KR102130051B1 - Preparation method of electrode for secondary battery, electrode for secondary battery prepared by the same and secondary battery comprising the electrode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면의 온도가 60℃ 내지 120℃인 집전체를 제공하는 제1 단계; 상기 집전체 상에 전극활물질층 형성용 조성물을 형성하는 제2 단계; 및 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 건조하여 전극활물질층을 형성하는 제3 단계를 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 이차전지용 전극 및 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention is a first step of providing a current collector having a surface temperature of 60°C to 120°C; A second step of forming a composition for forming an electrode active material layer on the current collector; And a third step of forming an electrode active material layer by drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed, the electrode for a secondary battery and the electrode for a secondary battery manufactured by the manufacturing method. It relates to a secondary battery included.

Description

이차전지용 전극의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 이차전지용 전극 및 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지{Preparation method of electrode for secondary battery, electrode for secondary battery prepared by the same and secondary battery comprising the electrode}A method for manufacturing a secondary battery electrode, a secondary battery electrode prepared by the manufacturing method, and a secondary battery including the secondary battery electrode{Preparation method of electrode for secondary battery, electrode for secondary battery prepared by the same and secondary battery comprising the electrode}

본 발명은 이차전지용 전극의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 이차전지용 전극 및 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a secondary battery, a secondary battery electrode manufactured by the manufacturing method, and a secondary battery including the secondary battery electrode.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 HEV, PHEV, EV 등의 전기 자동차의 중대형 전지에까지 적용 분야가 확대되면서, 이러한 전자 기기의 전원으로 사용되는 전지의 고에너지 밀도화에 대한 요구가 높아지고 있다. 리튬 이차전지는 이러한 요구를 가장 잘 충족시킬 수 있는 전지로서, 현재 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology has been increasing. As the field of application extends to mid- and large-sized batteries of electric vehicles such as mobile phones, camcorders and notebook PCs, and also HEVs, PHEVs, and EVs, the demand for high energy density of batteries used as power sources for such electronic devices is increasing. Lithium secondary batteries are the ones that can best meet these needs, and research is currently actively underway.

그러나, 이러한 리튬이차전지는 유기 전해액을 사용하는데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다. 특히 최근 리튬 이차전지의 활용 범위가 극적으로 확대되면서 다양한 조건 및 환경에서 리튬 이차전지가 사용되고 있고, 그에 따라 보다 고용량인 리튬 이차전지에 대한 요구도 점차 증가되고 있다. 고용량 리튬 이차전지를 제공하기 위해서 전지의 작동 범위가 점차 확대되고 있는데, 전지가 고전압으로 작동될수록 용량 면에서 이익을 얻을 수 있으나 이에 따른 안전성 문제는 더 부각되었다.However, such a lithium secondary battery has safety problems such as ignition and explosion due to the use of an organic electrolytic solution, and has a disadvantage in that it is difficult to manufacture. In particular, as the utilization range of lithium secondary batteries has recently dramatically expanded, lithium secondary batteries have been used in various conditions and environments, and accordingly, demands for higher capacity lithium secondary batteries have gradually increased. In order to provide a high-capacity lithium secondary battery, the operating range of the battery is gradually expanding. As the battery is operated at a high voltage, a benefit may be obtained in terms of capacity, but safety issues have been highlighted.

한편, 리튬이차전지의 고용량화에 따라 고로딩 음극의 성능 구현이 요구된다. 기존의 음극 활물질층 형성용 조성물을 고로딩으로 도포하여 전극을 제조할 경우, 건조 공정에서 용매가 증발하면서 바인더가 전극 표면부에 심하게 편재됨에 따라 전극 집전체와 활물질간의 접착력이 감소하게 된다. 따라서, 고로딩 전극을 제조할 경우, 접착력 증가를 위하여 바인더 비율을 높게 선정하여 제조하고 있으며, 이러한 경우 전극의 저항이 증가하는 단점이 있다.On the other hand, the performance of the high-loading negative electrode is required according to the high capacity of the lithium secondary battery. When an electrode is prepared by applying the existing composition for forming an active material layer by high loading, the adhesive force between the electrode current collector and the active material decreases as the solvent evaporates during the drying process and the binder is severely localized on the electrode surface. Therefore, in the case of manufacturing a high-loading electrode, a binder ratio is selected and increased to increase adhesion, and in this case, there is a disadvantage in that the resistance of the electrode increases.

KR2005-0027224A(2005.03.18)KR2005-0027224A (2005.03.18)

본 발명의 목적은 전극활물질층 중 전극 집전체와 인접한 부분에 기존보다 바인더가 많이 분포되어, 바인더가 편재되지 않고 두께 방향으로 고르게 분포되어 이차전지의 전극 집전체와 전극활물질층 사이의 접착력이 우수한 이차전지용 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is the electrode active material layer of the electrode current collector adjacent to the electrode current collector is more distributed than the conventional, the binder is not ubiquitous and evenly distributed in the thickness direction is excellent adhesion between the electrode current collector and the electrode active material layer of the secondary battery It is to provide an electrode for a secondary battery and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 전극의 집전효과를 증대시켜 충방전 속도 특성과 충방전 수명 특성을 개선시킬 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery capable of improving charge-discharge rate characteristics and charge-discharge life characteristics by increasing the current collecting effect of the electrode.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 표면의 온도가 60℃ 내지 120℃인 집전체를 제공하는 제1 단계; 상기 집전체 상에 전극활물질층 형성용 조성물을 형성하는 제2 단계; 및 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 건조하여 전극활물질층을 형성하는 제3 단계를 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a first step of providing a current collector having a surface temperature of 60°C to 120°C; A second step of forming a composition for forming an electrode active material layer on the current collector; And drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed to form an electrode active material layer.

또한, 본 발명은 상기 이차전지용 전극의 제조방법으로 제조된 이차전지용 전극을 제공한다.In addition, the present invention provides an electrode for a secondary battery manufactured by the method of manufacturing the electrode for a secondary battery.

또한, 본 발명은 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a secondary battery comprising the electrode for the secondary battery.

본 발명은 표면의 온도가 60℃ 내지 120℃인 집전체에 전극활물질층 형성용 조성물을 형성하므로, 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 집전체와 인접한 전극활물질층 형성용 조성물부터 단계적으로 건조가 진행된다. 이로 인해 기존의 전극에 비해 전극활물질층 내 바인더가 집전체의 표면에 더 많이 분포되므로 바인더가 편재되지 않고 두께 방향으로 고르게 분포되고 이로 인해 전극활물질층과 집전체 사이의 접착력이 우수해진다. In the present invention, since the composition for forming an electrode active material layer is formed on a current collector having a surface temperature of 60°C to 120°C, drying proceeds step by step from the composition for forming an electrode active material layer adjacent to the current collector. do. Due to this, since the binder in the electrode active material layer is more distributed on the surface of the current collector than the conventional electrode, the binder is not distributed and is evenly distributed in the thickness direction, thereby improving the adhesion between the electrode active material layer and the current collector.

본 발명은 상기 전극활물질층과 집전체 사이의 접착력이 우수한 전극을 제공하므로, 전극의 집전효과가 증대되고 최종생산품인 이차전지의 충방전 속도 특성과 충방전 수명 특성을 개선시킬 수 있다.Since the present invention provides an electrode having excellent adhesion between the electrode active material layer and the current collector, the current collecting effect of the electrode is increased and the charge/discharge rate characteristics and the charge/discharge life characteristics of the secondary battery as a final product can be improved.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to a conventional or lexical meaning, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his or her invention in the best way. Based on the principle that it should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은 표면의 온도가 60℃ 내지 120℃인 집전체를 제공하는 제1 단계를 포함한다. 구체적으로, 상기 제1 단계는 표면의 온도가 80℃ 내지 100℃인 집전체를 제공하는 단계일 수 있다. 상술한 온도 범위를 만족하면, 대기 중에서도 산화되지 않으면서 표면의 온도만 상승된 집전체를 제공할 수 있다. 하지만, 상술한 온도 범위 보다 낮으면, 후술할 전극활물질층 형성용 조성물이 집전체의 표면과 맞닿는 부분부터 공기와 맞닿는 부분으로 단계적으로 건조되지 않는다. 상술한 온도 범위보다 높으면, 집전체 표면이 산화되어 접착력 개선효과가 나타나지 않을 뿐만 아니라, 집전체 표면의 산화를 방지하기 위해 불활성 가스 분위기를 조성하는 등 추가 조치가 수행되어야 하므로 전극 제조공정이 번거로워진다.A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first step of providing a current collector having a surface temperature of 60°C to 120°C. Specifically, the first step may be a step of providing a current collector having a surface temperature of 80°C to 100°C. If the above-mentioned temperature range is satisfied, it is possible to provide a current collector in which only the surface temperature is increased without being oxidized in the air. However, if it is lower than the above-described temperature range, the composition for forming an electrode active material layer, which will be described later, is not dried stepwise from a portion in contact with the surface of the current collector to a portion in contact with air. If it is higher than the above-mentioned temperature range, the current collector surface is oxidized, and thus the adhesive strength improvement effect is not exhibited, and additional measures such as creating an inert gas atmosphere to prevent oxidation of the current collector surface must be performed, which makes the electrode manufacturing process cumbersome. .

상기 제1 단계는 집전체를 가열하여 표면의 온도를 60℃ 내지 120℃로 높인 후 제공하는 단계일 수도 있다.The first step may be a step of heating the current collector to increase the temperature of the surface to 60°C to 120°C and then provide it.

상기 집전체는 양극 집전체 또는 음극 집전체일 수 있고, 두께는 3㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 상기 집전체는 전도성이 높고 후술할 전극활물질층이 용이하게 접착할 수 있고 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이어야 한다. 상기 양극 집전체의 구체적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 합금 등을 들 수 있고, 상기 음극 집전체의 구체적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다.The current collector may be a positive electrode current collector or a negative electrode current collector, and the thickness may be 3 μm to 500 μm. The current collector should be highly conductive and the electrode active material layer, which will be described later, can be easily adhered to and has no reactivity in the voltage range of the battery. Specific examples of the positive electrode current collector include aluminum, nickel, or alloys thereof, and specific examples of the negative electrode current collector include copper, gold, nickel, or alloys thereof.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은 상기 제1 단계를 수행하기 이전에 집전체를 표면처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 표면처리하는 단계를 수행하면, 집전체와 후술할 전극활물질층과의 접착력이 보다 향상될 수 있다. 상기 표면처리는 열처리, 플라즈마 처리 또는 코로나 처리일 수 있다. 상기 열처리는 집전체의 산화를 방지하기 위하여 불활성 분위기 하에서 이루어진 열처리일 수 있다.The method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may further include the step of surface-treating the current collector before performing the first step. If the surface treatment step is performed, the adhesion between the current collector and the electrode active material layer to be described later may be further improved. The surface treatment may be heat treatment, plasma treatment or corona treatment. The heat treatment may be a heat treatment made under an inert atmosphere to prevent oxidation of the current collector.

본 발명의 일실시예에 따른 이전지용 전극의 제조방법이 상기 표면처리하는 단계를 포함한다면, 상기 집전체를 표면처리한 후 상기 집전체의 표면의 온도를 60 내지 120℃로 냉각시켜 제공하거나, 상기 집전체를 냉각시킨 후 가열하여 표면의 온도를 60℃ 내지 120℃로 높인 후 제공하는 것일 수 있다.If the method of manufacturing the electrode for transfer paper according to an embodiment of the present invention includes the step of surface treatment, after the surface treatment of the current collector, the temperature of the surface of the current collector is provided to cool to 60 to 120° C. After cooling the current collector and heating it, it may be provided after raising the temperature of the surface to 60°C to 120°C.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은 상기 집전체 상에 전극활물질층 형성용 조성물을 형성하는 제2 단계를 포함한다.A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a second step of forming a composition for forming an electrode active material layer on the current collector.

상기 제2 단계가 수행되면, 상기 집전체의 표면에 인접한 전극활물질층 형성용 조성물이 먼저 건조되고 나머지는 후술할 제3 단계에서 건조된다. 먼저 건조되는 전극활물질층 형성용 조성물의 양은 전체 전극활물질층 형성용 조성물의 10~20%일 수 있다. 일반적으로 바인더는 상기 조성물이 건조되는 과정에서 기화되는 용매와 함께 표면으로 이동하게 되는데, 본 발명에서는 상기 집전체의 표면에 인접한 전극활물질층 형성용 조성물이 먼저 건조되면서 바인더의 이동이 제한되어 상기 집전체와 전극활물질층의 계면에 바인더가 많이 머무르게 된다. 이로 인해 집전체와 전극활물질층 사이에 접착력이 우수해진다.When the second step is performed, the composition for forming an electrode active material layer adjacent to the surface of the current collector is dried first and the rest is dried in a third step, which will be described later. The amount of the composition for forming the electrode active material layer that is dried first may be 10 to 20% of the composition for forming the entire electrode active material layer. In general, the binder moves to the surface together with the solvent vaporized in the process of drying the composition. In the present invention, as the composition for forming the electrode active material layer adjacent to the surface of the current collector is first dried, the movement of the binder is limited. A lot of binder stays at the interface between the whole and the electrode active material layer. As a result, adhesion between the current collector and the electrode active material layer is excellent.

상기 집전체의 표면 온도가 상술한 범위를 만족하지 못할 때, 구체적으로는 상술한 범위보다 낮을 때에는 상기 제2 단계에서 상기 전극활물질층 형성용 조성물의 건조가 이루어지지 않고, 후술할 제3 단계에서만 건조가 이루어진다. 만약 후술할 제3 단계에서만 전극활물질층 형성용 조성물 전체에 대한 건조가 이루어지면, 전극활물질층 형성용 조성물의 표면, 즉 공기와 접하는 부분부터 건조가 이루어지므로 기화되는 용매와 함께 바인더가 표면으로 이동하게 되고 이로 인해 집전체와 활물질층 사이의 접착력이 약해질 수 밖에 없다.When the surface temperature of the current collector does not satisfy the above-mentioned range, specifically, when it is lower than the above-mentioned range, the composition for forming the electrode active material layer is not dried in the second step, and only in the third step to be described later. Drying takes place. If drying is performed on the entire composition for forming an electrode active material layer only in the third step to be described later, since the surface of the composition for forming an electrode active material layer, that is, drying is performed from a portion in contact with air, the binder moves with the vaporized solvent to the surface. This causes the adhesive force between the current collector and the active material layer to be weakened.

상기 제2 단계는 상기 집전체 상에 상기 전극활물질층 형성용 조성물을 10㎎/㎠ 내지 30㎎/㎠의 로딩양으로 형성하는 단계일 수 있다. 구체적으로는 상기 집전체 상에 상기 전극활물질층 형성용 조성물을 12㎎/㎠ 내지 20㎎/㎠의 로딩양으로 형성하는 단계일 수 있다. 상술한 양으로 형성하면, 최종생산품인 이차전지의 충방전 속도 특성과 충방전 수명 특성을 개선시킬 수 있다.The second step may be a step of forming a composition for forming the electrode active material layer on the current collector in a loading amount of 10mg/cm2 to 30mg/cm2. Specifically, it may be a step of forming a composition for forming the electrode active material layer on the current collector in a loading amount of 12 mg/cm 2 to 20 mg/cm 2. When formed in the above-described amount, it is possible to improve the charge-discharge rate characteristics and the charge-discharge life characteristics of the secondary battery as a final product.

상기 전극활물질층 형성용 조성물은 슬러리일 수 있다.The electrode active material layer-forming composition may be a slurry.

상기 전극활물질층 형성용 조성물의 점도는 상온에서 550cps 내지 10,000 cps일 수 있고, 구체적으로는 2,000cps 내지 8,000cps일 수 있다. 상술한 점도 범위를 만족하면, 공정이 용이하다.The viscosity of the composition for forming the electrode active material layer may be 550 cps to 10,000 cps at room temperature, and specifically, may be 2,000 cps to 8,000 cps. If the above-mentioned viscosity range is satisfied, the process is easy.

한편, 상기 전극활물질층 형성용 조성물은 전극활물질, 도전재, 바인더 및 용매를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극은 음극 또는 양극일 수 있다. 전극이 음극인 경우 전극활물질은 음극활물질이고 탄소계일 수 있다. 상기 음극 활물질의 구체적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 탄소 복합체 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 이용될 수 있다. 전극이 양극인 경우 전극활물질은 양극활물질이다. 상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 하나 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 리튬 망간 산환물(LiMnO2); 리튬 동 산화물(Li2CuO2); 바나듐 산화물; 니켈 사이트형 리튬 니켈 산화물(Lithiated nickel oxide); 리튬 망간 복합 산화물, 디설파이드 화합물 또는 이들 조합에 의해 형성되는 복합 산화물 등과 같이 리튬 흡착 물질(lithium intercalation material)을 주성분으로 하는 화합물일 수 있다. 상기 양극활물질의 구체적인 예로는 LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3), LixFePO4(0.5<x<1.3) 등을 들 수 있다. 상기 리튬함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다.Meanwhile, the composition for forming the electrode active material layer may include an electrode active material, a conductive material, a binder, and a solvent. The electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may be a cathode or an anode. When the electrode is a negative electrode, the electrode active material is a negative electrode active material and may be carbon-based. Specific examples of the negative electrode active material include crystalline carbon, amorphous carbon, or a carbon composite, and these may be used alone or in combination of two or more. When the electrode is a positive electrode, the electrode active material is a positive electrode active material. The positive electrode active material may be 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 metals; Lithium manganese acid cyclate (LiMnO 2 ); Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxide; Nickel-site-type lithium nickel oxide; It may be a compound having a lithium intercalation material as a main component, such as a lithium manganese composite oxide, a disulfide compound, or a composite oxide formed by a combination thereof. Specific examples of the positive electrode active material are Li x CoO 2 (0.5<x<1.3), Li x NiO 2 (0.5<x<1.3), Li x MnO 2 (0.5<x<1.3), Li x Mn 2 O 4 ( 0.5<x<1.3), Li x (Ni a Co b Mn c )O 2 (0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c= 1), Li x Ni 1-y Co y O 2 (0.5<x<1.3, 0<y<1), Li x Co 1-y Mn y O 2 (0.5<x<1.3, 0≤y<1) , Li x Ni 1-y Mn y O 2 (0.5<x<1.3, O≤y<1), Li x (Ni a Co b Mn c )O 4 (0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), Li x Mn 2-z Ni z O 4 (0.5<x<1.3, 0<z<2), Li x Mn 2- z Co z O 4 (0.5<x<1.3, 0<z<2), Li x CoPO 4 (0.5<x<1.3), Li x FePO 4 (0.5<x<1.3), and the like. The lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide.

상기 도전재는 전지의 기타 요소들과 부반응을 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이다. 상기 도전재의 구체적인 예로는 천연흑연이나 인조흑연 등의 흑연; 카본 블랙(super-p), 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본 블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등일 수 있다.The conductive material has conductivity without causing side reactions with other elements of the battery. Specific examples of the conductive material include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black (super-p), acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; And a conductive material such as polyphenylene derivative.

상기 바인더는 상기 전극 활물질과 도전재의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분이다. 상기 바인더의 구체적인 예로는 비닐리덴플루오라이드-헥사플로오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 불소 고무 등을 들 수 있다. The binder is a component that assists in bonding the electrode active material and the conductive material and bonding to the current collector. Specific examples of the binder include vinylidene fluoride-hexaflooropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidenefluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate , Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) , Sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber (SBR), and fluorine rubber.

상기 전극활물질층 형성용 조성물의 용매의 구체적인 예로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등의 수계 용매를 들 수 있다. 상기 용매는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 이용될 수 있다. 상기 용매의 이용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 전극활물질, 바인더, 도전재를 혼합시킬 수 있는 정도이면 특별히 한정하지 않는다.Specific examples of the solvent of the composition for forming the electrode active material layer include organic solvents such as NMP (N-methyl pyrrolidone), DMF (dimethyl formamide), acetone, and dimethyl acetamide, or water-based solvents such as water. The solvent may be used alone or in combination of two or more. The amount of use of the solvent is not particularly limited as long as the electrode active material, the binder, and the conductive material can be mixed in consideration of the coating thickness of the slurry and the production yield.

상기 전극활물질층 형성용 조성물은 증점제, 충진제, 분산제 또는 이들의 혼합물 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. The composition for forming the electrode active material layer may further include additives such as thickeners, fillers, dispersants, or mixtures thereof.

상기 증점제는 전극활물질층 형성용 조성물의 점도를 조절하기 위해 사용되는 물질이다. 상기 증점제는 전지의 기타 요소들과 부반응을 유발하지 않으면서 점도 증가 효과를 제공할 수 있으면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 폴리비닐알콜 및 폴리아크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.The thickener is a material used to control the viscosity of the composition for forming an electrode active material layer. The thickener is not particularly limited as long as it can provide a viscosity-increasing effect without causing side reactions with other elements of the battery. For example, one or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and polyacrylic acid may be used.

상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로서 필요에 따라 사용 여부를 정할 수 있으며, 본 발명의 일실시예를 따른 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않는 섬유상 재료이다. 상기 충진제의 구체적인 예로는 폴리에틸렌 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등을 들 수 있다.The filler is a component that inhibits the expansion of the electrode and can be used or not if necessary, and is a fibrous material that does not cause a chemical change in the secondary battery according to an embodiment of the present invention. Specific examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene polypropylene; Glass fiber, carbon fiber, and the like.

상기 분산제의 구체적인 예로는 이소프로필 알코올, N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤 등일 수 있다.Specific examples of the dispersant may be isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP), acetone, or the like.

상기 전극활물질층 형성용 조성물을 형성하는 방법의 구체적인 예로는 닥터 블레이드(doctor blade), 다이 캐스팅(die casting), 콤마 코팅(comma coating), 스크린 프린팅(screen printing), 그라비아 코팅(gravure coating) 등을 들 수 있다.As a specific example of a method of forming the composition for forming the electrode active material layer, a doctor blade, die casting, comma coating, screen printing, gravure coating, etc. Can be mentioned.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 건조하여 전극활물질층을 형성하는 제3 단계를 포함한다. A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a third step of drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed to form an electrode active material layer.

구체적으로 상기 제3 단계는 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 50℃ 내지 200℃에서 건조하여 전극활물질층을 형성하는 단계일 수 있다. 상술한 온도에서 건조하면, 상기 제2 단계에서 건조되지 않은 나머지 전극활물질층 형성용 조성물 내 바인더가 균일하게 분산, 구체적으로는 두께 방향으로 균일하게 분산되면서 건조되어 집전체와 전극활물질층 사이의 접착력이 향상되어 최종생산품인 전극의 집전효과가 증대된다. 그리고 전극의 집전효과가 증대되므로 최종생산품인 전지의 충방전 속도 특성과 충방전 수명 특성이 개선된다.Specifically, the third step may be a step of drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed at 50°C to 200°C to form an electrode active material layer. When dried at the above-mentioned temperature, the binder in the composition for forming the remaining electrode active material layer that is not dried in the second step is uniformly dispersed, specifically, while being uniformly dispersed in the thickness direction to be dried and adhered between the current collector and the electrode active material layer With this improvement, the current collecting effect of the electrode, which is the final product, is increased. In addition, since the current collecting effect of the electrode is increased, the charge/discharge rate characteristics and the charge/discharge life characteristics of the final product battery are improved.

또한, 상기 제3 단계는 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 순환되는 공기의 온도 60℃ 내지 100℃에서 1차 건조하고, 프레스 실시 후, 100℃ 내지 200℃의 온도에서 8시간 내지 12시간 동안 2차 건조하여 전극활물질층을 형성하는 단계일 수 있다.In addition, in the third step, the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed is first dried at a temperature of 60°C to 100°C of circulated air, and after pressing, for 8 hours to a temperature of 100°C to 200°C It may be a step of secondary drying for 12 hours to form an electrode active material layer.

상기 1차 건조는 상기 전극활물질층 형성용 조성물 내 용매를 제거하는 공정일 수 있다. 상기 2차 건조는 상기 1차 건조가 수행된 전극활물질층 형성용 조성물 내 수분을 제거하는 공정일 수 있다. 상기 2차 건조는 공기의 순환이 없는 진공상태인 오븐에서 수행될 수 있고, 상기 2차 건조시의 온도는 오븐의 내부 온도일 수 있다. The primary drying may be a process of removing the solvent in the composition for forming the electrode active material layer. The second drying may be a process of removing moisture in the composition for forming an electrode active material layer in which the first drying is performed. The secondary drying may be performed in an oven in a vacuum state without circulation of air, and the temperature during the secondary drying may be an internal temperature of the oven.

본 발명의 다른 일실시예 따른 이차전지용 전극은 상기 제조방법으로 제조된다. An electrode for a secondary battery according to another embodiment of the present invention is manufactured by the above manufacturing method.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 이차전지는 상기 이차전지용 전극을 포함한다. The secondary battery according to another embodiment of the present invention includes the electrode for the secondary battery.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 이차전지는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이차전지용 전극(음극), 양극 및 상기 양극 사이에 위치하는 분리막을 포함하는 전극 조립체 및 전해질을 포함한다.A secondary battery according to another embodiment of the present invention includes an electrode (cathode) for a secondary battery according to another embodiment of the present invention, an electrode assembly including an anode and a separator positioned between the anode and an electrolyte.

상기 양극 및 음극에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.Descriptions of the positive electrode and the negative electrode have been described above, and thus will be omitted.

상기 분리막은 상기 음극과 양극 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동통로를 제공한다. 상기 분리막은 높은 이온 투과도, 기계적 강도를 가지는 절연성 박막이 사용될 수 있다. 상기 분리막의 구체적인 예로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포 등을 들 수 있다. 후술할 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수 있다. The separator prevents a short circuit between the negative electrode and the positive electrode and provides a passage for lithium ions. As the separator, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength may be used. Specific examples of the separation membrane include polyolefin-based polymer membranes such as polypropylene and polyethylene, or multiple membranes thereof, microporous films, woven fabrics, and nonwoven fabrics. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte to be described later, the solid electrolyte may also serve as a separator.

상기 전해질은 리튬염 함유 비수 전해질일 수 있다. 상기 리튬염의 구체적인 예로는 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 저급지방족 카르본산 리튬, 4페닐붕산리튬, 이미드 등을 들 수 있다. The electrolyte may be a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte. Specific examples of the lithium salt include 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, lower aliphatic lithium carboxylate, lithium 4phenylborate, imide, and the like.

상기 비수 전해질은 당해 전지에 이용되는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 이의 구체적인 예로는 비수계 유기 용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등을 들 수 있다. 상기 유기 고체 전해질의 구체적인 예로는 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리에지테이션리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐알코올, 폴리불화비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등을 들 수 있다.The non-aqueous electrolyte is not particularly limited as long as it is used in the battery, but specific examples thereof include a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte. Specific examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphoric acid ester polymers, polyagitation lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, and ionic dissociation. And polymers containing groups.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 이차전지의 외형은 특별히 한정하지 않으나, 구체적인 예로는 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치형, 코인형 등을 들 수 있다.The external shape of the secondary battery according to another embodiment of the present invention is not particularly limited, but specific examples include a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, and a coin shape using cans.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to describe the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

<실시예 1 내지 8: 음극의 제조><Examples 1 to 8: Preparation of negative electrode>

음극활물질 형성용 조성물의 제조Preparation of negative electrode active material forming composition

음극 활물질로 결정화도가 0.2인 천연 흑연, 도전재로 Super-P 65, 바인더로 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 증점제로 카복시메틸 셀루로오스(CMC)를 표 1에 기재된 함량으로 혼합물 200g을 제조하였다. 상기 혼합물 200g과 물 220㎖을 혼합하여 음극활물질 형성용 조성물을 제조하였다.200 g of a mixture of natural graphite having a crystallinity of 0.2 as a negative electrode active material, Super-P 65 as a conductive material, styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickener was prepared in the contents shown in Table 1. . A composition for forming a negative electrode active material was prepared by mixing 200 g of the mixture and 220 ml of water.

음극의 제조Preparation of cathode

두께가 10㎛인 음극 집전체인 구리(Cu) 박막의 표면이 90℃가 되도록 가열하고, 가열된 구리 박막의 표면에 상기 음극활물질 형성용 조성물을 표 1에 기재된 로딩양으로 도포한 후, 건조하였다. 이때 순환되는 공기의 온도는 80℃였다. 이어서, 롤 프레스(roll press)를 실시한 후, 130℃에서 12시간 동안 건조한 후, 1.4875㎠의 원형으로 타발하여 음극을 완성하였다.The surface of the copper (Cu) thin film, which is a negative electrode current collector having a thickness of 10 μm, was heated to 90° C., and the composition for forming the negative electrode active material was applied to the surface of the heated copper thin film in the loading amount shown in Table 1, followed by drying. Did. At this time, the temperature of the circulated air was 80°C. Subsequently, after performing a roll press, drying at 130° C. for 12 hours, followed by punching in a circle of 1.4875 cm 2 to complete the cathode.

음극 활물질
(중량%)
Cathode active material
(weight%)
도전재
(중량%)
Conductive material
(weight%)
바인더
(중량%)
bookbinder
(weight%)
증점제
(중량%)
Thickener
(weight%)
로딩양
(㎎/㎠)
Loading amount
(Mg/cm2)
실시예 1Example 1 97.597.5 0.50.5 1.01.0 1.01.0 10.010.0 실시예 2Example 2 12.412.4 실시예 3Example 3 14.814.8 실시예 4Example 4 16.816.8 실시예 5Example 5 20.020.0 실시예 6Example 6 97.797.7 0.50.5 0.80.8 1.01.0 14.814.8 실시예 7Example 7 16.816.8 실시예 8Example 8 20.020.0

<비교예 1 내지 8: 음극의 제조><Comparative Examples 1 to 8: Preparation of negative electrode>

음극활물질 형성용 조성물의 제조Preparation of negative electrode active material forming composition

음극 활물질로 결정화도가 0.2인 천연 흑연, 도전재로 Super-P 65, 바인더로 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 증점제로 카복시메틸 셀루로오스(CMC)를 표 1에 기재된 함량으로 혼합물 200g을 제조하였다. 상기 혼합물 200g과 물 220㎖을 혼합하여 음극활물질 형성용 조성물을 제조하였다.200 g of a mixture of natural graphite having a crystallinity of 0.2 as a negative electrode active material, Super-P 65 as a conductive material, styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickener was prepared in the contents shown in Table 1. . A composition for forming a negative electrode active material was prepared by mixing 200 g of the mixture and 220 ml of water.

음극의 제조Preparation of cathode

두께가 10㎛인 음극 집전체인 구리(Cu) 박막의 표면에 상기 음극활물질 형성용 조성물을 표 2에 기재된 양으로 로딩하여 형성하였다. 이때, 상기 음극 집전체의 표면의 온도는 23℃이었으며, 순환되는 공기의 온도는 80℃였다. 이어서, 롤 프레스를 실시한 후, 130℃에서 12시간 동안 건조한 후, 1.4875㎠의 원형으로 타발하여 음극을 완성하였다.The composition for forming the negative electrode active material was loaded on the surface of a copper (Cu) thin film having a thickness of 10 μm as a negative electrode current collector in an amount shown in Table 2 to form. At this time, the temperature of the surface of the negative electrode current collector was 23°C, and the temperature of the circulated air was 80°C. Subsequently, after performing a roll press, drying was performed at 130° C. for 12 hours, followed by punching into a circle of 1.4875 cm 2 to complete the cathode.

음극 활물질
(중량%)
Cathode active material
(weight%)
도전재
(중량%)
Conductive material
(weight%)
바인더
(중량%)
bookbinder
(weight%)
증점제
(중량%)
Thickener
(weight%)
로딩양
(㎎/㎠)
Loading amount
(Mg/cm2)
비교예 1Comparative Example 1 97.597.5 0.50.5 1.01.0 1.01.0 10.010.0 비교예 2Comparative Example 2 12.412.4 비교예 3Comparative Example 3 14.814.8 비교예 4Comparative Example 4 16.816.8 빅교예 5Big Education 5 20.020.0 비교예 6Comparative Example 6 97.797.7 0.50.5 0.80.8 1.01.0 14.814.8 비교예 7Comparative Example 7 16.816.8 비교예 8Comparative Example 8 20.020.0

<실시예 9 내지 실시예 12, 비교예 9 및 비교예 10: 리튬이차전지의 제조><Examples 9 to 12, Comparative Example 9 and Comparative Example 10: Preparation of lithium secondary battery>

하기 표 3에 기재된 음극을 1.4875㎠의 원형으로 절단하여 이를 작용극(음극)으로 하고, 1.4875㎠의 원형으로 절단한 하기 표 3에 기재된 양극을 대극으로 하여 코인(coin)형 하프 셀(half cell)을 제작하였다. 상기 작용극과 대극 사이에는 다공질 폴리올레핀 분리막을 개재시킨 후, 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸메틸 카보네이트(EMC): 디메틸카보네이트(DMC) = 3:3:4(부피비)의 조성을 갖는 비수성 유기 용매 및 리튬염으로서 비수전해액 총량을 기준으로 LiPF6를 1㏖/ℓ로 첨가한 비수성 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다. 한편, 비교예 11 및 비교예 12의 경우, 음극 집전체와 음극 활물질층 사이의 낮은 접착력으로 인해 롤 프레스 및 타발 공정시 탈리가 심하여 전극의 제조가 곤란하고, 추후 전지의 제조도 불가하였다.The negative electrode described in Table 3 below was cut into a circular shape of 1.4875 cm 2 to make it a working electrode (cathode), and the positive electrode described in Table 3 cut into a circular shape of 1.4875 cm 2 was used as a counter electrode to make a coin-type half cell. ). After interposing a porous polyolefin separator between the working electrode and the counter electrode, a non-aqueous organic solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC): dimethyl carbonate (DMC) = 3:3:4 (volume ratio), and As a lithium salt, a lithium secondary battery was prepared by injecting a non-aqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was added at 1 mol/L based on the total amount of the non-aqueous electrolyte. On the other hand, in the case of Comparative Example 11 and Comparative Example 12, due to the low adhesion between the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer, it is difficult to manufacture an electrode due to severe detachment during the roll press and punching process, and it is also impossible to manufacture a battery later.

음극cathode 양극anode 실시예 9Example 9 실시예 3의 음극Cathode of Example 3 리튬 금속 호일Lithium metal foil 실시예 10Example 10 실시예 4의 음극Cathode of Example 4 실시예 11Example 11 실시예 6의 음극Cathode of Example 6 실시예 12Example 12 실시예 7의 음극Cathode of Example 7 비교예 9Comparative Example 9 비교예 3의 음극Cathode of Comparative Example 3 비교예 10Comparative Example 10 비교예 4의 음극Cathode of Comparative Example 4 비교예 11Comparative Example 11 비교예 6의 음극Cathode of Comparative Example 6 비교예 12Comparative Example 12 비교예 7의 음극Cathode of Comparative Example 7

<실험예 1: 음극의 접착력 평가><Experimental Example 1: Evaluation of adhesion of negative electrode>

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 8의 음극을 15㎜의 간격으로 잘라 슬라이스 글라스에 고정시킨 후, 집전체를 벗겨 내면서 180°벗김 시험(peel test)를 수행하여 벗김 강도(접찹력)를 측정하였다. 평가는 5개 이상의 벗김 강도를 측정하여 평균값으로 정하고, 하기 표 4에 기재하였다.The cathodes of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were cut at intervals of 15 mm and fixed to a slice glass, and then peeled off the current collector while performing a 180° peel test (peel test) to peel strength (stickiness). Was measured. The evaluation was determined by measuring the peel strength of 5 or more, and was set as an average value, and is shown in Table 4 below.

구분division 접착력(gf/15㎜)Adhesion (gf/15㎜) 구분division 접착력(gf/15㎜)Adhesion (gf/15㎜) 접착력 차이Adhesion difference 실시예 1Example 1 4747 비교예 1Comparative Example 1 4343 44 실시예 2Example 2 4242 비교예 2Comparative Example 2 3737 55 실시예 3Example 3 3434 비교예 3Comparative Example 3 2525 99 실시예 4Example 4 2424 비교예 4Comparative Example 4 1212 1212 실시예 5Example 5 1919 비교예 5Comparative Example 5 66 1313 실시예 6Example 6 2323 비교예 6Comparative Example 6 44 1919 실시예 7Example 7 1818 비교예 7Comparative Example 7 22 1616 실시예 8Example 8 1515 비교예 8Comparative Example 8 22 1313

표 4를 참조하면, 집전체의 표면의 온도가 90℃인 상태에서 음극 슬러리를 형성하면, 같은 조성의 음극 슬러리라도 집전체와 활물질층 사이의 접착력이 개선되는 것을 알 수 있다. 특히 집전체에 음극 활물질이 많이 로딩될수록 접착력 개선 효과가 증대된 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명의 공정이 고로딩 전극에 적용시 더욱 우수한 접착력을 제공할 수 있음을 나타낸다.Referring to Table 4, it can be seen that when the negative electrode slurry is formed while the temperature of the surface of the current collector is 90° C., the adhesion between the current collector and the active material layer is improved even if the negative electrode slurry has the same composition. In particular, it was confirmed that the more the negative electrode active material was loaded into the current collector, the greater the effect of improving the adhesive strength. This indicates that the process of the present invention can provide better adhesion when applied to high-loading electrodes.

그리고 로딩양이 동일한 실시예 3 내지 실시예 8과 비교예 3 내지 비교예 8을 각각 비교하였을 때, 로딩양이 동일할 때에는, 음극활물질층 형성시의 집전체의 표면온도와 음극활물질 형성용 조성물 내 바인더의 양이 집전체와 활물질층 사이의 접착력에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그리고 실시예 6 내지 실시예 8과 비교예 3 및 비교예 4를 비교하면, 음극활물질층 형성시의 집전체의 표면온도를 조절하면 바인더가 조금 포함되더라도 바인더가 많이 포함된 비교예 3 및 비교예 4와 비슷하거나 우수한 수준의 접착력을 구현할 수 있음을 확인하였으며, 율속 특성에서는 오히려 우수한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었는데 이는 후술한다. And when the loading amount is the same in Examples 3 to 8 and Comparative Examples 3 to 8, respectively, when the loading amount is the same, the surface temperature of the current collector when forming the negative electrode active material layer and the composition for forming the negative electrode active material It has been found that the amount of the binder affects the adhesion between the current collector and the active material layer. And when comparing Example 6 to Example 8 and Comparative Example 3 and Comparative Example 4, if the surface temperature of the current collector at the time of forming the negative electrode active material layer is adjusted, Comparative Example 3 and Comparative Example containing a lot of binder even if a little binder is included It was confirmed that it was possible to implement a similar or superior level of adhesive strength to 4, and it was confirmed that it exhibited a rather excellent effect in the rate characteristics, which will be described later.

<실험예 2: 전지의 율속 특성 평가><Experimental Example 2: Evaluation of rate characteristics of the battery>

실시예 9 내지 실시예 12, 비교예 9 내지 비교예 12의 리튬이차전지의 충방전 속도에 대한 특성인 율속 특성(Rate Capability)을 평가하였다. 0.1C의 정전류(CC)가 0.05V로 될 때까지 충전하고, 이후 정전압(CV)을 0.05V으로 충전하여 충전 전류가 0.005mAh가 될 때까지 1회 충전을 수행하였다. 이후 20분간 방치한 다음 0.1C의 정전류가 1.5V로 될 때까지 방전하여 1사이클째의 방전 용량을 측정하였다. 이후 충전은 동일하게 하고 방전은 1.0C로 하여, 0.2C 방전 용량 대비 1.0C 방전용량을 비교하였다. 이의 결과는 하기 표 5로 나타내었다.Rate capability, which is a characteristic of the lithium secondary battery of Examples 9 to 12 and Comparative Examples 9 to 12, was charged and discharged. Charging was performed until the constant current (CC) of 0.1C became 0.05V, and then the constant voltage (CV) was charged to 0.05V to perform charging once until the charging current became 0.005mAh. Thereafter, it was allowed to stand for 20 minutes, and then discharged until the constant current of 0.1C became 1.5 V, and the discharge capacity at the first cycle was measured. After that, the charge was the same and the discharge was 1.0C, and the 1.0C discharge capacity was compared with the 0.2C discharge capacity. The results are shown in Table 5 below.

구분division 0.2C 대비 1.0C 용량 유지율(%)Capacity retention rate of 1.0C compared to 0.2C (%) 구분division 0.2C 대비 1.0C 용량 유지율(%)Capacity retention rate of 1.0C compared to 0.2C (%) 실시예 9Example 9 83%83% 비교예 9Comparative Example 9 82%82% 실시예 10Example 10 79%79% 비교예 10Comparative Example 10 78%78% 실시예 11Example 11 91%91% 비교예 11Comparative Example 11 측정 불가Measurement not possible 실시예 12Example 12 88%88% 비교예 12Comparative Example 12 측정 불가Measurement not possible

표 5를 참조하면, 바인더의 양이 적은 실시예 11 및 실시예 12의 리튬이차전지가 용량 유지율이 우수하였다. 이는 접착력이 보장되는 수준에서 되도록 적은 양의 바인더가 전극활물질층 내에 포함된다면 율속 특성이 우수해지므로, 본원 발명의 제조방법에 의한 리튬이차전지는 적은 양의 바인더로도 접착력과 율속 특성 모두를 만족할 수 있음을 의미한다. 하지만 비교예 11 및 비교예 12의 경우, 상술한 바와 같이 전지가 제조되지 않아 율속 특성을 평가할 수 없었다.Referring to Table 5, the lithium secondary batteries of Examples 11 and 12 with a small amount of binder had excellent capacity retention. Since the rate-limiting property becomes excellent if a small amount of the binder is included in the electrode active material layer so that the adhesion is guaranteed, the lithium secondary battery according to the manufacturing method of the present invention can satisfy both the adhesion and rate-limiting properties even with a small amount of the binder. It means you can. However, in the case of Comparative Examples 11 and 12, since the battery was not prepared as described above, rate-rate characteristics could not be evaluated.

Claims (11)

표면의 온도가 60℃ 내지 120℃인 집전체를 제공하는 제1 단계;
상기 집전체 상에 전극활물질층 형성용 조성물을 10㎎/㎠ 내지 30㎎/㎠의 로딩양으로 형성하는 제2 단계; 및
상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 건조하여 전극활물질층을 형성하는 제3 단계를 포함하는 이차전지용 전극의 제조방법.
A first step of providing a current collector having a surface temperature of 60°C to 120°C;
A second step of forming a composition for forming an electrode active material layer on the current collector in a loading amount of 10 mg/cm 2 to 30 mg/cm 2; And
And a third step of drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed to form an electrode active material layer.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 단계는 표면의 온도가 80℃ 내지 100℃인 집전체를 제공하는 단계인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The first step is a method of manufacturing a secondary battery electrode, characterized in that the step of providing a current collector having a surface temperature of 80°C to 100°C.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지용 전극의 제조방법은 상기 제1 단계 이전에 집전체를 표면처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The manufacturing method of the electrode for a secondary battery further comprises the step of surface-treating the current collector before the first step.
청구항 3에 있어서,
상기 표면처리는 열처리, 플라즈마 처리 또는 코로나 처리인 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.
The method according to claim 3,
The surface treatment is a method of manufacturing an electrode, characterized in that the heat treatment, plasma treatment or corona treatment.
청구항 1에 있어서,
상기 전극활물질층 형성용 조성물은 전극활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The electrode active material layer-forming composition comprises an electrode active material, a conductive material and a binder, a method for manufacturing a secondary battery electrode.
청구항 1에 있어서,
상기 전극활물질층 형성용 조성물은 550cps 내지 10,000cps의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The electrode active material layer forming composition has a viscosity of 550cps to 10,000cps method of manufacturing a secondary battery electrode.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제3 단계는 상기 전극활물질층 형성용 조성물이 형성된 집전체를 50℃ 내지 200℃에서 건조하여 전극활물질층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The third step is a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, characterized in that the step of drying the current collector on which the composition for forming the electrode active material layer is formed at 50°C to 200°C to form an electrode active material layer.
청구항 1에 있어서,
상기 이차전지용 전극은 음극인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The method for manufacturing a secondary battery electrode, characterized in that the secondary battery electrode is a cathode.
청구항 1 내지 청구항 6, 청구항 8 및 청구항 9 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 이차전지용 전극.
An electrode for a secondary battery manufactured by the method of any one of claims 1 to 6, 8 and 9.
청구항 10의 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising the electrode for secondary batteries of claim 10.
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