KR101735251B1 - Secondary battery and method for manufacturing the same - Google Patents

Secondary battery and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101735251B1
KR101735251B1 KR1020160179086A KR20160179086A KR101735251B1 KR 101735251 B1 KR101735251 B1 KR 101735251B1 KR 1020160179086 A KR1020160179086 A KR 1020160179086A KR 20160179086 A KR20160179086 A KR 20160179086A KR 101735251 B1 KR101735251 B1 KR 101735251B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
electrolyte layer
negative electrode
anode
photosensitive material
Prior art date
Application number
KR1020160179086A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170002348A (en
Inventor
안경진
김민수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160179086A priority Critical patent/KR101735251B1/en
Publication of KR20170002348A publication Critical patent/KR20170002348A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101735251B1 publication Critical patent/KR101735251B1/en

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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • 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
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H01M2/10—
    • 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
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • 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
    • Y02E60/12—
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 이차전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 하나의 집전체와, 상기 집전체 일면에 접합된, 하나 이상의 양극 패턴; 하나 이상의 음극 패턴; 및 하나 이상의 절연 패턴과, 전해질층으로 이루어진 단위 셀을 포함하며, 상기 전해질층을 중심으로 상,하면에 각각 하나 이상의 음극 패턴, 하나 이상의 양극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 교호 접합되어 있어, 고용량 및 고전압을 확보할 수 있는 이차전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a secondary battery comprising at least one collector and at least one anode pattern bonded to one surface of the collector. One or more cathode patterns; And at least one anode pattern, at least one anode pattern and at least one insulating pattern are alternately bonded to upper and lower surfaces of the electrolyte layer, A secondary battery capable of securing a high voltage, and a method of manufacturing the secondary battery.

Description

이차전지 및 이의 제조 방법{SECONDARY BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a secondary battery, and more particularly,

본 발명은 하나의 집전체 일면에 양극, 음극 및 그 둘을 절연시키는 절연 패턴을 일체형으로 형성한 이차전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery in which an anode, a cathode, and an insulating pattern for insulating the anode and the cathode are integrally formed on one surface of a current collector, and a method of manufacturing the same.

최근 전자, 통신 컴퓨터 산업의 급속한 발전에 따라 휴대용 전자기기의 보급이 늘어나면서, 휴대용 전자기기의 전원으로는 수명이 길고, 에너지 밀도가 높은 이차전지에 대한 연구가 대두되고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of electronic and communication computer industries, portable electronic devices have been increasing in popularity, and research on secondary batteries having a long life and high energy density as a power source for portable electronic devices has been on the rise.

이차전지로는 납 축전지, 니켈 카드뮴 이차전지(Ni-Cd), 니켈 수소 축전지(Ni-MH), 리튬 이온 이차전지, 리튬 이온 폴리머 이차전지 등이 알려져 있으며, 이 중에서 유기 전해액을 사용하여 기존의 알칼리 수용액을 사용하는 전지보다 2배 이상 높은 방전 전압 및 높은 에너지 밀도를 보이는 리튬 이차전지가 각광받고 있다.As secondary batteries, there are known lead acid batteries, Ni-Cd batteries, Ni-MH batteries, lithium ion secondary batteries, and lithium ion polymer secondary batteries. Among them, A lithium secondary battery having a discharge voltage and a high energy density two times higher than that of a battery using an aqueous alkaline solution is in the spotlight.

통상적으로, 리튬 이차전지의 제조 방법은 판상형의 집전체 (Al 또는 Cu 호일) 표면에 전극 활물질, 결착제 및 도전제 등을 도포하여 양극 및 음극을 제조하는 단계; 상기 양 전극 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 다음 권취 (wind-up)하거나, 절단하여 전극 조립체를 형성하는 단계; 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 장착하는 단계; 및 상기 전지 케이스 내부로 액체 전해질 또는 고체 전해질을 주입하는 단계를 포함한다. Generally, a method of manufacturing a lithium secondary battery includes the steps of: preparing an anode and a cathode by applying an electrode active material, a binder, and a conductive agent to a surface of a plate-like current collector (Al or Cu foil); Forming an electrode assembly by interposing a separator between the electrodes and then wind-up or cutting the electrode assembly; Mounting the electrode assembly on a battery case; And injecting a liquid electrolyte or a solid electrolyte into the battery case.

이러한 리튬 이차전지에 대한 연구 개발은 크게 전극 조립체와 전해질에 관한 연구로 분류되고 있다. 이 중에서도, 전극 조립체는 이차전지의 특성 및 성능을 결정하기 위한 중요한 구성 성분으로 알려지면서, 이에 대한 많은 연구 및 개발이 이루어지고 있다.Research and development of such a lithium secondary battery is largely classified into a study on an electrode assembly and an electrolyte. Among them, the electrode assembly is known as an important component for determining the characteristics and performance of the secondary battery, and many researches and developments thereof have been made.

상기 전극 조립체는 젤리-롤형 전극 조립체 또는 스택형(stacking) 전극 조립체가 주로 사용되고 있다. The electrode assembly is mainly a jelly-roll type electrode assembly or a stacking electrode assembly.

하지만, 상기 젤리-롤형 전극 조립체는 각형 또는 파우치형 전지에 적용하는 경우, 국부적으로 응력이 집중되어 전극 활물질이 박리될 뿐만 아니라, 충방전 과정에서 반복되는 수축 및 팽창 현상에 의해 전지의 변형이 유발되기 때문에, 원통형 전지용으로 한정된다는 단점이 있다. 또한, 상기 스택형 전극 조립체는 전극 상호간의 전위차가 클 뿐만 아니라, 충방전시 발생한 가스가 용이하게 배출되지 못하며, 특히 고온 상황에서 분리막의 수축에 의해 음극 및 양극 전극 말단이 접합되면서 발화 가능성이 크다는 단점이 있다. However, when the jelly-roll type electrode assembly is applied to a rectangular or pouch type battery, not only the electrode active material is peeled due to local concentration of stress, but also the battery is deformed due to repeated shrinkage and expansion phenomenon during charging / There is a disadvantage that it is limited to a cylindrical battery. In addition, the stacked electrode assembly has a large potential difference between the electrodes, and the generated gas during charging and discharging can not be easily discharged. Especially, at the high temperature condition, the cathode and the anode electrode are joined by the shrinkage of the separator, There are disadvantages.

이와 같이, 통상적인 전극 조립체를 포함하는 이차전지는 용량 및 전압 증대에 한계가 있기 때문에, 빠르게 변모하는 차세대 모바일 기기 등의 에너지원으로서 사용되는 고전압 (voltage) 셀을 제조하기 어렵다. As described above, since a secondary battery including a conventional electrode assembly has a limitation in capacity and voltage increase, it is difficult to manufacture a high voltage cell used as an energy source for a rapidly changing mobile device such as a next-generation mobile device.

이에, 고용량 및 고전압 특성을 갖는 안전성이 우수한 이차전지의 제조 방법 및 이로부터 얻어진 이차전지에 대한 개발이 시급한 실정이다.Accordingly, it is urgent to develop a method for manufacturing a secondary battery excellent in safety with high capacity and high voltage characteristics and a secondary battery obtained therefrom.

본 발명에서는 하나의 집전체 일면에 하나 이상의 양극, 하나 이상의 음극 및 그 둘을 절연시키는 하나 이상의 절연 패턴을 일체형으로 형성한 고용량 및 고전압 특성을 갖는 이차전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery having a high capacity and a high voltage characteristic in which one or more positive electrodes, one or more negative electrodes, and one or more insulating patterns that isolate the two or more are integrally formed on one surface of one current collector.

또한, 본 발명에서는 상기 이차전지의 제조 방법을 제공하다.The present invention also provides a method of manufacturing the secondary battery.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에서는, In one embodiment of the present invention,

하나의 집전체와, One whole house,

상기 집전체 일면에 접합된, 하나 이상의 양극 패턴; 하나 이상의 음극 패턴; 하나 이상의 절연 패턴 및 하나의 전해질층으로 이루어진 단위 셀을 포함하며,One or more anode patterns bonded to one surface of the current collector; One or more cathode patterns; A unit cell made of at least one insulating pattern and one electrolyte layer,

상기 전해질층을 중심으로 전해질층의 상,하면에 각각 하나 이상의 음극 패턴, 하나 이상의 양극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 교호 접합되어 있는 이차전지(1)를 제공한다. Wherein at least one negative electrode pattern, at least one positive electrode pattern, and at least one insulation pattern are alternately bonded to the upper and lower surfaces of the electrolyte layer with the electrolyte layer as a center.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 More specifically, in one embodiment of the present invention

하나의 집전체와, One whole house,

상기 집전체 일면에 교호 접합되어 있는, 하나 이상의 제1 양극 패턴; 하나 이상의 제1음극 패턴; 및 하나 이상의 제1 절연 패턴과, One or more first anode patterns alternately bonded to one surface of the current collector; At least one first cathode pattern; And at least one first insulation pattern,

상기 하나 이상의 제1 양극 패턴; 하나 이상의 제1 음극 패턴; 및 하나 이상의 제1 절연 패턴 전면에 형성된 전해질층과,The at least one first anode pattern; At least one first cathode pattern; And an electrolyte layer formed on at least one surface of the first insulation pattern,

상기 전해질층의 전면에 교호 접합되어 있는, 하나 이상의 제2 양극 패턴; 하나 이상의 제2 음극 패턴; 및 하나 이상의 제2 절연 패턴으로 이루어진 단위 셀 구조를 포함하는 이차전지(1)를 제공한다.One or more second anode patterns alternately bonded to the front surface of the electrolyte layer; At least one second cathode pattern; And a unit cell structure composed of at least one second insulating pattern.

이때, 상기 본 발명의 이차전지(1)는 상기 하나 이상의 제2 양극 패턴; 하나 이상의 제2 음극 패턴; 및 하나 이상의 제2 절연 패턴 상에 또 다른 집전체를 추가로 포함할 수 있다.At this time, the secondary battery (1) of the present invention comprises the at least one second anode pattern; At least one second cathode pattern; And a further current collector on the at least one second insulating pattern.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 상기와 같은 단위 셀 구조가 하나 이상 적층된 구조를 포함하는 이차전지(2)를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery (2) including a structure in which one or more of the above unit cell structures are stacked.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서는In another embodiment of the present invention,

하나의 제1 집전체 전면에 제1 감광성 물질층을 형성하는 단계;Forming a first layer of photosensitive material on a front surface of one first current collector;

리소그라피 공정으로 상기 제1 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부를 형성하는 단계;Patterning the predetermined electrode area of the first photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for a negative electrode and an opening for a positive electrode;

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제1 음극 패턴 및 제1 양극 패턴을 형성하는 단계;Burying a negative electrode active material and a positive electrode active material in the at least one opening for a negative electrode and the opening for a positive electrode to form at least one first negative electrode pattern and a first positive electrode pattern;

상기 제1 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제1 절연 패턴 형성하는 단계; Removing the first photosensitive material layer and then forming at least one first insulation pattern;

상기 하나 이상의 제1 음극 패턴, 제1 양극 패턴 및 제1 감광성 물질층 패턴 전면에 전해질 물질을 도포하여 제1 전해질층을 형성하는 단계;Forming a first electrolyte layer by coating an electrolyte material on the entire surface of the at least one first negative electrode pattern, the first positive electrode pattern, and the first photosensitive material layer;

상기 제1 전해질층 전면에 제2 감광성 물질층을 형성하는 단계; Forming a second layer of the photosensitive material on the entire surface of the first electrolyte layer;

리소그라피 공정으로 상기 제2 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및, 양극용 개구부를 형성하는 단계; Patterning an electrode predetermined region of the second photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for the negative electrode and an opening for the positive electrode;

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제2 음극 패턴 및 제2 양극 패턴을 형성하는 단계; 및Burying the negative electrode active material and the positive electrode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode to form at least one second negative electrode pattern and a second positive electrode pattern; And

상기 제2 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제2 절연 패턴 형성하는 단계를 포함하는 이차전지(1)의 제조 방법을 제공한다.Removing the second photosensitive material layer, and then forming at least one second insulation pattern.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서는,Further, in another embodiment of the present invention,

하나의 제1 집전체 전면에 제1 감광성 물질층을 형성하는 단계;Forming a first layer of photosensitive material on a front surface of one first current collector;

리소그라피 공정으로 상기 제1 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및, 양극용 개구부를 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제1 음극 패턴 및 제1 양극 패턴을 형성하는 단계;Patterning an electrode predetermined region of the first photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for a negative electrode and an opening for a positive electrode; Burying a negative electrode active material and a positive electrode active material in the at least one opening for a negative electrode and the opening for a positive electrode to form at least one first negative electrode pattern and a first positive electrode pattern;

상기 제1 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제1 절연 패턴 형성하는 단계; Removing the first photosensitive material layer and then forming at least one first insulation pattern;

상기 하나 이상의 제1 음극 패턴, 제1 양극 패턴 및 제1 감광성 물질층 패턴 전면에 전해질 물질을 도포하여 제1 전해질층을 형성하는 단계;Forming a first electrolyte layer by coating an electrolyte material on the entire surface of the at least one first negative electrode pattern, the first positive electrode pattern, and the first photosensitive material layer;

상기 제1 전해질층 전면에 제2 감광성 물질층을 형성하는 단계; Forming a second layer of the photosensitive material on the entire surface of the first electrolyte layer;

리소그라피 공정으로 상기 제2 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및, 양극용 개구부를 형성하는 단계;Patterning an electrode predetermined region of the second photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for the negative electrode and an opening for the positive electrode;

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제2 음극 패턴 및 제2 양극 패턴을 형성하는 단계;Burying the negative electrode active material and the positive electrode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode to form at least one second negative electrode pattern and a second positive electrode pattern;

상기 제2 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제2 절연 패턴 형성하는 단계; Removing the second photosensitive material layer and then forming at least one second insulation pattern;

상기 하나 이상의 제2 음극 패턴, 제2 양극 패턴 및 제2 감광성 물질층 패턴 전면에 제2 집전체를 형성하는 단계;Forming a second collector on the entire surface of the at least one second cathode pattern, the second anode pattern, and the second photosensitive material layer pattern;

상기 제2 집전체 전면에 제3 감광성 물질층을 형성하는 단계; Forming a third layer of photosensitive material on the entire surface of the second current collector;

리소그라피 공정으로 상기 제3 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부를 형성하는 단계;Patterning an electrode predetermined region of the third photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for a negative electrode and an opening for a positive electrode;

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제3 음극 패턴 및 제3 양극 패턴을 형성하는 단계;Burying the negative electrode active material and the positive electrode active material in the at least one opening for a negative electrode and the opening for a positive electrode to form at least one third negative electrode pattern and a third positive electrode pattern;

상기 제3 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제3 절연 패턴 형성하는 단계; Removing the third photosensitive material layer and then forming at least one third insulation pattern;

상기 하나 이상의 제3 음극 패턴, 제3 양극 패턴 및 제3 감광성 물질층 패턴 전면에 전해질 물질을 도포하여 제2 전해질층을 형성하는 단계;Forming a second electrolyte layer by applying an electrolyte material to the entire surface of the at least one third cathode pattern, the third anode pattern, and the third photosensitive material layer;

상기 제2 전해질층 전면에 제4 감광성 물질층을 형성하는 단계;Forming a fourth photosensitive material layer over the second electrolyte layer;

리소그라피 공정으로 상기 제4 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부를 형성하는 단계;Patterning an electrode predetermined region of the fourth photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for the negative electrode and an opening for the positive electrode;

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제4 음극 패턴 및 제4 양극 패턴을 형성하는 단계; 및Burying the negative electrode active material and the positive electrode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode to form at least one fourth negative electrode pattern and a fourth positive electrode pattern; And

상기 제4 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 제4 절연 패턴 형성하는 단계; Removing the fourth photosensitive material layer and then forming at least one fourth insulation pattern;

상기 하나 이상의 제4 음극 패턴, 제4 양극 패턴 및 제4 감광성 물질층 패턴 전면에 제3 집전체를 형성하는 단계를 포함하는 이차전지(2)의 제조 방법을 제공한다.And forming a third collector on the entire surface of the at least one of the fourth negative electrode pattern, the fourth positive electrode pattern, and the fourth photosensitive material layer pattern.

본 발명에 따라 하나의 집전체 위에 직렬 형태로 수많은 단위 셀을 형성하여 고전압 특성을 갖는 이차전지를 제조할 수 있다. 또한, 고온 작동 및 보관 시에 절연체막이 수축이 되어도 쇼트가 발생하지 않아 고용량 및 고전압 특성을 갖는 이차전지를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a secondary battery having high voltage characteristics by forming a large number of unit cells in series on one current collector. In addition, even when the insulator film shrinks during high-temperature operation and storage, no short circuit occurs and a secondary battery having high capacity and high voltage characteristics can be manufactured.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지를 도시한 사시도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as interpretation.
1 is a plan view showing a secondary battery according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a secondary battery according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 구현예를 도면을 근거하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 구현예에 불과할 뿐으로, 본 발명의 기술적 사상이 후술하는 실시예의 내용에 한정되는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 하기 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the constitution shown in the embodiments described herein is merely the most preferred embodiment of the present invention, and the technical idea of the present invention is not limited to the contents of the embodiments described later. Therefore, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a plan view showing a structure of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a structure of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 2를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

먼저, 하나의 제1 집전체(11) 일면에 제1 감광성 물질층(미도시)을 도포하고, 경화한다.First, a first photosensitive material layer (not shown) is coated on one side of the first current collector 11 and cured.

이때, 상기 집전체는 구리 또는 알루미늄 호일인 것이 바람직하다. 또한, 상기 집전체의 크기는 특별히 제한하지 않으며, 고용량 및 고전압을 특성을 확보할 수 있도록 이차전지의 사양에 따라 적절히 변경 가능하다.At this time, it is preferable that the current collector is copper or aluminum foil. In addition, the size of the current collector is not particularly limited, and may be appropriately changed according to the specification of the secondary battery so as to secure high capacity and high voltage characteristics.

이어서, 음극 패턴 영역 및 양극 패턴 영역의 투광부를 구비한 노광 마스크(미도시)를 이용하여 상기 경화된 제1 감광성 물질층을 소정 영역을 노광하고, 알칼리 현상액을 이용하여 노광된 감광성 물질층을 현상하는 리소그라피 공정을 실시한다. 그 결과, 하나 이상의 음극용 개구부(미도시) 및 하나 이상의 양극용 개구부(미도시)를 순차적으로 형성한다.Subsequently, the cured first photosensitive material layer is exposed to a predetermined region using an exposure mask (not shown) provided with a transparent portion of the cathode pattern region and the anode pattern region, and the photosensitive material layer exposed using the alkali developer is developed A lithography process is performed. As a result, one or more openings (not shown) for the negative electrode and one or more openings (not shown) for the positive electrode are sequentially formed.

그 다음으로, 상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여 하나 이상의 제1 양극 패턴 (13) 및 제1 음극 패턴 (15)을 형성한다.Next, at least one first anode pattern (13) and a first cathode pattern (15) are formed by embedding the anode active material and the cathode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode, respectively.

이때, 상기 음극 활물질 및 양극 활물질은 이차전지 제조시 통상적으로 사용 가능한 전극 활물질을 이용할 수 있다. At this time, the negative electrode active material and the positive electrode active material may be an electrode active material that can be used generally in the production of a secondary battery.

이어서, 통상적인 방법에 의해 상기 감광성 물질을 전부 제거한 다음, 감광성 물질 형성 영역에 제1 절연 패턴 (17)을 형성한다.Then, the photosensitive material is completely removed by a conventional method, and then a first insulating pattern 17 is formed in the photosensitive material forming region.

이때, 상기 제1 절연 패턴은 양극 패턴 및 음극 패턴의 계면 사이에 개재되어 기존의 분리막과 동일한 목적, 예컨대 상기 양극 패턴 및 음극 패턴은 직접적으로 연결 (direct connect) 것을 방지할 수 있는 물질을 이용해 형성할 수 있으며, 이 물질은 반도체 소자 등을 제조할 때 이용되는 전기적 절연막의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.At this time, the first insulation pattern is interposed between the interfaces of the anode pattern and the cathode pattern, and is formed by using a material that can prevent a direct connection between the anode pattern and the anode pattern, And this material is not particularly limited as long as it can serve as an electrically insulating film used in manufacturing semiconductor devices and the like.

이어서, 상기 하나 이상의 제1 음극 패턴(15), 제1 양극 패턴 (13) 및 제1 절연 패턴 (17) 전면에 고체 전해질 물질을 도포한 다음, 경화하여 제1 고체 전해질층(19)을 형성한다.Next, a solid electrolyte material is applied to the entire surface of the at least one first cathode pattern 15, the first anode pattern 13, and the first insulation pattern 17, and then the first solid electrolyte layer 19 is formed do.

그 다음으로, 상기 제1 고체 전해질층 전면(19)에 제2 감광성 물질층(미도시)을 재차 형성한 다음, 리소그라피 공정을 실시하여 하나 이상의 음극용 개구부(미도시) 및 양극용 개구부(미도시)를 형성한다.Next, a second photosensitive material layer (not shown) is formed again on the first solid electrolyte layer front surface 19, and then a lithography process is performed to form one or more openings for negative cathodes (not shown) Respectively.

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 상기 제1 전해질층 전면에 하나 이상의 제2 양극 패턴 (23) 및 제2 음극 패턴 (25)을 형성한다.At least one second anode pattern (23) and a second anode pattern (25) are formed on the entire surface of the first electrolyte layer by embedding the anode active material and the cathode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode, respectively.

이때, 상기 전해질층을 중심으로 대향하는 상,하면에 서로 다른 양극 및 음극 패턴이 접합될 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층을 중심으로 하면에 양극 패턴이 접합되어 있는 경우, 전해질층을 중심으로 대향하는 상면에는 음극 패턴이 접합되고, 전해질층을 중심으로 하면에 음극 패턴이 접합되어 있는 경우, 전해질층을 중심으로 대향하는 상면에는 양극 패턴이 접합되어 있는 것이 바람직하다.At this time, different positive and negative patterns may be bonded to the upper and lower surfaces opposite to each other with respect to the electrolyte layer. Specifically, in the case where the anode pattern is bonded to the electrolyte layer as the center, when the anode pattern is bonded to the upper surface facing the electrolyte layer as the center and the cathode pattern is bonded to the electrolyte layer as the center, It is preferable that a positive electrode pattern is bonded to the upper surface facing the layer.

또한, 상기 전해질층을 중심으로 대향하는 상,하면의 동일 위치에는 절연 패턴이 접합되는 것이 바람직하다.It is preferable that an insulating pattern is bonded to the same positions on the upper and lower surfaces facing each other with respect to the electrolyte layer.

이어서, 통상적인 방법에 의해 상기 감광성 물질을 전부 제거한 다음, 감광성 물질 형성 영역에 제2 절연 패턴 (27)을 형성한다.Then, the photosensitive material is completely removed by a conventional method, and then a second insulating pattern 27 is formed in the photosensitive material forming region.

상기 제2 절연 패턴은 상기 양극 패턴 및 음극 패턴의 계면 사이에 개재되어 양극 패턴 및 음극 패턴은 직접적으로 연결되는 것을 방지할 수 있는 물질을 이용해 형성할 수 있으며, 이 물질은 반도체 소자 등을 제조할 때 이용되는 전기적 절연막의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.The second insulation pattern may be formed using a material that is interposed between the interfaces of the anode pattern and the cathode pattern and can prevent the anode pattern and the cathode pattern from being directly connected to each other. It is not particularly limited as long as it can function as an electrical insulating film used when the insulating film is used.

이때, 상기 제1 및 제2 절연 패턴은 통상적인 화학기상증착법 (CVD) 또는 잉크젯 프린팅 (inkjet printing) 방법을 이용하여 형성할 수 있다.At this time, the first and second insulation patterns may be formed by a conventional chemical vapor deposition (CVD) method or an inkjet printing method.

또한, 상기 제1 및 제2 절연 패턴(17, 27) 및 제1 전해질층(19)은 양극 및 음극 간의 갭(gap)을 유지할 수 있도록 고체 전해질을 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable that the first and second insulating patterns 17 and 27 and the first electrolyte layer 19 use a solid electrolyte so as to maintain a gap between the anode and the cathode.

만약, 상기 절연 패턴 및 전해질층으로 일반적인 액상 전해질을 사용하는 경우, 본 발명의 적층 구조를 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 양극 패턴 및 음극 패턴 간 갭을 유지할 수 없기 때문에, 이들을 분리하기 위한 세퍼레이터 구조를 추가로 구성해야 할 필요가 있다. 예컨대, 종래 폴리올레핀 분리막을 사용하는 경우, 이온 전도를 위한 액상 전해액을 동시에 사용해야 하는데, 이때 상기 액상 전해액은 본 발명이 구조 내에서 일정 위치에 고정할 수 없기 때문에, 양극, 음극 등의 위치마다 달라지는 전위차를 수용할 수 없다. 또한, 절연 패턴 및 전해질층으로 종래 원통형 또는 각형 전지에 사용하는 고분자 분리막을 사용하는 경우에는 이온 전도가 불가능해 전기/화학 반응이 발생할 수 있다.If a general liquid electrolyte is used as the insulating pattern and the electrolyte layer, since the laminate structure of the present invention can not be maintained and the gap between the anode pattern and the cathode pattern can not be maintained, a separator structure for separating the anode pattern and the cathode pattern is added . For example, when a conventional polyolefin separator is used, a liquid electrolytic solution for ion conduction must be used at the same time. Since the liquid electrolytic solution can not be fixed at a certain position in the structure of the present invention, Lt; / RTI > Also, when a polymer separator for use in a conventional cylindrical or prismatic battery is used as an insulating pattern and an electrolyte layer, ion conduction is not possible and an electrochemical reaction may occur.

본 발명에서는 상기 절연 패턴 및 전해질층으로 고체 전해질을 사용함으로써, 얇은 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 양극 패턴 및 음극 패턴을 분리하기 위한 별도의 구조물을 추가로 형성할 필요가 없다.In the present invention, by using the solid electrolyte as the insulating pattern and the electrolyte layer, it is not necessary to additionally form a separate structure for separating the positive electrode pattern and the negative electrode pattern as well as the thin film.

상기 절연 패턴 및 전해질층으로 사용 가능한 고체 전해질은 이차전지 제조 시 통상적으로 적용 가능한 고체 전해질이면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들면 고분자 매트릭스, 황화리튬 또는 Li2S-P2S5등과 같은 이온성 무기염 및 용매로 이루어져 있다. 이때 상기 고분자 메트릭스로는 비제한적인 예로 폴리아크릴로니트릴; 폴리비닐리덴클로라이드 및 폴리메틸메타크릴레이트의 삼중합체 또는 티오리시콘 및 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 고체 전해질층의 두께는 약 0.1㎛ 내지 100㎛일 수 있다.The solid electrolyte usable as the insulating pattern and the electrolyte layer is not particularly limited as long as it is a solid electrolyte that is generally applicable in the manufacture of a secondary battery. For example, a polymer matrix, an ionic inorganic salt such as lithium sulfide or Li 2 SP 2 S 5 , Solvent. The polymer matrix may include, but is not limited to, polyacrylonitrile; A terpolymer of polyvinylidene chloride and polymethyl methacrylate, or a thioricone and polyolefin-based resin. Further, the thickness of the solid electrolyte layer may be about 0.1 탆 to 100 탆.

그 다음으로, 상기 하나 이상의 제2 양극 패턴; 하나 이상의 제2 음극 패턴; 및 하나 이상의 제2 절연 패턴 상에 제2 집전체(21)를 추가로 형성한다.Next, the at least one second anode pattern; At least one second cathode pattern; And a second current collector (21) on the at least one second insulating pattern.

상기 제2 집전체는 구리 또는 알루미늄 호일인 것이 바람직하다. 또한, 집전체의 크기는 특별히 제한하지 않으며, 고용량 및 고전압을 특성을 확보할 수 있는 이차전지의 사양에 따라 적절히 변경할 수 있다.The second current collector is preferably copper or aluminum foil. The size of the current collector is not particularly limited, and a high capacity and a high voltage can be appropriately changed according to the specifications of the secondary battery capable of securing the characteristics.

또한, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 본 발명에서는 상기와 같이 하나 이상의 양극 패턴, 하나 이상의 음극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴으로 이루어진 단위 셀 구조가 하나 이상 적층된 구조를 포함하는 이차전지(2)를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery comprising a structure in which at least one unit cell structure composed of at least one anode pattern, at least one anode pattern, and at least one insulating pattern is stacked as described above ). ≪ / RTI >

즉, 본 발명의 방법은 상기 단위 셀 구조를 하나 이상 적층하는 단계를 반복 수행할 수 있다. 이때, 상기 반복 수행하는 횟수는 특별히 제한하지 않으며, 이차전지의 고용량 및 고전압 특성을 확보할 수 있는 범위에서 변경가능하며, 적어도 1회 이상, 적어도 4회 이상 반복 실시할 수 있다.That is, the method of the present invention can repeat the step of laminating one or more unit cell structures. At this time, the number of repetitions is not particularly limited and may be varied within a range that secures high capacity and high voltage characteristics of the secondary battery, and may be repeated at least once, at least four times or more.

예컨대, 본 발명에서는 상기 형성된 제2 집전체(21) 전면에 제3 감광성 물질층(미도시)을 형성한 다음, 리소그라피 공정을 실시하여 하나 이상의 음극용 개구부(미도시) 및 양극용 개구부(미도시)를 형성한다.For example, in the present invention, a third photosensitive material layer (not shown) is formed on the entire surface of the second current collector 21, and then a lithography process is performed to form openings for one or more cathodes (not shown) Respectively.

상기 하나 이상의 음극용 개구부 및 양극용 개구부 내부에 각각 음극 활물질 및 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 제3 양극 패턴 (33), 제3 음극 패턴(35)을 형성한다.At least one third anode pattern 33 and a third cathode pattern 35 are formed by embedding the anode active material and the cathode active material in the at least one opening for the negative electrode and the opening for the positive electrode, respectively.

이어서, 상기 감광성 물질을 전부 제거한 다음, 감광성 물질 형성 영역에 제3 절연 패턴(37)을 형성한다.Then, the photosensitive material is completely removed, and a third insulating pattern 37 is formed in the photosensitive material forming region.

그 다음으로, 상기 결과물 전면에 제2 고체 전해질(29)을 형성한다.Next, a second solid electrolyte 29 is formed on the entire surface of the resultant product.

상기 제2 고체 전해질층 전면(29)에 제4 감광성 물질층(미도시)을 재차 형성한다.A fourth photosensitive material layer (not shown) is formed on the second solid electrolyte layer front surface 29 again.

그 다음으로, 상기 리소그라피 공정을 반복 수행하여 상기 제2 전해질층 전면에 하나 이상의 제4 양극 패턴 (43) 및 제4 음극 패턴 (45)을 형성한다.Next, the lithography process is repeated to form one or more fourth anode patterns 43 and a fourth cathode pattern 45 on the entire surface of the second electrolyte layer.

이어서, 감광성 물질을 전부 제거한 다음, 감광성 물질 형성 영역에 제4 절연 패턴 (47)을 형성한다.Then, after the photosensitive material is completely removed, a fourth insulating pattern 47 is formed in the photosensitive material forming region.

상기 결과물 전면에 제3 집전체(31)를 형성한다.And a third collector 31 is formed on the entire surface of the resultant product.

이때, 본 발명의 이차전지(2)에 있어서, 상기 단위 셀 구조에 포함되는 최상단의 집전체를 중심으로 대향하는 상,하면에는 동일 전극의 패턴이 위치하는 것이 바람직하다. 예컨대 1차 단위 셀의 음극 패턴 상에 2차 단위 셀의 음극 패턴이 위치하고, 1차 단위 셀의 양극 패턴 상에 2차 단위 셀의 양극 패턴이 위치하는 것이 바람직하다.At this time, in the secondary battery 2 of the present invention, it is preferable that the pattern of the same electrode is located on the upper and lower surfaces facing the uppermost current collector included in the unit cell structure. It is preferable that the cathode pattern of the secondary unit cell is located on the cathode pattern of the primary unit cell and the anode pattern of the secondary unit cell is located on the anode pattern of the primary unit cell.

또한, 상기 절연 패턴은 최상단의 집전체를 중심으로 대향하는 상,하면에서 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the insulating patterns are bonded to each other at the upper and lower surfaces opposed to each other with respect to the uppermost collector.

상기 적층되는 단위 셀의 수 또는 코팅한 레인 (lane) 수 등은 특별히 제한하지 않으며, 이차전지의 고용량 및 고전압 특성을 확보할 수 있는 범위에서 변경 가능하다.The number of stacked unit cells or the number of coated lanes is not particularly limited and may be changed within a range capable of ensuring high capacity and high voltage characteristics of the secondary battery.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 단위 셀을 적층하기 전, 또는 후에 상기 집전체의 양 끝단부에 위치하는 음극 패턴 및 양극 패턴의 가장자리를 밀봉 처리할 수 있다. The secondary battery of the present invention can seal the edges of the negative electrode pattern and the positive electrode pattern located at both ends of the current collector before or after stacking the unit cells.

또한, 단위 셀의 양 끝단부에는 외부와 연결되는 단자를 형성해야 한다. 또한, 외부 단자를 형성한 후 배터리는 반도체와 유사하게 외부 충격 및 수분으로부터 내부 구조체를 보호하기 위한 EMC (epoxy molding compound)를 이용한 포장 (package)를 실시한다.In addition, terminals connected to the outside should be formed at both ends of the unit cell. Also, after the external terminals are formed, the battery is packaged using an epoxy molding compound (EMC) to protect the internal structure from external impact and moisture, similar to a semiconductor.

이때, 포장재는 바인더와 필러 (filer)로 구성된다. 상기 바인더는 주로 에폭시 등의 수지를 사용하나, 이로 한정되지는 않으며, 상기 필러는 주로 실리카가 사용되지만, 다른 세라믹 분말 역시 사용 가능하다.At this time, the packaging material is composed of a binder and a filer. The binder is mainly made of epoxy resin or the like, but is not limited thereto. The filler is mainly made of silica, but other ceramic powders can also be used.

전술한 바와 같이, 본 발명의 이차전지는 집전체를 중심으로 양극 및 음극을 직렬 형태로 하나 이상 적층/배열하여 형성함으로써, 이차전지의 전압을 상승시키는 효과를 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 이차전지는 절연 패턴 및 전해질층을 고체 전해질을 사용하여 형성하기 때문에, 절연체막 내의 수축에 의한 양극 및 음극 패턴이 접합되는 것을 방지할 수 있어, 이차전지의 발화 등의 단점을 개선할 수 있다. 더욱이, 또한, 액상 전해액 대신 고체 전해질을 사용하기 때문에, 안전성 이슈가 발생한 상황에서 전해액의 기화에 의한 변형 등이 발생하기 않기 때문에, 발화 등이 유발될 가능성을 방지할 수 있다.As described above, in the secondary battery of the present invention, the effect of raising the voltage of the secondary battery can be obtained by forming one or more layers / arrangements of the positive electrode and the negative electrode in series on the current collector. Moreover, since the insulating pattern and the electrolyte layer of the present invention are formed by using the solid electrolyte, it is possible to prevent the anode and the cathode pattern from being bonded due to contraction in the insulator film, Can be improved. Furthermore, since a solid electrolyte is used in place of the liquid electrolyte, deformation due to vaporization of the electrolyte does not occur in a situation where a safety issue occurs, and therefore, the possibility of occurrence of ignition or the like can be prevented.

11, 21, 31: 집전체
13, 23, 33, 43: 양극 패턴
15, 25, 35, 45: 음극 패턴
17, 27, 37, 47: 전열체막 패턴
19, 29: 전해질층11, 21, 31: the whole house
13, 23, 33, 43: anode pattern
15, 25, 35, 45: cathode pattern
17, 27, 37, 47: heat transfer film pattern
19, 29: electrolyte layer

Claims (9)

양극 집전체 전면에 감광성 물질층을 형성하는 단계;
리소그라피 공정으로 상기 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 양극용 개구부를 형성하는 단계;
상기 하나 이상의 양극용 개구부 내부에 양극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 양극 패턴을 형성하는 단계;
상기 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 절연 패턴 형성하는 단계;
상기 하나 이상의 양극 패턴 및 절연 패턴 전면에 전해질 물질을 도포하여 전해질층을 형성하는 단계;
상기 전해질층 전면에 감광성 물질층을 형성하는 단계;
리소그라피 공정으로 상기 감광성 물질층의 전극 예정 영역을 패터닝하여 하나 이상의 음극용 개구부를 형성하는 단계;
상기 하나 이상의 음극용 개구부 내부에 음극 활물질을 매립하여, 하나 이상의 음극 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 감광성 물질층을 제거한 후, 하나 이상의 절연 패턴 형성하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조 방법으로서,
상기 이차전지는 하나의 전해질층,
상기 전해질층을 중심으로 전해질층의 일면에 형성된 하나 이상의 양극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 접합된 양극 집전체 및
상기 전해질층을 중심으로 전해질층의 다른 일면에 형성된 하나 이상의 음극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 접합된 음극 집전체를 포함하는 단위셀을 포함하고,
상기 절연 패턴 및 전해질층은 고분자 매트릭스, 황화리튬 및 Li2S-P2S5로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 고체 전해질로 이루어지며,
상기 고분자 매트릭스는 폴리아크릴로니트릴; 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리메틸메타크릴레이트의 삼중합체 및 티오리시콘 및 폴리올레핀계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
Forming a layer of photosensitive material on the entire surface of the positive electrode collector;
Patterning an electrode predetermined region of the photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for an anode;
Burying the positive electrode active material in the at least one positive electrode opening to form at least one positive electrode pattern;
Removing the photosensitive material layer and then forming at least one insulation pattern;
Forming an electrolyte layer by applying an electrolyte material to the entire surface of the at least one anode pattern and the insulating pattern;
Forming a layer of a photosensitive material on the entire surface of the electrolyte layer;
Patterning an electrode predetermined region of the photosensitive material layer by a lithography process to form at least one opening for a negative electrode;
Burying the negative electrode active material in the at least one negative electrode opening to form at least one negative electrode pattern; And
Removing the photosensitive material layer and then forming at least one insulation pattern, the method comprising the steps of:
The secondary battery includes one electrolyte layer,
At least one anode pattern formed on one surface of the electrolyte layer with the electrolyte layer as a center, and a cathode current collector
And a unit cell including a negative electrode collector having one or more negative electrode patterns formed on the other surface of the electrolyte layer with the electrolyte layer as a center and one or more insulation patterns bonded to each other,
Wherein the insulating pattern and the electrolyte layer are made of at least one solid electrolyte selected from the group consisting of a polymer matrix, lithium sulfide, and Li 2 SP 2 S 5 ,
Wherein the polymer matrix is selected from the group consisting of polyacrylonitrile; Polyvinylidene chloride, a terpolymer of polymethylmethacrylate, and a thioricone and a polyolefin-based resin.
청구항 1에 있어서,
상기 양극 집전체는 하나 이상의 양극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 교호 접합되고,
상기 음극 집전체는 하나 이상의 음극 패턴 및 하나 이상의 절연 패턴이 교호 접합된 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the positive electrode collector is alternately bonded with at least one positive electrode pattern and at least one insulated pattern,
Wherein the negative electrode current collector is formed by alternately bonding at least one negative electrode pattern and at least one insulation pattern.
청구항 1에 있어서,
상기 집전체는 구리 또는 알루미늄 호일인 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the current collector is a copper or aluminum foil. 청구항 1에 있어서,
상기 절연 패턴은 하나 이상의 양극 패턴 및 하나 이상의 음극 패턴을 분리하기 위해 각각의 양극 패턴 및 각각의 음극 패턴의 계면 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating pattern is interposed between the respective anode patterns and the interfaces of the respective cathode patterns to separate one or more anode patterns and one or more cathode patterns.
청구항 1에 있어서,
상기 전해질층을 중심으로 대향하는 상,하면에 서로 다른 전극 패턴이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein different electrode patterns are bonded to upper and lower surfaces facing each other with respect to the electrolyte layer.
청구항 1에 있어서,
상기 전해질층을 중심으로 대향하는 상,하면에 절연 패턴이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein an insulating pattern is bonded to the upper and lower surfaces facing each other with respect to the electrolyte layer.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지는 상기 단위 셀 구조가 하나 이상 적층된 구조인 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the secondary battery has a structure in which at least one unit cell structure is stacked.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지는 단위 셀 구조에 포함된 집전체를 중심으로 대향하는 상,하면에 동일 전극 패턴이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the secondary battery is formed by bonding the same electrode pattern to the upper and lower surfaces of the secondary cell that face each other around the current collector included in the unit cell structure.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 하나 이상의 음극 패턴; 및 하나 이상의 절연 패턴 상에 음극 집전체를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The method comprising: at least one negative pattern; And forming an anode current collector on the at least one insulating pattern.
KR1020160179086A 2016-12-26 2016-12-26 Secondary battery and method for manufacturing the same KR101735251B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160179086A KR101735251B1 (en) 2016-12-26 2016-12-26 Secondary battery and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160179086A KR101735251B1 (en) 2016-12-26 2016-12-26 Secondary battery and method for manufacturing the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130021375A Division KR20140106972A (en) 2013-02-27 2013-02-27 Secondary battery and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170002348A KR20170002348A (en) 2017-01-06
KR101735251B1 true KR101735251B1 (en) 2017-05-12

Family

ID=57832354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160179086A KR101735251B1 (en) 2016-12-26 2016-12-26 Secondary battery and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101735251B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024077632A1 (en) * 2022-10-14 2024-04-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 Negative electrode sheet and preparation method therefor, and secondary battery and electric device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273181A (en) 2003-03-06 2004-09-30 Dainippon Printing Co Ltd Electrode plate for battery
JP2008053125A (en) 2006-08-25 2008-03-06 Ngk Insulators Ltd Fully solid electric storage element
JP2011154873A (en) 2010-01-27 2011-08-11 Toyota Motor Corp Solid battery module and method of manufacturing the same
WO2012002358A1 (en) 2010-06-28 2012-01-05 株式会社村田製作所 Electric storage device and method for manufacturing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273181A (en) 2003-03-06 2004-09-30 Dainippon Printing Co Ltd Electrode plate for battery
JP2008053125A (en) 2006-08-25 2008-03-06 Ngk Insulators Ltd Fully solid electric storage element
JP2011154873A (en) 2010-01-27 2011-08-11 Toyota Motor Corp Solid battery module and method of manufacturing the same
WO2012002358A1 (en) 2010-06-28 2012-01-05 株式会社村田製作所 Electric storage device and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170002348A (en) 2017-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
KR100965049B1 (en) Layer-up for high power lithium polymer battery
TWI496335B (en) Battery cell of stair-like structure
KR100985365B1 (en) Electrochemical element
KR100959872B1 (en) Protection Circuit Board, Battery Pack and Fabrication method of the same
US8999566B2 (en) Pouch-type lithium secondary battery and fabrication method thereof
KR101792572B1 (en) Battery Cell Having Electrode Coated with Insulating Material
US20040234848A1 (en) Pouch-type lithium secondary battery and fabrication method thereof
KR101499471B1 (en) Method for Manufacturing a secondary Battery and the secondary Battery Manufactured Thereby
KR102058194B1 (en) battery module
KR20170042834A (en) Batteries utilizing electrode coatings directly on nanoporous separators
CN110178257B (en) Electrode assembly and method for manufacturing electrode assembly
JP6491428B2 (en) Secondary battery
KR20200114784A (en) The Case For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery
KR102137706B1 (en) Pouch case and pouch type secondary natter using the same
KR101841306B1 (en) Electrode assembly comprising dfferent kind of separator comprising taping part for improving safety and lithium secondary batteries comprising the same
KR101750239B1 (en) Electrode assembly with srs coated separator
KR101735251B1 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
KR20190064977A (en) Electrode assembly and battery comprising thereof
KR102065102B1 (en) A battery module having an improved cooling structure
KR20140106972A (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
KR101189621B1 (en) Secondary battery with improved safety
KR102379765B1 (en) The Secondary Battery And The Battery Module
KR101329906B1 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
JP2006134697A (en) Lithium-ion rechargeable battery

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant