KR102244954B1 - Positive electrode slurry composition for secondary battery, and positive electrode for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물; 및 (i) 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, (ii) 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하고, 상기 공중합체 바인더는, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하는, 양극 슬러리 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 양극 슬러리 조성물은 특정 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하고, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하는 바인더를 포함하므로, 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물이 포함되어 있어도 상기 바인더의 겔화가 일어나지 않아 향상된 접착력을 발휘하여 보다 안정적인 전기 화학적 성능을 발휘할 수 있다.The present invention is a lithium transition metal oxide containing nickel; And (i) a unit derived from a nitrile-based monomer, (ii) a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and (iii) a unit derived from an acrylate-based monomer, wherein the copolymer The binder relates to a positive electrode slurry composition comprising 5% by weight or less of a unit derived from a monomer containing fluorine in a molecule based on the total weight of the copolymer binder, and the positive electrode slurry composition according to the present invention is derived from a specific monomer. Since it contains a binder containing a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule in an amount of 5% by weight or less based on the total weight of the copolymer binder, even if a lithium transition metal oxide containing nickel is included, the binder The gelation does not occur, so it can exhibit improved adhesion and more stable electrochemical performance.

Description

이차전지용 양극 슬러리 조성물, 및 이를 포함하는 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지{POSITIVE ELECTRODE SLURRY COMPOSITION FOR SECONDARY BATTERY, AND POSITIVE ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}A positive electrode slurry composition for a secondary battery, and a positive electrode and a lithium secondary battery for a secondary battery including the same TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 이차전지용 양극 슬러리 조성물, 이를 포함하는 이차전지용 전극 및 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 자세하게는 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극 슬러리 조성물에 있어서, 수분에 의한 바인더의 겔화에 따른 양극 슬러리의 점도 증가의 문제가 없는 양극 슬러리 조성물, 이를 포함하는 이차전지용 양극, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode slurry composition for a secondary battery, an electrode for a secondary battery including the same, and a lithium secondary battery, and more particularly, in the positive electrode slurry composition containing a lithium transition metal oxide containing nickel, The present invention relates to a positive electrode slurry composition having no problem of increasing the viscosity of the positive electrode slurry, a positive electrode for a secondary battery including the same, and a lithium secondary battery including the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대한 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, lithium secondary batteries exhibit high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate. Batteries have been commercialized and are widely used.

리튬 이차전지의 전극은 양극 활물질 또는 음극 활물질과 바인더(binder) 수지 성분을 혼합하여 용매에 분산시켜 슬러리(slurry)를 만들고, 이것을 전극 집전체 표면에 도포하여 건조 후 합제층을 형성시켜 제작된다. The electrode of a lithium secondary battery is manufactured by mixing a positive electrode active material or a negative electrode active material and a binder resin component and dispersing it in a solvent to form a slurry, which is applied to the surface of an electrode current collector and dried to form a mixture layer.

양극 활물질로는, 층상 구조(layered structure)의 LiCoO2와 같은 리튬-함유 코발트 산화물, 층상 구조의 LiNiO2와 같은 리튬-함유 니켈 산화물, 스피넬 결정구조의 LiMn2O4와 같은 리튬-함유 망간 산화물 등이 사용되고 있다.As the positive electrode active material, a lithium-containing cobalt oxide such as LiCoO 2 in a layered structure, a lithium-containing nickel oxide such as LiNiO 2 in a layered structure, and a lithium-containing manganese oxide such as LiMn 2 O 4 in a spinel crystal structure Etc. are being used.

LiCoO2는 우수한 사이클 특성 등 제반 물성이 우수하여 현재 많이 사용되고 있지만, 안전성이 낮으며, 원료로서 코발트의 자원적 한계로 인해 고가이고 전기자동차 등과 같은 분야의 동력원으로 대량 사용하는 데에는 한계가 있다. 또한, LiNiO2는 비교적 값이 싸고 높은 방전용량의 전지 특성을 나타내고 있으나, 충방전 사이클에 동반하는 체적 변화에 따라 결정 구조의 급격한 상전이가 나타나고, 공기와 습기에 노출되었을 때 안정성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 한편, LiMnO2, LiMn2O4 등의 리튬 망간 산화물은 원료로서 자원이 풍부하고 환경친화적인 망간을 사용한다는 장점을 가지지만, 용량이 작고 고온 특성이 열악하며 사이클 특성 등이 나쁘다는 단점을 가지고 있다. LiCoO 2 is currently widely used because of its excellent physical properties such as excellent cycle characteristics, but it is low in safety, and is expensive due to the resource limitation of cobalt as a raw material, and there is a limitation in mass use as a power source in fields such as electric vehicles. In addition, LiNiO 2 is relatively inexpensive and exhibits high discharge capacity battery characteristics, but a rapid phase transition of the crystal structure appears according to the volume change accompanying the charge/discharge cycle, and the stability is rapidly deteriorated when exposed to air and moisture. There is this. On the other hand, lithium manganese oxides such as LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 have the advantage of using manganese, which is rich in resources and is environmentally friendly as a raw material, but has disadvantages of low capacity, poor high temperature characteristics, and poor cycle characteristics. have.

이러한 문제들을 해결하기 위하여 니켈-코발트-망간을 혼합한 리튬 전이금속 산화물을 양극 활물질에 사용하기 위한 시도 및 연구가 많이 행해졌다. 니켈, 코발트 및 망간을 혼합하여 제조된 양극 활물질은 각각의 전이금속들을 따로 사용하여 제조한 전지에 비해 제반 물성이 향상되었다는 장점을 가진다. In order to solve these problems, many attempts and studies have been conducted to use a lithium transition metal oxide mixed with nickel-cobalt-manganese in a positive electrode active material. A positive electrode active material prepared by mixing nickel, cobalt, and manganese has an advantage in that overall physical properties are improved compared to a battery prepared using each of the transition metals separately.

그러나, 상기 니켈-코발트-망간을 혼합한 리튬 전이금속 산화물의 경우 역시 포함되어 있는 니켈의 존재로 인하여 공기 중의 습기에 노출되었을 때 안정성이 저하되는 문제가 있다. 구체적으로, 공기 중의 수분과 니켈-코발트-망간 중 니켈이 반응하여 하이드록시기를 생성하게 되고, 생성된 하이드록시기는 양극 활물질 슬러리에 포함되어 있는, 통상적으로 사용되는 분자 내에 불소를 포함하는 바인더와 반응하여 겔화를 일으키게 된다. 바인더가 겔화되면 양극 활물질 슬러리의 점도 역시 급격하게 상승하게 되므로 양극 활물질 층의 균일성을 저하시켜 전극 및 전극 내부의 접착력 감소를 불러오고, 셀의 용량 미발현 및 출력 감소 등의 문제점이 발생된다.However, in the case of the lithium transition metal oxide in which nickel-cobalt-manganese is mixed, there is a problem in that stability is deteriorated when exposed to moisture in the air due to the presence of nickel contained therein. Specifically, moisture in the air and nickel in nickel-cobalt-manganese react to generate a hydroxy group, and the resulting hydroxy group reacts with a binder containing fluorine in a commonly used molecule contained in the positive electrode active material slurry. This causes gelation. When the binder is gelled, the viscosity of the positive electrode active material slurry also rapidly increases, and thus the uniformity of the positive electrode active material layer decreases, leading to a decrease in adhesion between the electrode and the electrode, and problems such as non-expression of the cell capacity and reduction in output occur.

따라서, 니켈-코발트-망간의 삼성분계 전이금속을 포함하는 리튬 전이금속 산화물의 사용시 수분에 대한 내성 향상이 요구되며, 이를 위해 니켈과 수분과의 반응에 따른 영향을 받지 않는 바인더를 포함하는 양극 활물질 슬러리의 개발을 필요로 한다.Therefore, when using a lithium transition metal oxide containing a ternary transition metal of nickel-cobalt-manganese, it is required to improve resistance to moisture, and for this purpose, a positive electrode active material including a binder that is not affected by the reaction between nickel and moisture. It requires the development of a slurry.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공기 중 수분에 의한 바인더의 겔화를 억제하여 전지의 전기 화학적 성능을 향상시킬 수 있는 양극 슬러리 조성물을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a positive electrode slurry composition capable of improving the electrochemical performance of a battery by suppressing gelation of a binder due to moisture in the air.

본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 양극 슬러리 조성물을 포함하는 리튬 이차전지용 양극을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a positive electrode for a lithium secondary battery comprising the positive electrode slurry composition.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.Another problem to be solved of the present invention is to provide a lithium secondary battery including the positive electrode for the lithium secondary battery.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above problem, the present invention

니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물; 및Lithium transition metal oxide including nickel; And

(i) 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, (ii) 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하고, (i) a unit derived from a nitrile-based monomer, (ii) a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and (iii) a copolymer binder containing a unit derived from an acrylate-based monomer,

상기 바인더는, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하는, 양극 슬러리 조성물을 제공한다. The binder provides a positive electrode slurry composition comprising 5% by weight or less of a unit derived from a monomer containing fluorine in a molecule based on the total weight of the copolymer binder.

또한, 본 발명은 상기 다른 과제를 해결하기 위하여, 상기 양극 슬러리 조성물을 포함하는 리튬 이차전지용 양극을 제공한다. In addition, the present invention provides a positive electrode for a lithium secondary battery comprising the positive electrode slurry composition in order to solve the other problems.

또한, 본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 상기 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a lithium secondary battery including the positive electrode for the lithium secondary battery in order to solve the another problem.

본 발명에 따른 양극 슬러리 조성물은 특정한 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하고, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하는 바인더를 포함하므로, 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물이 포함되어 있어도 상기 바인더의 겔화가 일어나지 않아 향상된 접착력을 발휘하여, 보다 안정적인 전기 화학적 성능을 발휘할 수 있다.Since the positive electrode slurry composition according to the present invention includes a copolymer binder containing a specific unit, and a binder containing 5% by weight or less of a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule, based on the total weight of the copolymer binder, , Even if a lithium transition metal oxide including nickel is included, gelation of the binder does not occur, thus exhibiting improved adhesion, thereby exhibiting more stable electrochemical performance.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 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 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

본 발명에 따른 양극 슬러리 조성물은 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물; 및 (i) 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, (ii) 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하고, 상기 바인더는, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하는 것이다. The positive electrode slurry composition according to the present invention comprises a lithium transition metal oxide including nickel; And (i) a unit derived from a nitrile-based monomer, (ii) a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and (iii) a unit derived from an acrylate-based monomer, wherein the binder is , The unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule is included in an amount of 5% by weight or less based on the total weight of the copolymer binder.

본 발명의 양극 슬러리 조성물이 포함하는 상기 공중합체 바인더는 (i) 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, (ii) 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체로서, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하므로, 상기 양극 슬러리 조성물이 포함하는 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물의 상기 니켈이 공기 중의 수분과 반응하여 하이드록시기를 형성하면서 양극 슬러리 조성물의 pH를 증가시키는 경우에도 바인더의 겔화 또는 젤화가 발생되지 않는다. The copolymer binder included in the positive electrode slurry composition of the present invention includes (i) a unit derived from a nitrile-based monomer, (ii) a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and (iii) a unit derived from an acrylate-based monomer. As a copolymer comprising, since the unit derived from the monomer containing fluorine in the molecule is contained in an amount of 5% by weight or less based on the total weight of the copolymer binder, the lithium transition metal oxide containing nickel contained in the positive electrode slurry composition Even when the nickel reacts with moisture in the air to form a hydroxyl group and increases the pH of the positive electrode slurry composition, gelation or gelation of the binder does not occur.

상기 니트릴계 단량체는, 예를 들면, 알케닐 시아나이드로부터 유도되는 단위를 포함하는 것일 수 있고, 구체적으로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 알릴 시아나이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 더욱 구체적으로 아크릴로니트릴일 수 있다. The nitrile-based monomer may include, for example, a unit derived from alkenyl cyanide, and specifically may be at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, and allyl cyanide. And, more specifically, it may be acrylonitrile.

상기 알킬렌옥사이드계 단량체는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, 에피클로로히드린, 및 테트라히드로푸란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 구체적으로 에틸렌옥사이드일 수 있다. The alkylene oxide-based monomer may be one or more selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and tetrahydrofuran, and specifically ethylene oxide.

상기 공중합체 바인더는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위 및 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위를 1:1 내지 10:1의 중량비로 포함할 수 있고, 구체적으로 3:1 내지 8:1의 중량비로 포함할 수 있다. The copolymer binder may include a unit derived from the nitrile-based monomer and a unit derived from the alkylene oxide-based monomer in a weight ratio of 1:1 to 10:1, specifically 3:1 to 8:1 It can be included in a weight ratio.

상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위와 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위의 중량비가 상기 범위를 만족할 경우, 이를 포함하는 공중합체 바인더가 적절한 접착력을 발휘할 수 있고, 이에 따라 이를 포함하는 양극 슬러리 조성물을 이용하여 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지를 제조하였을 때 보다 안정적인 전기 화학적 성능을 발휘할 수 있다. 반면, 상기 알킬렌옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위와 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위의 중량비가 상기 범위를 벗어날 경우, 부족한 접착력으로 인해 이를 이용한 양극의 제조가 불가능 하거나, 제조된 양극의 저항이 지나치게 커지는 문제가 발생할 수 있으며, 또한 고온에서의 사이클시 퇴화가 가속되어 고온 사이클 수명이 저하될 수 있다. When the weight ratio of the unit derived from the alkylene oxide-based monomer and the unit derived from the nitrile-based monomer satisfies the above range, the copolymer binder including the same can exhibit appropriate adhesion, and thus a positive electrode slurry composition comprising the same When manufacturing a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery by using, more stable electrochemical performance can be exhibited. On the other hand, when the weight ratio of the unit derived from the alkylene oxide monomer and the unit derived from the nitrile-based monomer is out of the above range, it is impossible to manufacture a positive electrode using this due to insufficient adhesion, or the resistance of the prepared positive electrode becomes too large. Problems may occur, and deterioration may be accelerated when cycling at high temperatures, resulting in a decrease in high temperature cycle life.

상기 아크릴레이트계 단량체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 메타아크릴옥시 에틸에틸렌우레아, β-카르복시에틸아크릴레이트, 알리파틱모노아크릴레이트, 디프로필렌디아크릴레이트, 디트리메틸로프로판테트라아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 디펜타에리트리올헥사아크릴레이트, 펜타에리트리올트리아크릴레이트, 펜타에리트리올테트라아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 세릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 라우릴메타아크릴레이트, 세틸메타아크릴레이트 및 스테아릴메타아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 구체적으로 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트 및 메틸메타아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 아크릴레이트계 올리고머는 상기 단량체가 중합된 것일 수 있다. The acrylate monomers are methyl acrylate, ethyl acrylate, t-butyl acrylate, methyl methacrylate, methacryloxy ethylethylene urea, β-carboxyethyl acrylate, aliphatic monoacrylate, dipropylene diacrylate , Ditrimethyllopropane tetraacrylate, hydroxyethyl acrylate, dipentaerythrolhexaacrylate, pentaerytrioltriacrylate, pentaerytriol tetraacrylate, lauryl acrylate, seryl acrylate, ste It may be one or more selected from the group consisting of aryl acrylate, lauryl methacrylate, cetyl methacrylate, and stearyl methacrylate, specifically methyl acrylate, ethyl acrylate, t-butyl acrylate and methyl meth It may be one or more selected from the group consisting of acrylate, and the acrylate-based oligomer may be a polymerized monomer.

한편, 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위 및 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위는 알킬렌옥사이드계 매크로머(macromer)로부터 유래된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the unit derived from the alkylene oxide-based monomer and the unit derived from the acrylate-based monomer may be derived from an alkylene oxide-based macromer, but are not limited thereto.

상기 "매크로머"는 매크로모노머(macromonomer)라고도 하며, 곁사슬 또는 중합체 사슬의 하나 이상의 말단에 중합가능한 기를 가진 거대분자(macromolecule)을 나타낸다. The "macromer" is also referred to as a macromonomer, and refers to a macromolecule having a polymerizable group at one or more ends of a side chain or a polymer chain.

상기 알킬렌옥사이드계 매크로머는, 구체적으로 상기 알킬렌옥사이드계 중합체 사슬의 말단에 아크릴레이트계 단량체가 결합되어 있는 것일 수 있고, 상기 아크릴레이트계 단량체는 상기 알킬렌옥사이드계 중합체 사슬의 일측 또는 양측에 위치할 수 있고, 보다 구체적으로 상기 알킬렌옥사이드계 중합체 사슬의 일측 말단에 상기 아크릴레이트계 단량체가 위치하는 것일 수 있다. The alkylene oxide-based macromer may specifically be one in which an acrylate-based monomer is bonded to an end of the alkylene oxide-based polymer chain, and the acrylate-based monomer is on one or both sides of the alkylene oxide-based polymer chain. It may be located, and more specifically, the acrylate-based monomer may be located at one end of the alkylene oxide-based polymer chain.

본 발명의 일례에 있어서, 상기 공중합체 바인더는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위들로 이루어진 주쇄에 상기 알킬렌옥사이드계 매크로머의 아크릴레이트계 단량체가 결합되어 있는 것일 수 있다.In one example of the present invention, the copolymer binder may be one in which an acrylate-based monomer of the alkylene oxide-based macromer is bonded to a main chain consisting of units derived from the nitrile-based monomer.

또한, 본 발명의 다른 일례에 있어서, 상기 공중합체 바인더는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위로 이루어진 주쇄에 상기 아크릴레이트계 단량체가 결합되어 있고, 상기 아크릴레이트계 단량체의 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 사슬과 결합한 타단에 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도된 단위가 결합되어 있는 것일 수 있다. In another example of the present invention, in the copolymer binder, the acrylate-based monomer is bonded to a main chain consisting of a unit derived from the nitrile-based monomer, and the acrylate-based monomer is derived from the nitrile-based monomer. It may be that a unit derived from the alkylene oxide-based monomer is bonded to the other end bonded to the chain of the unit.

즉, 상기 공중합체 바인더는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 주쇄를 이루고, 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 가지를 이루는 형태일 수 있고, 이때 상기 아크릴레이트계 단량체는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위와 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 연결되는 연결부위에 위치하여 체결을 위한 매개체로서의 역할을 할 수 있다.That is, the copolymer binder The unit derived from the nitrile-based monomer forms a main chain, and the unit derived from the alkylene oxide-based monomer forms a branch, wherein the acrylate-based monomer is a unit derived from the nitrile-based monomer and the alkyl The unit derived from the renoxide-based monomer may be located at a connection site to which a unit is connected, and may serve as a medium for fastening.

상기 공중합체 바인더는 상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부, 구체적으로 1 내지 10 중량부의 양으로 포함할 수 있다. 즉, 상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위는 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위의 함량을 기준으로 포함량이 결정될 수 있으며, 중량비로 나타낼 경우 상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위 및 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위는 0.001:1 내지 0.2:1의 중량비, 구체적으로 0.01 내지 0.1의 중량비로 포함될 수 있다. The copolymer binder may contain a unit derived from the acrylate-based monomer in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, specifically 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the unit derived from the alkylene oxide monomer. That is, the amount of the unit derived from the acrylate-based monomer may be determined based on the content of the unit derived from the alkylene oxide monomer, and when expressed as a weight ratio, the unit derived from the acrylate-based monomer and the alkylene oxide The unit derived from the monomer may be included in a weight ratio of 0.001:1 to 0.2:1, specifically 0.01 to 0.1.

상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위는 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위의 주쇄 및 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위의 사이에 위치하여 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 주쇄 및 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지 사이의 연결을 위한 매개체로서의 역할을 하는 것이므로, 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위 100 중량부에 대해 상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위가 0.1 중량부 이상일 경우, 상기 연결을 위한 매개체로서의 역할을 하기에 적절한 함량을 가질 수 있고, 20 중량부 이하일 경우, 상기 연결을 위한 매개체로서 참여하지 않는 상기 아크릴레이트계 단량체의 양이 많아져 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차전지의 전기화학적 특성이 급격히 나빠지는 문제를 방지할 수 있다.The unit derived from the acrylate-based monomer is located between the main chain of the unit derived from the nitrile-based monomer and the unit derived from the alkylene oxide monomer, and the main chain formed by the unit derived from the nitrile-based monomer and the alkylene Since the unit derived from the oxide monomer serves as a mediator for the connection between the branches formed, when the unit derived from the acrylate-based monomer is 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the unit derived from the alkylene oxide monomer , It may have an appropriate content to serve as a medium for the connection, and if it is less than 20 parts by weight, the amount of the acrylate-based monomer that does not participate as a medium for the connection increases, and the positive electrode and lithium secondary containing the same It is possible to prevent the problem of rapidly deteriorating the electrochemical properties of the battery.

상기 공중합체 바인더에 있어서, 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 주쇄는 3,000 내지 50,000의 중량평균분자량을 가질 수 있고, 구체적으로 5,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 주쇄가 3,000 이상의 중량평균분자량을 가질 경우, 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위가 적절히 상기 공중합체 바인더의 주쇄를 이룰 수 있고, 50,000 이하의 중량평균분자량을 가질 경우, 제조되는 공중합체 바인더의 중량평균분자량이 지나치게 커지게 되는 문제를 방지할 수 있다. In the copolymer binder, the main chain formed by the unit derived from the nitrile-based monomer may have a weight average molecular weight of 3,000 to 50,000, and specifically may have a weight average molecular weight of 5,000 to 20,000. When the main chain formed by the unit derived from the nitrile-based monomer has a weight average molecular weight of 3,000 or more, the unit derived from the nitrile-based monomer can properly form the main chain of the copolymer binder and have a weight average molecular weight of 50,000 or less. In this case, it is possible to prevent the problem that the weight average molecular weight of the prepared copolymer binder becomes too large.

상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지는 500 내지 15,000의 중량평균분자량을 가질 수 있고, 구체적으로 1,000 내지 8,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지가 500 이상의 중량평균분자량을 가질 경우, 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지가 적절히 상기 공중합체 바인더의 주쇄에 연결되어 가지 형태를 이룰 수 있고, 15,000 이하의 중량평균분자량을 가질 경우, 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지의 사슬 길이가 적절하여 제조된 공중합체의 물성이 양극 슬러리에 사용되는 공중합체 바인더로서 적합하다. 한편, 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위가 이루는 가지가 15,000을 초과하는 중량평균분자량을 가질 경우 사슬 길이가 지나치게 길어져 제조된 공중합체를 포함하는 양극 슬러리를 제조한 후, 상기 양극 슬러리를 이용하여 양극을 제조했을 때, 양극의 표면에 균열이 발생할 수 있다. The branch formed by the unit derived from the alkylene oxide-based monomer may have a weight average molecular weight of 500 to 15,000, and specifically may have a weight average molecular weight of 1,000 to 8,000. When the branch formed by the unit derived from the alkylene oxide-based monomer has a weight average molecular weight of 500 or more, the branch formed by the unit derived from the alkylene oxide-based monomer is appropriately connected to the main chain of the copolymer binder to form a branch. If it has a weight average molecular weight of 15,000 or less, the chain length of the branch formed by the unit derived from the alkylene oxide-based monomer is appropriate, and the physical properties of the prepared copolymer are suitable as a copolymer binder used in the positive electrode slurry. Do. On the other hand, when the branch formed by the unit derived from the alkylene oxide-based monomer has a weight average molecular weight of more than 15,000, the chain length is too long to prepare a positive electrode slurry containing the prepared copolymer, and then use the positive electrode slurry. Thus, when the positive electrode is manufactured, cracks may occur on the surface of the positive electrode.

한편, 상기 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위는 분자 구조에 하나 이상의 불소 치환기가 존재하는 단량체로부터 유도되는 단위를 의미하며, 상기 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위는 상기 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하, 구체적으로 0 중량% 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. Meanwhile, a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule refers to a unit derived from a monomer having one or more fluorine substituents in the molecular structure, and a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule is the copolymer It may be included in an amount of 5 wt% or less, specifically 0 wt% to 5 wt% based on the total weight of the binder.

상기 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위가 상기 공중합체 바인더에 포함될 경우, 공기 중의 수분과 리튬 전이금속 산화물에 포함된 니켈이 반응하여 생성하는 하이드록시기가 상기 불소와 반응하여 상기 공중합체 바인더의 겔화를 일으키게 되므로, 상기 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위는 상기 상기 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 일정 함량 이하로의 제어가 필요하며, 따라서 5 중량% 이하로 제어될 필요가 있다. When a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule is included in the copolymer binder, a hydroxyl group produced by reacting moisture in the air with nickel contained in the lithium transition metal oxide reacts with the fluorine, and the copolymer binder Since the gelation of is caused, the unit derived from the monomer containing fluorine in the molecule needs to be controlled to a certain content or less with respect to the total weight of the copolymer binder, and therefore, it needs to be controlled to 5% by weight or less.

상기 분자 내에 불소를 포함하는 단량체의 예로서는 1,1-디플루오로에틸렌(1,1-difluoroethylene), 1-2-디플루오로에틸렌, 플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 들 수 있다. Examples of monomers containing fluorine in the molecule include 1,1-difluoroethylene, 1-2-difluoroethylene, fluoroethylene, hexafluoropropylene, and tetrafluoroethylene. One or more selected from the group may be mentioned.

상기 공중합체 바인더는 100,000 내지 2,000,000의 중량평균분자량을 가질 수 있고, 구체적으로 400,000 내지 1,500,000, 더욱 구체적으로 400,000 내지 1,400,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. The copolymer binder may have a weight average molecular weight of 100,000 to 2,000,000, specifically 400,000 to 1,500,000, and more specifically 400,000 to 1,400,000.

상기 바인더가 100,000 내지 2,000,000의 중량평균분자량을 가질 경우, 중량평균분자량이 지나치게 작을 경우에 발생할 수 있는 접착력 감소의 문제가 없는 한편, 중량평균분자량이 지나치게 클 경우에 발생할 수 있는 양극 슬러리 제조시 바인더의 용해가 원활하지 않거나, 양극 슬러리의 상 안정성이 감소하는 등의 문제를 방지할 수 있다.When the binder has a weight average molecular weight of 100,000 to 2,000,000, there is no problem of decrease in adhesion that may occur when the weight average molecular weight is too small, while the binder in manufacturing a positive electrode slurry that may occur when the weight average molecular weight is too large. Problems such as poor dissolution or decreased phase stability of the positive electrode slurry can be prevented.

상기 공중합체 바인더의 제조방법은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 현탁 중합법, 유화 중합법, 또는 시드 중합법 등에 따라 제조될 수 있다.The method for preparing the copolymer binder is not particularly limited, but may be prepared according to, for example, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, or a seed polymerization method.

상기 공중합체 바인더는 상기 니트릴계 단량체, 알킬렌옥사이드계 단량체 및 아크릴레이트계 단량체를 포함하고, 필요에 따라 중합개시제, 가교제, 버퍼, 분자량 조절제, 및 유화제 등의 기타의 성분들을 하나 이상 포함하는 바인더 조성물을 중합시켜 제조될 수 있으며, 다르게는 상기 니트릴계 단량체 및 아크릴레이트계 단량체가 말단에 결합된 알킬렌옥사이드계 매크로머를 포함하고, 필요에 따라 중합개시제, 가교제, 버퍼, 분자량 조절제, 및 유화제 등의 기타의 성분들을 하나 이상 포함하는 바인더 조성물을 중합시켜 제조될 수 있다. The copolymer binder includes the nitrile-based monomer, an alkylene oxide-based monomer, and an acrylate-based monomer, and if necessary, a binder containing one or more other components such as a polymerization initiator, a crosslinking agent, a buffer, a molecular weight control agent, and an emulsifier. It may be prepared by polymerizing the composition, alternatively, the nitrile-based monomer and the acrylate-based monomer include an alkylene oxide-based macromer bonded to the terminal, and if necessary, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a buffer, a molecular weight control agent, and an emulsifier It may be prepared by polymerizing a binder composition including one or more other components such as.

중합 온도 및 중합 시간은 중합 방법 중합 개시제의 종류 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며, 예컨대 중합 온도는 50 내지 300℃ 일 수 있고, 중합 시간은 1 내지 20 시간일 수 있지만, 특별히 제한되지 않는다. The polymerization temperature and the polymerization time may be appropriately determined depending on the type of polymerization method polymerization initiator, and the like. For example, the polymerization temperature may be 50 to 300°C, and the polymerization time may be 1 to 20 hours, but are not particularly limited.

상기 중합 개시제로는 무기 또는 유기 과산화물이 사용될 수 있으며, 예컨대 포타슘 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트 등을 포함하는 수용성 개시제, 또는 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 등을 포함하는 유용성 개시제를 들 수 있다. 한편, 상기 중합개시제의 개시 반응을 촉진시키기 위해 활성화제가 함께 사용될 수 있으며, 상기 활성화제로는 소듐 포름알데히드 설폭실레이트, 소듐 에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철 및 덱스트로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. The polymerization initiator may be an inorganic or organic peroxide, for example, a water-soluble initiator including potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, or oil-soluble initiators including cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, etc. I can. Meanwhile, an activator may be used together to accelerate the initiation reaction of the polymerization initiator, and the activator is selected from the group consisting of sodium formaldehyde sulfoxylate, sodium ethylenediamine tetraacetate, ferrous sulfate and dextrose. One or more can be mentioned.

상기 가교제는 상기 바인더의 가교를 촉진시키기 위해 사용될 수 있으며, 예컨대 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 디에틸아미노 프로필아민, 자일렌 디아민, 이소포론 디아민 등의 아민류, 도데실 석시닉 언하이드리드(dodecyl succinic anhydride), 프탈릭 언하이드리드 등의 산무수물, 폴리아미드 수지, 폴리설파이드 수지, 페놀수지, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트, 트리 메틸롤 프로판 트리메타크릴레이트, 트리 메틸롤 메탄 트리아크릴레이트, 글리시딜 메타 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 한편, 그라프팅제가 함께 사용될 수 있으며, 예컨대 아릴 메타크릴레이트(AMA), 트리아릴 이소시아누레이트(TAIC), 트리아릴 아민(TAA), 또는 디아릴 아민(DAA) 등을 들 수 있다. The crosslinking agent may be used to accelerate the crosslinking of the binder, for example, amines such as diethylenetriamine, triethylene tetraamine, diethylamino propylamine, xylene diamine, isophorone diamine, dodecyl succinic anhydride (dodecyl succinic anhydride), acid anhydrides such as phthalic anhydride, polyamide resin, polysulfide resin, phenol resin, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylol propane trimethacrylate, trimethylol methane triacrylate, glycidyl methacrylate Acrylate, etc. are mentioned. Meanwhile, a grafting agent may be used together, and examples thereof include aryl methacrylate (AMA), triaryl isocyanurate (TAIC), triaryl amine (TAA), or diaryl amine (DAA).

상기 버퍼로는, 예컨대 NaHCO3, NaOH, 또는 NH4OH를 들 수 있다. Examples of the buffer include NaHCO 3 , NaOH, or NH 4 OH.

상기 분자량 조절제로는, 예컨대 머캅탄류 또는 터비놀렌, 디펜텐, t-테르피엔 등의 테르핀류나 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소를 들 수 있다. Examples of the molecular weight modifier include mercaptans, terbinolene, dipentene, t-terpiene, and other halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride.

상기 유화제는 음이온성 유화제, 비이온성 유화제 또는 이들 모두일 수 있으며, 음이온성 유화제에 비이온성 유화제를 함께 사용할 경우 음이온성 유화제의 정전기적 안정화에 더하여 고분자 입자의 반데르발스 힘을 통한 콜로이드 형태의 추가적인 안정화를 제공할 수 있다. The emulsifier may be an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, or both, and when a nonionic emulsifier is used together with an anionic emulsifier, in addition to the electrostatic stabilization of the anionic emulsifier, the addition of a colloidal form through the van der Waals force of the polymer particles It can provide stabilization.

상기 음이온성 유화제로는, 예컨대 포스페이트계, 카르복실레이트계, 설페이트계, 석시네이트계, 설포석시네이트계, 설포네이트계, 또는 디설포네이트계 유화제를 들 수 있고, 특별히 제한되지 않지만 구체적으로 소디움 알킬 설페이트, 소디움 폴리옥시에틸렌 설페이트, 소디움 로릴 에테르 설페이트(Sodium lauryl ether sulfate), 소디움 폴리옥시에틸렌 로릴 에테르 설페이트, 소디움 로릴 설페이트, 소디움 알킬 설포네이트, 소디움 알킬 에테르 설포네이트, 소디움 알킬벤젠 설포네이트, 소디움 리니어 알킬벤젠 설포네이트, 소디움 알파-올레핀 설포네이트, 소디움 알코올 폴리옥시에틸렌 에테르 설포네이트, 소디움 디옥틸설포석시네이트, 소디움 퍼플루오로옥탄설포네이트, 소디움 퍼플루오로부탄설포네이트, 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트, 소디움 디옥틸 설포석시네이트, 소디움 알킬-아릴 포스페이트, 소디움 알킬 에테르 포스테이트, 또는 소디움 라우오릴 사르코시네이트를 들 수 있다. Examples of the anionic emulsifier include phosphate-based, carboxylate-based, sulfate-based, succinate-based, sulfosuccinate-based, sulfonate-based, or disulfonate-based emulsifiers, and are not particularly limited, but specifically Sodium alkyl sulfate, sodium polyoxyethylene sulfate, sodium lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium lauryl sulfate, sodium alkyl sulfonate, sodium alkyl ether sulfonate, sodium alkylbenzene sulfonate, Sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alpha-olefin sulfonate, sodium alcohol polyoxyethylene ether sulfonate, sodium dioctylsulfosuccinate, sodium perfluorooctanesulfonate, sodium perfluorobutanesulfonate, alkyldiphenyloxide Disulfonate, sodium dioctyl sulfosuccinate, sodium alkyl-aryl phosphate, sodium alkyl ether postate, or sodium lauryl sarcosinate.

상기 비이온성 유화제로는, 예컨대 에스테르형, 에테르형, 에스테르-에테르형 유화제를 들 수 있고, 특별히 제한되지 않지만 구체적으로 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜메틸에테르, 폴리옥시에틸렌모노알릴에테르, 폴리옥시에틸렌비스페놀-A 에테르, 폴리프로필렌글 리콜, 폴리옥시에틸렌네오펜틸에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌라 우릴에테르, 폴리옥시에틸올레일에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌데실에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르를 들 수 있다.Examples of the nonionic emulsifier include ester-type, ether-type, and ester-ether-type emulsifiers, and are not particularly limited, but specifically polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene glycol methyl ether, polyoxyethylene monoallyl ether, poly Oxyethylenebisphenol-A ether, polypropylene glycol, polyoxyethylene neopentyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethyloleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylenedecyl Ether and polyoxyethylene octyl ether.

상기 양극 슬러리 조성물은 상기 공중합체 바인더 이외의 보조 바인더를 추가로 포함할 수 있다. The positive electrode slurry composition may further include an auxiliary binder other than the copolymer binder.

상기 보조 바인더는 통상적으로 리튬 이차전지의 양극 활물질 슬러리의 제조에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않지만, 상기 보조 바인더가 바인더 분자 구조 내에 불소를 포함할 경우, 불소를 포함하는 바인더의 양은 상기 양극 슬러리 조성물 전체 중량을 기준으로 하여 적절한 범위 내로 조절될 필요가 있다. The auxiliary binder is not particularly limited as long as it is typically used for preparing a slurry of the positive electrode active material of a lithium secondary battery, but when the auxiliary binder contains fluorine in the binder molecular structure, the amount of the binder containing fluorine is the entire positive electrode slurry composition. It needs to be adjusted within an appropriate range based on the weight.

예컨대, 상기 보조 바인더는, 상기 공중합체 바인더 및 보조 바인더를 포함하는 바인더 혼합물 중, 바인더 분자 구조 내에 불소를 포함하는 단량체, 올리고머 또는 매크로머로부터 유도되는 단위가 상기 바인더 혼합물 총 중량을 기준으로 5 중량% 이하를 만족하도록 포함될 수 있고, 구체적으로 0 중량% 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 즉, 상기 양극 슬러리 조성물이 포함하는 바인더 전체에 있어서, 불소를 포함하는 단량체, 올리고머 또는 매크로머로부터 유도되는 단위는 상기 함량 범위 내로 조절될 수 있다. For example, the auxiliary binder, of the binder mixture including the copolymer binder and the auxiliary binder, a unit derived from a monomer, oligomer, or macromer containing fluorine in the binder molecular structure is 5 weight based on the total weight of the binder mixture It may be included to satisfy% or less, and specifically, may be included in an amount of 0% to 5% by weight. That is, in the entire binder included in the positive electrode slurry composition, a unit derived from a monomer, oligomer, or macromer containing fluorine may be adjusted within the above content range.

상기 보조 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 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, 폴리 아크릴산(poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환한 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. The auxiliary binder is polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidenefluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), It may be at least one selected from the group consisting of sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, polyacrylic acid, and polymers in which hydrogen is substituted with Li, Na, or Ca.

상기 리튬 전이금속 산화물은 리튬-니켈계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-니켈-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 구체적으로 Li1 + x(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1), Li(NidCoeMnf)O4(0<d<2, 0<e<2, 0<f<2, d+e+f=2), LigNiO2(0.5<g<1.3), LiNi1 - hMhO2(M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, 0≤h<1), LiMn2-yNiyO4(0<y<2), LiMn2-zCozO4(0<Z<2)일 수 있다.The lithium transition metal oxide may be selected from the group consisting of a lithium-nickel-based oxide, a lithium-nickel-manganese-based oxide, a lithium-nickel-cobalt-based oxide, and a lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxide, and specifically Li 1 + x (Ni a Co b Mn c )O 2 (0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, and x+a+b+c=1), Li(Ni d Co e Mn f )O 4 (0<d<2, 0<e<2, 0<f<2, d+e+f=2), Li g NiO 2 (0.5<g<1.3) , LiNi 1 - h M h O 2 (M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, 0≤h<1), LiMn 2-y Ni y O 4 (0<y<2 ), LiMn 2-z Co z O 4 (0<Z<2).

본 발명의 일례에 있어서, 상기 리튬 전이금속 산화물은 구체적으로 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다. In one example of the present invention, the lithium transition metal oxide may be specifically represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Li1+x(NiaCobMnc)O2 Li 1+x (Ni a Co b Mn c )O 2

상기 화학식 1에서, 0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1이다.In Formula 1, 0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, and x+a+b+c=1.

또한, 본 발명의 다른 일례에 있어서, 상기 화학식 1에서, 1/3≤a≤1, 0≤b≤2/3, 0≤c≤2/3, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1일 수 있다. In addition, in another example of the present invention, in Formula 1, 1/3≤a≤1, 0≤b≤2/3, 0≤c≤2/3, -0.2≤x≤0.2, and x+a It may be +b+c=1.

또한, 본 발명의 또 다른 일례에 있어서, 상기 화학식 1에서, 0.6≤a≤1, 0≤b≤0.4, 0≤c≤0.4, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1일 수 있다.Further, in another example of the present invention, in Formula 1, 0.6≤a≤1, 0≤b≤0.4, 0≤c≤0.4, -0.2≤x≤0.2, and x+a+b+c= May be 1.

상기 양극 슬러리 조성물로부터 제조되는 양극 슬러리는 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대, 양극 활물질로서 상기 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물에 용매, 상기 본 발명에 따른 공중합체 바인더, 선택적으로 도전재 및/또는 분산제를 혼합 및 교반하여 제조할 수 있다.The positive electrode slurry prepared from the positive electrode slurry composition may be prepared by a conventional method known in the art. For example, it may be prepared by mixing and stirring a solvent, a copolymer binder according to the present invention, and optionally a conductive material and/or a dispersant in the lithium transition metal oxide containing nickel as a positive electrode active material.

예를 들면, 상기 양극 슬러리 조성물은, 상기 양극 슬러리 조성물 총 중량을 기준으로 리튬 전이금속 산화물 70 내지 99 중량%, 바인더 0.1 내지 10 중량%, 및 도전재 0.01 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 양극 슬러리 조성물은 리튬 전이금속 산화물 85 중량% 내지 99.7 중량%, 바인더 0.2 중량% 내지 5 중량%, 및 도전재 0.1 중량% 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.For example, the positive electrode slurry composition may include 70 to 99% by weight of lithium transition metal oxide, 0.1 to 10% by weight of a binder, and 0.01 to 20% by weight of a conductive material based on the total weight of the positive electrode slurry composition. Specifically, the positive electrode slurry composition may include 85% to 99.7% by weight of lithium transition metal oxide, 0.2% to 5% by weight of a binder, and 0.1% to 10% by weight of a conductive material.

상기 양극 슬러리 조성물의 제조는 대기 중에서 이루어질 수 있으며, 상기 양극 슬러리 조성물은 상기 니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물이 대기 중에 포함된 수분과 반응하여 하이드록시기를 형성하면서 pH를 증가시키더라도 상기 공중합체 바인더를 포함하고, 상기 공중합체 바인더는, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하므로, 겔화가 억제되어 양극 슬러리 조성물의 점도 증가 역시 억제될 수 있다.The preparation of the positive electrode slurry composition may be performed in the atmosphere, and the positive electrode slurry composition is the copolymer binder even if the lithium transition metal oxide containing nickel reacts with moisture contained in the atmosphere to form a hydroxyl group and increases the pH. Including, the copolymer binder, since the unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule is 5% by weight or less based on the total weight of the copolymer binder, gelation is suppressed, so that an increase in viscosity of the positive electrode slurry composition is also suppressed. I can.

구체적으로, 상기 양극 슬러리 조성물은, 상기 리튬 전이금속 산화물, 공중합체 바인더, 및 도전재를 상대습도 70% 환경에서 혼합하여 양극 슬러리를 제조한 후, 상대습도 100% 환경에서 45시간 방치 후의 양극 슬러리의 점도가 혼합 초기의 양극 슬러리의 점도에 대비하여 150% 이하로 증가할 수 있고, 구체적으로 5 내지 90% 증가할 수 있으며, 더욱 구체적으로 10% 내지 90% 증가할 수 있다. 또한, 상대습도 100% 환경에서 60시간 방치 후의 양극 슬러리의 점도는 혼합 초기의 양극 슬러리의 점도에 대비하여 300% 이하로 증가할 수 있고, 구체적으로 10% 내지 195% 증가할 수 있으며, 더욱 구체적으로 20% 내지 195% 증가할 수 있다.Specifically, the positive electrode slurry composition is a positive electrode slurry after preparing a positive electrode slurry by mixing the lithium transition metal oxide, a copolymer binder, and a conductive material in an environment of 70% relative humidity, and then leaving it for 45 hours in an environment of 100% relative humidity. The viscosity of may increase to 150% or less, specifically 5 to 90%, and more specifically 10% to 90% compared to the viscosity of the positive electrode slurry at the initial stage of mixing. In addition, the viscosity of the positive electrode slurry after being left for 60 hours in an environment of 100% relative humidity may increase to 300% or less compared to the viscosity of the positive electrode slurry at the beginning of mixing, and specifically, may increase by 10% to 195%, and more specifically It can be increased by 20% to 195%.

상기 양극 슬러리 조성물은 상대습도 70% 환경에서 상기 양극 슬러리 조성물이 포함하는 각 성분을 혼합하여 양극 슬러리를 제조한 후, 상대습도 100% 환경에서 방치하였을 경우에도 양극 슬러리의 점도 증가 폭이 작아서, 이를 이용하여 양극을 구성하였을 때 양극 층이 보다 균일한 상태를 유지할 수 있으므로, 양극 용량의 감소 및 출력 감소와 같은 문제의 발생을 억제할 수 있다.The positive electrode slurry composition is prepared by mixing each component included in the positive electrode slurry composition in an environment of 70% relative humidity to prepare a positive electrode slurry, and then even when left in an environment of 100% relative humidity, the increase in viscosity of the positive electrode slurry is small. When the anode is configured by using the anode, the anode layer can maintain a more uniform state, and thus, it is possible to suppress the occurrence of problems such as a decrease in anode capacity and a decrease in output.

상기 상대습도 70% 환경 및 상대습도 100% 환경은, 통상적으로 상기 양극 슬러리 제조 과정에서 허용되는 온도라면 특정 온도에 관계없이 각각 상대습도가 70%인 환경 및 상대습도 100%인 환경이면 된다. 본 발명의 일례에 있어서, 상기 상대습도는 통상적인 상기 양극 슬러리 제조 과정에서의 온도에서 측정된 상대습도일 수 있고, 상기 온도는 상온, 구체적으로 25℃일 수 있다.The environment with a relative humidity of 70% and an environment with a relative humidity of 100% may be an environment with a relative humidity of 70% and an environment with a relative humidity of 100%, respectively, regardless of a specific temperature, as long as the temperature is generally allowed in the positive electrode slurry manufacturing process. In one example of the present invention, the relative humidity may be a relative humidity measured at a temperature in a conventional manufacturing process of the positive electrode slurry, and the temperature may be room temperature, specifically 25°C.

상기 양극 슬러리 조성물을 금속 재료의 집전체에 도포(코팅)하고 압축한 뒤 건조하여 리튬 이차전지용 양극을 제조할 수 있으며, 상기 양극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다.The positive electrode slurry composition may be coated (coated) on a current collector of a metal material, compressed, and dried to prepare a positive electrode for a lithium secondary battery, and the positive electrode may be manufactured by a conventional method known in the art.

따라서, 본 발명은 양극 집전체 및 상기 양극 슬러리 조성물을 포함하고, 상기 양극 집전체의 일면 또는 양면에 상기 양극 슬러리 조성물이 도포되어 있는 리튬 이차전지용 양극을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a positive electrode for a lithium secondary battery comprising a positive electrode current collector and the positive electrode slurry composition, and wherein the positive electrode slurry composition is coated on one or both surfaces of the positive electrode current collector.

상기 리튬 이차전지는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 것일 수 있다.The lithium secondary battery may include a negative electrode and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.

상기 금속 재료의 집전체는 전도성이 높은 금속으로서, 상기 양극 활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용 가능하며, 3 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다. The current collector of the metallic material is a metal with high conductivity, and is a metal that can be easily adhered to the slurry of the positive electrode active material, and is particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes to the battery in the voltage range of the battery. It is not, for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used. In addition, it is possible to increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface of the current collector. The current collector can be used in various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam, nonwoven fabric, etc., and may have a thickness of 3 to 500 μm.

상기 양극 슬러리를 형성하기 위한 용매로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등이 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 양극 활물질, 바인더, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.As a solvent for forming the positive electrode slurry, there are organic solvents such as NMP (N-methyl pyrrolidone), DMF (dimethyl formamide), acetone, dimethyl acetamide, or water, and these solvents may be used alone or in two types. The above can be mixed and used. The amount of the solvent is sufficient as long as it can dissolve and disperse the positive electrode active material, the binder, and the conductive material in consideration of the coating thickness and production yield of the slurry.

상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 상기 도전재는 양극 슬러리 전체 중량에 대해 1 중량% 내지 20 중량%의 양으로 사용될 수 있다. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as acetylene black, Ketjen black, channel black, Parnes black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Conductive tubes such as carbon nanotubes; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used. The conductive material may be used in an amount of 1% to 20% by weight based on the total weight of the positive electrode slurry.

상기 분산제는 수계 분산제 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 분산제를 사용할 수 있다. The dispersant may be an aqueous dispersant or an organic dispersant such as N-methyl-2-pyrrolidone.

상기 음극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조될 수 있으며, 예컨대 상기 음극 활물질 및 전술한 바인더, 및 도전재 등의 첨가제들을 혼합 및 교반하여 음극 활물질 슬러리를 제조한 후, 이를 음극 집전체에 도포하고 건조한 후 압축하여 제조할 수 있다.The negative electrode may be manufactured by a conventional method known in the art. For example, the negative electrode active material, the above-described binder, and additives such as a conductive material are mixed and stirred to prepare a negative electrode active material slurry, which is then added to the negative electrode current collector. It can be prepared by applying, drying and compressing.

상기 음극을 형성하기 위한 용매로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등이 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 음극 활물질, 바인더, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.As a solvent for forming the negative electrode, there are organic solvents such as NMP (N-methyl pyrrolidone), DMF (dimethyl formamide), acetone, dimethyl acetamide, or water, and these solvents may be used alone or in two or more Can be used by mixing. The amount of the solvent is sufficient as long as it can dissolve and disperse the negative electrode active material, the binder, and the conductive material in consideration of the coating thickness and production yield of the slurry.

상기 바인더는 음극 활물질용 슬러리 전체 중량 중에 10 중량% 이하로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 바인더의 함량이 0.1 중량% 미만이면 바인더의 사용에 따른 효과가 미미하여 바람직하지 않고, 10 중량%를 초과하면 바인더의 함량 증가에 따른 활물질의 상대적인 함량 감소로 인해 체적당 용량이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다.The binder may be included in an amount of 10% by weight or less with respect to the total weight of the slurry for an anode active material, and specifically in an amount of 0.1% to 10% by weight. If the content of the binder is less than 0.1% by weight, the effect of the use of the binder is not preferable, and if it exceeds 10% by weight, the capacity per volume may decrease due to a decrease in the relative content of the active material due to an increase in the content of the binder. Not desirable.

상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 도전재의 예로서는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 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; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등을 들 수 있다. 상기 도전재는 음극 활물질용 슬러리 전체 중량에 대해 1 중량% 내지 9 중량%의 양으로 사용될 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples of the conductive material include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Alternatively, conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used. The conductive material may be used in an amount of 1% to 9% by weight based on the total weight of the slurry for the negative electrode active material.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 음극에 사용되는 음극 집전체는 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다. 상기 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 구리, 금, 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. 또한, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector used for the negative electrode according to an embodiment of the present invention may have a thickness of 3 μm to 500 μm. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes to the battery, for example, copper, gold, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper, or stainless steel. Surface treatment with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, by forming fine irregularities on the surface, the bonding strength of the negative electrode active material may be strengthened, and may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.

상기 활물질 슬러리에는 필요에 따라 점도 조절제 및/또는 충진제가 포함될 수 있다.The active material slurry may include a viscosity modifier and/or a filler, if necessary.

상기 점도 조절제는 카르복시메틸셀룰로우즈, 또는 폴리아크릴산 등일 수 있으며, 첨가에 의해 상기 활물질 슬러리의 제조와 상기 전극 집전체 상의 도포 공정이 용이하도록 활물질 슬러리의 점도가 조절될 수 있다. The viscosity modifier may be carboxymethylcellulose, polyacrylic acid, or the like, and the viscosity of the active material slurry may be adjusted to facilitate the preparation of the active material slurry and the application process on the electrode current collector by addition.

상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 보조성분으로서, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체, 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질일 수 있다. The filler is an auxiliary component that suppresses the expansion of the electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes to the battery. For example, olefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, glass fiber, carbon fiber, etc. It may be a fibrous material.

한편, 세퍼레이터로는 종래에 세퍼레이터로 사용된 통상적인 다공성 고분자 필름, 예컨대 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예컨대 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the separator is a conventional porous polymer film used as a separator in the past, such as polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer, and ethylene-methacrylate copolymer. The porous polymer film prepared with may be used alone or by stacking them, or a conventional porous nonwoven fabric, such as a nonwoven fabric made of a high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc., may be used, but is not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 전해질로서 포함될 수 있는 리튬염은 리튬 이차전지용 전해질에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예컨대 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. A lithium salt which can be included as an electrolyte used in the present invention can be used without limitation, those which are commonly used in a lithium secondary battery electrolyte, for example the lithium salt of the anion is F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 - , BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - , SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N -It may be any one selected from the group consisting of.

본 발명에서 사용되는 전해액에 있어서, 전해액에 포함되는 유기 용매로는 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 대표적으로 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디메틸 설퍼옥사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 비닐렌 카보네이트, 설포란, 감마-부티로락톤, 프로필렌 설파이트 및 테트라하이드로푸란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 카보네이트계 유기용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.In the electrolytic solution used in the present invention, the organic solvent contained in the electrolytic solution may be used without limitation, typically used in the electrolytic solution for secondary batteries, and typically propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC). ), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethyl sulfur oxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane , Vinylene carbonate, sulfolane, gamma-butyrolactone, any one selected from the group consisting of propylene sulfite and tetrahydrofuran, or a mixture of two or more of them may be typically used. Specifically, among the carbonate-based organic solvents, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates, are highly viscous organic solvents and can be preferably used because they dissociate lithium salts in the electrolyte well due to their high dielectric constant. When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate such as ethyl carbonate is mixed and used in an appropriate ratio, an electrolyte solution having a high electrical conductivity can be prepared, and thus it can be more preferably used.

선택적으로, 본 발명에 따라 저장되는 전해액은 통상의 전해액에 포함되는 과충전 방지제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.Optionally, the electrolyte stored according to the present invention may further include an additive such as an overcharge preventing agent included in a conventional electrolyte.

본 발명의 리튬 이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치 (pouch)형 또는 코인 (coin)형 등이 될 수 있다.The appearance of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, but it may be a cylindrical shape using a can, a square shape, a pouch type, or a coin type.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀들을 포함하는 중대형 전지모듈에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be used not only as a battery cell used as a power source for a small device, but also can be preferably used as a unit cell in a medium or large battery module including a plurality of battery cells.

실시예Example

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples and experimental examples will be described in more detail in order to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited by these examples and experimental examples. The embodiments according to the present invention may be modified in various 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 completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

제조예 Manufacturing example

아크릴로니트릴 단량체 100 g 및 아크릴레이트 말단을 가지는 에틸렌옥사이드 매크로머(중량평균분자량 1,600) 16 g을 준비하여 AIBN(아조비스이소부티로니트릴, azobisisobutyronitrile) 중합개시제와 DMF 용매 하의 반응기에 넣고, 반응을 개시한 후 65를 유지하면서 30시간 동안 충분히 반응시켜 중량평균분자량 1,000,000의 공중합체 바인더를 제조하였다. 100 g of an acrylonitrile monomer and 16 g of an ethylene oxide macromer (weight average molecular weight of 1,600) having an acrylate terminal were prepared and placed in a reactor under an AIBN (azobisisobutyronitrile) polymerization initiator and a DMF solvent, and the reaction was carried out. After the initiation, 65 was maintained and reacted sufficiently for 30 hours to prepare a copolymer binder having a weight average molecular weight of 1,000,000.

실시예 1Example 1

상대습도 70%의 분위기에서, 양극 활물질로서 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 97 g, 도전재로서 아세틸렌 블랙 1 g, 바인더로서 상기 제조예 1에서 제조된 공중합체 바인더 2 g을 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조하였다. In an atmosphere of 70% relative humidity, Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 as a positive electrode active material 97 g, 1 g of acetylene black as a conductive material, and 2 g of the copolymer binder prepared in Preparation Example 1 as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to prepare a positive electrode slurry.

비교예 1Comparative Example 1

상대습도 70%의 분위기에서, 양극 활물질로서 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 97 g, 도전재로서 아세틸렌 블랙 1 g, 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 2 g을 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조하였다. In an atmosphere of 70% relative humidity, Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 as a positive electrode active material 97 g, 1 g of acetylene black as a conductive material, and 2 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to prepare a positive electrode slurry.

비교예 2Comparative Example 2

이슬점 온도 -60℃의 드라이 룸(dry room)에서, 양극 활물질로서 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 97 g, 도전재로서 아세틸렌 블랙 1 g, 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 2 g을 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조하였다. In a dry room with a dew point temperature of -60°C, 97 g of Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 as a positive electrode active material, 1 g of acetylene black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVDF) 2 as a binder g was added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to prepare a positive electrode slurry.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 제조된 양극 슬러리를 상대습도 100%의 환경에서 12시간 방치 후 두께가 20㎛ 정도의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막에 도포하고, 건조하여 양극을 제조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다.After leaving the positive electrode slurry prepared in Example 1 for 12 hours in an environment of 100% relative humidity, it was applied to an aluminum (Al) thin film that is a positive electrode current collector having a thickness of about 20 μm, dried to prepare a positive electrode, and then roll pressed. (roll press) was performed to prepare a positive electrode.

또한, 음극 활물질로 탄소 분말, 바인더로 PVDF, 도전재로 카본 블랙(carbon black)을 각각 96 중량%, 3 중량% 및 1 중량%로 하여 용매인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 상기 음극 혼합물 슬러리를 두께가 10㎛의 음극 집전체인 구리(Cu) 박막에 도포하고, 건조하여 음극을 제조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다.In addition, carbon powder as an anode active material, PVDF as a binder, and carbon black as a conductive material were added in 96% by weight, 3% by weight, and 1% by weight, respectively, to NMP as a solvent to prepare a negative electrode mixture slurry. The negative electrode mixture slurry was coated on a copper (Cu) thin film of a negative electrode current collector having a thickness of 10 μm, dried to prepare a negative electrode, and then roll pressed to prepare a negative electrode.

이와 같이 제조된 양극과 음극을 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 (PP/PE/PP) 3층으로 이루어진 분리막과 함께 통상적인 방법으로 폴리머형 전지 제작 후, EC(에틸렌 카보네이트):DEC(디에틸 카보네이트):EMC(에틸 메틸 카보네이트) = 4:3:3(체적비) 혼합 용매를 사용하여 LiPF6 전해질을 1 M의 농도로 용해시켜 제조한 비수성 전해액을 주액하여 리튬 이차전지를 제조하였다.The positive and negative electrodes thus prepared were prepared with a separator consisting of three layers of polypropylene/polyethylene/polypropylene (PP/PE/PP) and a polymer-type battery was produced by a conventional method, and then EC (ethylene carbonate): DEC (diethyl carbonate). ):EMC (ethyl methyl carbonate) = 4:3:3 (volume ratio) A lithium secondary battery was prepared by injecting a non-aqueous electrolyte prepared by dissolving a LiPF 6 electrolyte at a concentration of 1 M using a mixed solvent.

비교예 3Comparative Example 3

비교예 1에서 제조된 양극 슬러리를 상대습도 100%의 환경에서 12시간 방치 후, 상기 실시예 2에 기재된 양극 제조방법에 따라 양극의 제조를 시도하였으나, 양극 슬러리의 겔화에 따라 양극 집전체에 도포가 원활히 이루어지지 않아, 양극의 제조에 실패하였다.After leaving the positive electrode slurry prepared in Comparative Example 1 for 12 hours in an environment of 100% relative humidity, an attempt was made to prepare a positive electrode according to the positive electrode manufacturing method described in Example 2, but it was applied to the positive electrode current collector due to the gelation of the positive electrode slurry. Was not made smoothly, and the production of the positive electrode failed.

비교예 4Comparative Example 4

상기 실시예 2에서 양극 슬러리로서 상기 실시예 1에서 제조된 양극 슬러리를 대신하여 비교예 2에서 제조된 양극 슬러리를 사용하되, 상대습도 100%의 환경에 방치하는 과정 없이 양극 슬러리의 제조 직후 양극 제조를 진행한 것을 제외하고는, 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. As the positive electrode slurry in Example 2, the positive electrode slurry prepared in Comparative Example 2 was used in place of the positive electrode slurry prepared in Example 1, but the positive electrode was prepared immediately after preparation of the positive electrode slurry without leaving it in an environment of 100% relative humidity. Except for proceeding, a lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 2.

실험예 1 : 양극 슬러리의 경시적 점도변화 측정Experimental Example 1: Measurement of viscosity change over time of positive electrode slurry

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 양극 슬러리의 점도를 양극 슬러리의 제조 초기, 상대습도 100%의 환경에서 45시간 방치 후, 및 상대습도 100%의 환경에서 60시간 방치 후에 각각 측정[B형 점도계(브룩필드사제), 상온, 12 rpm]하여 하기 표 1에 나타내었다. The viscosity of the positive electrode slurry prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was measured at the beginning of the preparation of the positive electrode slurry, after standing for 45 hours in an environment of 100% relative humidity, and after standing for 60 hours in an environment of 100% relative humidity [B Type viscometer (manufactured by Brookfield Corporation), room temperature, 12 rpm] and shown in Table 1 below.

초기 점도Initial viscosity 45시간 경과45 hours elapsed 60시간 경과60 hours elapsed 실시예 1Example 1 2,000 cP2,000 cP 3,800 cP3,800 cP 5,900 cP5,900 cP 비교예 1Comparative Example 1 5,500 cP5,500 cP 55,000 cP55,000 cP 측정 불가Not measurable

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 양극 슬러리는 45시간 경과 후 3,800 cP, 60 시간 경과 후 5,900 cP를 나타내었으므로, 습기가 있는 환경에서도 급격한 점도 증가나 겔화 문제가 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1 above, since the positive electrode slurry of Example 1 exhibited 3,800 cP after 45 hours and 5,900 cP after 60 hours, it was confirmed that a sudden increase in viscosity or gelation problem did not occur even in a humid environment. Could.

반면, 비교예 1의 양극 슬러리는 45시간 경과 후, 그 점도가 55,000 cP에 달하였는데, 양극 슬러리의 점도가 10,000 cP 이상이면 제조되는 양극의 균일성 등이 떨어지는 문제가 있고, 20,000 cP 이상이면 전극 제조를 위한 양극 슬러리의 코팅이 불가능하다는 점을 고려할 때, 비교예 1의 양극 슬러리는 45시간 경과 후에는 겔화로 인해 양극의 제조에 사용되기 곤란함을 알 수 있었다.On the other hand, the positive electrode slurry of Comparative Example 1 had a viscosity of 55,000 cP after 45 hours. If the viscosity of the positive electrode slurry is 10,000 cP or more, there is a problem that the uniformity of the prepared positive electrode is deteriorated. Considering that coating of the positive electrode slurry for production was impossible, it was found that the positive electrode slurry of Comparative Example 1 was difficult to be used for manufacturing the positive electrode due to gelation after 45 hours.

따라서, PVDF를 바인더로서 사용한 비교예 1의 양극 슬러리는 제조 직후, 양극 제조에 사용하지 않을 경우에는 습도의 제어가 필수적이며, 그렇지 않을 경우에는 양극 슬러리로서의 기능을 잃어버리는 것으로 확인되었다.Therefore, it was confirmed that the positive electrode slurry of Comparative Example 1 in which PVDF was used as a binder was required to control humidity immediately after preparation, when not used for positive electrode production, and otherwise lost its function as a positive electrode slurry.

실험예 2 : 방전용량 측정Experimental Example 2: Measurement of discharge capacity

상기 실시예 2 및 비교예 4에서 제조된 리튬 이차전지 각각에 대하여 우선 충방전 전류 밀도를 0.2 C로 하고, 충전 종지 전압을 4.2V(Li/Li+), 방전 종지 전압을 3 V(Li/Li+)로 한 충방전 시험을 2회 시행하였다. 뒤이어, 충전 전류 밀도를 0.2 C, 방전 전류 밀도를 0.4 C로 하여 방전 용량을 측정한 뒤 두번 째 방전용량으로 나누어 용량비를 구한 다음 0.4 C 방전 용량 (%)으로 간주 하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.For each of the lithium secondary batteries prepared in Example 2 and Comparative Example 4, first, the charge/discharge current density was set to 0.2 C, the charge end voltage was 4.2 V (Li/Li + ), and the discharge end voltage was 3 V (Li/ The charge/discharge test was performed twice with Li + ). Subsequently, the discharge capacity was measured with the charging current density as 0.2 C and the discharge current density as 0.4 C, and then the capacity ratio was calculated by dividing by the second discharge capacity, and then regarded as 0.4 C discharge capacity (%). The results are shown in Table 2 below.

한편, 방전 전류 밀도를 0.8 C 및 1.2 C로 각각 달리한 것을 제외하고는 상기 방법과 같이 0.8 C 방전 용량 및 1.2 C 방전 용량을 구하여 하기 표 2에 함께 나타내었다.Meanwhile, 0.8 C discharge capacity and 1.2 C discharge capacity were obtained as described above, except that the discharge current density was changed to 0.8 C and 1.2 C, respectively, and are shown in Table 2 below.

0.4 C
방전 용량(%)
0.4 C
Discharge capacity (%)
0.8 C
방전 용량(%)
0.8 C
Discharge capacity (%)
1.2 C
방전 용량(%)
1.2 C
Discharge capacity (%)
실시예 2Example 2 100100 9494 9090 비교예 3Comparative Example 3 양극 제조 실패Anode manufacturing failure 양극 제조 실패Anode manufacturing failure 양극 제조 실패Anode manufacturing failure 비교예 4Comparative Example 4 100100 9595 9292

실시예 2의 리튬 이차전지는 상대습도 70%의 분위기에서 제조된 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 양극 활물질을 포함하는 실시예 1에서 제조된 양극 슬러리를 상대습도 100%의 환경에서 12시간 방치한 후, 이를 이용하여 제조한 양극을 포함함에도 불구하고, 습기가 배제된 환경에서 제조된 비교예 2의 양극 슬러리를 이용하여 제조한 양극을 포함하는 비교예 4의 리튬 이차전지와 동등한 정도의 방전 용량을 나타내었다. In the lithium secondary battery of Example 2, the positive electrode slurry prepared in Example 1 containing the Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 positive electrode active material prepared in an atmosphere of 70% relative humidity was used in an environment of 100% relative humidity. After being allowed to stand for a period of time, despite including the positive electrode manufactured using this, a degree equivalent to that of the lithium secondary battery of Comparative Example 4 including the positive electrode manufactured using the positive electrode slurry of Comparative Example 2 manufactured in an environment in which moisture was excluded Shows the discharge capacity of.

반면, 실시예 1과 마찬가지로 상대습도 70%의 분위기에서 제조된 비교예 1에서 제조된 양극 슬러리를 실시예 2와 동일하게 상대습도 100%의 환경에서 12시간 방치하였을 경우, 양극 슬러리의 겔화가 심각하게 발생되어 이를 이용한 양극의 제조가 불가하였다. On the other hand, as in Example 1, when the positive electrode slurry prepared in Comparative Example 1 prepared in an atmosphere of 70% relative humidity was left for 12 hours in an environment of 100% relative humidity as in Example 2, the gelation of the positive electrode slurry was severe. As it occurred, it was impossible to manufacture a positive electrode using this.

이와 같이, 실시예 1의 양극 슬러리는 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하므로, 니켈이 함유된 양극 활물질인 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2를 포함하는 양극 슬러리의 제조시 수분이 존재하는 환경임에도 불구하고 양극 슬러리의 겔화가 발생되지 않았을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 제조된 양극을 포함하는 리튬 이차전지 역시 그 전기 화학적 성능이 저하되지 않았음을 확인할 수 있었다. As described above, the positive electrode slurry of Example 1 contains a copolymer binder including a unit derived from a nitrile-based monomer, a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and a unit derived from an acrylate-based monomer, and thus contains nickel. When preparing a positive electrode slurry containing Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 , which is a positive electrode active material, gelation of the positive electrode slurry did not occur despite the presence of moisture, and a positive electrode manufactured using the same was included. It was also confirmed that the electrochemical performance of the lithium secondary battery did not deteriorate.

Claims (15)

니켈을 포함하는 리튬 전이금속 산화물; 및
(i) 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위, (ii) 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 포함하는 공중합체 바인더를 포함하고,
상기 공중합체 바인더는, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체부터 유도되는 단위를 공중합체 바인더 총 중량에 대하여 5 중량% 이하로 포함하며, 상기 니트릴계 단량체로부터 유도되는 단위 및 상기 알킬렌옥사이드계 단량체로부터 유도되는 단위를 1:1 내지 10:1의 중량비로 포함하는 것인 양극 슬러리 조성물.
Lithium transition metal oxide including nickel; And
(i) a unit derived from a nitrile-based monomer, (ii) a unit derived from an alkylene oxide-based monomer, and (iii) a copolymer binder containing a unit derived from an acrylate-based monomer,
The copolymer binder contains 5% by weight or less of a unit derived from a monomer containing fluorine in the molecule, based on the total weight of the copolymer binder, and is derived from a unit derived from the nitrile-based monomer and the alkylene oxide-based monomer. The positive electrode slurry composition containing the unit in a weight ratio of 1:1 to 10:1.
제 1 항에 있어서,
상기 니트릴계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 알릴 시아나이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The nitrile-based monomer is at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, and allyl cyanide, the positive electrode slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 알킬렌옥사이드계 단량체는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, 에피클로로히드린, 및 테트라히드로푸란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The alkylene oxide-based monomer is at least one selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and tetrahydrofuran, a positive electrode slurry composition.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 단량체는 메타아크릴옥시 에틸에틸렌우레아, β-카르복시에틸아크릴레이트, 알리파틱 모노아크릴레이트, 디프로필렌 디아크릴레이트, 디트리메틸로프로판 테트라아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 디펜타에리트리올 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리올 트리아크릴레이트, 펜타에리트리올 테트라아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 세릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 라우릴 메타 아크릴레이트, 세틸 메타 아크릴레이트 및 스테아릴 메타 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The acrylate monomers are methacryloxy ethylethylene urea, β-carboxyethyl acrylate, aliphatic monoacrylate, dipropylene diacrylate, ditrimethyllopropane tetraacrylate, hydroxyethyl acrylate, dipentaerythrate All hexaacrylate, pentaerytriol triacrylate, pentaerytriol tetraacrylate, lauryl acrylate, seryl acrylate, stearyl acrylate, lauryl methacrylate, cetyl methacrylate and stearyl methacrylic At least one selected from the group consisting of a rate, the positive electrode slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 공중합체 바인더는 상기 아크릴레이트계 단량체로부터 유도되는 단위를 상기 알킬렌 옥사이드 단량체로부터 유도되는 단위 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함하는, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The copolymer binder comprises 0.1 to 20 parts by weight of a unit derived from the acrylate-based monomer based on 100 parts by weight of a unit derived from the alkylene oxide monomer.
제 1 항에 있어서,
상기 바인더는 100,000 내지 1,000,000의 중량평균분자량을 가지는, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The binder has a weight average molecular weight of 100,000 to 1,000,000, the positive electrode slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 양극 슬러리 조성물은 상기 공중합체 바인더 이외의 보조 바인더를 추가로 포함하고,
상기 공중합체 바인더 및 보조 바인더의 혼합물은, 분자 내에 불소를 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 상기 바인더 혼합물 총 중량을 기준으로 5 중량% 이하로 포함하는, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The positive electrode slurry composition further comprises an auxiliary binder other than the copolymer binder,
The mixture of the copolymer binder and the auxiliary binder comprises 5% by weight or less of a unit derived from a monomer containing fluorine in a molecule based on the total weight of the binder mixture.
제 8 항에 있어서,
상기 보조 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 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, 폴리 아크릴산(poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환한 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 8,
The auxiliary binder is polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidenefluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), Sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, polyacrylic acid (poly acrylic acid), and at least one selected from the group consisting of polymers in which hydrogen is substituted with Li, Na or Ca, etc., positive electrode slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 리튬 전이금속 산화물은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물인, 양극 슬러리 조성물:
[화학식 1]
Li1 + x(NiaCobMnc)O2
상기 화학식 1에서, 0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1이다.
The method of claim 1,
The lithium transition metal oxide is a compound represented by the following formula (1), a positive electrode slurry composition:
[Formula 1]
Li 1 + x (Ni a Co b Mn c )O 2
In Formula 1, 0<a<1, 0≤b<1, 0≤c<1, -0.2≤x≤0.2, and x+a+b+c=1.
제 10 항에 있어서,
상기 화학식 1에서, 1/3≤a≤1, 0≤b≤2/3, 0≤c≤2/3, -0.2≤x≤0.2, 및 x+a+b+c=1인, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 10,
In Formula 1, 1/3≤a≤1, 0≤b≤2/3, 0≤c≤2/3, -0.2≤x≤0.2, and x+a+b+c=1, a positive electrode slurry Composition.
제 1 항에 있어서,
상기 양극 슬러리 조성물은 도전재를 추가로 포함하고,
상기 양극 슬러리 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 리튬 전이금속 산화물을 85 중량% 내지 99.7 중량%, 상기 바인더를 0.2 중량% 내지 5 중량%, 및 상기 도전재를 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함하는, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The positive electrode slurry composition further comprises a conductive material,
Based on the total weight of the positive electrode slurry composition, including 85% to 99.7% by weight of the lithium transition metal oxide, 0.2% to 5% by weight of the binder, and 0.1% to 10% by weight of the conductive material , Positive electrode slurry composition.
제 12 항에 있어서,
상기 양극 슬러리 조성물은, 상기 양극 슬러리 조성물이 포함하는 상기 리튬 전이금속 산화물, 공중합체 바인더, 및 도전재를 상대습도 70% 환경에서 혼합하여 양극 슬러리를 제조하였을 때,
상대습도 100% 환경에서 45시간 방치 후의 양극 슬러리의 점도가 혼합 초기의 양극 슬러리의 점도에 대비하여 150% 이하로 증가하는, 양극 슬러리 조성물.
The method of claim 12,
When the positive electrode slurry composition is prepared by mixing the lithium transition metal oxide, a copolymer binder, and a conductive material included in the positive electrode slurry composition in an environment of 70% relative humidity,
A positive electrode slurry composition in which the viscosity of the positive electrode slurry after standing for 45 hours in an environment of 100% relative humidity increases to 150% or less compared to the viscosity of the positive electrode slurry at the beginning of mixing.
양극 집전체, 및 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 양극 슬러리 조성물을 포함하고,
상기 양극 집전체의 일면 또는 양면에 상기 양극 슬러리 조성물이 도포되어 있는 리튬 이차전지용 양극.
A positive electrode current collector, and a positive electrode slurry composition according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 13,
A positive electrode for a lithium secondary battery in which the positive electrode slurry composition is coated on one or both surfaces of the positive electrode current collector.
제 14 항에 따른 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 리튬 이차전지.A lithium secondary battery comprising the positive electrode for a lithium secondary battery according to claim 14.
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