KR101599490B1 - 이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지 - Google Patents

이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법은, 금속 시트에 활물질 패턴이 코팅된 전극 원판을 재단하여 복수개의 단위 전극판을 제조하는 이차전지용 전극판의 제조 방법으로서, (a) 상기 금속 시트를 준비하는 단계; (b) 서로 인접하는 활물질 라인 사이에 위치하는 무지부 라인이 두 줄 이상 형성되도록 상기 금속 시트의 적어도 일 면에 적어도 하나의 상기 활물질 패턴을 코팅함으로써 상기 전극 원판을 형성하는 단계; (c) 상기 무지부 라인을 중심으로 서로 마주보는 상기 단위 전극판 각각의 전극 탭이 상기 무지부 라인을 따라 교대로 배열되도록 상기 전극 원판을 재단함으로써 복수개의 단위 전극판을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 활물질 라인 중 어느 하나는 나머지 중 적어도 어느 하나와 서로 다른 조성을 갖는 활물질을 포함한다.
본 발명에 따르면, 버려지는 무지부의 양을 최소화 함으로써 이차전지용 전극판의 제조 원가를 절감할 수 있고, 하나의 전극 원판으로부터 서로 다른 활물질이 적용된 단위 전극판 및 다양한 형태의 단위 전극판을 얻을 수 있다.

Description

이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지{Method of manufacturing electrode plate for secondary battery, electrode plate for secondary battery and secondary battery manufactured using the same}
본 발명은 제조 원가가 절감되며 다양한 유형의 전극판을 얻을 수 있는 이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로 화학 전지라 함은 양극, 음극 및 전해질을 포함하며 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 전지를 말하며, 이는 일회용으로 사용하는 일차 전지와 충방전을 통해 반복적인 사용이 가능한 이차전지로 구분될 수 있다.
상기 이차전지 중에서도 리튬 이차전지는 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 전자 통신 기기의 전원으로 사용되거나 고출력의 하이브리드 자동차 등에 널리 사용되고 있다.
한편, 상기 리튬 이차전지는 세퍼레이터를 사이에 두고 양 측에 위치하는 양극판 및 음극판을 구비한다. 이러한 양극판 및 음극판은 일정 영역에 활물질이 도포된 알루미늄(Al) 시트 또는 구리(Cu) 시트를 재단함으로써 제조된다.
도 1 내지 도 3은 종래의 전극판 제조 방법의 각 단계를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 전극판 제조 방법을 살펴보면, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 금속 시트(10)의 가장자리에 무지부(11)가 형성되도록 활물질(12)이 코팅된 예비 전극 원판(1)을 길이 방향을 따라 반으로 컷팅하여 전극 원판(2)을 형성한다.
다음으로는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전극 원판(2)을 적당한 길이로 컷팅하여 단위 전극 원판(3)을 형성한다.
마지막으로 도 3에 도시된 바와 같이 상기 단위 전극 원판(3)의 무지부(11) 중 전극 탭(11a) 부분을 제외한 나머지 영역(11b)을 컷팅하여 제거함으로써 전극판을 완성한다.
이러한 전극판 제조 방법은 전극 원판(3)의 무지부(11)에서 전극 탭(11a) 부분을 제외한 나머지 영역(11b)은 모두 버려지게 되므로 금속 시트(10)의 낭비가 크다. 하나의 단위 전극 원판(3)에서 버려지는 나머지 영역(11b)은 그 면적이 크지 않으나, 전극 원판(2) 또는 예비 전극 원판(1) 단위로 보면 그 양은 매우 많아지게 된다. 따라서, 상기 전극판을 제조함에 있어서 제조 원가를 절감할 수 있는 방안이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 고려하여 창안된 것으로서, 전극 원판을 재단하여 단위 전극판을 제조함에 있어서 버려지는 무지부의 양을 최소화 함으로써 제조 원가를 절감할 수 있는 이차전지용 전극판의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법은, 금속 시트에 활물질 패턴이 코팅된 전극 원판을 재단하여 복수개의 단위 전극판을 제조하는 이차전지용 전극판의 제조 방법으로서, (a) 상기 금속 시트를 준비하는 단계; (b) 서로 인접하는 활물질 라인 사이에 위치하는 무지부 라인이 두 줄 이상 형성되도록 상기 금속 시트의 적어도 일 면에 적어도 하나의 상기 활물질 패턴을 코팅함으로써 상기 전극 원판을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 무지부 라인을 중심으로 서로 마주보는 상기 단위 전극판 각각의 전극 탭이 상기 무지부 라인을 따라 교대로 배열되도록 상기 전극 원판을 재단함으로써 복수개의 단위 전극판을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 활물질 라인 중 어느 하나는 나머지 중 적어도 어느 하나와 서로 다른 조성을 갖는 활물질을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 (c) 단계는, 상기 복수개의 단위 전극판 각각이, 상기 전극 원판 중 상기 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체; 및 상기 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되며 상기 전극판 본체로부터 인출되는 전극 탭을 포함하도록 상기 전극 원판을 재단하는 단계일 수 있다.
바람직하게, 상기 무지부 라인 중 어느 하나를 중심으로 서로 마주보는 전극판 본체는 서로 동일한 폭을 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 무지부 라인 중 어느 하나에서 재단되어 형성되는 전극 탭의 길이는 상기 무지부 라인의 폭 대비 0.5 초과 1 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 하나의 활물질 패턴 내에 형성되는 무지부 라인 중 서로 다른 무지부 라인으로부터 재단되는 전극 탭은 전극판 본체로부터 인출되는 위치가 서로 다를 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 활물질 라인은, 상기 금속 시트의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 활물질 라인; 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제1 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제2 활물질 라인; 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제2 활물질 라인과 접하며 나란하게 형성되는 제3 활물질 라인; 및 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제3 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제4 활물질 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 무지부 라인은, 상기 제1 활물질 라인 및 제2 활물질 라인 사이에 위치하는 제1 무지부 라인; 및 상기 제3 활물질 라인 및 제4 활물질 라인 사이에 위치하는 제2 무지부 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 단위 전극판은, 상기 전극 원판 중 상기 제1 활물질 라인 또는 상기 제2 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제1형 전극판; 및 상기 전극 원판 중 상기 제3 활물질 라인 또는 상기 제4 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제2형 전극판을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제1형 전극판은, 상기 전극 탭이 상기 전극판 본체의 모서리 중 상기 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제2형 전극판은, 상기 전극 탭이 상기 전극판 본체의 모서리 중 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 중심 영역으로부터 인출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 활물질 라인은, 상기 금속 시트의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 활물질 라인; 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제1 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제2 활물질 라인; 및 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제2 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제3 활물질 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 무지부 라인은, 상기 제1 활물질 라인 및 제2 활물질 라인 사이에 위치하는 제1 무지부 라인; 및 상기 제2 활물질 라인 및 제3 활물질 라인 사이에 위치하는 제2 무지부 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 단위 전극판은, 상기 전극 원판 중 상기 제1 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제1형 전극판; 상기 전극 원판 중 제2 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체, 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 제1 전극 탭 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 제2 전극 탭을 포함하는 제2형 전극판; 및 상기 전극 원판 중 제3 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제3형 전극판을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제1형 전극판은, 상기 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제2형 전극판은, 상기 제1 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 상기 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되고, 상기 제2 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 상기 제2 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되며, 상기 전극판 본체의 서로 마주보는 모서리 중 상기 제1 전극 탭이 인출되는 영역과 제2 전극 탭이 인출되는 영역은 서로 마주보도록 위치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제3형 전극판은, 전극 탭이 전극판 본체의 서로 마주보는 모서리 중 일측 방향으로 치우친 영역로부터 인출되며, 상기 전극 제3형 전극판의 전극 탭과 상기 제1형 전극판의 전극 탭은 서로 마주보도록 위치할 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 시트는, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 재질일 수 있다.
바람직하게, 상기 활물질 라인은, 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 양극 활물질은, LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(O≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
바람직하게, 상기 활물질 라인은, 음극 활물질 및 바인더를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 음극 활물질은, 탄소재, 리튬 금속, 금속 화합물 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지용 전극판은, 상술한 방법으로 제조된 이차전지용 전극판일 수 있으며,
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 상기 이차전지용 전극판을 포함하는 전극조립체; 상기 전극판과 연결되는 전극 리드; 및 상기 전극 리드가 외부로 인출되도록 상기 전극조립체를 수용하는 외장재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 버려지는 무지부의 양을 최소화 함으로써 이차전지용 전극판의 제조 원가를 절감하는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나의 전극 원판으로부터 서로 다른 활물질이 적용된 단위 전극판을 얻는 효과를 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하나의 전극 원판으로부터 다양한 형태의 단위 전극판을 얻는 효과를 갖는다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 종래의 전극판 제조 방법의 각 단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 활물질 패턴을 코팅하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
도 6은 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 전극 원판을 재단하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 활물질 패턴을 코팅하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 전극 원판을 재단하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
도 9a는 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법에 의해 제조된 이차전지용 전극판 및 전극조립체를 나타내는 사시도이다.
도 9b는 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법을 이용하여 제조된 이차전지를 나타내는 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 개략적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법은 금속 시트를 준비하는 단계(S1), 금속 시트에 활물질 패턴을 코팅하여 전극 원판을 형성하는 단계(S2) 및 전극 원판을 재단하여 단위 전극판을 형성하는 단계(S3)를 포함한다. 이하, 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 대해서 구체적인 실시예를 들어 설명하기로 한다.
먼저, 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 5는 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 활물질 패턴을 코팅하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도이고, 도 6은 도 4에 나타난 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 전극 원판을 재단하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
도 5를 참조하면, 상기 S1 단계에서 준비되는 금속 시트(M1)는 집전체 원판으로서 일정 폭(W) 및 길이(L)를 갖는 대략 직사각형 형태이다. 상기 금속 시트(M1)는 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 재질로 이루어지는 것이 일반적이다. 즉, 상기 금속 시트(M1)는 이차전지용 전극판이 양극판인 경우에는 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 음극판인 경우에는 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 상기 S2 단계에서 준비되는 전극 원판(P1)은 금속 시트(M1)의 적어도 일 면에 소정의 패턴을 갖는 활물질 패턴을 코팅함으로써 형성된다. 상기 활물질 패턴은 적어도 4줄의 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..) 및 적어도 2줄의 무지부 라인(E1,E2,..)을 포함한다.
상기 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..)은 이차전지용 전극판이 양극판인 경우 양극 활물질, 도전재 및 양극 바인더를 포함한다. 상기 양극 활물질로는 리튬 함유 전이금속 산화물이 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들어 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - yCoyO2, LiCo1-yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(O≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2-zNizO4, LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 도전재로서는 전기화학 소자에서 화학 변화를 일으키지 않는 도전성 물질이면 특별한 제한이 없으며, 일반적으로 카본블랙(carbon black), 흑연, 탄소섬유, 카본 나노튜브, 금속분말, 도전성 금속산화물, 유기 도전재 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 바인더는 양극 활물질을 금속 시트(M1)에 고정시키고, 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR, styrene butadiene rubber), 카르복시메틸 셀룰로스(CMC, carboxymethyl cellulose) 등의 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다.
한편, 상기 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..)은 이차전지용 전극판이 음극판인 경우 음극 활물질 및 음극 바인더를 포함한다. 또한, 상기 음극 활물질로는 탄소재, 리튬 금속, 금속 화합물 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소재로서는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 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. 상기 금속 화합물로는 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO2, SnO2 등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있다. 상기 음극 바인더는 음극 활물질을 금속 시트(M1)에 고정시키고, 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 음극 바인더 물질의 예는 양극 바인더와 동일하다.
상기 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..) 중 어느 하나의 활물질 라인은 나머지 중 적어도 하나의 활물질 라인과 서로 다른 조성을 갖는 활물질을 포함한다. 즉, 상기 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..)에 포함되는 활물질 조성이 모두 동일한 것은 아니다.
상기 활물질 라인(A1,A2,A3,A4,..)은 제1 활물질 라인(A1), 제2 활물질 라인(A2), 제3 활물질 라인(A3) 및 제4 활물질 라인(A4)을 포함한다. 상기 제1 활물질 라인(A1)은 소정의 폭(L1)을 가지며 금속 시트(M1)의 길이 방향을 따라 코팅되고, 제2 활물질 라인(A2)은 소정의 폭(L2)을 가지며 금속 시트(M1)의 폭 방향으로 제1 활물질 라인(A1)과 일정 거리(D1) 이격되어 나란한 방향으로 코팅된다. 따라서, 상기 제1 활물질 라인(A1)과 제2 활물질 라인(A2) 사이에는 소정의 폭(D1)을 갖는 제1 무지부 라인(E1)이 형성된다.
상기 제3 활물질 라인(A3)은 소정의 폭(L3)을 가지며 금속 시트(M1)의 폭 방향으로 제2 활물질 라인(A2)과 접하면서 나란한 방향으로 코팅된다. 상기 제4 활물질 라인(A4)은 소정의 폭(L4)을 가지며 금속 시트(M1)의 폭 방향으로 제3 활물질 라인(A3)과 일정거리(D2) 이격되어 나란한 방향으로 코팅된다. 따라서, 상기 제3 활물질 라인(A3) 및 제4 활물질 라인(A4) 사이에는 소정의 폭(D2)을 갖는 제2 무지부 라인(E2)이 형성된다.
상기 활물질 라인(A1~A4)의 폭(L1~L4)은 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있으며, 무지부 라인(E1,E2)의 폭(D1,D2) 역시 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 도면에서는 상기 제2 활물질 라인(A2) 및 제3 활물질 라인(A3)이 별도의 라인으로 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 활물질 라인(A2,A3)이 한번의 공정에 의해 L2+L3의 폭을 갖는 하나의 활물질 라인으로 형성되는 것도 가능함은 자명한 것이다.
도 6을 참조하면, 상기 S3 단계에서 형성되는 단위 전극판(110,120,130,140) 은 각각 전극판 본체(111,121,131,141) 및 전극 탭(112,122,132,142)을 포함한다. 상기 전극판 본체(111~141)는 각각 전극 원판(P1) 중 활물질 라인(A1~A4)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(112~142) 중 일부(112,122)는 제1 무지부 라인(E1)으로부터 재단되어 형성되며, 그 나머지(132,142)는 제2 무지부 라인(E2)으로부터 재단되어 형성된다.
상기 단위 전극판(110~140)은 전극 탭(112~142)이 재단되는 위치 및 전극판 본체(111~141)로부터 인출되는 위치에 따라 제1형 전극판(110,120) 및 제2형 전극판(130,140)으로 구분된다.
상기 제1형 전극판(110,120)의 경우 전극판 본체(111,121)는 전극 원판(P1) 중 제1 활물질 라인(A1) 또는 제2 활물질 라인(A2)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되며, 전극 탭(112,122)은 제1 무지부 라인(E1)으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(112,122)은 전극판 본체(111,121)의 모서리 중 제1 무지부 라인(E1)과 접하는 모서리의 일측으로 치우친 영역으로부터 인출된다. 이 때, 상기 제1 무지부 라인(E1)을 중심으로 서로 마주보는 단위 전극판(110,120) 각각의 전극 탭(112,122)은 제1 무지부 라인(E1)을 따라 상호 교대로 배열되도록 재단된다. 이 경우, 상기 제1형 전극판(110,120)에 있어서, 전극판 본체(111,121) 각각의 폭(W1,W2)은 서로 동일하며, 전극 탭(112,122) 각각의 길이(h1,h2)는 무지부 라인(E1)의 폭(D1) 대비 0.5 초과 1이하인 것이 바람직하다.
상기 제2형 전극판(130,140)의 경우, 전극판 본체(131,141)는 전극 원판(P1) 중 제3 활물질 라인(A3) 또는 제4 활물질 라인(A4)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되며, 전극 탭(132,142)은 제2 무지부 라인(E2)으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(132,142)은 전극판 본체(131,141)의 모서리 중 제2 무지부 라인(E2)과 접하는 모서리의 중심 영역으로부터 인출된다. 이 때, 상기 제2 무지부 라인(E2)을 중심으로 서로 마주보는 단위 전극판(130,140) 각각의 전극 탭(132,142)은 제2 무지부 라인(E2)을 따라 상호 교대로 배열되도록 재단된다. 이 경우, 상기 제2형 전극판(130,140)에 있어서, 전극판 본체(131,141) 각각의 폭(W3,W4)은 서로 동일하고, 전극 탭(132,142) 각각의 길이(h3,h4)는 무지부 라인(E2)의 폭(D2) 대비 0.5 초과 1 이하인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 의하면 하나의 전극 원판(P1)으로부터 서로 다른 형태를 갖고, 서로 다른 활물질을 포함하는 단위 전극판을 얻을 수 있어 다양한 종류의 전극판 제조 시 생산성을 향상시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 의하면, 버려지는 무지부의 양을 줄일 수 있어 전극판 제조 비용의 절감 효과 역시 기대할 수 있다.
다음은, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 활물질 패턴을 코팅하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법 중 전극 원판을 재단하는 단계를 설명하기 위한 부분 평면도다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법은 앞선 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법과 비교하여 금속 시트(M2)에 형성된 활물질 패턴에 일부 차이점이 있으며, 단위 전극판(210,220,230)의 형태에도 일부 차이점이 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법을 설명함에 있어서는 상기 차이점을 중점적으로 설명하되, 활물질 라인(A1,A2,A3,..)의 재질을 비롯하여 앞선 실시예와 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 상기 S2 단계에서 준비되는 전극 원판(P2)은 금속 시트(M2)의 적어도 일 면에 소정의 패턴을 갖는 활물질 패턴을 코팅함으로써 형성된다. 상기 활물질 패턴은 적어도 3줄의 활물질 라인(A1,A2,A3,…) 및 적어도 2 줄의 무지부 라인(E1,E2,..)을 포함한다.
상기 활물질 라인(A1,A2,A3,..) 중 어느 하나의 활물질 라인은 나머지 중 적어도 하나의 활물질 라인과 서로 다른 조성을 갖는 활물질을 포함한다. 즉, 상기 활물질 라인(A1,A2,A3,..)에 포함되는 활물질 조성이 모두 동일한 것은 아니다.
한편, 상기 활물질 라인(A1,A2,A3,..)은 앞선 실시예에서 설명한 활물질 라인과 동일한 재질로 이루어지므로 재질에 관한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 활물질 라인(A1,A2,A3,..)은 제1 활물질 라인(A1), 제2 활물질 라인(A2), 제3 활물질 라인(A3)을 포함한다. 상기 제1 활물질 라인(A1)은 소정의 폭(L1)을 가지며 금속 시트(M2)의 길이 방향을 따라 코팅되고, 제2 활물질 라인(A2)은 소정의 폭(L2)을 가지며 금속 시트(M2)의 폭 방향으로 제1 활물질 라인(A1)과 일정 거리(D1) 이격되어 나란한 방향으로 코팅된다. 따라서, 상기 제1 활물질 라인(A1)과 제2 활물질 라인(A2) 사이에는 소정의 폭(D1)을 갖는 제1 무지부 라인(E1)이 형성된다.
상기 제3 활물질 라인(A3)은 소정의 폭(L3)을 가지며 금속 시트(M2)의 폭 방향으로 제2 활물질 라인(A2)과 일정거리(D2) 이격되어 나란한 방향으로 코팅된다. 따라서, 상기 제2 활물질 라인(A2) 및 제3 활물질 라인(A3) 사이에는 소정의 폭(D2)을 갖는 제2 무지부 라인(E2)이 형성된다.
상기 활물질 라인(A1~A3)의 폭(L1~L3)은 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있으며, 무지부 라인(E1,E2)의 폭(D1,D2) 역시 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 S3 단계에서 형성되는 단위 전극판(210,220,230)은 각각 전극판 본체(211,221,231) 및 전극 탭(212,222,232)을 포함하며, 상기 전극 탭(222)은 제1 전극 탭(222a) 및 제2 전극 탭(222b)을 포함한다. 상기 전극 판 본체(211~213)는 각각 전극 원판(P2) 중 활물질 라인(A1~A3)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(212~232) 중 일부(212,222a)는 제1 무지부 라인(E1)으로부터 재단되어 형성되며, 나머지(222b,232)는 제2 무지부 라인(E2)으로부터 재단되어 형성된다.
상기 단위 전극판(210~230)은 전극 탭(212~232)이 재단되는 위치 및 전극판 본체(211,221,231)로부터 인출되는 위치에 따라 제1형 전극판(210), 제2형 전극판(220) 및 제3형 전극판(230)으로 구분된다.
상기 제1형 전극판(210)의 경우, 전극판 본체(211)는 전극 원판(P2) 중 제1 활물질 라인(A1)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되며, 전극 탭(212)은 제1 무지부 라인(E1)으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(212)은 전극판 본체(211)의 모서리 중 제1 무지부 라인(E1)과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출된다.
상기 제2형 전극판(220)은 전극판 본체(221)가 전극 원판(P2) 중 제2 활물질 라인(A2)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되며, 제1 전극 탭(222a) 및 제2 전극 탭(222b)은 각각 제1 무지부 라인(E1) 및 제2 무지부 라인(E2)으로부터 재단되어 형성된다. 즉, 상기 제2형 전극판(220)은 서로 마주보는 모서리 양 측 모두에서 전극 탭(222a,222b)이 인출되는 형태를 갖는다. 상기 제1 전극 탭(220a)은 전극판 본체(221)의 모서리 중 제1 무지부 라인(E1)과 접하는 모서리 일측으로 치우친 영역으로부터 인출된다. 상기 제2 전극 탭(222b)은 전극판 본체(221)의 모서리 중 제2 무지부 라인(E2)과 접하는 모서리의 일측으로 치우친 영역으로부터 인출된다. 이 때, 상기 전극판 본체(221)의 서로 마주보는 모서리 중 상기 제1 전극 탭(222a)이 인출되는 영역과 제2 전극 탭(222b)이 인출되는 영역은 서로 마주본다.
서로 마주보는 전극판(210,220) 각각의 전극 탭(212,222a)은 제1 무지부 라인(E1)을 따라 상호 교대로 배열되도록 재단된다. 이 경우, 상기 전극판 본체(211,221) 각각의 폭(W1,W2)은 서로 동일하며, 전극 탭(212,222a) 각각의 길이(h1,h2)는 무지부 라인(E1)의 폭(D1) 대비 0.5 초과 1 이하인 것이 바람직하다.
상기 제3형 전극판(230)의 경우 전극판 본체(231)는 전극 원판(P2) 중 제3 활물질 라인(A3)이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되며, 전극 탭(232)은 제2 무지부 라인(E2)으로부터 재단되어 형성된다. 상기 전극 탭(232)은 전극판 본체(231)의 모서리 중 제2 무지부 라인(E2)과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역에서 인출됨으로써, 상기 제1형 전극판(210)의 전극 탭(212)과 마주보도록 위치한다.
서로 마주보는 전극판(220,230) 각각의 전극 탭(222b,232)은 제2 무지부 라인(E2)을 따라 상호 교대로 배열되도록 재단된다. 이 경우, 상기 전극판 본체(221,231) 각각의 폭(W2,W3)은 서로 동일하며, 전극 탭(222b,232) 각각의 길이(h3,h4)는 무지부 라인(E2)의 폭(D2) 대비 0.5 초과 1 이하인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법은 앞선 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법과 동일하게 전극판의 생산성 향상 및 제조 비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.
한편, 도 9a를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 따라 제조된 단위 전극판은 금속 시트(M1,M2)의 재질 및 활물질의 종류에 따라 양극판(110a) 또는 음극판(110b)일 수 있다. 상기 단위 전극판(110a,110b)은 그 사이에 개재되는 분리 막(150)과 함께 순차적으로 적어도 1회 적층됨으로써 전극조립체(160)를 형성한다. 도 9b를 참조하면, 상기 전극 탭(112a,112b)은 각각 전극 리드(113a,113b)와 결합되며, 전극조립체(160)는 전극 리드(113a,114b)가 외부로 인출되도록 외장재(170)에 의해 케이싱됨으로써 이차전지가 완성된다.
본 발명의 도면(도 9a 및 도 9b)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 따라 제조된 제1형 전극판(110)이 적용된 이차전지 형태만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 이차전지용 전극판의 제조 방법에 의해 제조되는 다양한 형태의 전극판을 적용함으로써 이차전지를 완성할 수 있음은 자명한 것이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
M1, M2: 금속 시트 P1, P2: 전극 원판
A1~A4: 활물질 라인 E1, E2: 무지부 라인
110~140, 210~240: 단위 전극판 111~141, 211~241: 전극판 본체
112~142, 212~232:: 전극 탭

Claims (23)

  1. 금속 시트에 활물질 패턴이 코팅된 전극 원판을 재단하여 복수개의 단위 전극판을 제조하는 이차전지용 전극판의 제조 방법으로서,
    (a) 상기 금속 시트를 준비하는 단계;
    (b) 서로 인접하는 활물질 라인 사이에 위치하는 무지부 라인이 두 줄 이상 형성되도록 상기 금속 시트의 적어도 일 면에 적어도 하나의 상기 활물질 패턴을 코팅함으로써 상기 전극 원판을 형성하는 단계;
    (c) 상기 무지부 라인을 중심으로 서로 마주보는 상기 단위 전극판 각각의 전극 탭이 상기 무지부 라인을 따라 교대로 배열되도록 상기 전극 원판을 재단함으로써 복수개의 단위 전극판을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 활물질 라인 중 어느 하나는 나머지 중 적어도 어느 하나와 서로 다른 조성을 갖는 활물질을 포함하고,
    상기 (c) 단계는, 상기 복수개의 단위 전극판 각각이, 상기 전극 원판 중 상기 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체; 및 상기 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되며 상기 전극판 본체로부터 인출되는 전극 탭을 포함하도록 상기 전극 원판을 재단하는 단계에 해당하며,
    상기 활물질 라인은, 상기 금속 시트의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 활물질 라인; 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제1 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제2 활물질 라인; 및 상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제2 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제3 활물질 라인을 포함하고,
    상기 무지부 라인은, 상기 제1 활물질 라인 및 제2 활물질 라인 사이에 위치하는 제1 무지부 라인; 및 상기 제2 활물질 라인 및 제3 활물질 라인 사이에 위치하는 제2 무지부 라인을 포함하며,
    상기 단위 전극판은, 상기 전극 원판 중 상기 제1 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제1형 전극판; 상기 전극 원판 중 제2 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체, 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 제1 전극 탭 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 제2 전극 탭을 포함하는 제2형 전극판; 및 상기 전극 원판 중 제3 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제3형 전극판을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무지부 라인 중 어느 하나를 중심으로 서로 마주보는 전극판 본체는 서로 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무지부 라인 중 어느 하나에서 재단되어 형성되는 전극 탭의 길이는 상기 무지부 라인의 폭 대비 0.5 초과 1 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 활물질 패턴 내에 형성되는 무지부 라인 중 서로 다른 무지부 라인으로부터 재단되는 전극 탭은 전극판 본체로부터 인출되는 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 활물질 라인은,
    상기 금속 시트의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 활물질 라인;
    상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제1 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제2 활물질 라인;
    상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제2 활물질 라인과 접하며 나란하게 형성되는 제3 활물질 라인; 및
    상기 금속 시트의 폭 방향으로 상기 제3 활물질 라인과 이격되어 나란하게 형성되는 제4 활물질 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무지부 라인은,
    상기 제1 활물질 라인 및 제2 활물질 라인 사이에 위치하는 제1 무지부 라인; 및
    상기 제3 활물질 라인 및 제4 활물질 라인 사이에 위치하는 제2 무지부 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단위 전극판은,
    상기 전극 원판 중 상기 제1 활물질 라인 또는 상기 제2 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제1 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제1형 전극판; 및
    상기 전극 원판 중 상기 제3 활물질 라인 또는 상기 제4 활물질 라인이 형성된 영역으로부터 재단되어 형성되는 전극판 본체 및 상기 제2 무지부 라인으로부터 재단되어 형성되는 전극 탭을 포함하는 제2형 전극판을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1형 전극판은,
    상기 전극 탭이 상기 전극판 본체의 모서리 중 상기 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2형 전극판은,
    상기 전극 탭이 상기 전극판 본체의 모서리 중 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 중심 영역으로부터 인출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1형 전극판은,
    상기 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2형 전극판은,
    상기 제1 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 상기 제1 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되고,
    상기 제2 전극 탭이 전극판 본체의 모서리 중 상기 제2 무지부 라인과 접하는 모서리의 일측 방향으로 치우친 영역으로부터 인출되며,
    상기 전극판 본체의 서로 마주보는 모서리 중 상기 제1 전극 탭이 인출되는 영역과 제2 전극 탭이 인출되는 영역은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제3형 전극판은, 전극 탭이 전극판 본체의 서로 마주보는 모서리 중 일측 방향으로 치우친 영역로부터 인출되며,
    상기 전극 제3형 전극판의 전극 탭과 상기 제1형 전극판의 전극 탭은 서로 마주보도록 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 재질인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 활물질 라인은,
    양극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 양극 활물질은,
    LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1-yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(O≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 활물질 라인은,
    음극 활물질 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 음극 활물질은,
    탄소재, 리튬 금속, 금속 화합물 또는 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극판의 제조 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180097243A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 주식회사 엘지화학 전극판들의 정렬하는 과정을 포함하는 전극조립체의 제조방법
KR20180116907A (ko) 2017-04-18 2018-10-26 주식회사 엘지화학 전극 적층체의 제조 방법
WO2019143011A1 (ko) * 2018-01-19 2019-07-25 주식회사 엘지화학 전극 제조방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000539B1 (ko) * 2015-06-23 2019-07-23 주식회사 엘지화학 면적이 상이한 코팅부들을 포함하는 단위 전극 시트를 이용하여 이차전지용 전극판을 제조하는 방법
KR101995292B1 (ko) * 2015-07-08 2019-07-02 주식회사 엘지화학 중심에 노칭부를 포함하는 전극 시트를 이용하여 전극판을 제조하는 방법
KR102042999B1 (ko) * 2016-02-05 2019-11-11 주식회사 엘지화학 다양한 크기의 전극 탭들을 포함하는 스택 및 폴딩형 전극조립체의 제조방법
KR102124822B1 (ko) * 2016-02-12 2020-06-19 주식회사 엘지화학 널링부가 형성된 전극 탭을 포함하는 전극 가공물 및 이를 제조하기 위한 장치
KR101998194B1 (ko) 2016-06-13 2019-07-09 주식회사 엘지화학 전극 제조 장치 및 방법
KR102316074B1 (ko) 2017-03-13 2021-10-22 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 전극 제조방법 및 그에 따라 제조된 이차 전지용 전극
EP3916840A4 (en) * 2019-01-23 2022-10-12 Musashi Energy Solutions Co., Ltd. SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCTION OF ELECTRODES

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0896802A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Sony Corp 二次電池の電極の製造方法
JP3371085B2 (ja) * 1998-03-13 2003-01-27 松下電器産業株式会社 非水電解質電池
KR100670528B1 (ko) * 2004-10-26 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 전극판의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조되는 이차 전지용 전극판
KR100919389B1 (ko) * 2006-10-02 2009-09-29 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180097243A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 주식회사 엘지화학 전극판들의 정렬하는 과정을 포함하는 전극조립체의 제조방법
KR102352011B1 (ko) * 2017-02-23 2022-01-18 주식회사 엘지에너지솔루션 전극판들의 정렬하는 과정을 포함하는 전극조립체의 제조방법
KR20180116907A (ko) 2017-04-18 2018-10-26 주식회사 엘지화학 전극 적층체의 제조 방법
WO2019143011A1 (ko) * 2018-01-19 2019-07-25 주식회사 엘지화학 전극 제조방법
US11424433B2 (en) 2018-01-19 2022-08-23 Lg Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing electrode

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