KR102245123B1 - 이차전지용 전극 및 그 제조방법 - Google Patents

이차전지용 전극 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지용 전극 및 이차전지용 전극 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 전극은 이차전지용 전극으로서, 전극 집전체 및 상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하고, 상기 전극 활물질에 다수개의 대 패턴부가 형성되며, 상기 다수개의 대 패턴부의 각각에 소 패턴부가 형성되고, 상기 소 패턴부는 다수개의 미세 홈이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성된다.

Description

이차전지용 전극 및 그 제조방법{ELECTRODE ASSEMBLY AND THE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 이차전지용 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치(Pouch)형 전지 케이스(Case)에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 rate 성능 및 고전류 충전을 이용한 급속충전 성능이 증대될 수 있는 이차전지용 전극 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극은, 이차전지용 전극으로서, 전극 집전체 및 상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하고, 상기 전극 활물질 이 적층된 층에 다수개의 대 패턴부가 형성되며, 상기 다수개의 대 패턴부의 각각에 소 패턴부가 형성되고, 상기 소 패턴부는 다수개의 미세 홈이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 제조방법은, 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서, 전극 집전체에 전극 활물질을 적층하는 적층과정 및 상기 전극 집전체에 다수개의 대 패턴부를 형성하고, 상기 다수개의 대 패턴부의 각각에 소 패턴부를 형성시키는 패턴 형성과정을 포함하고, 상기 패턴 형성과정은, 상기 소 패턴부를 다수개의 미세 홈이 형성되어 이루어지는 입체적인 미세패턴으로 형성시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극에 입체적인 패턴을 형성하여 전극 표면적을 증가시킴으로써, rate 성능 및 고전류 충전을 이용한 급속충전 성능이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에서 A영역을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에서 B-B'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 Rate 성능을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 사이클 성능을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 전극을 나타낸 부분 단면도 이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 소 패턴부를 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 일례를 통해 제조된 이차전지용 전극을 부분적으로 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에서 A영역을 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극(100)은 전극 집전체(110) 및 전극 활물질(120)을 포함하고, 전극 활물질(120)이 적층된 층에 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)가 형성된다.
도 3은 도 2에서 B-B'선을 따라 절개한 단면도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 이차전지용 전극에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극(100)은 분리막(미도시)과 함께 이차전지의 전극 조립체(미도시)를 구성할 수 있다. 여기서, 전극 조립체는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(100) 및 분리막이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성할 수 있다. 이때, 분리막은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참고하면, 전극(100)은 전극 집전체(110) 및 전극 집전체(110)의 일면 또는 양면에 도포된 전극 활물질(120)을 포함할 수 있다. 한편, 전극(100)의 단부에는 전극 탭(T)이 구비되어 외부와 전극 리드(미도시)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 전극(100)은 양극 및 음극을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 양극은 양극 집전체 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질을 포함하고, 음극은 음극 집전체 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질을 포함할 수 있다.
양극 집전체는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
양극 활물질은 일례로 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 양극 활물질은 다른 예로 Hi Ni계 양극재로 이루어질 수 있다. 여기서, Hi Ni계 양극재는 LiNiMnCoO계, LiNiCoAl계 또는 LiMiMnCoAl계 중에서 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 니켈(Ni)의 함량은 0.5 mol ~ 0.95 mol 로 이루어질 수 있다.
음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질은 일례로 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 음극 활물질은 다른 예로 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전극 활물질(120)이 적층된 층에는 다수개의 대 패턴부(130)가 형성될 수 있다. 여기서, 대 패턴부(130)는 예를 들어 정육각형 패턴이 다수개로 구비되어 다수의 열과 행으로 배열될 수 있다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극(100)에 형성된 대 패턴부(130)의 형태는 정육각형 형태로 반드시 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 사다리꼴, 마름모꼴, 사각형, 삼각형 또는 원 등의 형태로도 형성될 수 있다. 즉, 소 패턴부(131)를 형성시키는 것을 통해 대 패턴부(130)를 정육각형, 사다리꼴, 마름모꼴, 사각형, 삼각형 또는 원 중에서 어느 하나의 형태로 형성시킬 수 있다.
아울러, 평면도 상으로 대 패턴부(130)의 면적은 전극 활물질(120)이 적층된 층의 면적의 20~40%로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 평면도 상에서 차지하는 소 패턴부(131)를 포함하여 형성된 대 패턴부(130)의 면적은 전극 활물질(120)이 적층된 층의 평면도 상에서 차지하는 전체 면적의 20~40%로 형성될 수 있다. 즉, 패턴 커버리지(Pattern coverage)가 20~40%로 형성될 수 있다.
여기서, 패턴 커버리지가 20% 보다 작으면 효과가 실질적으로 미비할 수 있다. 또한, 패턴 커버리지가 40% 보다 크면 전극 활물질(120)이 벗겨지고 표면이 꺼지는 등의 전극 데미지(damage)가 발생되는 문제가 있다.
이때, 보다 구체적으로 예를 들어 평면도 상에서 차지하는 소 패턴부(131)를 포함하여 형성된 대 패턴부(130)의 면적은 전극 활물질(120)의 전체 면적의 30%로 형성될 수 있다.
한편, 소 패턴부(131)를 포함하는 대 패턴부(130)의 표면적은 동일 크기의 평면 표면적 보다 1.2배 이상되도록 형성될 수 있다. 즉, 소 패턴부(131)를 포함하는 대 패턴부(130)가 입체적인 패턴을 형성함으로써, 소 패턴부가 없다고 가정했을 때 평면도상으로 동일 크기의 평면의 표면적에 비해 1.2배 이상으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 소 패턴부(131)는 다수개의 대 패턴부(130)의 각각에 형성될 수 있다. 이때, 소 패턴부(131)는 다수개의 미세 홈(131a)이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성될 수 있다. 여기서, 미세 홈(131a)은 단면이 사각형 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도 3을 참고하면, 미세 홈(131a)을 수직으로 절단한 단면이 사각형 형태로 형성될 수 있다.
또한, 소 패턴부(131)는 예를 들어 메쉬(Mesh) 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 다수의 미세 홈(131a)과 미세 홈(131a) 사이의 선(131b)이 형성되어 메쉬 형태의 패턴을 형성할 수 있다. 선(131b)은 단면이 볼록한 형상을 가지며, 평면도 상으로 홈(131a)의 둘레에 형성된 무늬 형태를 가질 수 있다.
여기서, 메쉬 패턴의 선폭(a)은 10um ~ 50um로 형성되고, 선 간격(b)은 50 ~ 100um로 형성되며, 선 높이(c)는 20um ~ 80um로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 이차전지용 전극(100)은 전극(100)에 입체적인 미세 패턴이 형성되어 전극(100) 표면적이 증가됨으로써. rate 성능 및 고전류 충전을 이용한 급속충전 성능이 증대시킬 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 참고하면, 다수개의 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)는 예를 들어 양극에 형성될 수 있다. 즉, 다수개의 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)는 양극 활물질이 적층된 층의 표면에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4에 나타나 있는 그래프는 패턴이 형성되지 않은 전극(Ref), 대 패턴부만 형성된 전극(P1) 및 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)가 형성된 전극(P2)의 저항 변화를 나타낸다.
여기서, 대 패턴부만 형성된 전극(P1)은 예를 들어 정육각형 형태의 홈(131a)을 형성하는 패턴이 형성된다. 즉, P1 전극은 미세 패턴의 형성없이 다수개의 정육각형 형태의 홈을 형성한다.
또한, 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)가 형성된 전극(P2)은 소 패턴부(131)가 형성되어 대 패턴부(130)를 형성한다. 즉, P2 전극은 메시 패턴이 입체적인 미세 패턴을 형성하며 정육각형 형태의 패턴부를 다수개 형성한다.(참고 도 1 및 도 2)
여기서, 도 4에 나타난 사각형 상자 형태의 그래프는 최상단면이 저항 최대값을 나타내고, 최하단면이 저항 최소 값을 나타낸다. 또한, 사각 상자 안에 원으로 도시된 r1,r2 및 r3는 각각 P1,P2 및 Ref 전극의 저항 평균값을 나타낸다.
도 4 에 나타나 있는 그래프를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극인 P2 전극이 전극 표면적의 증가로 P1 및 Ref 전극에 비해 방전 저항이 현저히 감소된 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 Rate 성능을 나타낸 그래프이다.
도 5에 나타나 있는 그래프는 패턴이 형성되지 않은 전극(Ref), 대 패턴부만 형성된 전극(P1) 및 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)가 형성된 전극(P2)의 Rate 성능을 나타낸다. 여기서, rate 성능은 정전류 방전 속도에 따른 성능 특성을 의미 한다.(참고 도 1 및 도 2)
도 5에 나타나 있는 그래프는 동일한 충방전 C-rate(rate capability)로 실시한 rate 성능으로 C/10 충방전 3회 -> C/3 충방전 5회 -> C/2 충방전 5회 -> 1C 충방전 5회 -> 2C 충방전 5회 -> 4C충방전 5회 -> C/3 충방전 3회로 진행하였다.
도 5 에 나타나 있는 그래프를 참조하면, 4C 충방전 이후 C/3 충방전에 의한 방전 용량은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극인 P2 전극이 P1 및 Ref 전극에 비해 현저히 높은 용량 회복을 나타낸 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 사이클(cycle) 성능을 나타낸 그래프이다.
도 6에 나타나 있는 그래프는 패턴이 형성되지 않은 전극(Ref), 대 패턴부만 형성된 전극(P1) 및 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)가 형성된 전극(P2)의 사이클 성능을 나타낸다.(참고 도 1 및 도 2)
도 6에 나타나 있는 그래프를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극인 P2 전극이 P1 및 Ref 전극에 비해 급속충전 사이클 성능이 현저히 좋은 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 전극을 나타낸 부분 단면도 이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 전극(200)은 전술한 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극(100)과 비교할 때, 소 패턴부(231)에 형성되는 홈(231a) 형태의 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 제1 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 전극(200)은 전극 집전체(110) 및 전극 활물질(120)을 포함하고, 전극 활물질(120)에 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(231)가 형성된다.
여기서, 소 패턴부(231)는 다수개의 미세 홈(231a)이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 미세 홈(231a)은 저부면이 곡면을 형성할 수 있다. 즉, 미세 홈(231a)의 하단부가 반원 형태로 형성될 수 있다. 이때, 다수의 미세 홈(231a)과 미세 홈(231a) 사이의 선(231b)이 형성되어 메쉬 형태의 패턴을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 전극에서 소 패턴부를 나타낸 평면도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 전극(300)은 전술한 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극(100) 및 제2 실시예에 따른 이차전지용 전극(200)과 비교할 때, 소 패턴부(331)의 패턴 형태가 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 제1 실시예 및 제2 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지용 전극(300)은 전극 집전체(110) 및 전극 활물질(120)을 포함하고, 전극 활물질(120)에 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(331)가 형성된다.
또한, 소 패턴부(331)는 다수개의 미세 홈(331a)이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 소 패턴부(331)는 예를 들어 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다. 여기서, 미세 홈(331a)은 평명도 상으로 사각형 형태로 형성될 수 있다. 즉, 소 패턴부(331)는 미세 홈(331a)의 평단면이 사각형 형태로 형성된 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 다수의 미세 홈(331a)과 미세 홈(331a) 사이의 선(331b)이 형성되어 메쉬 형태의 패턴을 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 일례를 나타낸 예시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 일례를 통해 제조된 이차전지용 전극을 부분적으로 나타낸 예시도이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체의 제조방법은, 전극 활물질(120)을 적층하는 적층과정과, 전극 활물질(120)이 적층된 층에 패턴을 형성하는 패턴 형성과정을 포함한다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3 및 도 9 내지 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 이차전지용 전극의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 9를 참고하면, 적층과정은 전극 집전체(110)의 일면 또는 양면에 전극 활물질(120)을 적층한다.
도 1, 도 2 및 도 9를 참고하면, 패턴 형성과정은 전극 활물질(120)이 적층된 층에 다수개의 대 패턴부(130)를 형성하고, 다수개의 대 패턴부(130)의 각각에 소 패턴부(131)를 형성시킬 수 있다.
또한, 패턴 형성과정은 소 패턴부(131)를 다수개의 미세 홈(131a)이 형성되어 이루어지는 입체적인 미세패턴으로 형성시킬 수 있다. 여기서, 패턴 형성과정은 소 패턴부(131)를 메쉬(Mesh) 패턴으로 형성시킬 수 있다. 그리고, 도 2 및 도 3을 참고하면, 패턴 형성과정은 메쉬 패턴의 선폭(a)은 10um ~ 50um로 형성되고, 선 간격(b)은 50 ~ 100um로 형성되며, 선 높이(c)는 20um ~ 80um로 형성시킬 수 있다. 이때, 다수의 미세 홈(131a)과 미세 홈(131a) 사이의 선(131b)이 형성되어 메쉬 형태의 패턴을 형성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 이차전지용 전극의 제조방법은 전극(100)에 입체적인 미세 패턴을 형성시켜 전극(100) 표면적을 증가시킴으로써 rate 성능 및 고전류 충전을 이용한 급속충전 성능이 증대시킬 수 있다.
아울러, 도 1 및 도 2를 참고하면, 패턴 형성과정은 대 패턴부(130)를 예를 들어 정육각형 패턴을 다수개로 형성시켜 다수의 열과 행으로 배열될 수 있다. 이때, 소 패턴부(131)를 형성시키는 것을 통해 다수개의 정육각형 대 패턴부(130)를 형성시킬 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 전극 제조방법의 패턴 형성과정에서 형성시키는 대 패턴부(130)의 형태는 정육각형 형태로 반드시 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 사다리꼴, 마름모꼴, 사각형, 삼각형 또는 원 등의 형태로도 형성될 수 있다. 즉, 패턴 형성과정은 소 패턴부(131)를 형성시키는 것을 통해 대 패턴부(130)를 정육각형, 사다리꼴, 마름모꼴, 사각형, 삼각형 또는 원 중에서 어느 하나의 형태로 형성시킬 수 있다.
그리고 패턴 형성과정은 예를 들어 평면도 상으로 대 패턴부(130)의 면적이 전극 활물질(120)이 적층된 층의 면적의 20~40%가 되도록 형성시킬 수 있다. 이때, 패턴 형성과정은 보다 구체적으로 예를 들어 평면도 상으로 대 패턴부(130)의 면적이 전극 활물질(120)이 적층된 층의 면적의 30%가 되도록 형성시킬 수 있다.
한편, 전극(100)은 양극 및 음극을 포함할 수 있다. 여기서, 양극은 양극 집전체 및 양극 집전체에 적층된 양극 활물질을 포함할 수 있다. 이때, 패턴 형성과정은 양극 활물질이 적층된 층의 표면에 다수개의 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)를 형성시킬 수 있다. 즉, 패턴 형성과정은 소 패턴부(131)를 형성시켜 다수개의 대 패턴부(130)를 예를 들어 정육면체 형태로 형성시킬 수 있다.
도 9 및 10을 참고하면, 패턴 형성과정은 일례로 외주면에 양각의 패턴(11)이 형성된 압연롤(10)을 통해 전극 활물질(120)이 적층된 층의 외면을 압연하여 다수개의 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)를 형성시킬 수 있다.(참조 도 1 및 도 2)
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 11을 참고하면, 패턴 형성과정은 다른 예로 표면에 양각의 패턴(21)이 형성된 압연판(20)을 통해 전극 활물질(120)이 적층된 층의 외면을 압연하여 다수개의 대 패턴부(130) 및 소 패턴부(131)을 형성할 수 있다.(참조 도 1 및 도 2) 압연판(20)을 전극 활물질(120)이 적층된 층 위에 올려놓고, 그 압연판(20) 위로 압연롤(10)이 지나가는 방식일 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 전극 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 압연롤
11: 패턴
20: 압연판
21: 패턴
100,200,300: 전극
110: 전극 집전체
120: 전극 활물질
130: 대 패턴부
131,231,331: 소 패턴부
131a,231a,331a: 홈
131b,231b,331b: 선

Claims (13)

  1. 이차전지용 전극으로서,
    전극 집전체; 및
    상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하고,
    상기 전극 활물질이 적층된 층에 다수개의 대 패턴부가 형성되며,
    상기 다수개의 대 패턴부의 각각에 소 패턴부가 형성되고,
    상기 소 패턴부는 다수개의 미세 홈이 형성되어 이루어진 입체적인 미세패턴으로 형성되고,
    상기 소 패턴부는 메쉬(Mesh) 패턴으로 형성된 이차전지용 전극.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메쉬 패턴의 선폭은 10um ~ 50um로 형성되고, 선 간격은 50 ~ 100um로 형성되며, 선 높이는 20um ~ 80um로 형성되는 이차전지용 전극.
  4. 청구항 1에 있어서,
    평면도 상으로 상기 대 패턴부의 면적은 상기 전극 활물질이 적층된 층의 면적의 20~40%로 형성되는 이차전지용 전극.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 소 패턴부를 포함하는 상기 대 패턴부의 표면적은 동일 크기의 평면 표면적 보다 1.2배 이상되도록 형성되는 이차전지용 전극.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극은 양극 및 음극을 포함하고,
    상기 양극은 양극 집전체 및 상기 양극 집전체에 적층된 양극 활물질을 포함하고,
    상기 다수개의 대 패턴부 및 상기 소 패턴부는 상기 양극 활물질이 적층된 층의 표면에 형성되는 이차전지용 전극.
  7. 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서,
    전극 집전체에 전극 활물질을 적층하는 적층과정; 및
    상기 전극 활물질이 적층된 층에 다수개의 대 패턴부를 형성하고, 상기 다수개의 대 패턴부의 각각에 소 패턴부를 형성시키는 패턴 형성과정을 포함하고,
    상기 패턴 형성과정은, 상기 소 패턴부를 다수개의 미세 홈이 형성되어 이루어지는 입체적인 미세패턴으로 형성시키고,
    상기 패턴 형성과정은 상기 소 패턴부를 메쉬(Mesh) 패턴으로 형성시키는 이차전지용 전극 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 패턴 형성과정은 외주면에 양각의 패턴이 형성된 압연롤을 통해 상기 전극 활물질이 적층된 층의 외면을 압연하여 상기 다수개의 대 패턴부 및 상기 소 패턴부를 형성시키는 이차전지용 전극 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 패턴 형성과정은 표면에 양각의 패턴이 형성된 압연판을 통해 상기 전극 활물질이 적층된 층의 외면을 압연하여 상기 다수개의 대 패턴부 및 상기 소 패턴부을 형성하는 이차전지용 전극 제조방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 패턴 형성과정은 선폭은 10um ~ 50um로 형성되고, 선 간격은 50 ~ 100um로 형성되며, 선 높이는 20um ~ 80um로 형성시키는 이차전지용 전극 제조방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 패턴 형성과정은 평면도 상으로 상기 대 패턴부의 면적이 상기 전극 활물질이 적층된 층의 면적의 20~40%가 되도록 형성시키는 이차전지용 전극 제조방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 전극은 양극 및 음극을 포함하고,
    상기 양극은 양극 집전체 및 상기 양극 집전체에 적층된 양극 활물질을 포함하고,
    상기 패턴 형성과정은 상기 양극 활물질이 적층된 층의 표면에 상기 다수개의 대 패턴부 및 소 패턴부를 형성시키는 이차전지용 전극 제조방법.
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