KR102116676B1 - Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same - Google Patents

Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102116676B1
KR102116676B1 KR1020160022864A KR20160022864A KR102116676B1 KR 102116676 B1 KR102116676 B1 KR 102116676B1 KR 1020160022864 A KR1020160022864 A KR 1020160022864A KR 20160022864 A KR20160022864 A KR 20160022864A KR 102116676 B1 KR102116676 B1 KR 102116676B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
electrode
mixture
secondary battery
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020160022864A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170100377A (en
Inventor
전신욱
주영택
강성모
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 KR1020160022864A priority Critical patent/KR102116676B1/en
Publication of KR20170100377A publication Critical patent/KR20170100377A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102116676B1 publication Critical patent/KR102116676B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M2/1016
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435Rolling or calendering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/122

Abstract

본 발명은 이차전지용 전극의 제조방법으로서, (a) 집전체인 전극 시트의 일면 상에 전극 합제를 코팅하여 적어도 하나의 합제 코팅부를 형성하는 과정; (b) 합제 코팅부를 건조하는 과정; (c) 합제 코팅부의 코팅 시작 부위에서, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하여, 합제 코팅부의 전체적인 코팅 두께를 균일하게 만드는 과정; 및 (d) 합제 코팅부를 압연하는 과정;을 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법 및 그에 따른 제조장치를 제공한다.The present invention is a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, (a) a process of forming at least one mixture coating by coating an electrode mixture on one surface of an electrode sheet as a current collector; (b) the process of drying the mixture coating; (c) a process of making the overall coating thickness of the mixture coating part uniform by removing a coating protrusion having a relatively large amount of coating at the coating start site of the mixture coating part; And (d) the process of rolling the mixture coating; provides a method for manufacturing an electrode for a secondary battery, and a manufacturing device accordingly.

Description

이차전지용 전극의 제조 방법 및 제조 장치 {Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same}Method for manufacturing electrode for secondary battery and manufacturing device {Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same}

본 발명은 이차전지용 전극의 제조방법 및 제조장치에 대한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a secondary battery electrode.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지에 대한 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, demand for batteries as an energy source has rapidly increased, and accordingly, many studies have been conducted on batteries that can meet various demands.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in the shape of the battery, the demand for a square type secondary battery and a pouch type secondary battery that can be applied to products such as a mobile phone with a thin thickness is high, and in terms of material, it has advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability. There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

리튬 이차전지는 양극/분리막/음극의 전극조립체가 전해질과 함께 밀폐된 용기에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 일반적으로, 각 전극은 활물질과 바인더 수지 성분을 혼합하여 용매에 분산시켜 전극 합제를 만들고, 이것을 집전체 표면에 코팅한 후 압연 공정, 건조공정, 슬리팅(Slitting) 공정 및 노칭(Notching) 공정 등을 거쳐 제조된다.The lithium secondary battery consists of a structure in which the electrode assembly of the anode / separator / cathode is embedded in a sealed container with an electrolyte. In general, each electrode mixes an active material and a binder resin component and disperses it in a solvent to make an electrode mixture. After coating this on the surface of the current collector, it is manufactured through a rolling process, a drying process, a slitting process, and a notching process.

특히, 상기 전극 합제의 코팅은, 기다란 전극 시트를 일정한 방향으로 이동시키며, 상대적으로 넓은 면적의 전극 합제 코팅부와 상대적으로 좁은 면적의 합제 미코팅부가 반복되는 패턴으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 합제 미코팅부는 전극 시트의 커팅(Cutting) 예정부에 해당된다.In particular, the coating of the electrode mixture may be formed in a pattern in which the elongated electrode sheet is moved in a constant direction, and the electrode mixture coating portion of a relatively large area and the mixture uncoated portion of the relatively small area are repeated. At this time, the uncoated portion of the mixture corresponds to a portion to be cut of the electrode sheet.

한편, 다이슬롯과 같은 종래의 토출부재에서는 토출 압력을 조절하는 것이 용이하지 않기 때문에, 전극 합제층의 전단부에 두꺼운 합제층이 형성될 수 있으며, 코팅되는 전극 합제가 유동성이 있는 슬러리 형태이기 때문에 개별 합제 코팅부 끝단부에 합제층의 두께가 점점 얇아지는 경사부가 형성되기도 한다.On the other hand, in a conventional discharge member such as a die slot, since it is not easy to control the discharge pressure, a thick mixture layer may be formed at the front end of the electrode mixture layer, and the coated electrode mixture is in the form of a fluid slurry. An inclined portion in which the thickness of the mixture layer becomes thinner may be formed at the end of the individual mixture coating portion.

이와 같이, 합제 코팅부의 두께가 전단부, 중심부 및 끝단부에서 각각 다르게 형성되면, 합제 코팅부의 각 부분에 따라 전해액 함침율이 불균일해지며, 이에 따라, 리튬 이온의 이온 전도도가 저하되고 저항이 증가하게 되는 바, 이차전지의 충방전 효율이 감소하는 문제가 발생한다.As described above, when the thickness of the mixture coating portion is differently formed at the front end, the center portion, and the end portion, the impregnation rate of the electrolyte solution varies according to each portion of the mixture coating portion, and accordingly, ion conductivity of lithium ions decreases and resistance increases. As a result, a problem occurs in that the charging and discharging efficiency of the secondary battery decreases.

또한, 상기와 같이 불균일한 두께를 갖는 합제 코팅부 각각이 개별 전극으로 제조되는 경우, 이차전지의 성능 내지 효율성에 차이가 발생하는 바, 균일한 품질을 갖는 이차전지를 제조하기가 어려워진다.In addition, when each of the mixture coating portions having a non-uniform thickness as described above is manufactured as individual electrodes, a difference in performance or efficiency of the secondary battery occurs, making it difficult to manufacture a secondary battery having uniform quality.

따라서, 이차전지의 충방전 효율 및 수명 특성을 향상하기 위하여, 전해액이 균일하게 침투할 수 있도록, 전극 시트 상에 도포된 전극 합제층의 두께를 균일하게 형성하는 기술의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, in order to improve the charging and discharging efficiency and lifespan characteristics of the secondary battery, there is a need to develop a technique for uniformly forming the thickness of the electrode mixture layer applied on the electrode sheet so that the electrolyte can penetrate uniformly.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 이차전지용 전극의 제조 시, 합제 코팅부의 도포 및 건조 과정 이후, 국부적으로 코팅량이 많은 코팅 돌출부를 제거함으로써, 일정한 두께의 합제 코팅부를 형성할 수 있는 바, 전체 합제 코팅부에서 전해액 젖음(웨팅: wetting)이 균일하게 일어날 수 있어, 이차전지의 용량 증가 및 수명 향상의 효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application after repeated in-depth research and various experiments, as described later, by manufacturing and coating the mixture for the secondary battery, after the coating and drying process of the mixture coating part, by removing the coating protrusions with a large amount of coating, the constant Since it is possible to form a thick mixture coating, it is possible to uniformly wet the electrolyte (wetting) in the entire mixture coating, confirming that there is an effect of increasing the capacity and improving the life of the secondary battery, and completing the present invention. I came to Hagi.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법은,In order to achieve this object, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention,

(a) 집전체인 전극 시트의 일면 상에 전극 합제를 코팅하여 적어도 하나의 합제 코팅부를 형성하는 과정;(a) coating the electrode mixture on one surface of the electrode sheet as a current collector to form at least one mixture coating unit;

(b) 합제 코팅부를 건조하는 과정;(b) the process of drying the mixture coating;

(c) 합제 코팅부의 코팅 시작 부위에서, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하여, 합제 코팅부의 전체적인 코팅 두께를 균일하게 만드는 과정; 및(c) a process of making the overall coating thickness of the mixture coating part uniform by removing a coating protrusion having a relatively large amount of coating at the coating start site of the mixture coating part; And

(d) 합제 코팅부를 압연하는 과정;을 포함하고 있다.(d) the process of rolling the mixture coating;

이와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은, 전극 시트 상에 전극 합제를 코팅한 후, 전극 합제 코팅부 전단부에 물리적인 힘을 인가하여, 합제 코팅부의 전체적인 코팅 두께를 균일하게 만드는 과정을 포함한다. 즉, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하여 균일한 두께의 합제 코팅부를 형성하는 바, 종래에 전극 합제 슬러리의 유동성 및 불균일한 토출 압력으로 인해 합제 코팅부 단부에 코팅 돌출부가 형성됨으로써 발생했던 문제점을 해결할 수 있다. 구체적으로, 합제 코팅층의 각 부분마다 전해액 함침율이 달라짐에 따라 이온 전도도가 낮아지고, 이차전지의 효율성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the electrode for a secondary battery according to the present invention, after coating the electrode mixture on the electrode sheet, a physical force is applied to the front end of the electrode mixture coating portion to make the overall coating thickness of the mixture coating portion uniform. Process. That is, the coating protrusions having a relatively large coating amount are removed to form a mixture coating having a uniform thickness, and a problem occurred when a coating protrusion was formed at the end of the mixture coating portion due to fluidity and uneven discharge pressure of the electrode mixture slurry. Can solve it. Specifically, as the electrolyte impregnation rate varies for each part of the mixture coating layer, it is possible to prevent a problem that the ion conductivity is lowered and the efficiency of the secondary battery is lowered.

또한, 두께 및 크기가 균일한 합제층이 형성되는 전극을 제조할 수 있으므로, 전극 조립체의 전체적인 두께 및 용량의 설계가 용이하고, 균일한 품질을 갖는 이차전지를 제공할 수 있다.In addition, since an electrode having a mixture layer having a uniform thickness and size can be manufactured, it is easy to design the overall thickness and capacity of the electrode assembly, and it is possible to provide a secondary battery having uniform quality.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제조방법은 과정(a), 과정(b), 과정(c) 및 과정(d)의 순서로 진행될 수 있는 바, 건조 이전의 슬러리 상태의 합제 코팅층은 유동성이 있어 모양의 변형이 쉽게 일어나므로, 본 발명에서 상기 과정(c)의 제거 과정은, 건조 과정 이후에 고형화된 코팅 합제층을 대상으로 진행되는 것이 더 효율적이다.In one specific example, the manufacturing method may be performed in the order of process (a), process (b), process (c), and process (d), and the mixture coating layer in a slurry state before drying has fluidity to form Since the deformation of easily occurs, the removal process of the process (c) in the present invention is more efficient to proceed to the solidified coating mixture layer after the drying process.

또한, 상기 제조방법은 과정(a), 과정(b), 과정(d) 및 과정(c)의 순서로 진행될 수도 있는 바, 이와 같은 제조방법에 따르면, 압연 과정 후에도 남아있는 미세한 코팅 돌출부를 제거할 수 있다.In addition, the manufacturing method may be performed in the order of process (a), process (b), process (d), and process (c). According to such a manufacturing method, fine coating protrusions remaining after the rolling process are removed. can do.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제조방법은, 과정(a), 과정(b), 과정(c) 및 과정 (d)가 순차적으로 진행된 이후에, 과정(c)를 재차 진행할 수 있다. 이와 같이 제거 과정을 두 번 진행하는 경우, 종전 제거 과정에서 제거되지 않은 코팅 돌출부를 완전히 제거할 수 있으므로 더욱 균일한 전극을 제조할 수 있다.In one specific example, after the process (a), process (b), process (c), and process (d) are sequentially performed, process (c) may be performed again. When the removal process is performed twice as described above, since the coating protrusion not removed in the previous removal process can be completely removed, a more uniform electrode can be manufactured.

한편, 상기 합제 코팅부는 각 전극의 활물질과, 바인더 및 도전제를 혼합하여 얻은 페이스트를 전극 시트에 도포하여 제조되는 바, 상기 과정(a)에서, 이동하는 전극 시트에 복수의 합제 코팅부들이 소정의 간격을 두고 형성되도록 전극 합제가 코팅되어 있으며, 상기 합제 코팅부들 사이에는 전극 시트가 외부로 노출된 무지부가 위치하게 된다. 상기 무지부는 전극 시트의 압연 및 건조 공정 이후 커팅(Cutting)이 이루어지는 커팅 예정부에 해당한다.Meanwhile, the mixture coating part is prepared by applying a paste obtained by mixing the active material of each electrode, a binder, and a conductive agent to an electrode sheet. In the process (a), a plurality of mixture coating parts are predetermined on the moving electrode sheet. The electrode mixture is coated so as to be formed at intervals of, and between the mixture coating parts, an uncoated region where the electrode sheet is exposed to the outside is positioned. The non-coated portion corresponds to a portion to be cut after cutting and drying of the electrode sheet.

일반적으로 전극 조립체는 외형 케이스의 크기 및 형태와 사용되는 분야에서 요구되는 용량에 따라 다양한 크기로 제조되므로, 이와 같은 필요를 충족하기 위해 전극 조립체를 구성하는 전극 시트 및 합제 코팅부를 소정의 크기로 재단하는 공정을 더 진행하는 것이 바람직한 바, 따라서, 과정(c) 이후에, 상기 무지부를 커팅하여 합제 코팅부 단위로 분할하는 과정(e)을 추가로 포함할 수 있다.In general, since the electrode assembly is manufactured in various sizes according to the size and shape of the outer case and the required capacity in the field to be used, the electrode sheet and the mixture coating part constituting the electrode assembly are cut to a predetermined size in order to meet such needs. It is desirable to further proceed with the process, and thus, after the process (c), the step (e) of cutting the uncoated portion and dividing it into a mixture coating unit may be further included.

이때, 상기 합제 코팅부들의 이격 거리인 무지부의 길이는 5 mm 내지 100 mm의 범위일 수 있다. 상기 무지부의 길이가 5 mm 이하인 경우에는, 압연 과정 시 두꺼운 합제 코팅부의 면적이 더 넓어지게 되어 무지부가 사라짐에 따라 전극 시트의 분할이 어려울 수 있고, 무지부의 길이가 100 mm 이상인 경우에는, 불필요하게 낭비되는 전극 시트의 면적이 증가하게 되므로 바람직하지 않다.At this time, the length of the uncoated portion, which is the separation distance of the mixture coating portions, may range from 5 mm to 100 mm. When the length of the uncoated portion is 5 mm or less, the area of the thick mixture coating portion becomes larger during the rolling process, and as the uncoated portion disappears, the electrode sheet may be difficult to divide, and when the length of the uncoated portion is 100 mm or more, unnecessary It is not preferable because the area of the wasted electrode sheet increases.

상기 과정(b)에서 건조는 합제에 혼합된 용매를 빠르게 제거할 수 있으면서, 전극 합제에 화학적인 변화를 일으키지 않는 방법이라면 특별히 제한되지 않는 바, 바람직하게는 열풍 건조, 또는 진공 건조 또는 열풍 건조 및 진공 건조를 혼합하여 이루어질 수 있다. 상기 건조 과정 이후에는, 전극 합제의 안정화를 위하여 실온에서의 냉각 과정을 더 포함할 수 있다.The drying in the process (b) is not particularly limited as long as it can quickly remove the solvent mixed in the mixture and does not cause a chemical change in the electrode mixture, preferably hot air drying, or vacuum drying or hot air drying and Vacuum drying can be achieved by mixing. After the drying process, a cooling process at room temperature may be further included to stabilize the electrode mixture.

하나의 구체적인 예에서, 상기 과정(c)는, 상기 코팅 돌출부를 제거하기 위하여 여러 가지 방법에 의해 이루어질 수 있으나, 가장 바람직하게는 레이저 광을 조사할 수 있는 바, 그 외의 제거방법을 이용하는 경우에 비하여 합제 코팅부에 최소한의 충격만을 가하면서 정밀한 두께의 조절 및 코팅 돌출부의 제거가 가능하므로 가장 바람직하다.In one specific example, the process (c) may be performed by various methods to remove the coating protrusion, but most preferably, laser light can be irradiated, and when other removal methods are used Compared to this, it is most preferable because it is possible to precisely control the thickness and remove the coating protrusion while applying only minimal impact to the mixture coating.

일반적으로 이차전지의 제조 공정에서 레이저를 사용하는 경우, 박막인 전극 시트 및 전해액과 직접적으로 접하여 전기화학적 반응이 일어나는 전극 합제층의 열 손상을 최대한 방지하는 것이 필요하다. 구체적으로, 레이저 광의 열기에 의해 전극 합제층의 주변부위가 열 변형 되면서 전극의 품질이 저하될 수 있고, 열에 의한 변형이 지속되면 전극 합제층이 분해되면서 전극의 기능이 저하될 수 있다. 따라서, 레이저 조사 부위에서 발생하는 열 손상을 최소화하기 위해서는 최적의 가공 조건을 찾는 것이 필요하다.In general, in the case of using a laser in the manufacturing process of a secondary battery, it is necessary to prevent as much as possible the thermal damage of the electrode mixture layer in which the electrochemical reaction occurs in direct contact with the electrode sheet and the electrolyte, which is a thin film. Specifically, the quality of the electrode may deteriorate as the periphery of the electrode mixture layer is thermally deformed by the heat of the laser light, and if the deformation by heat continues, the electrode mixture layer decomposes and the function of the electrode may deteriorate. Therefore, it is necessary to find the optimal processing conditions in order to minimize the thermal damage occurring at the laser irradiation site.

하나의 바람직한 예로써, 상기 레이저 광의 출력 파장은 1 μm 내지 12 μm일 수 있고, 상세하게는 4 μm 내지 8 μm 일 수 있는 바, 레이저 광의 출력 파장이 1 μm 미만인 경우, 레이저 광의 세기가 너무 강해져서 합제 코팅부의 고형분 성분들을 손상시킬 수 있고, 레이저 광의 출력 파장이 12 μm를 초과하는 경우, 레이저 광의 세기가 너무 약해져서 코팅량이 많은 코팅 돌출부를 충분히 제거할 수 없는 문제점이 생기므로 바람직하지 않다.As one preferred example, the output wavelength of the laser light may be 1 μm to 12 μm, and in detail, it may be 4 μm to 8 μm. When the output wavelength of the laser light is less than 1 μm, the intensity of the laser light is too strong It becomes undesired because it can damage the solid components of the mixture coating part, and when the output wavelength of the laser light exceeds 12 μm, the intensity of the laser light becomes so weak that the coating protrusions with a large amount of coating cannot be sufficiently removed.

또한, 상기 레이저 광의 출력 용량은 1 kW 내지 15 kW일 수 있고, 상세하게는 5 kW 내지 10 kW일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 레이저 광의 목적은 절단이 아니라 일부 합제 코팅부의 제거이므로, 용량이 너무 크면 본 목적을 달성할 수 없고, 출력 용량이 너무 적으면 성능 대비 가격이 증가하여 공정 비용이 증가하거나, 코팅 돌출부의 제거가 용이하지 않으므로 바람직하지 않다.In addition, the output capacity of the laser light may be 1 kW to 15 kW, and specifically 5 kW to 10 kW. The purpose of the laser light used in the present invention is not cutting, but removal of some mixture coating parts, so if the capacity is too large, the object cannot be achieved, and if the output capacity is too small, the cost compared to performance increases to increase the process cost or coating It is not preferable because the protrusion is not easily removed.

상기 과정(c) 이후 균일해진 코팅 두께는 최대한의 충진 밀도를 나타내도록 10 μm 내지 100 μm 일 수 있는 바, 상기 코팅 두께가 10 μm 미만으로 얇아질 경우, 활물질 등의 고형분 함량이 너무 적어져 전지의 용량이 감소할 수 있고, 코팅 두께가 100 μm 를 초과할 경우, 전해액의 함침율이 떨어질 수 있으므로 바람직하지 않다.After the process (c), the uniform coating thickness may be 10 μm to 100 μm to show the maximum filling density. When the coating thickness becomes thinner than 10 μm, the solid content of active materials and the like becomes too small and the battery It is not preferable because the capacity of may decrease and the impregnation rate of the electrolyte may drop when the coating thickness exceeds 100 μm.

하나의 구체적인 예에서, 레이저에 의해 제거된 코팅 돌출부의 잔여물이 전극 가루가 되어 전극 시트 위에 남아 있게 되는 바, 특히 제거 과정을 한 번 더 진행하는 경우에는, 레이저 광에 의해 비산된 전극 가루들이 레이저 광 조사를 차단하여 두 번째 제거 과정을 방해할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 상기 과정(c) 이후에, 상기 잔여물을 흡입(suction)하여 제거하는 과정(f)을 추가로 포함할 수 있다.In one specific example, the residue of the coating protrusion removed by the laser becomes an electrode powder and remains on the electrode sheet. In particular, when the removal process is performed once more, the electrode powders scattered by the laser light are Blocking laser light can interfere with the second removal process. In order to prevent such a problem, after the process (c), a process of removing the residue by suction (f) may be further included.

한편, 상기 과정(d)의 압연 과정은 전극 합제의 코팅 공정이 끝난 전극 시트 및 합제 코팅부의 두께를 축소시켜 용량 밀도를 높이고, 전극 시트와 합제 코팅부에 포함된 전극 활물질 간의 접착성 및 밀착성을 증가시키기 위해, 고온 가열된 2개의 압연 롤러들 사이로 전극 시트를 통과시켜 원하는 두께와 밀도로 압축하는 공정이다.On the other hand, the rolling process of the process (d) reduces the thickness of the electrode sheet and the mixture coating portion after the electrode mixture coating process is completed, thereby increasing the capacity density, and improving the adhesion and adhesion between the electrode sheet and the electrode active material included in the mixture coating portion. In order to increase, it is a process of passing the electrode sheet between two rolling rollers heated to high temperature to compress to a desired thickness and density.

일반적으로, 단면 코팅 전극의 사용보다는 양면 코팅 전극을 사용하는 것이 전지의 용량 증대의 면에서 유리한 바, 하나의 구체적인 예에서, 시트의 일면에 대해 상기 과정(a) 내지 (d)를 수행한 후에, 상기 전극 시트의 타면에 대해 과정(a) 내지 (d)를 반복하여 수행할 수 있다.In general, using a double-sided coated electrode rather than a single-sided coated electrode is advantageous in terms of increasing the capacity of the battery. In one specific example, after performing the above processes (a) to (d) on one side of the sheet , It may be performed by repeating the process (a) to (d) for the other surface of the electrode sheet.

본 발명에 따른 이차전지용 전극을 구성하는 전극 시트는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 금속이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 양극 집전체로는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있으며, 음극 집전체로는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.The electrode sheet constituting the electrode for a secondary battery according to the present invention is not particularly limited as long as it is a metal having high conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, as the positive electrode current collector, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or a surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. on the surface of aluminum or stainless steel may be used, and the negative electrode collector As a whole, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. may be used.

본 발명은, 상기의 이차전지용 전극의 제조방법에 사용되는 전극의 제조장치를 제공하는 바, 상기 이차전지용 전극의 제조장치는,The present invention provides an electrode manufacturing apparatus used in the method for manufacturing an electrode for a secondary battery, wherein the apparatus for manufacturing an electrode for a secondary battery comprises:

전극 시트를 일정한 속도로 이동시키는 시트 이송부;A sheet transport unit for moving the electrode sheet at a constant speed;

전극 합제를 전극 시트 상에 도포하여 합제 코팅부를 형성하는 코팅부;A coating unit to apply the electrode mixture on the electrode sheet to form a mixture coating;

합제 코팅부에 포함된 용매를 제거하여 고화시키는 건조부;Drying unit to solidify by removing the solvent contained in the mixture coating;

합제 코팅부의 코팅 시작 부위에서, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하는 코팅 후처리부; 및A coating post-processing part for removing a coating protrusion having a relatively large amount of coating at a coating start site of the mixture coating part; And

코팅 돌출부가 제거된 합제 코팅부를 가압하는 압연부;A rolling part that presses the mixture coating part from which the coating protrusion is removed;

를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.It may be made of a structure comprising a.

이와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조장치는, 시트 이송부에 위치한 전극 시트를 단일한 방향을 향하여 일정한 속도로 이동시키며, 전극 시트 상에 합제 코팅부를 형성 및 건조하고, 합제 코팅부의 두께를 균일하게 하기 위해 코팅 돌출부를 제거한 후 가압하는 구조로 이루어져 있다. 구체적으로, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하는 코팅 후처리부를 포함하기 때문에, 합제 코팅부의 전체적인 두께를 균일하게 형성할 수 있는 바, 합제 코팅부의 전체적인 부분에서 전해액 함침율이 균일해지므로 전지의 용량 및 수명 감소 현상을 방지할 수 있다.As described above, the apparatus for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention moves the electrode sheet located in the sheet conveying part at a constant speed toward a single direction, forms and dries the mixture coating on the electrode sheet, and increases the thickness of the mixture coating. It consists of a structure that presses after removing the coating protrusions for uniformity. Specifically, since the coating amount includes a coating post-processing portion that removes a relatively large amount of coating protrusions, the overall thickness of the mixture coating portion can be uniformly formed. As a result, the electrolyte impregnation rate becomes uniform in the entire portion of the mixture coating portion. It is possible to prevent a decrease in capacity and life.

하나의 구체적인 예에서, 상기 코팅 후처리부는 레이저 조사 장치를 포함하고 있는 바, 레이저 조사 장치를 사용함으로써 전극 합제의 손상을 최소화 할 수 있고, 정밀하게 코팅 돌출부를 제거하여 균일한 두께의 전극을 형성할 수 있으므로 바람직하다.In one specific example, since the coating post-processing part includes a laser irradiation device, damage to the electrode mixture can be minimized by using a laser irradiation device, and an electrode having a uniform thickness is formed by precisely removing a coating protrusion. It is preferable because it can be done.

하나의 구체적인 예에서, 상기 코팅 후처리부에서 제거된 코팅 돌출부의 잔여물을 흡입하여 제거하는 흡입부를 더 포함할 수 있는 바, 상기 흡입부는 레이저 광에 의해 비산된 전극 가루들이 코팅 돌출부로의 레이저 빔 조사를 차단하여 두 번째 제거 과정을 방해하는 것을 방지한다. 따라서, 두 번째 제거 과정에서 더 정밀한 제거를 가능하게 한다.In one specific example, the suction part may further include a suction part that sucks and removes the residue of the coating protrusion removed from the coating post-processing part, wherein the suction part is a laser beam of electrode powders scattered by laser light to the coating protrusion. Interception is blocked to prevent interruption of the second removal process. Thus, a more precise removal is possible in the second removal process.

상기 흡입부는 전극 가루들을 흡입할 수 있도록, 진공 펌프 또는 석션 장치(suction)를 포함할 수 있으나, 이들 만으로 흡입부의 범주가 한정되는 것은 아니다.The suction unit may include a vacuum pump or a suction device to suck electrode powders, but the scope of the suction unit is not limited to these.

한편, 본 발명은 또한, 상기와 같은 방법으로 제조된 전극을 포함하는 이차전지를 제공하며, 상기 이차전지는 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.On the other hand, the present invention also provides a secondary battery including an electrode manufactured by the above method, the secondary battery is not particularly limited in its kind, but as a specific example, high energy density, discharge voltage, output It may be a lithium secondary battery, such as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery having the advantages such as stability.

상기 리튬 이차전지는 상기의 이차전지용 전극의 제조방법에 의해 제조된 이차전지용 전극 및 상기 전극을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있다.In the lithium secondary battery, an electrode for a secondary battery manufactured by the method for manufacturing an electrode for a secondary battery and an electrode assembly including the electrode are sealed inside the battery case together with an electrolyte.

상기 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 중대형 디바이스의 전원으로 사용되는 다수의 전지셀들을 포함하는 전지팩 및 상기 전지팩을 전원으로서 포함하는 중대형 디바이스에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다.The secondary battery can be used not only for a battery cell used as a power source for a small device, but also a battery pack including a plurality of battery cells used as a power source for a medium to large-sized device requiring high temperature stability, long cycle characteristics, and high rate characteristics. And a unit battery in a medium-to-large-sized device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehivle), 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(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력 저장용 시스템을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The devices include mobile phones, portable computers, smartphones, tablet PCs, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEVs), electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrids. Electric vehicles including electric vehicles (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV); Electric two-wheeled vehicles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf carts; And a power storage system, but is not limited thereto. Since the structure of these devices and their manufacturing method are known in the art, detailed descriptions thereof are omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법 및 제조장치는, 전극 시트에 전극 합제를 코팅한 후, 코팅 돌출부에 특정 조건의 레이저를 조사함으로써 전체적으로 균일한 두께를 갖는 합제 코팅부를 형성하는 바, 이로 인해 전극의 전해액 함침율이 균일해져 리튬 이온 전도도의 감소를 방지할 수 있다.As described above, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the electrode for a secondary battery according to the present invention, after coating the electrode mixture on the electrode sheet, by irradiating the laser on a specific condition to the coating protrusion, the mixture coating portion having a uniform thickness as a whole As a result, the electrode is impregnated with an electrolyte so that the lithium ion conductivity can be reduced.

또한, 이와 같은 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 전극은, 전극 합제층의 두께 및 크기가 일정하기 때문에 전극 조립체의 두께 내지 용량의 설계가 용이하고, 균일한 성능을 갖는 이차전지를 제공할 수 있다.In addition, since the electrode manufactured by such a manufacturing method and a manufacturing apparatus has a constant thickness and size of the electrode mixture layer, it is easy to design the thickness or capacity of the electrode assembly and to provide a secondary battery having uniform performance. have.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법을 도시하고 있다;
도 2는 다른 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법을 도시하고 있다;
도 3은 또 다른 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법을 도시하고 있다;
도 4는 전극 시트 상의 합제 코팅부의 두께를 균일하게 만드는 과정을 모식적으로 도시하고 있다; 및
도 5는 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조장치를 모식적으로 도시하고 있다.
1 shows a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to one embodiment of the present invention;
2 shows a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to another embodiment;
3 shows a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to another embodiment;
4 schematically shows the process of making the thickness of the mixture coating on the electrode sheet uniform; And
5 schematically illustrates an apparatus for manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, it is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조 과정을 모식적으로 도시하고 있다.1 to 3 schematically illustrate a manufacturing process of an electrode for a secondary battery according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법(100)은 (a) 합제 코팅부 형성 과정(110), (b) 합제 코팅부 건조 과정(120), (c) 코팅 돌출부 제거 과정(130) 및 (d) 압연 과정(140)으로 이루어져 있다. 구체적으로, (a) 과정(110)에서는 전극 집전체로 사용되는 전극 시트의 일면 상에 전극 합제가 코팅되는 바, 상대적으로 넓은 합제 코팅부 및 상대적으로 좁은 미코팅부가 교대로 반복하여 형성된다.Referring to Figure 1, the method for manufacturing a secondary battery electrode according to the present invention 100 is (a) mixture coating part forming process 110, (b) mixture coating part drying process 120, (c) coating protrusion removal It consists of the process 130 and (d) rolling process 140. Specifically, in step (a) 110, the electrode mixture is coated on one surface of the electrode sheet used as the electrode current collector, and the relatively wide mixture coating portion and the relatively narrow uncoated portion are alternately formed.

(a) 과정(110)의 코팅부 형성 시, 도포과정을 용이하게 하기 위하여 슬러리 형태의 합제를 이용하는데, 토출되는 합제의 양을 조절하는 것이 용이하지 않아 코팅부의 두께가 불균일하게 형성된다. 구체적으로, 코팅부의 시작부는 상대적으로 두꺼운 코팅층이 형성되며, 코팅부의 종료부는 상대적으로 얇은 코팅층이 형성된다. 이후, (b) 과정(120)을 거쳐 상기 코팅부가 고화되는 바, 상기 건조 과정은 열풍 건조 및/또는 진공 건조로 이루어진다. 다음으로, (c) 과정(130)에서, 두께가 불균일한 코팅부의 코팅 돌출부를 제거하여 전체적인 두께가 균일한 합제 코팅부를 형성한다.(a) When forming the coating portion of the process 110, a mixture in a slurry form is used to facilitate the application process, but it is not easy to control the amount of the mixture to be discharged, so that the thickness of the coating portion is formed non-uniformly. Specifically, a relatively thick coating layer is formed at the beginning of the coating portion, and a relatively thin coating layer is formed at the end of the coating portion. Thereafter, the coating part is solidified through (b) process 120, and the drying process consists of hot air drying and / or vacuum drying. Next, in step (c) (130), the coating protrusions having a non-uniform thickness are removed to form a mixture coating having a uniform overall thickness.

(d) 과정(140)에서는 균일하게 형성된 합제 코팅부를 압연하는 과정을 실시한다. 상기 압연 과정은 한 쌍의 압연롤 사이로 전극 합제가 도포된 전극 시트를 이동시키는 방법으로 이루어질 수 있다.(d) In step 140, a process of rolling the uniformly formed mixture coating is performed. The rolling process may be performed by moving an electrode sheet coated with an electrode mixture between a pair of rolling rolls.

한편, (d) 과정(140) 이후에 상기 무지부를 커팅하여 합제 코팅부 단위로 분할하는 과정(e)(150)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, (d) after the process 140 may further include a process (e) (150) for cutting the plain portion and dividing it into a mixture coating unit.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법(200)은 (c) 코팅 돌출부 제거 과정(240)을 진행하기 전에 (d) 압연 과정(230)을 먼저 진행하는 경우로서, 도 1의 과정들(110, 120)과 동일한 순서의 합제 코팅부 형성 및 건조 과정(210, 220)을 수행한 후, (d) 압연 과정(230)으로 합제 코팅부를 압착시키고 나서 (c) 코팅 돌출부 제거 과정(240)을 통해 균일한 두께의 합제 코팅부를 형성한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 전극은, 압착 후에도 남아있는 미세한 코팅 돌출부가 제거될 수 있어, 더욱 균일한 두께를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, a method 200 of manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention is a case in which (d) rolling process 230 is first performed before (c) coating protrusion removal process 240 is performed. After performing the process of forming and drying the mixture coating part 210 and 220 in the same order as the processes 110 and 120 of (1), (d) pressing the mixture coating part by rolling process 230, and then (c) coating protrusion Through the removal process 240, a mixture coating of uniform thickness is formed. As described above, the electrode manufactured by the manufacturing method according to the present invention can have a more uniform thickness because the fine coating protrusions remaining after pressing can be removed.

한편, (c) 과정(240) 이후에 상기 무지부를 커팅하여 합제 코팅부 단위로 분할하는 과정(e)(250)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, (c) after the process 240 may further include a process (e) (250) for cutting the plain portion and dividing it into a mixture coating unit.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법(300)은 제거 잔여물이 흡입되는 과정이 포함된 경우로서, 도 1의 제조방법(100)과 비교할 때, (c) 1차 코팅 돌출부 제거 과정(330)과 (d) 압연 과정(350) 사이에 (f) 제거 잔여물 흡입 과정(340)을 추가적으로 수행하고, (d) 압연 과정(350) 이후에 (c) 2차 코팅 돌출부 제거 과정(360)을 수행하는 점에서 차이가 있다.Referring to FIG. 3, a method 300 of manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention includes a process in which a removal residue is sucked, compared with the manufacturing method 100 of FIG. 1, (c) primary Between the coating protrusion removal process 330 and (d) rolling process 350, (f) removal residue suction process 340 is additionally performed, and (d) after rolling process 350, (c) secondary coating. There is a difference in that the process of removing the protrusions 360 is performed.

즉, 제조방법(300)은 (f) 과정(340)을 포함함으로써, (c) 과정(330)에서 제거된 코팅 돌출부의 잔여물이 2차 제거 과정을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 이후 (d) 압연 과정(350)을 진행하고, (d) 과정(350) 후에도 미세하게 남아 있을 수 있는 코팅 돌출부를 더 제거하기 위하여, (c) 코팅 돌출부 제거 과정(360)을 한 번 더 수행한다. 이와 같이, 코팅 돌출부의 제거 과정을 두 번 진행함으로써, 종전 제거 과정에서 제거되지 않은 코팅 돌출부를 보다 더 완전히 제거할 수 있으므로 더욱 두께가 균일한 전극을 제조할 수 있다. That is, the manufacturing method 300 may include (f) process 340 to prevent the residue of the coating protrusion removed in (c) process 330 from interfering with the secondary removal process. Thereafter, (d) the rolling process 350 is performed, and (d) the coating protrusion removal process 360 is performed once more in order to further remove the coating protrusions that may remain fine even after the process 350 do. As described above, by performing the removal process of the coating protrusion twice, it is possible to more completely remove the coating protrusion which is not removed in the previous removal process, so that an electrode having a more uniform thickness can be manufactured.

도 4는 전극 시트 상의 합제 코팅부의 두께를 균일하게 만드는 과정으로서, 시트 이송부(401) 상에 위치하는 전극 시트(402) 및 전극 시트(402)에 형성된 합제 코팅부의 측면 단면도를 도시하고 있다.4 is a process for making the thickness of the mixture coating on the electrode sheet uniform, and shows a side cross-sectional view of the electrode sheet 402 and the mixture coating formed on the electrode sheet 402 positioned on the sheet transport unit 401.

도 4를 참조하면, 화살표 방향을 향하여 일정한 속도로 이동하는 시트 이송부(401) 위에 전극 시트(402)가 놓여 있으며, 상기 전극 시트(402) 상에는 복수개의 합제 코팅부(420, 430)가 형성되어 있는 바, 일정한 거리(D1)의 무지부가 형성되도록 합제 코팅부들(420, 430)은 균일한 간격으로 이격되어 형성되어 있다. 구체적으로 일정한 거리(D1)는 5 mm 내지 100 mm일 수 있는 바, 제조공정의 간소화를 고려할 때, 하나의 전극 시트에 형성되는 거리(D1)는 균일하게 형성될 수 있으나, 불균일하게 형성되는 경우도 본 발명의 범위에 포함된다.Referring to FIG. 4, the electrode sheet 402 is placed on the sheet transport unit 401 moving at a constant speed toward the direction of the arrow, and a plurality of mixture coating units 420 and 430 are formed on the electrode sheet 402. As a result, the mixture coating parts 420 and 430 are formed to be spaced apart at uniform intervals so that the plain part of the predetermined distance D1 is formed. Specifically, the constant distance D1 may be 5 mm to 100 mm, and when considering simplification of the manufacturing process, the distance D1 formed on one electrode sheet may be uniformly formed, but when it is formed non-uniformly Also included in the scope of the present invention.

전극 합제 코팅부 형성시, 합제 토출부의 압력을 일정하게 유지하기 어렵고, 유동성이 있는 슬러리 상태의 합제를 사용하기 때문에, 합제 코팅층의 두께가 일정하지 않게 형성될 수 있다. 구체적으로, 합제 코팅부(420)의 전단부는 토출량이 높기 때문에 합제층의 두께가 두껍게 도포되어, 코팅 돌출부(421)를 형성하게 된다. 이에, 코팅 돌출부(421)에, 레이저기(410)를 이용하여 1 μm 내지 12 μm 범위를 갖는 레이저 광(411)을 조사함으로써 코팅 돌출부(421)를 제거할 수 있는 바, 따라서, 전체적으로 두께가 균일한 합제 코팅부(430)를 제조할 수 있다.When forming the electrode mixture coating portion, it is difficult to maintain a constant pressure of the mixture discharge portion, and since a mixture in a fluid slurry state is used, the thickness of the mixture coating layer may be uneven. Specifically, since the front end of the mixture coating portion 420 has a high discharge amount, the thickness of the mixture layer is thickly applied to form a coating protrusion 421. Thus, the coating protrusion 421 can be removed by irradiating laser light 411 having a range of 1 μm to 12 μm using a laser machine 410, so that the overall thickness is A uniform mixture coating part 430 may be manufactured.

도 5는 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조장치를 모식적으로 도시하고 있다.5 schematically shows an apparatus for manufacturing a secondary battery electrode according to the present invention.

도 5를 참조하면, 전극 제조장치(500)는 전극 시트를 상부에 위치시킨 상태에서 일정한 방향을 향하여 동일한 속도로 이송시키는 시트 이송부(510), 전극 시트상에 전극 합제를 도포하여 합제 코팅부를 형성하는 코팅부(520), 코팅부를 건조 및 고화시키는 건조부(530), 합제 코팅부의 코팅 시작부위에서 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하는 코팅 후처리부(540) 및 합제 코팅부를 가압하여 코팅부의 밀도를 높이기 위한 압연부(550)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the electrode manufacturing apparatus 500 forms a mixture coating part by applying an electrode mixture on an electrode sheet, and a sheet conveying unit 510 for transferring the electrode sheet at the same speed toward a constant direction in a state where the electrode sheet is positioned at the top. The coating unit 520 to dry and solidify the coating unit 530, the coating post-processing unit 540 for removing the coating protrusion having a relatively large amount of coating at the coating starting portion of the mixture coating unit, and the coating unit by pressing the mixture coating unit It is composed of a rolling unit 550 for increasing the density.

상기 코팅 후처리부(540)는 레이저 조사 장치로 구성될 수 있는 바, 합제 코팅부에 레이저 광을 조사하여 코팅 돌출부를 제거함으로써, 합제 코팅부의 두께가 균일하게 형성되도록 성형할 수 있다.The coating post-processing part 540 may be configured as a laser irradiation device, and thus, a laser light is irradiated to the mixture coating part to remove the coating protrusion, so that the thickness of the mixture coating part is uniformly formed.

이와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법 및 제조장치는, 전극 합제 코팅부가 모든 부분에서 일정한 두께를 갖도록 성형하는 과정을 거치기 때문에, 전지셀의 용량 및 수명이 향상된 이차전지를 제조할 수 있다.As described above, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the electrode for a secondary battery according to the present invention, since the electrode mixture coating part undergoes a process of molding to have a constant thickness in all parts, it is possible to manufacture a secondary battery with improved capacity and life of the battery cell. have.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

Claims (20)

(a) 집전체인 전극 시트의 일면 상에 전극 합제를 코팅하여 적어도 하나의 합제 코팅부를 형성하는 과정;
(b) 합제 코팅부를 건조하는 과정;
(c) 합제 코팅부의 코팅 시작 부위에서, 코팅량이 상대적으로 많은 코팅 돌출부를 제거하여, 합제 코팅부의 전체적인 코팅 두께를 균일하게 만드는 과정; 및
(d) 합제 코팅부를 압연하는 과정;
을 포함하고,
과정(a), 과정(b), 과정(d) 및 과정(c)의 순서로 진행되며,
상기 과정(c)에서, 레이저 광을 조사하여 코팅 돌출부를 제거하고,
상기 레이저 광은, 그 출력 파장이 1 μm 내지 12 μm이고, 그 출력 용량이 1 kW 내지 15 kW인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
(a) coating the electrode mixture on one surface of the electrode sheet as a current collector to form at least one mixture coating unit;
(b) the process of drying the mixture coating;
(c) a process of making the overall coating thickness of the mixture coating part uniform by removing a coating protrusion having a relatively large amount of coating at the coating start site of the mixture coating part; And
(d) the process of rolling the mixture coating;
Including,
Process (a), process (b), process (d) and process (c) in the order of progress,
In the process (c), the laser light is irradiated to remove the coating protrusion,
The laser light, the output wavelength of 1 μm to 12 μm, the output capacity of the secondary battery electrode manufacturing method characterized in that 1 kW to 15 kW.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 과정(a)에서, 이동하는 전극 시트에는 복수의 합제 코팅부들이 소정의 간격을 두고 형성되도록 전극 합제가 코팅되며, 상기 합제 코팅부들 사이에는 전극 시트가 외부로 노출된 무지부가 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.According to claim 1, In the process (a), the electrode mixture is coated so that a plurality of mixture coating portions are formed at predetermined intervals on the moving electrode sheet, and the electrode sheet is exposed to the outside between the mixture coating portions. Method for manufacturing a secondary battery electrode, characterized in that the non-coated portion is located. 제 5 항에 있어서, 상기 무지부를 커팅하여 합제 코팅부 단위로 분할하는 과정(e)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.[6] The method according to claim 5, further comprising a process (e) of cutting the uncoated portion and dividing it into a mixture coating unit. 제 5 항에 있어서, 상기 합제 코팅부들의 이격 거리인 무지부의 길이는 5 mm 내지 100 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 5, wherein the length of the non-coated portion, which is a separation distance of the mixture coating portions, is in a range of 5 mm to 100 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(b)는 열풍 및/또는 진공 건조에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 1, wherein the process (b) is performed by hot air and / or vacuum drying. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 두께는 10 μm 내지 100 μm 인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법. The method of claim 1, wherein the coating thickness is 10 μm to 100 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c) 이후에, 레이저에 의해 깎인 코팅 돌출부의 잔여물을 흡입하여 제거하는 과정(f)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 1, further comprising the step (f) of suctioning and removing the residue of the coating protrusion cut by the laser after the step (c). 제 1 항에 있어서, 상기 전극 시트의 타면에 대해 과정(a) 내지 (d)를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein steps (a) to (d) are repeatedly performed on the other surface of the electrode sheet. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160022864A 2016-02-25 2016-02-25 Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same KR102116676B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160022864A KR102116676B1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160022864A KR102116676B1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170100377A KR20170100377A (en) 2017-09-04
KR102116676B1 true KR102116676B1 (en) 2020-05-29

Family

ID=59924417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160022864A KR102116676B1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102116676B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102138273B1 (en) * 2018-10-11 2020-07-27 가천대학교 산학협력단 Electrode Repair Apparatus and Repair Method for All Solid Thin Film Batteries and Method for Manufacturing All Solid Thin Film Batteries
KR102516225B1 (en) * 2019-04-08 2023-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Secondary battery and method for manufacturing the same
KR20210100895A (en) * 2020-02-07 2021-08-18 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode manufacturing method comprising cleaning step using laser, electrod manufactrued by the method and secondary battery comprising the same
KR20240020013A (en) 2022-08-05 2024-02-14 에스케이온 주식회사 Electrode for a secondary battery, a method of manufaturing the same and secondary battery comprising the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149911A (en) * 1998-11-05 2000-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Removal method and device for active material of battery electrode plate
JP2008004281A (en) * 2006-06-20 2008-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of electrode for lithium cell
JP2008243658A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrode plate for nonaqueous secondary battery, nonaqueous secondary battery using this, and method and device for manufacturing the same
JP2015076229A (en) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 Method of manufacturing electrode

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100477735B1 (en) * 1998-09-05 2005-06-08 삼성에스디아이 주식회사 Active material slurry coating device for secondary batteries

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149911A (en) * 1998-11-05 2000-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Removal method and device for active material of battery electrode plate
JP2008004281A (en) * 2006-06-20 2008-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of electrode for lithium cell
JP2008243658A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrode plate for nonaqueous secondary battery, nonaqueous secondary battery using this, and method and device for manufacturing the same
JP2015076229A (en) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 Method of manufacturing electrode

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170100377A (en) 2017-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102116676B1 (en) Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same
US9099694B2 (en) Method of manufacturing electrode body
KR101863518B1 (en) Method of manufacturing lithium-ion secondary battery electrode sheet
KR102027616B1 (en) Microwave drying of lithium-ion battery materials
US10062897B2 (en) Battery electrode and a method for producing same
US20130252086A1 (en) Battery electrode and method for producing same
CN202259533U (en) Pole piece of lithium ion battery and lithium ion battery
CN102303007A (en) Method for coating electrode plate for lithium ion battery, electrode plate for lithium ion battery, and lithium ion battery
US11876218B2 (en) Electrochemical cells having one or more multilayer electrodes
JP2007122992A (en) Negative electrode for lithium secondary battery and manufacturing method of lithium secondary battery
JP6300619B2 (en) Method and apparatus for manufacturing electrode plate of lithium ion secondary battery
CN114175337A (en) Method for manufacturing lithium ion battery
EP3355385B1 (en) Electrode coating apparatus
JP6974204B2 (en) Manufacturing method of all-solid-state battery
JP2016031783A (en) Method of manufacturing electrode for lithium ion secondary battery
WO2012127564A1 (en) Electrode precursor and electrode using same
JPWO2020137436A1 (en) Electrode manufacturing method
KR102175388B1 (en) Method for Preparing Electrode for Secondary Battery and Device for Manufacturing the Same
JP5454106B2 (en) Battery electrode paste, battery electrode paste manufacturing method and electrode plate manufacturing method
JP2019003725A (en) Manufacturing method of electrode
WO2013061890A1 (en) Electrode material, electrode, secondary cell, and method for producing electrode material
KR20160036998A (en) Secondary battery and method of manufacture thereof
JP5989715B2 (en) Method for producing electrode sheet for lithium ion secondary battery
JP6264780B2 (en) Electrode manufacturing method and electrode manufacturing apparatus
JP2012204031A (en) Device for forming active material layer and method for forming the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant