KR100578868B1 - Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same - Google Patents
Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100578868B1 KR100578868B1 KR1020040025768A KR20040025768A KR100578868B1 KR 100578868 B1 KR100578868 B1 KR 100578868B1 KR 1020040025768 A KR1020040025768 A KR 1020040025768A KR 20040025768 A KR20040025768 A KR 20040025768A KR 100578868 B1 KR100578868 B1 KR 100578868B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- active material
- negative electrode
- carbon powder
- negative
- powder particles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/20—Graphite
- C01B32/21—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/02—Amorphous compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/74—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/11—Powder tap density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
본 발명은 본 발명은 판상의 입자가 면방향으로 배향적층되어 1차 조립된 형태를 가지는 제1의 탄소 분말 입자; 및 상기 탄소 분말 입자의 표면에는 제2의 미세한 탄소 분말 입자가 2차 조립되어 있는 구조를 가지는 음극 활물질을 제공한다.The present invention is the first carbon powder particles having a form in which the plate-shaped particles are orientated and laminated in the plane direction and have a first granulated form; And a negative active material having a structure in which second fine carbon powder particles are secondary granulated on a surface of the carbon powder particles.
본 발명의 음극 활물질은 고밀도와 높은 압축강도를 가짐으로써 고밀도의 극판제조가 가능하고 전지의 용량을 높일 수 있다. Since the negative electrode active material of the present invention has high density and high compressive strength, it is possible to manufacture a high density electrode plate and increase the capacity of a battery.
조립, 탄소분말, 압축강도, 고밀도극판, 리튬이차전지Assembly, carbon powder, compressive strength, high density electrode plate, lithium secondary battery
Description
도 1은 본 발명의 일예에 따른 음극 활물질의 구조를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing the structure of a negative electrode active material according to an embodiment of the present invention.
도 2는 리튬 이차 전지의 일예를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view illustrating an example of a lithium secondary battery.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 리튬 이차 전지 2: 음극1: lithium secondary battery 2: negative electrode
3: 양극 4: 세퍼레이터3: anode 4: separator
5: 전지 용기 6: 봉입부재5: battery container 6: sealing member
10: 음극 활물질 20: 제1의 탄소분말 입자10: negative electrode active material 20: first carbon powder particles
30: 제2의 탄소분말 입자30: second carbon powder particles
[산업상 이용 분야][Industrial use]
본 발명은 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 음극 및 리튬 이 차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입자의 압축강도가 우수하고 고밀도의 극판을 제공할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode active material for a lithium secondary battery, and a negative electrode and a lithium secondary battery comprising the same, and more particularly, a negative electrode active material for a lithium secondary battery that can provide a high-density electrode plate having excellent compressive strength of particles and comprising the same It relates to a negative electrode and a lithium secondary battery.
[종래 기술][Prior art]
리튬 이차 전지는 가역적으로 리튬 이온의 삽입과 탈리가 가능한 가능한 물질을 양극 및 음극으로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입/탈리될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기 에너지를 생성한다. Lithium secondary batteries are manufactured by reversibly inserting and detaching lithium ions as a positive electrode and a negative electrode, and filling an organic or polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, and lithium ions are inserted / Electrical energy is generated by oxidation and reduction reactions when desorption.
리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiO 2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1) 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. As a cathode active material of a lithium secondary battery, a chalcogenide compound is used, and examples thereof include LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1-x Co x O 2 (0 <x <1) Composite metal oxides, such as these, are used.
음극 활물질로는 리튬 금속을 사용하였으나, 리튬 금속을 사용할 경우 덴드라이트(dendrite) 형성으로 인한 전지 단락이 발생하여 폭발의 위험성이 있어 리튬 금속 대신 탄소계 물질로 대체되어 가고 있다. 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 사용되는 상기 탄소계 활물질에는, 천연 흑연(graphite) 및 인조 흑연과 같은 결정질계 탄소와 소프트 카본(soft carbon) 및 하드 카본(hard carbon)과 같은 비정질계 탄소가 있다. 상기 비정질계 탄소는 용량이 크지만, 충방전 과정에서 비가역성이 크다는 문제점이 있다. 결정질계 탄소로는 천연 흑연이 대표적으로 사용되며, 이론 한계 용량이 372 ㎃h/g으로서, 용량이 높아 음극 활물질로 이용되고 있으나, 수명 열화가 심하다는 문제점이 있다. Lithium metal is used as the negative electrode active material, but when lithium metal is used, a battery short circuit occurs due to the formation of dendrite, which is a risk of explosion and is being replaced with a carbon-based material instead of lithium metal. The carbon-based active material used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery includes crystalline carbon such as natural graphite and artificial graphite, and amorphous carbon such as soft carbon and hard carbon. The amorphous carbon has a large capacity, but has a problem in that irreversibility is large during charging and discharging. Natural graphite is typically used as the crystalline carbon, and has a theoretical limit capacity of 372 mAh / g, which is used as a negative electrode active material due to its high capacity, but has a serious life deterioration.
일반적으로 리튬 이차 전지용 음극은 음극 활물질인 탄소 재료 및 필요에 따라 도전성 재료와 바인더를 혼합하고 교반하여 슬러리를 제조하고, 이 슬러리를 금속 집전체에 도포한 후, 건조하는 방법으로 제조된다. 이때 활물질 분말을 집전체에 압착시키고 전극 극판 두께를 균일화하고 극판 용량을 증가시키기 위하여 압연공정을 실시하는 것이 일반적이다. 그러나 극판의 압연공정시 탄소 재료가 분쇄 균열되어 극판의 불균일을 가져오며, 전해액과의 반응이 불균일하여 극판 수명이 저하된다. 또한 분쇄 균열로 인하여 새로운 모서리(edge) 부분이 그대로 드러나게 되어 전해액과의 부반응이 크게 되고 -20℃의 저온에서는 전해액의 점도가 매우 높아져 모세관 현상으로 인하여 미세한 균열에 전해액이 스며들어 전지반응에 참여하는 전해액이 감소되어 결과적으로 저온 방전 특성의 저하를 초래한다.Generally, the negative electrode for lithium secondary batteries is manufactured by mixing and stirring a carbon material which is a negative electrode active material as needed, and a binder, stirring, and preparing a slurry, apply | coating this slurry to a metal electrical power collector, and drying it. At this time, it is common to perform a rolling process to compress the active material powder to the current collector, to uniform the electrode electrode plate thickness, and to increase the electrode plate capacity. However, during the rolling process of the electrode plate, the carbon material is crushed and cracked, resulting in non-uniformity of the electrode plate, and the reaction with the electrolyte is nonuniform, resulting in a decrease in the lifetime of the electrode plate. In addition, due to the crushing cracks, new edges are exposed as it is, so that the side reaction with the electrolyte becomes large, and the viscosity of the electrolyte is very high at a low temperature of -20 ° C. The electrolyte is reduced, resulting in a decrease in low temperature discharge characteristics.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입자의 압축강도가 우수하고 고밀도의 극판을 제공할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, to provide a negative active material for a lithium secondary battery and a negative electrode and a lithium secondary battery including the same, which can provide a high-density electrode plate having excellent compressive strength of particles.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 판상의 입자가 면방향으로 배향적층되어 1차 조립된 형태를 가지는 제1의 탄소 분말 입자; 및 상기 탄소 분말 입자의 표면에는 제2의 미세한 탄소 분말 입자가 2차 조립되어 있는 구조를 가지는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is the first carbon powder particles having a form in which the plate-shaped particles are orientated and laminated in the plane direction, the first assembled; And a negative active material for a lithium secondary battery having a structure in which second fine carbon powder particles are secondary granulated on a surface of the carbon powder particles.
본 발명은 또한 상기 음극 활물질을 포함하는 음극을 제공한다.The present invention also provides a negative electrode comprising the negative electrode active material.
본 발명은 또한 상기 음극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.The present invention also provides a lithium secondary battery comprising the negative electrode.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 음극 활물질(10)은, 도 1에 나타낸 것과 같이, 판상의 입자가 면방향으로 배향적층되어 1차 조립된 형태를 가지는 제1의 탄소 분말 입자(20)의 표면에 미세한 탄소 분말 입자(30)가 조립되어 있다. As illustrated in FIG. 1, the negative electrode
상기 제1의 탄소 분말 입자는 판상의 입자가 면방향으로 배향적층되어 1차 조립된 형태를 가지며 각각의 입자는 다른 편광을 반사하는 형태를 가진다. 제1의 탄소 분말 입자로는 입경이 10㎛ 이상, 바람직하게는 15 내지 25㎛인 구형 또는 유사구형의 천연흑연 또는 인조흑연인 것이 바람직하다. 상기 제1의 탄소 분말 입자는 X-선 회절 분석에 의한 (110)면과 (002)면의 강도비(intensity ratio)가 0.2 이하, 바람직하게는 0.002 내지 0.2이다. The first carbon powder particles have a form in which the plate-shaped particles are aligned in the plane direction to be first assembled, and each particle reflects different polarized light. The first carbon powder particles are preferably spherical or quasi-spherical natural graphite or artificial graphite having a particle diameter of 10 µm or more, preferably 15 to 25 µm. The first carbon powder particles have an intensity ratio between the (110) plane and the (002) plane by X-ray diffraction analysis of 0.2 or less, preferably 0.002 to 0.2.
상기 제2의 미세 탄소 분말 입자는 제1의 탄소 분말 입자를 분쇄하는 공정에서 발생하는 미분의 분말로서, 평균 길이 또는 평균 입경이 5㎛ 이하, 바람직하게는 0.5 내지 3㎛ 이다. 상기 제2의 미세 탄소분말 입자의 형태는 특별히 한정되는 것은 아니나 섬유형, 구형, 무정형 또는 플레이크형일 수 있다. The second fine carbon powder particles are powders of fine powder generated in the process of pulverizing the first carbon powder particles, and have an average length or an average particle diameter of 5 µm or less, preferably 0.5 to 3 µm. The shape of the second fine carbon powder particles is not particularly limited but may be fibrous, spherical, amorphous or flake shaped.
제2의 미세 탄소 분말 입자는 일부 또는 전체가 비정질 또는 터보스트래틱(turbostratic) 구조를 가질 수 있다. 상기 제2의 미세 탄소 분말 입자는 제1의 탄소 분말 입자의 표면에서 조립체를 형성함으로써 제1의 탄소 분말 입자 내의 미세기공을 최소화하여 고밀도의 음극 활물질이 얻어진다. 반면 제1의 탄 소 분말 입자 표면에서의 미세기공이 발달하여 전해질의 절대 함침량이 커지게 되고 이로써 고율특성과 저온 특성을 향상시킬 수 있다. 그러나 미세기공이 활물질 전체에 존재하는 경우 고밀도 극판제조시 쉽게 압착되어 극판내 활물질의 비표면적이 증가하게 되고 이에 따른 새로운 에지(edge)면이 돌출하게되어 전해액 부반응이 수반된다는 문제점이 있다. 본 발명에서는 음극 활물질의 표면에만 기공도가 존재하도록 하여 극판으로 압연하는 공정에서도 쉽게 부서지지 않아 활물질 형태가 유지됨으로써 전해액 부반응이 없으므로 스웰링 억제 특성이 우수한 극판을 제조할 수 있다. The second fine carbon powder particles may have some or all of them in an amorphous or turbostratic structure. The second fine carbon powder particles form an assembly on the surface of the first carbon powder particles, thereby minimizing micropores in the first carbon powder particles, thereby obtaining a high-density negative electrode active material. On the other hand, the fine pores on the surface of the first carbon powder particles are developed to increase the absolute impregnation amount of the electrolyte, thereby improving the high rate characteristic and the low temperature characteristic. However, when the micropores are present in the entire active material, there is a problem in that the high surface area of the active material is easily compressed to increase the specific surface area of the active material in the electrode plate, and thus a new edge surface protrudes, resulting in an electrolyte side reaction. In the present invention, since the porosity exists only on the surface of the negative electrode active material, it is not easily broken even in the process of rolling into the electrode plate, thereby maintaining the active material form, and thus, an electrode plate having excellent swelling suppression characteristics can be manufactured because there is no electrolyte side reaction.
상기 제1의 탄소 분말 입자의 표면에는 제2의 미세 탄소 분말 입자이외에 비정질 탄소 코팅층이 더 형성될 수 있다. 비정질 탄소 코팅층은 제1 탄소분말 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부로 존재한다. In addition to the second fine carbon powder particles, an amorphous carbon coating layer may be further formed on the surface of the first carbon powder particles. The amorphous carbon coating layer is present in an amount of 5 to 30 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first carbon powder particles.
본 발명에 따른 음극 활물질은 입자의 장축/단축의 비가 4이하, 바람직하게는 1 내지 3 의 범위에 있다. 음극 활물질에서 0.5㎛ 이하의 기공이 차지하는 미세 기공율이 10% 내지 40%, 바람직하게는 15 내지 40%, 더욱 바람직하게는 10 내지 35%이다. 또한 0.1㎛ 이하의 기공이 차지하는 미세 기공율은 12% 이하, 바람직하게는 3 내지 10%이다. The negative electrode active material according to the present invention has a ratio of the major axis to the minor axis of 4 or less, preferably in the range of 1 to 3. The porosity occupied by pores of 0.5 μm or less in the negative electrode active material is 10% to 40%, preferably 15 to 40%, more preferably 10 to 35%. Further, the microporosity occupied by pores of 0.1 µm or less is 12% or less, preferably 3 to 10%.
통상 극판의 압연 공정으로 인하여 활물질의 미세 기공율보다 극판의 미세 기공율이 감소되는 것이 일반적인데, 본 발명의 활물질의 미세 기공율은 극판의 미세 기공율의 2.0배 이하, 바람직하게는 1.1 내지 1.5로 거의 변하지 않는다. Usually, due to the rolling process of the electrode plate, the microporosity of the electrode plate is generally reduced than the microporosity of the active material. The microporosity of the active material of the present invention is almost 2.0 times or less, preferably 1.1 to 1.5, of the electrode plate. .
음극 활물질을 적용한 극판에서 10 내지 100 ㎛의 기공이 전해액의 함습속도와 리튬 이온의 전달속도를 향상시키는 역할을 한다. 종래의 탄소물질로 극판을 제조하게 되면 상기 10 내지 100 ㎛의 기공이 차지하는 기공율이 현저하게 감소하게 된다. 그러나 본 발명에서는 10 내지 100 ㎛의 기공이 차지하는 기공율이 30 내지 60%, 바람직하게는 35 내지 50%로 존재하여 전해액 함습 및 유로 확보가 우수하여 리튬 이온 전달 특성이 향상됨에 따라 저온 방전 특성이 향상된다.In the electrode plate to which the negative electrode active material is applied, pores of 10 to 100 μm serve to improve the rate of moisture in the electrolyte and the rate of delivery of lithium ions. When the electrode plate is manufactured from a conventional carbon material, the porosity occupied by the pores of 10 to 100 μm is significantly reduced. However, in the present invention, the porosity occupied by the pore of 10 to 100 ㎛ is present in 30 to 60%, preferably 35 to 50%, so that the electrolyte discharge and flow passage is excellent, thereby improving the low-temperature discharge characteristics as the lithium ion transfer characteristics are improved. do.
본 발명의 음극 활물질은 1.0 g/cc 이상, 바람직하게는 1.1 내지 1.30 g/cc 의 탭밀도를 가지며, 0.6 내지 1.0 g/cc의 겉보기 밀도를 가지는 고밀도의 탄소물질이다. 또한 겉보기 밀도에 대한 탭밀도의 비율이 30% 이상이다. The negative active material of the present invention is a high density carbon material having a tap density of 1.0 g / cc or more, preferably 1.1 to 1.30 g / cc, and an apparent density of 0.6 to 1.0 g / cc. In addition, the ratio of the tap density to the apparent density is 30% or more.
또한 BET 법에 의하여 측정된 비표면적은 2.0 내지 4.0 m3/g이다. 또한 음극 활물질의 압축강도가 15Mpa 이상, 바람직하게는 15 내지 45 Mpa의 범위에 있으므로 극판의 압연공정에서도 활물질의 손상이 거의 발생하지 않는다.In addition, the specific surface area measured by the BET method is 2.0 to 4.0 m 3 / g. In addition, since the compressive strength of the negative electrode active material is in the range of 15 Mpa or more, preferably 15 to 45 Mpa, damage of the active material hardly occurs even in the rolling process of the electrode plate.
이하에서는 상기 음극 활물질의 제조공정에 대하여 설명한다. Hereinafter, a manufacturing process of the negative electrode active material will be described.
먼저 탄소물질을 1차 기계적 역학적 분쇄공정을 통하여 탄소물질의 모진 부분이나 돌출부위를 제거하여 구형화 또는 유사구형화한다. 상기 탄소물질로는 천연흑연, 인조흑연, 흑연화 전구체 등이 사용될 수 있으며 상기 흑연화 전구체로는 흑연화 탄소 섬유, 흑연화 메조카본 마이크로비드 등이 있다. First, the carbon material is spherical or quasi-spherical by removing the mole portion or protrusions of the carbon material through the first mechanical mechanical grinding process. The carbon material may be natural graphite, artificial graphite, graphitized precursor, and the like, and the graphitized precursor may include graphitized carbon fiber and graphitized mesocarbon microbeads.
상기 1차 기계적 역학적 분쇄 과정에 의하여 입자의 구형화 또는 유사구형화가 이루어짐과 동시에 1차 조립화가 이루어지고 이 과정에서 미세한 탄소분말 입자 가 형성된다. 이때 탄소물질의 내부에서는 일정방향의 배향(orientation)을 가지는 결정립 사이에 작은 균열이 존재하도록 하여 전체적으로 결정립의 배향을 바꾸는 효과를 준다. 동시에 내부에 존재하는 미세 입자성 불순물들에 의해 유발된 균열을 통해 결정립간의 유동성이 확보된다. The spherical or pseudo spherical particles are formed by the primary mechanical mechanical grinding process, and at the same time, primary granulation is performed, and fine carbon powder particles are formed in this process. At this time, inside the carbon material, small cracks are present between the grains having an orientation in a certain direction, thereby changing the grain orientation. At the same time, fluidity between grains is ensured through cracks caused by fine particulate impurities present therein.
본 발명에서는 표면간 마찰 및 전단력을 부여하는 2차 기계적 역학적 분쇄과정을 통하여 미세한 탄소입자와 탄소 물질을 2차 조립한다. 2차 조립화 과정에서 판상의 입자가 면방향으로 배향적층된다. 매우 강한 면간 마찰응력에 의하여 입자평면간 반데르발스 힘이 최대가 되고 표면의 요철부분의 인터로킹(interlocking)을 최대한 유발하여 건식조립에 의하여 다중 적층된 구형 또는 유사구형의 분말이 제조된다. 미세한 탄소입자는 탄소물질의 표면에서 2차 조립되어 판상의 탄소물질을 미세한 탄소입자가 코팅하고 있는 형태를 가진다. 이때 미세한 탄소분말 입자는 불균일한 방향으로 미세기공을 형성하면서 조립된다. 본 발명에서 조립화 과정은 모두 건식으로 이루어진다.In the present invention, the fine carbon particles and the carbon material are secondarily assembled through the second mechanical mechanical grinding process that imparts interfacial friction and shear force. In the second granulation process, the plate-shaped particles are aligned in the plane direction. The van der Waals force between the particle planes is maximized by the very strong inter-plane frictional stress, and the interlocking of the uneven portion of the surface is maximized, so that a multi-layered spherical or pseudo-spherical powder is produced by dry assembly. The fine carbon particles are secondly assembled on the surface of the carbon material so that the fine carbon particles coat the plate-like carbon material. At this time, the fine carbon powder particles are assembled while forming micropores in a nonuniform direction. In the present invention, the granulation process is all made dry.
상기 기계적 역학적 분쇄공정은 압축, 충격, 전단, 마찰의 힘을 이용하는 것이다. 모든 분쇄공정은 어느 특정 힘만을 이용하는 것이 아니고 4가지 힘이 다 사용된다고 볼 수 있다. 이는 장비의 설계특성 혹은 운전조건에 따라 달라질 수 있다. 1차 기계조작을 통해 입자표면을 다듬는 공정에서는 주로 압축, 충격에 의해 발생하는 힘을 이용하여 입자 형태를 다듬게 된다. 대표적인 분쇄 기계조작 장비의 예로는 로타밀, ACM밀, 핀밀, 젯밀 등을 들 수 있고, 2차 조립 및 표면 미세분말 부착을 위해서는 전단력, 압축마찰력을 부여하는 기계조작 장비로는 메카노퓨 전, 하이브리다이제이션 등과 같은 장비를 들 수 있다. The mechanical mechanical grinding process utilizes the forces of compression, impact, shear, and friction. All grinding processes do not use any specific force but all four forces are used. This may vary depending on the design characteristics of the equipment or the operating conditions. In the process of smoothing the surface of particles through primary mechanical operation, the shape of the particles is refined mainly by the force generated by compression and impact. Examples of the typical grinding machine operation equipment include rotamille, ACM mill, pin mill, jet mill, and the like. For the secondary assembly and surface fine powder attachment, the machine operation equipment that provides shearing force and compression friction force is mechanofujeon, hive. And equipment such as redidation.
2차 조립화 과정중 미세한 탄소 분말 입자를 추가로 더 첨가할 수 있다. 또한 2차 조립화 과정중 비정질 탄소 전구체를 첨가하여 미세한 탄소입자와 함께 판상의 입자에 조립되도록 할 수 있다. 상기 비정질 탄소 전구체로는 메조페이스 핏치, 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 저분자량의 중질유 등을 들 수 있다. 이러한 비정질 탄소 전구체는 탄소물질 100 중량부에 대하여 5 내지 30중량부의 양으로 첨가될 수 있다. Further fine carbon powder particles may be further added during the secondary granulation process. In addition, an amorphous carbon precursor may be added during the second granulation process to be assembled to the plate-shaped particles together with the fine carbon particles. Examples of the amorphous carbon precursor include mesophase pitch, coal-based pitch, petroleum-based pitch, low molecular weight heavy oil, and the like. Such amorphous carbon precursor may be added in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon material.
이와 같이 형성된 조립체를 열처리하여 본 발명의 음극 활물질을 제조한다. 상기 열처리 공정은 1000℃ 이상, 바람직하게는 1200 내지 2400℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 상기 열처리 온도가 1000℃ 미만이면 불순 이종원소의 제거가 충분하지 못한 문제가 있어 바람직하지 않다. The assembly thus formed is subjected to heat treatment to prepare the negative electrode active material of the present invention. The heat treatment step is preferably performed at 1000 ° C or higher, preferably 1200 to 2400 ° C. If the heat treatment temperature is less than 1000 ° C., there is a problem that the removal of impure heterogeneous elements is not sufficient, which is not preferable.
본 발명은 또한 상기 음극 활물질을 포함하는 음극을 제공한다. 음극은 음극 활물질 및 바인더 수지를 포함하는 슬러리를 금속 집전체에 도포한 후 건조, 압연하여 제조한다. The present invention also provides a negative electrode comprising the negative electrode active material. The negative electrode is prepared by applying a slurry containing a negative electrode active material and a binder resin to a metal current collector, followed by drying and rolling.
본 발명의 음극 활물질은 높은 밀도와 압축강도를 가지므로 극판 제조시 1.5g/cc 내지 2.0g/cc, 바람직하게는 1.8 내지 2.0g/cc의 고밀도 극판으로 제조될 수 있다. 이러한 고밀도 극판을 제조하여도 충분한 전해액 함침경로를 유지할 수 있어 고용량의 전지를 제공할 수 있다.Since the negative electrode active material of the present invention has high density and compressive strength, the negative electrode active material may be manufactured in a high density electrode plate of 1.5 g / cc to 2.0 g / cc, preferably 1.8 to 2.0 g / cc, when manufacturing the electrode plate. Even if such a high density electrode plate is manufactured, a sufficient electrolyte solution impregnation path can be maintained, thereby providing a battery of high capacity.
상기 바인더 수지로는 종래에 리튬 이차 전지에 사용되는 모든 바인더 수지가 사용될 수 있으며, 그 예로는 폴리비닐리덴플루오라이드, 카르복시메틸셀룰로 즈, 메틸셀룰로즈, 폴리아크릴산나트륨 등이 있다. 상기 금속 집전체로는, 펀칭 메탈, 엑스 펀칭 메탈, 금박, 발포 금속, 망상 금속 섬유 소결체, 니켈박, 동박 등을 예시할 수 있다.As the binder resin, all binder resins conventionally used in lithium secondary batteries may be used, and examples thereof include polyvinylidene fluoride, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose and sodium polyacrylate. Examples of the metal current collector include punching metal, ex punching metal, gold foil, foamed metal, reticulated metal fiber sintered body, nickel foil, and copper foil.
또한, 본 발명의 음극은 도전 조재를 더 포함할 수도 있으며, 이 도전 조재로는, 니켈 분말, 산화 코발트, 산화 티탄, 카본 등을 예시할 수 있다. 카본으로는, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 흑연, 탄소 섬유, 플러렌 등을 예시할 수 있다.The negative electrode of the present invention may further include a conductive assistant, and examples of the conductive assistant may include nickel powder, cobalt oxide, titanium oxide, and carbon. As carbon, Ketjen black, acetylene black, furnace black, graphite, carbon fiber, fullerene, etc. can be illustrated.
본 발명의 리튬 이차 전지는 상기 음극을 포함한다. 상기 리튬 이차 전지는 음극, 양극 및 전해질을 포함하며, 필요에 따라 세퍼레이터를 포함할 수 있다.The lithium secondary battery of the present invention includes the negative electrode. The lithium secondary battery includes a negative electrode, a positive electrode, and an electrolyte, and may include a separator as necessary.
상기 리튬 이차 전지의 양극으로는, 통상 리튬 이차 전지에서 사용되는 양극이면 사용할 수 있으며, 양극 활물질 분말에 바인더와 도전 조재를 혼합하여 페이스트상, 편평형상 등으로 성형한 것을 예로 들 수 있다.As a positive electrode of the said lithium secondary battery, if it is a positive electrode normally used in a lithium secondary battery, it can be used, The thing shape | molded in paste form, flat shape, etc. by mixing a binder and a conductive support material with positive electrode active material powder is mentioned.
양극 활물질로는 예를 들면, LiMn2O4, LiCoO2, LiNiO2, LiFeO
2, V2O5 등이 바람직하다. 또한 TiS, MoS, 유기 디설파이드 화합물 또는 유기 폴리설파이드 화합물 등의 리튬을 흡장 및 탈리가 가능한 것을 사용하는 것이 좋다. 또한 도전 조재로는, 켓첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 흑연, 탄소 섬유, 플러렌 등의 전도성 조재료 등이 바람직하다. 아울러, 바인더로는 폴리비닐리렌플루오라이드, 카르복시메틸셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 폴리아크릴산나트륨 등이 있다.As a cathode active material is, for example, such as LiMn 2 O 4, LiCoO 2,
양극은 양극 활물질 분말, 결착제와 도전조재를 혼합한 슬러리를 금속 집전 체에 도포, 건조한 후, 압연하여 성형한다.The positive electrode is formed by applying a slurry obtained by mixing a positive electrode active material powder, a binder, and a conductive aid to a metal current collector, drying, and rolling.
또한 세퍼레이터로는 리튬 이차 전지에 사용되는 것이면 어떠한 것이나 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이들의 다층막, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아미드, 유리 섬유 등을 예로 들 수 있다.Any separator may be used as long as it is used in a lithium secondary battery, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, or a multilayer film thereof, polyvinylidene fluoride, polyamide, glass fiber, and the like.
리튬 이차 전지의 전해질로는, 예를 들면 비수성 용매에 리튬염이 용해된 유기 전해액을 예로 들 수 있다.As electrolyte of a lithium secondary battery, the organic electrolyte solution which melt | dissolved lithium salt in the non-aqueous solvent is mentioned, for example.
상기 비수성 용매로는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, -부티로락톤, 디옥솔란, 4-메틸디옥솔란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세토아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸부틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디이소프로필 카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르 등의 비수성 용매, 또는 이들 용매 중 두 종류 이상을 혼합한 혼합 용매, 또한 리튬 이차 전지용 용매로서 종래부터 알려진 것을 예로 들 수 있고, 특히 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸 카보네이트 중 하나를 포함하는 것에 디메틸 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트, 디에틸카보네이트 중 하나를 혼합한 것이 바람직하다.As the non-aqueous solvent, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, -butyrolactone, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N -Dimethylformamide, dimethylacetoamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, chlorobenzene, nitrobenzene, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate , Non-aqueous solvents such as methyl isopropyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethylene glycol, dimethyl ether, or a mixed solvent in which two or more of these solvents are mixed, and also lithium Examples of conventionally known solvents for secondary batteries include those known as propylene carbonate, Is a mixture of one of the alkylene carbonate, butyl dimethyl carbonate as containing one of carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, is preferred.
상기 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiCF 3SO3, LiN(CF3SO2)3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiClO 4, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2 )(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl 및 LiI로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다.Lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2y + 1 SO 2 ) (where x and y are natural numbers), LiCl and LiI, or You can use more than one.
또한 전해질의 다른 예로는, 상기 유기 전해액과 상기 유기 전해액에 대하여 팽윤성이 우수한 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리아세토니트릴, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리메타아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트 등의 폴리머 또는 이 중합체가 포함된 폴리머 전해질을 예로 들 수 있다.Further examples of the electrolyte include polymers such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacetonitrile, polyvinylidene fluoride, polymethacrylate, polymethylmethacrylate, etc., which have excellent swelling properties with respect to the organic electrolyte and the organic electrolyte. Examples thereof include polymer electrolytes containing this polymer.
본 발명의 리튬 이차 전지는, 상기 음극, 양극, 전해질 및 필요에 따라 세퍼레이터를 일반적인 방법으로 전지케이스에 봉입하여 제조된 것이다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 리튬 이차 전지(1)의 사시도이다. 이 리튬 이차 전지(1)는 원통형으로, 음극(2), 양극(3), 상기 음극(2)과 양극(3) 사이에 배치된 세퍼레이터(4), 음극(2), 양극(3) 및 세퍼레이터(4)에 함침된 전해질, 원통상의 전지 용기(5), 전지 용기(5)를 봉입하는 봉입부재(6)를 주된 부분으로 하여 구성되어 있다. 이러한 리튬 이차 전지(1)는, 음극(2), 양극(3) 및 세퍼레이터(4)를 차례로 적층한 다음 스피럴 상으로 권취된 상태로 전지 용기(5)에 수납하여 구성된다.The lithium secondary battery of the present invention is manufactured by encapsulating the negative electrode, the positive electrode, the electrolyte, and the separator as necessary in a battery case. 1 is a perspective view of a lithium
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only one preferred embodiment of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
(실시예 1)(Example 1)
평균입경이 30㎛인 판상 흑연분말을 핀밀에 투입하여 1차 분쇄하였다. 이 과정에서 판상 흑연 분말의 모진부분과 돌출부위를 제거되어 구형화 또는 유사구형화되고 판상 흑연의 1차 조립체가 형성되었다. 1차 조립된 판상 흑연을 메카노퓨전에 투입하여 2차 분쇄하였다. 이때 판상 흑연은 면방향으로 배향적층되고 이 면배향으로 배향적층된 판상 흑연의 표면에 미세한 흑연 입자가 2차 조립된 탄소물질을 제조하고 이를 1000℃에서 열처리하였다. Plate-like graphite powder with an average particle diameter of 30 µm was It was put into a pin mill and ground first. In this process, the parent portions and protrusions of the plate graphite powder were removed to be spherical or pseudo-spherical to form a primary assembly of plate graphite. Primary granulated platelet graphite was introduced into mechanofusion and then pulverized second. At this time, the plate-like graphite was prepared by laminating the carbon material in which the fine graphite particles were second-assembled on the surface of the plate-like graphite which is aligned in the plane direction and laminated in this plane orientation.
음극 활물질로 상기 탄소물질 92 중량부 및 바인더 수지로 폴리비닐리덴 플루오라이드 8 중량부를 N-메틸피롤리돈에 첨가하여 분산시켜 음극용 슬러리를 제조하고 이를 구리 집전체에 도포하였다. 그런 다음 롤 프레스로 압연하여 극판 밀도가 1.5, 1.65, 1.85 및 2.0g/cc인 음극을 제조하였다.92 parts by weight of the carbon material as the negative electrode active material and 8 parts by weight of polyvinylidene fluoride as the binder resin were added to N-methylpyrrolidone and dispersed to prepare a slurry for the negative electrode, which was applied to a copper current collector. It was then rolled into a roll press to produce a cathode having a pole plate density of 1.5, 1.65, 1.85 and 2.0 g / cc.
상기 음극과 리튬 금속을 대극으로 하여 코인타입 반쪽 전지(Coin type half cell)를 제조하였다. 이때, 전해액은 1.0M LiPF6가 용해된 에틸렌 카보네이트/디메틸 카보네이트 및 에틸메틸 카보네이트(3/3/4 부피비)의 혼합 용액을 사용하였다.A coin type half cell was manufactured using the negative electrode and the lithium metal as counter electrodes. In this case, a mixed solution of ethylene carbonate / dimethyl carbonate and ethylmethyl carbonate (3/3/4 volume ratio) in which 1.0 M LiPF 6 was dissolved was used.
(실시예 2)(Example 2)
상기 실시예 1에서 1차 조립체 100 중량부에 대하여 메조페이스 핏치 10 중량부를 첨가하여 2차 조립과정을 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. A battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight of mesophase pitch was added to 100 parts by weight of the first assembly in order to perform a second assembly process.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
평균 입도 15㎛의 천연흑연 입자, 핏치 및 흑연화 촉매로 실리카를 혼합한 후 성형하고 이를 분쇄하여 조립된 무정형 입자를 탄화, 고온 흑연화 처리하여 흑연화 조립분말을 얻어 음극 활물질로 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The silica particles were mixed with natural graphite particles, pitches and graphitization catalysts having an average particle size of 15 μm, and then molded and pulverized. The granulated amorphous particles were carbonized and subjected to high temperature graphitization to obtain a graphitized granulated powder, which was used as a negative electrode active material. A battery was manufactured in the same manner as in Example 1.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
1차 탄화된 코크스 입자, 핏치 및 흑연화 촉매로 실리카를 혼합한 후 성형하여 분쇄하여 얻은 무정형 입자를 탄화, 고온 흑연화 처리하여 음극 활물질로 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다.The cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amorphous particles obtained by mixing and grinding silica with primary carbonized coke particles, pitch and graphitization catalyst were carbonized and subjected to high temperature graphitization to be used as a negative electrode active material. Prepared.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
무정형 인조 흑연을 음극 활물질로 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that amorphous artificial graphite was used as the negative electrode active material.
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3의 음극 활물질의 압축강도를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. 압축강도는 분말을 1층으로 깔고 위에서 일정 압력을 가하여 누른 다음 어느 순간 재료의 파괴가 이루어지면 그때까지의 힘을 분말 압축강도로 결정하였다.The compressive strengths of the negative electrode active materials of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were measured and described in Table 1 below. The compressive strength was determined by pressing the powder in one layer, applying a constant pressure from above, and then breaking the material at a certain moment, and determining the compressive strength until then.
또한 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3의 전지를 CC/CV 조건하에서 0.2C 충방전하였다. 극판밀도에 따른 초기 방전용량 및 충방전 효율을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.In addition, the batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were charged and discharged by 0.2C under CC / CV conditions. The initial discharge capacity and the charge / discharge efficiency according to the electrode plate density were measured and listed in Table 1 below.
표 1에서 보는 바와 같이 활물질 압축강도에서 실시예 1과 2의 활물질이 비교예 1 내지 3에 비하여 월등히 우수한 것을 알 수 있다. 따라서 실시예 1과 2의 활물질은 고밀도 극판제조시 충분한 극판내 전해액 침투경로를 확보할 수 있다. 이는 1.8g/cc 이상의 고밀도 극판을 적용한 전지의 방전용량을 비교하여 볼 때 본 발명에 따른 실시예 1과 2의 초기 방전용량과 효율이 비교예 1 내지 3에 비하여 높은 것으로부터 확인할 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the active materials of Examples 1 and 2 are significantly superior to Comparative Examples 1 to 3 in the active material compressive strength. Accordingly, the active materials of Examples 1 and 2 can secure a sufficient penetration path of the electrolyte solution in the electrode plate during the production of the high density electrode plate. This can be confirmed from the comparison of the discharge capacity of the battery to which the high-density electrode plate of 1.8 g / cc or more is compared with the initial discharge capacity and efficiency of Examples 1 and 2 according to the present invention as compared with Comparative Examples 1 to 3.
본 발명의 음극 활물질은 밀도가 높고 입자의 압축강도가 우수하고 고밀도의 극판을 제공할 수 있으며, 전지의 용량을 높일 수 있다.The negative electrode active material of the present invention has a high density, excellent compressive strength of particles, can provide a high-density electrode plate, it is possible to increase the capacity of the battery.
Claims (31)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040025768A KR100578868B1 (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
JP2005112407A JP4693470B2 (en) | 2004-04-12 | 2005-04-08 | Negative electrode active material for lithium secondary battery, negative electrode including the same, and lithium secondary battery |
US11/104,871 US7781103B2 (en) | 2004-04-12 | 2005-04-12 | Negative active material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
US12/831,876 US8110168B2 (en) | 2004-04-12 | 2010-07-07 | Negative active material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
US13/328,888 US8440352B2 (en) | 2004-04-12 | 2011-12-16 | Negative active material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040025768A KR100578868B1 (en) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050100505A KR20050100505A (en) | 2005-10-19 |
KR100578868B1 true KR100578868B1 (en) | 2006-05-11 |
Family
ID=37279309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040025768A KR100578868B1 (en) | 2004-04-12 | 2004-04-14 | Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100578868B1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101249349B1 (en) | 2009-10-20 | 2013-04-01 | 주식회사 엘지화학 | Negative active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery using same |
WO2014119960A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | 주식회사 엘지화학 | Anode comprising spherical natural graphite and lithium secondary battery including same |
WO2018052234A3 (en) * | 2016-09-13 | 2018-05-03 | 주식회사 엘지화학 | Anode, secondary battery comprising same, battery module, and battery pack |
EP3416216A4 (en) * | 2016-09-13 | 2019-05-22 | LG Chem, Ltd. | Anode, secondary battery comprising same, battery module, and battery pack |
WO2023027542A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 주식회사 한솔케미칼 | Negative electrode active material, method for preparing same, and lithium secondary battery comprising same |
WO2023043081A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Anode and secondary battery comprising same |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100936571B1 (en) * | 2008-04-10 | 2010-01-13 | 엘에스엠트론 주식회사 | Negative active material used for secondary battery, electrode of secondary battery and secondary battery including the same |
KR101349066B1 (en) * | 2011-12-01 | 2014-01-08 | 지에스칼텍스 주식회사 | Anode active material comprising graphite particle with modified surface and litium secondary battery employed with the same |
KR101927294B1 (en) * | 2013-12-18 | 2018-12-11 | 주식회사 엘지화학 | Anode active material of high density and lithium secondary battery comprising the same |
KR101685832B1 (en) | 2014-07-29 | 2016-12-12 | 주식회사 엘지화학 | Graphite secondary particles and lithium secondary battery comprising thereof |
KR102474533B1 (en) * | 2017-05-15 | 2022-12-05 | 에스케이온 주식회사 | Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same |
KR102519441B1 (en) | 2017-12-22 | 2023-04-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | Composite negative electrode active material for lithium secondary battery, an anode comprising the same, and the lithium secondary battery comprising the anode |
KR102486245B1 (en) | 2018-08-13 | 2023-01-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same |
HUE062084T2 (en) * | 2020-04-30 | 2023-09-28 | Contemporary Amperex Technology Co Ltd | Negative electrode active material, manufacturing method therefor, secondary battery, and device comprising secondary battery |
-
2004
- 2004-04-14 KR KR1020040025768A patent/KR100578868B1/en active IP Right Grant
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101249349B1 (en) | 2009-10-20 | 2013-04-01 | 주식회사 엘지화학 | Negative active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery using same |
WO2014119960A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | 주식회사 엘지화학 | Anode comprising spherical natural graphite and lithium secondary battery including same |
US10026956B2 (en) | 2013-02-04 | 2018-07-17 | Lg Chem, Ltd. | Anode including spherical natural graphite and lithium secondary battery including the anode |
WO2018052234A3 (en) * | 2016-09-13 | 2018-05-03 | 주식회사 엘지화학 | Anode, secondary battery comprising same, battery module, and battery pack |
EP3416216A4 (en) * | 2016-09-13 | 2019-05-22 | LG Chem, Ltd. | Anode, secondary battery comprising same, battery module, and battery pack |
US10693140B2 (en) | 2016-09-13 | 2020-06-23 | Lg Chem, Ltd. | Negative electrode, and secondary battery, battery module, and battery pack including the same |
WO2023027542A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 주식회사 한솔케미칼 | Negative electrode active material, method for preparing same, and lithium secondary battery comprising same |
WO2023043081A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Anode and secondary battery comprising same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050100505A (en) | 2005-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7781103B2 (en) | Negative active material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same | |
CN107078288B (en) | Graphite particle for negative electrode material of lithium ion secondary battery, negative electrode of lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery | |
KR101263492B1 (en) | Positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery containing the same | |
KR100453896B1 (en) | Negative active material for lithium secondary battery, electrode for lithium secondary battery, lithium secondary battery, and method for preparing negative active material for lithium secondary battery | |
KR100818263B1 (en) | Porous anode active material, method of preparing the same, and anode and lithium battery containing the material | |
JP4215633B2 (en) | Method for producing composite graphite particles | |
KR101661050B1 (en) | Composite graphite material, method for producing same, negative electrode material for lithium ion secondary batteries, negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery | |
CN100433423C (en) | Negative active material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same | |
KR102542649B1 (en) | Negative electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same | |
KR20130094853A (en) | Anode material for lithium ion rechargeable battery, anode for lithium ion rechargeable battery, and lithium ion rechargeable battery | |
KR20020070763A (en) | Carbonaceous material and lithium secondary battery comprising the same | |
KR100578868B1 (en) | Negative material for lithium secondary battery and negative electrode and lithium secondary battery comprising same | |
KR20210040810A (en) | Globular Carbon type Anode Active Material, Method for preparing the same, Anode Comprising the same, and Lithium Secondary Battery Comprising the same | |
JP3305995B2 (en) | Graphite particles for lithium secondary battery negative electrode | |
JP3361510B2 (en) | Negative electrode for lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery | |
JP3779461B2 (en) | Lithium secondary battery, negative electrode thereof and method for producing the same | |
JP4933092B2 (en) | Negative electrode material for lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery | |
JP2001345100A (en) | Carbonaceous particles for negative electrode of lithium secondary cell, preparation process thereof, negative electrode for lithium secondary cell and lithium secondary cell | |
JPH10228896A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001283861A (en) | Battery electrode and nonaqueous electrolyte battery | |
JP4870419B2 (en) | Negative electrode material for lithium ion secondary battery and method for producing the same, lithium ion secondary battery negative electrode and lithium ion secondary battery | |
JP3651225B2 (en) | Lithium secondary battery, negative electrode thereof and method for producing the same | |
JP2002083587A (en) | Negative electrode for lithium secondary battery | |
KR20060001719A (en) | Negative material for lithium secondary battery and method for preparating the same, and lithium secondary battery comprising the same | |
JPH1116567A (en) | Nonaqueous electrolyte battery, and manufacture thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130422 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140423 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150421 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160419 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170424 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180503 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190502 Year of fee payment: 14 |