KR101802003B1 - Method for manufacturing secondary battery and secondary battery producted by the same method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 (a) 각형 캔에 전극조립체를 수납하고, 액상의 전해액을 주액하는 단계; (b) 상기 각형 캔의 내부를 진공상태로 형성하며, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시키는 단계; (c) 상기 전해액을 함침시키는 단계; (d) 상기 전해액을 함침시킨 후 액화시키는 단계; 및 (e) 상기 전해액을 액화시킨 후 캔 내부의 가스를 배기시키는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly, comprising the steps of: (a) housing an electrode assembly in a square can, and injecting a liquid electrolyte; (b) forming the inside of the square can in a vacuum state, and vaporizing a part of the liquid electrolyte; (c) impregnating the electrolytic solution; (d) impregnating and liquefying the electrolytic solution; And (e) liquefying the electrolyte solution and exhausting gas in the can.

Description

이차전지 제조방법 및 그에 따른 이차전지{METHOD FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY PRODUCTED BY THE SAME METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery,

본 발명의 일실시예는 이차전지 제조방법 및 그에 따른 이차전지에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery and a secondary battery therefor.

최근, 휴대용 전기, 전자기기의 폭발적인 수요 증가로 인해 이차 전지의 수요도 급격하게 증가하고 있으며, 특히 리튬 이차 전지는 고용량화 측면에서 가장 큰 주목을 받고 있다.In recent years, demand for secondary batteries has been rapidly increasing due to explosive demand of portable electric and electronic devices. In particular, lithium secondary batteries are receiving the greatest attention in terms of high capacity.

한편, 환경 문제가 심각하게 대두되면서 지구 온난화 현상에 대한 해결 방안이 지속적으로 논의되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 지구 온난화의 주범인 자동차의 화석 연료의 사용을 줄이고 환경 친화적인 전기 자동차를 의무적으로 사용하게 하는 법안이 시행될 예정이다. 또한, 공해 문제를 해결하기 위해 전기 자동차(HEV, EV)에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있으며 현재 상용화된 자동차도 있다. 이 경우 대용량의 전지가 필요하므로 전기 자동차에 사용될 이차 전지의 안정성에 대해서도 새로운 접근이 필요하게 되었다. 이를 만족시키기 위해 전지의 폭과 높이를 증대시켜 해결하는 방법이 시도되고 있다.On the other hand, as environmental problems are serious, solutions for the global warming phenomenon are continuously being discussed. As a solution to this problem, legislation will be implemented to reduce the use of fossil fuels for automobiles, which are the main cause of global warming, and to make environmentally friendly electric vehicles mandatory. In addition, research and development of electric vehicles (HEV, EV) are being continuously carried out in order to solve the pollution problem, and some commercial vehicles are currently being commercialized. In this case, since a large-capacity battery is required, a new approach to the stability of a secondary battery to be used in an electric vehicle is required. In order to satisfy this, a method of increasing the width and height of the battery has been attempted.

그러나, 이러한 시도는 이차 전지의 용량을 증대시키고 전지의 형태를 간편하게 할 수 있는 장점이 있으나, 전지의 면적이 넓어짐에 따라 전해액을 전극조립체의 전면적에 걸쳐 균일하게 함침시켜 충방전 사이클이 진행될 때 전극조립체의 전면적에 걸친 균일한 전극 반응이 어려운 단점이 있다. 즉, 전지의 고용량화 추세 및 그에 따른 전지의 전극조립체의 면적이 증가되면서 전해액의 함침에 대한 중요성이 커지고 있다. However, such an attempt has the advantage of increasing the capacity of the secondary battery and simplifying the shape of the battery. However, as the area of the battery becomes wider, the electrolyte is uniformly impregnated over the entire surface of the electrode assembly, Uniform electrode reaction over the entire surface of the assembly is difficult. That is, as the capacity of the battery is increased and the area of the electrode assembly of the battery is increased, the impregnation of the electrolyte becomes more important.

전지에 있어서 전해액의 함침이 불완전할 때 전지의 용량이 저하되고, 전극 상태의 불균일성이 심화되어 전지의 안전성에도 문제를 일으킬 수 있기 때문이다. This is because when the impregnation of the electrolyte solution in the battery is incomplete, the capacity of the battery is lowered and the non-uniformity of the electrode state is intensified, which may cause problems in safety of the battery.

또한, 전해액의 함침에 소요되는 시간이 상대적으로 증가하면 전지의 생산성이 저하되는 문제점이 있으며, 전해액의 함침 불량은 다른 전극 상태가 양호함에도 불구하고 전극의 퇴화를 가속시켜 전지의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
In addition, when the time required for impregnation of the electrolyte is relatively increased, the productivity of the battery is deteriorated. The impregnation failure of the electrolyte accelerates degradation of the electrode even though the other electrode is in good condition, .

본 발명의 일실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한 것으로, 전해액의 함침성능을 향상시킬 수 있는 이차전지의 제조방법 및 그에 따라 제조된 이차전지를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a secondary battery capable of improving the impregnation performance of an electrolyte and a secondary battery manufactured thereby.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 (a) 각형 캔에 전극조립체를 수납하고, 액상의 전해액을 주액하는 단계; (b) 상기 각형 캔의 내부를 진공상태로 형성하며, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시키는 단계; (c) 상기 전해액을 함침시키는 단계; (d) 상기 전해액을 함침시킨 후 액화시키는 단계; 및 (e) 상기 전해액을 액화시킨 후 각형 캔 내부의 가스를 배기시키는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly, comprising the steps of: (a) housing an electrode assembly in a rectangular can and injecting a liquid electrolyte; (b) forming the inside of the square can in a vacuum state, and vaporizing a part of the liquid electrolyte; (c) impregnating the electrolytic solution; (d) impregnating and liquefying the electrolytic solution; And (e) liquefying the electrolytic solution and exhausting gas inside the square can.

본 발명의 다른 일실시예에 있어서 상기 제조방법에 의해 제조된 이차전지를 제공한다.
In another embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery manufactured by the above manufacturing method.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 진공상태(낮은압력)에서 전해액의 기화점이 낮아지는 현상을 이용한 것으로, 진공상태의 낮은 온도에서 전해액이 기화되고, 확산속도가 빠른 기체상태로 함침됨으로써, 함침속도 및 주액강도를 증가시키고 제조공정의 효율을 향상시킬 수 있다. A method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention utilizes a phenomenon in which a vaporization point of an electrolyte is lowered in a vacuum state (low pressure). In this method, an electrolyte is vaporized at a low temperature in a vacuum state, By impregnation, the impregnation speed and the injection strength can be increased and the efficiency of the manufacturing process can be improved.

또한, 전해액의 주액강도의 증가로 이차전지의 용량을 증가시킬 수 있으며, 이차전지의 안정성 및 수명을 증가시킬 수 있다.
In addition, the capacity of the secondary battery can be increased by increasing the liquid strength of the electrolyte, and the stability and lifetime of the secondary battery can be increased.

도 1은 이차전지의 탑 캡의 구성에 대한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 캔의 내부에 전해액이 주입된 것을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해액 함침 순서를 나타낸 것이다.
1 is a schematic view of a configuration of a top cap of a secondary battery.
FIG. 2 illustrates the injection of electrolyte into the square can according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a process of impregnating an electrolyte according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일실시예는 (a) 각형 캔에 전극조립체를 수납하고, 액상의 전해액을 주액하는 단계; (b) 상기 각형 캔의 내부를 진공상태로 형성하며, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시키는 단계; (c) 상기 전해액을 함침시키는 단계; (d) 상기 전해액을 함침시킨 후 액화시키는 단계; 및 (e) 상기 전해액을 액화시킨 후 각형 캔 내부의 가스를 배기시키는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly, comprising the steps of: (a) housing an electrode assembly in a square can, and injecting a liquid electrolyte; (b) forming the inside of the square can in a vacuum state, and vaporizing a part of the liquid electrolyte; (c) impregnating the electrolytic solution; (d) impregnating and liquefying the electrolytic solution; And (e) liquefying the electrolytic solution and exhausting the gas inside the square can.

상기의 이차전지의 제조방법은 진공상태(낮은압력)에서 전해액의 기화점이 낮아지는 현상을 이용한 것으로, 진공상태의 낮은 온도에서 전해액이 기화되고, 확산속도가 빠른 기체상태로 함침됨으로써, 함침속도 및 주액강도(A)를 증가시키고 제조공정의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전해액의 주액강도(A)의 증가로 이차전지의 용량을 증가시킬 수 있으며, 이차전지의 안정성 및 수명을 증가시킬 수 있다.
The manufacturing method of the secondary battery uses the phenomenon that the vaporization point of the electrolyte is lowered in a vacuum state (low pressure). When the electrolyte is vaporized at a low temperature in a vacuum state and impregnated into a gas state at a high diffusion rate, The injection strength A can be increased and the efficiency of the manufacturing process can be improved. Further, the capacity of the secondary battery can be increased by increasing the injection strength (A) of the electrolyte solution, and the stability and life of the secondary battery can be increased.

이하, 본 발명에 따른 각형 이차전지의 제조방법에 대해 각 단계별로 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a prismatic secondary battery according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 각형 캔(100)에 전극조립체를 수납하고, 액상의 전해액을 주입하는 단계((a) 단계)로, 상기 전극조립체는 양극, 분리막, 음극, 전해액으로 구성되며, 상기 전극조립체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
The electrode assembly includes a cathode, a separator, a cathode, and an electrolytic solution. The electrode assembly is filled with a liquid electrolyte. Is not particularly limited and can be produced by a known production method.

상기 이차전지를 구성하는 전극조립체의 구성요소들에 대해서 설명한다.The components of the electrode assembly constituting the secondary battery will be described.

상기 양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The anode is prepared by applying a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, followed by drying and pressing. If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 양극 활물질은 리튬 니켈 망간 복합 산화물(LNMO)이 아닌 경우, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. When the cathode active material is not a lithium nickel manganese composite oxide (LNMO), for example, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) or a compound substituted with one or more transition metal ; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 분리막은 종래 분리막으로 사용되는 통상적인 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있다. 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The separator may be a conventional porous polymer film used as a conventional separator, for example, a polyolefin polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene / butene copolymer, an ethylene / hexene copolymer, and an ethylene / methacrylate copolymer The prepared porous polymer film can be used singly or in a laminated form. Non-woven fabrics made of conventional porous nonwoven fabrics, for example, glass fibers having a high melting point, polyethylene terephthalate fibers, and the like can be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.The negative electrode is prepared by applying, drying and pressing an anode active material on an anode current collector, and may optionally further include a conductive material, a binder, a filler, and the like as described above.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples of the anode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, a surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

본 발명의 일실시예는 전극조립체에 리튬염 함유 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어진 이차전지일 수 있다.One embodiment of the present invention may be a secondary battery having a structure in which an electrode assembly is impregnated with a lithium salt-containing electrolyte.

상기 리튬염 함유 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다. The electrolyte solution containing the lithium salt is composed of an electrolyte solution and a lithium salt. The electrolyte solution may be a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, or an inorganic solid electrolyte, but is not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl Methylene carbonate, gamma-butylolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide , Dioxolane, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone , Propylene carbonate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다. Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다. The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

본 발명의 일실시예는 상기 전극조립체의 구성요소를 포함하여 제조된 전극조립체를 각형 캔(100)에 수납한 후 상기 각형 캔(100)의 상부에 전해액 주입구(220)가 형성된 탑 캡(200)을 장착할 수 있다.One embodiment of the present invention includes a top cap 200 having an electrode assembly formed by including the components of the electrode assembly in a square can 100 and then having an electrolyte injection port 220 formed on the top of the square can 100 ) Can be mounted.

상기 탑 캡(200)의 부분 모식도가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 전극 조립체(도시하지 않음)가 안착되어 있는 각형 캔(100)의 상부에 장착된 탑 캡(200)에는 전극 조립체의 전극(예를 들어, 양극) 탭이 전기적으로 연결되어 있는 전극 단자(210)가 돌출되어 있다. 반면에, 다른 전극(예를 들어, 음극) 탭은 각형 캔(100)에 전기적으로 연결되어 있고 각형 캔(100)과 탑 캡(200)은 모두 도전성 재료로 이루어져 있으며, 용접 등의 방법으로 결합되어 있고, 탑 캡(200) 자체가 또 다른 전극 단자(210)를 구성한다. 따라서, PCB(도시하지 않음)에 전기적으로 연결될 수 있도록 탑 캡(200)에는 금속 리드(도시하지 않음)가 쉽게 결합될 수 있도록 클래드메탈 테이프(300)가 부착된다. 탑 캡(200)과의 전기적 절연을 위해, 전극 단자(210)는 탑 캡(200)과의 접촉 부위에 절연부재(212)가 삽입되어 있다.A partial schematic view of the top cap 200 is shown in FIG. 1, an electrode (for example, an anode) tab of an electrode assembly is electrically connected to a top cap 200 mounted on an upper portion of a square can 100 on which an electrode assembly (not shown) The electrode terminal 210 is protruded. On the other hand, the other electrode (e.g., cathode) tab is electrically connected to the square can 100, and both the square can 100 and the top cap 200 are made of a conductive material, And the top cap 200 itself constitutes another electrode terminal 210. Therefore, the clad metal tape 300 is attached to the top cap 200 so that a metal lead (not shown) can be easily attached to the top cap 200 so as to be electrically connected to the PCB (not shown). The insulating member 212 is inserted into the electrode terminal 210 at the contact portion with the top cap 200 for electrical insulation with the top cap 200. [

또한, 탑 캡(200)에는 전해액을 주입할 수 있는 전해액 주입구(220)가 형성되어 있으며, 상기 탑 캡(200)을 상기 각형 캔(100)의 상부에 장착하고 용접한 후에 상기 전해액 주입구(220)을 통하여 전해액을 각형 캔(100)의 내부로 주입할 수 있다. The top cap 200 is provided with an electrolyte injection port 220 through which the electrolyte can be injected. After the top cap 200 is mounted on the top of the square can 100 and welded, the electrolyte injection hole 220 The electrolyte can be injected into the square can 100.

상기 전해액을 주입하는 방법은 전해액 주입 펌프를 통하여 각형 캔(100) 내부로 전해액을 주입할 수 있으나, 전해액 주입 방법으로 통상적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용될 수 있다.
The electrolytic solution may be injected into the square can 100 through an electrolyte injection pump, but any electrolytic solution can be used as long as it is commonly used as an electrolyte injection method.

상기 각형 캔(100)에 전극조립체를 수납하고, 액상의 전해액을 주입한((a)단계) 이후 상기 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하고, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시키는 단계((b)단계)를 수행할 수 있다.After the electrode assembly is housed in the rectangular can 100 and a liquid electrolytic solution is injected (step (a)), the inside of the square can 100 is formed in a vacuum state, and a part of the electrolytic solution in the liquid phase is vaporized (Step (b)).

상기 전극조립체가 수납된 각형 캔(100)에 액상의 전해액을 주입한 후 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하는 것은 진공상태(낮은 압력)에서 전해액의 기화점이 낮아지는 현상을 이용한 것으로, 각형 캔(100)의 내부를 진공상태(낮은 압력)로 형성시키면 전해액이 낮은 온도에서도 기화될 수 있고, 상기 기화된 전해액은 액체상태보다 확산속도가 빨라 함침 속도를 향상시키고 주액강도(A)를 증가시킬 수 있다. The inside of the square can 100 is formed in a vacuum state after the liquid electrolyte is injected into the square can 100 containing the electrode assembly. This is because the vaporization point of the electrolyte is lowered in a vacuum state (low pressure) (Low pressure), the electrolytic solution can be vaporized even at a low temperature, and the vaporized electrolytic solution has a faster diffusion rate than the liquid state, and improves the impregnation speed, Can be increased.

또한, 전해액의 함침속도가 증가하고 주액강도(A)가 증가함에 따라 제조공정의 효율을 향상시킬 수 있다.Also, the efficiency of the manufacturing process can be improved as the impregnation speed of the electrolyte increases and the injection strength (A) increases.

상기 주액강도(A)는 하기 식으로 나타낼 수 있다.The liquid injection strength (A) can be expressed by the following formula.

A(%) = 함침된 전해액의 부피/ 각형 캔 내부의 총 부피 × 100A (%) = volume of impregnated electrolyte / total volume inside square can × 100

상기 주액강도(A)는 각형 캔(100) 내부의 총 부피에 함침된 전해액의 부피 비를 의미하는 것이다. The injection strength (A) refers to the volume ratio of the electrolytic solution impregnated into the total volume of the square can 100.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 캔(100)의 내부에 전해액(30)이 주입된 것을 나타낸 것으로, 도 2와 같이, 상기 각형 캔(100) 내부의 총 부피는 상기 전극조립체 내의 기공(10)과 각형 캔(100) 내부에 전해액(30)이 채워지지 않은 부분(20)을 포함할 수 있다.FIG. 2 shows that the electrolyte 30 is injected into the square can 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the total volume of the inside of the square can 100 is smaller than the total volume The pores 10 and the square can 100 may include a portion 20 in which the electrolyte solution 30 is not filled.

상기 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하는 것은 각형 캔(100) 내부의 공기를 빼내는 진공공정일 수 있으며, 상기 진공공정은 진공 펌프를 이용하여 각형 캔(100) 내부의 공기를 밖으로 빼내는 과정을 포함할 수 있다. The inside of the square can 100 may be formed in a vacuum state by vacuuming the air inside the square can 100. In the vacuum process, And may include a process of extracting.

상기 진공 펌프는 진공공정에 통상적으로 사용되는 것이면 제한 없이 사용될 수 있다.The vacuum pump can be used without limitation as long as it is commonly used in a vacuum process.

상기 진공 펌프의 진공 압력은 2.0 내지 7.0 kPa일 수 있다. 진공압력이 7.0 kPa 초과이면 전극조립체 내의 압력이 대기압과 비슷하여 전해액의 기화점이 낮아지는 정도가 미비할 수 있고, 전해액의 기화점이 낮아지지 않은 상태애서는 높은온도로 가열해 주어야하므로 제조과정의 효율이 감소하고, 함침속도 및 주액강도(A)를 향상시키기에 부족할 수 있다. 또한, 2.0 kPa 미만이면 진공압력을 조절하는데 어려움이 있을 수 있고, 진공압력이 너무 낮아지게 되면 전해액의 기화점도 함께 낮아지기 때문에 기화점이 실온(25℃)이하로 떨어질 수 있으므로 제조공정상에 어려움이 있을 수 있다. The vacuum pressure of the vacuum pump may be 2.0 to 7.0 kPa. If the vacuum pressure is more than 7.0 kPa, the pressure in the electrode assembly may be similar to the atmospheric pressure, so that the vaporization point of the electrolyte may not be lowered, and the vaporization point of the electrolyte solution should not be lowered. And it may be insufficient to improve the impregnation speed and the injection strength (A). If the pressure is less than 2.0 kPa, it may be difficult to control the vacuum pressure, and if the vacuum pressure becomes too low, the vaporization point of the electrolytic solution lowers and the vaporization point may fall below room temperature (25 ° C) have.

상기와 같이 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성함으로써, 전극조립체의 내부에 미세하게 남아있는 기포까지 효과적으로 제거가 가능하고, 이에 따라 전극조립체의 전해액 주액강도(A)가 더 증가할 수 있다.
By forming the inside of the square can 100 in a vacuum state as described above, it is possible to effectively remove minute bubbles remaining in the electrode assembly, and thus the electrolyte juicer strength A of the electrode assembly can be further increased have.

상기 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성한 후 상기 전해액을 기화시키기 전에 전해액 주입구(220)를 폐쇄하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 전해액 주입구(220)를 폐쇄하는 것은 상기 탑 캡(200)에 형성된 전해액을 주입할 수 있는 주입구(220)를 폐쇄하는 것을 의미한다. After forming the inside of the square can 100 in a vacuum state, closing the electrolyte inlet 220 before vaporizing the electrolyte. Closing the electrolyte injection port 220 means closing the injection port 220 into which the electrolyte formed in the top cap 200 can be injected.

상기 전해액 주입구(220)를 폐쇄함으로써 외부의 공기가 각형 캔(100)의 내부로 들어오는 것을 막을 수 있고, 형성된 진공압력을 유지할 수 있다.
By closing the electrolyte injection port 220, external air can be prevented from entering the inside of the square can 100, and the formed vacuum pressure can be maintained.

상기 전해액 주입구(220)를 폐쇄한 후 각형 캔(100)을 가열하여 각형 캔(100) 내부의 전해액의 일부를 기화시킬 수 있다.A part of the electrolytic solution in the square can 100 can be vaporized by heating the square can 100 after the electrolyte injection hole 220 is closed.

상기 액상의 전해질의 일부를 기화시키는 단계는 각형 캔(100) 내부에 형성된 진공상태에 의해 이루어질 수 있다.The step of vaporizing a part of the liquid electrolyte may be performed by a vacuum state formed inside the square can 100.

상기 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하면 각형 캔(100) 내부의 압력이 낮아지면서 전해액의 기화점도 함께 낮아질 수 있고, 상기 기화점이 낮아진 전해액은 대기압 하에서의 비교적 낮은 온도에서 기화가 가능할 수 있다.If the inside of the square can 100 is formed in a vacuum state, the pressure inside the square can 100 can be lowered and the vaporization point of the electrolytic solution can be lowered. The electrolytic solution having the lower vaporization point can be vaporized at a relatively low temperature under atmospheric pressure have.

또한, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시키기 위해 상기 각형 캔(100)을 가열할 수 있으며, 상기 가열된 각형 캔(100)의 내부의 온도는 26 내지 60℃일 수 있다. 상기 각형 캔(100) 내부의 온도가 26℃ 미만이면 각형 캔(100)의 내부 온도가 전해질의 기화점까지 도달하지 않아 전해질이 기화되기에 부족할 수 있으며, 60℃ 초과이면 전해질의 성분이 화학적 변화를 일으킬 수 있다. In addition, the square can 100 may be heated to vaporize a part of the liquid electrolyte, and the temperature inside the heated square can 100 may be 26 to 60 ° C. If the temperature inside the square can 100 is less than 26 ° C, the internal temperature of the square can 100 does not reach the vaporization point of the electrolyte and may be insufficient for vaporization of the electrolyte. If the temperature exceeds 60 ° C, ≪ / RTI >

상기 가열된 각형 캔(100)의 내부의 온도는 적절하게는 30℃ 내지 60℃일 수 있다. The temperature inside the heated square can 100 may suitably be 30 ° C to 60 ° C.

상기 전해질은 30℃에서 기화되기 시작하지만 온도가 높을수록 함침속도가 증가하기 때문에 전해질의 성분이 화학적 변화를 일으키지 않는 60℃미만으로 서서히 가열하여 함침속도를 증가시킬 수 있다.
The electrolyte begins to vaporize at 30 캜, but since the impregnation speed increases with increasing temperature, the component of the electrolyte may be slowly heated to less than 60 캜, which causes no chemical change, to increase the impregnation rate.

상기 전해액의 성분 중 에틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 에틸메틸 카보네이트가 주요성분으로 첨가될 수 있다. Among the components of the electrolytic solution, ethyl carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate can be added as main components.

상기 전해액의 주요성분이 대기압 하에서 기화되는 온도는 에틸 카보네이트는 260.7℃이고, 에틸메틸 카보네이트는 108℃이며, 디메틸 카보네이트는 90℃이다. The temperature at which the main component of the electrolyte is vaporized under atmospheric pressure is 260.7 占 폚 for ethyl carbonate, 108 占 폚 for ethylmethyl carbonate, and 90 占 폚 for dimethyl carbonate.

그러나, 상기와 같이 각형 캔(100) 내부가 진공상태 일 때, 즉, 진공압력이 2.0 내지 7.0 kPa일 때, 상기 전해액은 30 내지 60℃에서 기화될 수 있다. 또한, 30℃에서 60℃까지 기화가 일어나는 동안 상기 전해액 성분 중 기화점이 낮은 디메틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 에틸 카보네이트의 순으로 기화가 일어날 수 있다. However, when the inside of the square can 100 is in a vacuum state, that is, when the vacuum pressure is 2.0 to 7.0 kPa as described above, the electrolyte solution may be vaporized at 30 to 60 ° C. During the vaporization from 30 ° C to 60 ° C, vaporization of dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and ethyl carbonate, which have low vaporization points, may occur in the electrolytic solution components.

상기 전해질은 30℃에서 기화되기 시작하지만 온도가 높을수록 함침속도가 증가하기때문에 전해질의 성분이 화학적 변화를 일으키지 않는 60℃미만으로 서서히 가열하여 함침속도를 증가시킬 수 있다.
The electrolyte begins to vaporize at 30 캜, but since the impregnation speed increases with increasing temperature, the component of the electrolyte may be slowly heated to less than 60 캜, which causes no chemical change, to increase the impregnation rate.

상기 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하고, 상기 액상의 전해액의 일부를 기화시킨((b)단계) 이후, 전해액을 함침시키는 단계((c)단계)를 수행할 수 있다.The step (c) of impregnating the electrolytic solution may be performed after forming the inside of the square can 100 in a vacuum state and vaporizing a part of the liquid electrolytic solution (step (b)).

상기 전해액이 함침되는 것은 상기 각형 캔(100) 내부를 진공상태로 형성하고 상기 전해액 주입구(220)를 폐쇄한 후 각형 캔(100)을 가열하여 각형 캔(100) 내부의 전해액의 일부가 기화되며 함침될 수 있다.The electrolyte is impregnated by forming the inside of the square can 100 in a vacuum state, closing the electrolyte injection hole 220, and heating the square can 100 to partially vaporize the electrolyte inside the square can 100 Can be impregnated.

상기 각형 캔(100)을 가열하면 각형 캔(100) 내부의 전해액이 기화할 수 있다. 이때, 액체상태에서 기체상태로 일정 수준 이상의 상변화가 진행되면 내부 압력이 상승하여 더 이상 기화되지 않는 평형상태가 되며, 상기 평형상태에서 전해액의 함침이 이루어질 수 있다.When the square can 100 is heated, the electrolytic solution in the square can 100 can be vaporized. At this time, when the phase change over a certain level from the liquid state to the gaseous state progresses, the inner pressure rises to become the equilibrium state in which the vaporization is no longer carried out, and the electrolyte solution can be impregnated in the equilibrium state.

상기 평형상태에서 전해액은 액체상태와 기체상태로 함침될 수 있으나, 상기 기체상태로 존재하는 전해액이 액체상태의 전해액보다 확산하는 속도가 빠르기 때문에 상기 전극조립체 내의 빠르게 함침될 수 있으며, 상기 함침되는 시간은 각형 캔(100)의 내부 크기, 각형 캔(100) 내부의 진공 압력 및 가열 온도에 따라 달라질 수 있다.
In the equilibrium state, the electrolytic solution can be impregnated into the liquid state and the gas state. However, since the electrolytic solution existing in the gaseous state diffuses faster than the electrolytic solution of the liquid state, the electrode can be rapidly impregnated in the electrode assembly, May vary depending on the inner size of the square can 100, the vacuum pressure inside the square can 100, and the heating temperature.

상기 전해액을 함침시킨((c)단계) 이후 각형 캔(100) 내부의 기화된 전해액을 액화시키는 단계((d)단계)를 수행할 수 있다. (Step (d)) in which the vaporized electrolyte in the square can 100 is liquefied after the electrolytic solution is impregnated (step (c)).

상기 전해액의 액화는 각형 캔(100) 내부의 온도를 상온으로 감온하여 수행될 수 있으며, 전해액을 함침시킨 이후 각형 캔(100) 내부의 온도를 상온으로 감온함으로써 각형 캔(100) 내부에 함침된 전해액을 기체상태에서 원래의 액체상태로 상변화시킬 수 있다.
The electrolytic solution may be liquefied by heating the inside of the square can 100 to room temperature. After the electrolytic solution is impregnated, the temperature inside the square can 100 is lowered to room temperature, The electrolytic solution can be phase-changed from the gaseous state to the original liquid state.

상기 전해액을 액화시킨((d) 단계) 이후 각형 캔(100)의 내부의 가스를 배기하는 단계((e) 단계)를 수행할 수 있다. 상기 배기 단계의 상기 가스는 전해액 함침 후 각형 캔(100) 내부에 잔류하는 가스 및 기포를 포함할 수 있으며, 상기 배기 단계에서는 각형 캔(100) 내부에 잔류하는 가스 및 기포를 배기시킬 수 있다.
((D)) after the electrolytic solution is liquefied (step (e)) of evacuating gas inside the square can 100. The gas in the evacuation step may include gases and bubbles remaining in the square can 100 after the electrolytic solution impregnation. In the evacuation step, gas and bubbles remaining in the square can 100 may be evacuated.

상기 이차전지의 제조방법은 상기 (a) 내지 (e) 단계 이후 전해액 주액단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 전해액 주액단계를 거침으로써 상기 전극집전체 내의 주액강도(A)를 더 증가시킬 수 있다.The method of manufacturing the secondary battery may further include an electrolyte pouring step after the steps (a) to (e), and the pouring fluid intensity A in the electrode current collector may further be increased by passing through the electrolyte pouring step .

상기 전해액 주액단계는 상기 전반적인 전해액 함침단계((a) 내지 (e) 단계) 이후 수행될 수 있으나, 상기 전해액 함침단계에서 주액강도(A)가 충분하다면 (a) 내지 (e) 단계 이후에 수행되는 전해액 주액단계는 생략할 수 있다.
The electrolyte pouring step may be performed after the general electrolyte impregnation step (steps (a) to (e)), but if the pouring liquid strength A is sufficient in the electrolyte impregnation step, The electrolyte injection step may be omitted.

상기 전해액은 아래 식 1로 표시되는 주액강도(A)가 95.0 내지 99.9 부피%일 수 있다. The electrolytic solution may have a liquid strength (A) of 95.0 to 99.9% by volume expressed by the following formula (1).

상기 주액강도(A)는 하기 식으로 나타낼 수 있다.The liquid injection strength (A) can be expressed by the following formula.

A(%) = 함침된 전해액의 부피/ 각형 캔 내부의 총 부피 × 100A (%) = volume of impregnated electrolyte / total volume inside square can × 100

상기 주액강도(A)는 각형 캔(100) 내부의 총 부피에 함침된 전해액(30)의 부피 비를 의미하는 것이다. 상기 각형 캔(100) 내부의 총 부피는 상기 전극조립체 내의 기공(10)과 각형 캔(100) 내부에 전해액(30)이 채워지지 않은 부분(20)을 포함할 수 있다.(A) indicates the volume ratio of the electrolyte 30 impregnated into the total volume of the square can 100. The total volume of the interior of the square can 100 may include pores 10 in the electrode assembly and a portion 20 of the square can 100 in which the electrolyte 30 is not filled.

상기 각형 캔(100)의 내부에 잔류하는 가스 및 기포를 배기시킨 후 상기 전해액 주입구(220)를 밀봉하는 단계를 수행할 수 있다. After the gas and bubbles remaining in the square can 100 are exhausted, the step of sealing the electrolyte injection hole 220 may be performed.

상기 탑 캡(200) 상에 형성된 전해액 주입구(220)는 알루미늄 등으로 이루어진 볼 부재(230)를 삽입하여 밀봉될 수 있으며, 그 위에 금속박판(240)을 용접할 수 있다. 일반적으로는, 전해액 주입구(220)의 밀봉 상태를 보장하기 위하여 에폭시 등의 수지로 코팅하는 후속 공정이 더 포함하여 수행할 수 있다.
The electrolyte injection hole 220 formed on the top cap 200 may be sealed by inserting a ball member 230 made of aluminum or the like and the thin metal plate 240 may be welded thereon. In general, a subsequent process of coating with a resin such as epoxy to ensure the sealing state of the electrolyte injection hole 220 may be further performed.

본 발명의 다른 일실시예에 있어서, 상기의 이차전지 제조방법에 의해 제조된 이차전지를 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery manufactured by the method for manufacturing a secondary battery.

상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다. 상기 전지팩은 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 디바이스의 전원으로 사용될 수 있다.The present invention provides a battery module including the secondary battery as a unit battery, and a battery pack including the battery module. The battery pack may be used as a power source for devices requiring high temperature stability, long cycle characteristics, and high rate characteristics.

상기 디바이스의 구체적인 예로는 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(Escooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Specific examples of the device include a power tool which is powered by an electric motor and moves; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (Escooter); An electric golf cart; And a power storage system, but the present invention is not limited thereto.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the following examples are intended to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.

[[ 실시예Example 1] One]

1-1. 양극의 제조1-1. Manufacture of anode

양극 활물질로서 LiCoO2 95 중량%, 및 Super-P(도전제) 3 중량% 및 PVdF(결착제) 2 중량%를 용제인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일 상에 코팅, 건조 및 압착하여 양극을 제조하였다.95 wt% of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 3 wt% of Super-P (conductive agent) and 2 wt% of PVdF (binder) were added to NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent to prepare a positive electrode mixture slurry , Followed by coating, drying and pressing on an aluminum foil to prepare a positive electrode.

1-2. 음극의 제조1-2. Cathode manufacturing

음극 활물질로서 인조흑연 95.5 중량%, 및 Super-P(도전제) 1.5 중량% 및 PVdF(결착제) 3 중량%를 용제인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조한 후, 구리 호일 상에 코팅, 건조 및 압착하여 음극을 제조하였다.
A negative electrode mixture slurry was prepared by adding 95.5% by weight of artificial graphite, 1.5% by weight of Super-P (conductive agent) and 3% by weight of PVdF (binder) as a negative active material to a solvent NMP, Dried and pressed to prepare a negative electrode.

1-3. 전해액의 제조1-3. Preparation of electrolytic solution

전해액으로는 1M LiPF6 함유 EC/EMC/DEC계 용액을 사용하였다.
As the electrolyte, 1M LiPF 6 -containing EC / EMC / DEC system solution was used.

1-4. 이차전지의 제조1-4. Manufacture of Secondary Battery

분리막으로 셀가드TM을 사용하고, 상기 1-1의 양극과 상기 1-2의 음극 및 상기 분리막을 순서대로 적층하고 권취하여 전극조립체를 제조하였다. 상기 전극조립체를 각형 캔(100) 내부에 수납한 다음, 전해액 주입구(220)가 형성된 탑 캡(200)을 장착하고, 각형 캔(100)과 탑 캡(200)을 용접하여 결합하였다.Using Celgard TM as a separator, the positive electrode of 1-1, the negative electrode of 1-2, and the separator were laminated in this order and then taken up to manufacture an electrode assembly. The electrode assembly was housed in a square can 100 and then a top cap 200 having an electrolyte injection port 220 was mounted and the square can 100 and the top cap 200 were welded and bonded.

그 후, 탑 캡(200) 상에 형성된 전해액 주입구(220)를 통해 전해액을 주입하고 진공펌프의 진공압력을 5.0 kPa로 조절하여 각형 캔(100) 내부를 진공상태로 형성한 후, 전해액 주입구(220)를 폐쇄하고, 각형 캔(100)을 30℃에서 60℃의 온도로 서서히 가열하여 각형 캔(100) 내부의 전해액을 기체상태로 상변화 시킨 후 전해액을 전극조립체에 함침시키고, 각형 캔(100)을 냉각하여 각형 캔(100) 내부의 전해액을 액체상태로 상변화시킨 다음, 잔류가스 및 기포를 배기한 후 전해액 주입구(220)를 밀봉하여 이차전지를 제조하였다
Thereafter, the electrolyte is injected through the electrolyte injection port 220 formed on the top cap 200, the vacuum pressure of the vacuum pump is adjusted to 5.0 kPa to form a vacuum state inside the square can 100, 220 are closed and the square can 100 is gradually heated at a temperature of 30 DEG C to 60 DEG C to phase-change the electrolyte inside the square can 100 to a gaseous state, then impregnate the electrode assembly with the electrolyte, 100) was cooled to change the electrolyte inside the square can 100 into a liquid phase, and the residual gas and bubbles were exhausted, and then the electrolyte injection port 220 was sealed to fabricate a secondary battery

[[ 비교예Comparative Example 1] One]

실시예 1과 동일한 방법으로 양극, 음극 및 전해액을 제조하여 전해액을 주입한 후, 진공과 가열 없이 전해액을 함침하여 이차전지를 제조하였다.
A positive electrode, a negative electrode and an electrolyte solution were prepared in the same manner as in Example 1, an electrolyte solution was injected, and the electrolyte solution was impregnated with no vacuum and heating to prepare a secondary battery.

[[ 비교예Comparative Example 2] 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 양극, 음극 및 전해액을 제조하여 전해액을 주입한 후, 진공없이 90℃로 가열만하여 전해액을 함침하여 이차전지를 제조하였다.
A positive electrode, a negative electrode and an electrolyte solution were prepared in the same manner as in Example 1, the electrolyte solution was injected, and the electrolyte solution was impregnated by heating at 90 ° C without vacuum to prepare a secondary battery.

[[ 실험예Experimental Example ]]

1. 주액강도(A) 측정1. Measurement of Injection Strength (A)

상기 실시예 및 비교예 1, 2에서 제조된 이차전지의 전해액 함침성을 알아보기 위해, 각형 캔(100) 내부의 총 부피 대비 주입한 전해질의 부피를 측정하여 주액강도(A)를 측정하였다.
In order to examine the electrolyte impregnation properties of the secondary batteries manufactured in the above Examples and Comparative Examples 1 and 2, the bulk density of the injected electrolyte was measured by measuring the bulk density (A) of the electrolyte in relation to the total volume inside the square can 100.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 주액강도(부피%)Injection strength (% by volume) 95.095.0 89.089.0 93.093.0

상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 상기 주액강도(A)는 각형 캔(100) 내의 총 부피에 함침된 전해질의 부피 비를 의미하는 것으로, 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하고 가열하여 전해액을 함침시킨 실시예 1은 진공과 가열 없이 전해액을 함침시킨 비교예 1 및 진공 없이 가열만 하여 전해액을 함침시킨 비교예 2보다 주액강도(A)가 향상된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 각형 캔(100)의 내부를 진공상태로 형성하고 가열하여 전해액을 함침시킨 실시예 1의 전해액이 전극조립체 내에 더 많이 양으로 함침된 것을 알 수 있다.
As shown in Table 1, the liquid injection strength (A) means the volume ratio of the electrolyte impregnated into the total volume in the square can 100, and the inside of the square can 100 is formed in a vacuum state Example 1 in which the electrolyte was impregnated by heating showed that the liquid strength (A) was improved in Comparative Example 1 in which the electrolyte was impregnated without vacuum and heating, and Comparative Example 2 in which the electrolyte was impregnated only by heating without vacuum. Therefore, it can be seen that the electrolyte of Example 1 impregnated with the electrolytic solution was formed in the square can 100 in a vacuum state and impregnated with the electrolytic solution in the electrode assembly in a larger amount.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will readily appreciate that many suitable modifications and variations are possible in light of the above teachings. Accordingly, all such modifications and variations as fall within the scope of the present invention should be considered.

10: 전극조립체에 내의 기공
20: 각형 캔 내부에 전해질이 채워지지 않은 부분
30: 전해액
100: 각형 캔
200: 탑 캡
210: 전극 단자
212: 절연부재
220: 전해액 주입구
230: 볼 부재
240: 금속박막
300: 절연성 필름
10: Porosity in the electrode assembly
20: A portion of the square can not be filled with electrolyte
30: electrolyte
100: square can
200: Top cap
210: electrode terminal
212: Insulation member
220: electrolyte injection hole
230: Ball member
240: metal thin film
300: insulating film

Claims (10)

(a) 각형 캔에 전극조립체를 수납하고, 리튬염 및 비수계 유기용매를 포함하는 액상의 전해액을 주액하는 단계;
(b) 상기 각형 캔의 내부를 진공상태로 형성하고 가열하여, 상기 주액된 전해액의 일부를 기화시키는 단계;
(c) 상기 일부가 기화된 전해액을 함침시키는 단계;
(d) 상기 전해액을 함침시킨 후 액화시키는 단계; 및
(e) 상기 전해액을 액화시킨 후 각형 캔 내부의 가스를 배기시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
(a) housing an electrode assembly in a rectangular can, and injecting a liquid electrolytic solution containing a lithium salt and a non-aqueous organic solvent;
(b) forming the inside of the square can in a vacuum state and heating it to vaporize a part of the injected electrolyte;
(c) impregnating the partially vaporized electrolyte;
(d) impregnating and liquefying the electrolytic solution; And
(e) liquefying the electrolytic solution and exhausting the gas inside the square can.
제1항에 있어서,
상기 진공상태를 형성하는 진공압력은 2.0 내지 7.0 kPa인 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the vacuum pressure for forming the vacuum state is 2.0 to 7.0 kPa.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는 각형 캔의 내부를 진공상태로 형성한 후 상기 전해액을 기화 시키기 전에 전해액 주입구를 폐쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (b) further comprises forming the inside of the square can in a vacuum state, and then closing the electrolyte injection port before vaporizing the electrolyte.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 전해액의 일부를 기화시키는 단계는 26 내지 60℃의 캔 내부의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of vaporizing a part of the electrolyte solution in step (b) is performed at a temperature within the can at 26 to 60 ° C.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 액화는 캔 내부의 온도를 상온으로 감온하여 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the liquefaction in the step (d) is performed by reducing the temperature inside the can to room temperature.
제1항에 있어서,
상기 (e) 단계의 캔 내부의 가스를 배기시키는 단계의 상기 가스는 캔 내부의 잔류가스 및 기포를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the gas in the step of exhausting the gas in the can in the step (e) comprises residual gas and bubbles in the can.
제1항에 있어서,
상기 (e) 단계 이후 전해액 주액단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of injecting the electrolyte after the step (e).
제1항에 있어서,
상기 전해액은 아래 식 1로 표시되는 주액강도(A)가 95.0 내지 99.9 부피%로 주입되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
[식 1]
A(%) = 함침된 전해액의 부피/ 각형 캔 내부의 총 부피 × 100
The method according to claim 1,
Wherein the electrolytic solution is injected at a rate of 95.0 to 99.9% by volume based on the injection strength (A) represented by the following formula (1).
[Formula 1]
A (%) = volume of impregnated electrolyte / total volume inside square can × 100
삭제delete
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