(20)를 이용해 형성된 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴(13a)과 제2스크린 마스크(21)를 이용해 형성된 복수개의 제2그래핀 산화물 패턴(13b)은 각각 서로 연결되어 도 1에 도시된 그래핀 산화물 시트층(13)을 형성하며, 각각을 제1스크린 마스크(20)와 제2스크린 마스크(21)를 이용해 형성함으로써 두께가 2 내지 30nm를 갖도록 박형으로 형성할 수 있다. 여기서, 그래핀 산화물 시트층(13)의 두께는 제1그래핀 산화물 패턴(13a)과 제2그래핀 산화물 패턴(13b)의 각각의 두께에 종속됨으로 2 내지 30nm가 되도록 형성되어 그래핀 산화물 시트층(13)의 두께의 증가로 인한 전기전도도의 저하를 방지할 수 있다. The plurality of first graphene oxide patterns 13a formed using the first screen mask 20 and the plurality of second graphene oxide patterns 13b formed using the second screen mask 21 are connected to each other, respectively, in FIG. 1 . The graphene oxide sheet layer 13 shown in is formed, and each of the first screen mask 20 and the second screen mask 21 is used to form a thin film having a thickness of 2 to 30 nm. Here, the thickness of the graphene oxide sheet layer 13 is formed to be 2 to 30 nm depending on the thickness of each of the first graphene oxide pattern 13a and the second graphene oxide pattern 13b, so that the graphene oxide sheet It is possible to prevent a decrease in electrical conductivity due to an increase in the thickness of the layer 13 .

도 6에 도시된 본 발명의 전극용 집전체(10)는 전술한 방법을 이용해 금속박(11)의 상부면과 하부면에 전도성 접착체층(12)을 형성하고 금속박(11)의 상부면에 형성된 전도성 접착체층(12)의 상부면에 그래핀 산화물 시트층(13)이 형성되며, 전술한 것과 동일한 방법으로 금속박(11)의 하부면에 형성된 전도성 접착체층(12)의 하부면에 그래핀 산화물 시트층(13)이 형성된 것이다. 즉, 도 1은 본 발명의 전극용 집전체(10)는 금속박(11)의 상부면에 그래핀 산화물 시트층(13)이 형성된 일 실시예를 도시하고 있으며, 도 6은 금속박(11)의 상부면과 하부면에 각각 그래핀 산화물 시트층(13)이 형성된 다른 실시예를 도시하고 있다.The current collector 10 for electrodes of the present invention shown in FIG. 6 forms a conductive adhesive layer 12 on the upper and lower surfaces of the metal foil 11 by using the above-described method, and is formed on the upper surface of the metal foil 11 . A graphene oxide sheet layer 13 is formed on the upper surface of the conductive adhesive layer 12, and graphene oxide is formed on the lower surface of the conductive adhesive layer 12 formed on the lower surface of the metal foil 11 in the same manner as described above. The sheet layer 13 is formed. That is, FIG. 1 shows an embodiment in which the electrode current collector 10 of the present invention has a graphene oxide sheet layer 13 formed on the upper surface of the metal foil 11 , and FIG. 6 is the metal foil 11 . It shows another embodiment in which the graphene oxide sheet layer 13 is formed on the upper surface and the lower surface, respectively.

이와 같이 구성된 본 발명의 전극용 집전체는 그래핀 산화물 시트층을 박막으로 형성한 후 그래핀 산화물 시트층의 표면에 이차전지용 활물질층(도시 않음)을 형성함으로써 이차전지용 전극으로 사용했을 때 그래핀 산화물 시트층의 표면에 활물질층이 형성됨으로 인해 접촉저항을 감소시킴에 의해 ESR(equivalent series resistance) 특성을 감소시킬 수 있게 된다.The electrode current collector of the present invention configured as described above forms a graphene oxide sheet layer as a thin film and then forms an active material layer for secondary batteries (not shown) on the surface of the graphene oxide sheet layer when used as an electrode for secondary batteries. Since the active material layer is formed on the surface of the oxide sheet layer, it is possible to reduce the ESR (equivalent series resistance) characteristic by reducing the contact resistance.

본 발명의 전극용 집전체는 다양한 종류의 이차전지나 슈퍼커패시터 분야 등에 널리 적용할 수 있다.The current collector for an electrode of the present invention can be widely applied to various types of secondary batteries or supercapacitors.

10: 전극용 집전체 11: 금속박
12: 도성 접착제층 13: 그래핀 산화물 시트층
20: 제1스크린 마스크 21: 제2스크린 마스크
10: current collector for electrode 11: metal foil
12: conductive adhesive layer 13: graphene oxide sheet layer
20: first screen mask 21: second screen mask

Claims (7)

금속박과;
상기 금속박의 상부면이나 하부면 중 적어도 한 면의 전면에 형성되는 전도성 접착제층과;
상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면에 형성되는 그래핀 산화물 시트층을 포함하고,
상기 그래핀 산화물 시트층은 상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면 중 한 면에 복수개의 정사각형 관통 패턴이 형성된 제1스크린 마스크로 커버한 상태에서 복수개의 정사각형 관통 패턴에 그래핀 산화물을 전사하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴을 형성한 후 제1스크린 마스크를 제거하고, 상기 전도성 접착제층의 상부면이나 하부면 중 한 면에 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴이 내측에 위치되게 중앙에 사각형 관통 패턴이 형성된 제2스크린 마스크로 커버한 상태에서 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴 사이에 그래핀 산화물을 전사하여 제2그래핀 산화물 패턴을 형성하여 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴이 제2그래핀 산화물 패턴으로 서로 연결하여 형성되는 전극용 집전체.
metal foil;
a conductive adhesive layer formed on the entire surface of at least one of the upper surface and the lower surface of the metal foil;
And a graphene oxide sheet layer formed on the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer,
The graphene oxide sheet layer is formed by transferring graphene oxide to a plurality of square through-patterns in a state in which it is covered with a first screen mask having a plurality of square through-patterns formed on one of the upper surface or the lower surface of the conductive adhesive layer. After forming the first graphene oxide patterns, the first screen mask is removed, and a plurality of first graphene oxide patterns are positioned inside the conductive adhesive layer on one of the upper and lower surfaces of the conductive adhesive layer, and the square penetrates in the center. A second graphene oxide pattern is formed by transferring the graphene oxide between the plurality of first graphene oxide patterns in a state covered by the second screen mask on which the pattern is formed, so that the plurality of first graphene oxide patterns are formed with the second graphene A current collector for an electrode formed by connecting to each other in an oxide pattern.
제1항에 있어서,
상기 금속박의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나나 둘 이상이 혼합된 것이 사용되는 전극용 집전체.
According to claim 1,
The material of the metal foil is a current collector for an electrode in which one or a mixture of two or more of aluminum (Al), nickel (Ni) and copper (Cu) is used.
제1항에 있어서,
상기 전도성 접착제층은 실버 엑폭시(Ag epoxy)가 사용되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
According to claim 1,
The conductive adhesive layer is a current collector for an electrode, characterized in that silver epoxy (Ag epoxy) is used.
제1항에 있어서,
상기 그래핀 산화물 시트층의 두께는 상기 제1스크린 마스크와 제2스크린 마스크의 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
According to claim 1,
The electrode current collector, characterized in that the thickness of the graphene oxide sheet layer is formed to be the same as the thickness of the first screen mask and the second screen mask.
제1항에 있어서,
상기 그래핀 산화물 시트층과 상기 제1스크린 마스크와 제2스크린 마스크의 두께는 각각 2 내지 30nm인 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
According to claim 1,
The thickness of the graphene oxide sheet layer, the first screen mask, and the second screen mask is 2 to 30 nm, respectively, the current collector for an electrode.
제1항에 있어서,
상기 제1스크린 마스크와 제2스크린 마스크는 각각 스테인레스 스틸(stainless steel)이나 폴리에스터(polyester) 중 하나의 재질로 형성되며, 상기 제1스크린 마스크는 복수개의 정사각형 관통 패턴이 서로 등간격으로 이격되게 배열되어 형성되며, 상기 제2스크린 마스크는 복수개의 제1그래핀 산화물 패턴이 노출되게 사각형 관통 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
According to claim 1,
The first screen mask and the second screen mask are each formed of one of stainless steel and polyester, and the first screen mask has a plurality of square through-patterns spaced apart from each other at equal intervals. The current collector for electrodes, characterized in that the second screen mask has a rectangular through-pattern to expose the plurality of first graphene oxide patterns.
제6항에 있어서,
상기 복수개의 정사각형 관통 패턴의 각각의 한 변의 길이나 상기 이격 간격은 각각 10 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.



7. The method of claim 6,
A current collector for an electrode, characterized in that the length of each side of each of the plurality of square through-patterns or the separation interval is 10 to 500 μm.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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