KR102254265B1 - 양극 및 상기 양극을 포함하는 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 집전체 및 상기 집전체 상에 배치된 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더를 포함하며, 상기 바인더는 중량평균분자량이 720,000g/mol 내지 980,000g/mol인 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고, 상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적은 140m2/g 내지 195m2/g 이며, 하기 식 1을 만족하는 양극에 관한 것이다.
[식 1]
1.3 ≤ B/A ≤ 3.4
상기 식 1에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.

Description

양극 및 상기 양극을 포함하는 이차 전지{POSITIVE ELECTRODE, AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE POSITIVE ELECTRODE}
본 발명은 특정 바인더 함량과 특정 탄소나노튜브의 함량의 최적 관계를 만족하는 양극 및 이를 포함한 이차 전지에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 연구가 다양하게 행해지고 있다. 특히, 이러한 장치의 전원으로 높은 에너지 밀도를 가지면서 우수한 수명 및 사이클 특성을 가지는 리튬 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입/탈리가 가능한 양극 활물질을 포함하고 있는 양극과, 리튬 이온의 삽입/탈리가 가능한 음극 활물질을 포함하고 있는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 미세 다공성 분리막이 개재된 전극 조립체에 리튬 이온을 함유한 비수 전해질이 포함되어 있는 전지를 의미한다.
상기 양극 및/또는 상기 음극은, 도전성을 향상시키기 위해, 양극 활물질층이 도전재를 포함할 수 있다. 종래에는 카본 블랙 등의 점형 도전재를 주로 사용하였다. 다만, 도전성 향상을 위해 도전재의 함량을 증가시키면, 상대적으로 양극 활물질 또는 음극 활물질의 양이 줄어들면서 전지의 용량이 저하되거나, 양극 바인더 또는 음극 바인더가 줄어들면서 접착력이 하락하는 문제가 있다. 특히, 양극의 경우, 양극 활물질 자체의 도전성이 낮은 수준이므로, 상기 문제가 더 크게 나타난다.
이를 해결하기 위해, 탄소나노튜브 등의 선형 도전재를 사용하는 방법이 소개되고 있다. 상기 탄소나노튜브는 입자형 도전재보다 상대적으로 긴 길이를 가지고 있으므로, 적은 양으로도 도전성을 향상시키는 효과와 더불어 양극 활물질층 구성 물질들의 결합력도 개선시킬 수 있다.
한편, 양극 활물질층과 집전체 간의 접착력(양극 접착력)을 향상시키기 위해, 양극 활물질층은 바인더를 포함할 수 있다. 바인더는 일반적으로 양극 활물질층의 도전성 개선에 기여하지 않는다. 이에 따라, 탄소나노튜브를 사용하더라도 바인더와의 병용에 의해 도전성 개선에 한계가 존재한다.
이에, 바인더나 탄소나노튜브의 특성을 개선시키는 방향으로 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 양극 슬러리의 점도를 바람직한 수준으로 유지할 수 있어서, 공정성 및 제조 비용 측면에서 이점이 있으며, 양극 접착력이 양호하면서, 동시에 도전성이 개선된 양극 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집전체 및 상기 집전체 상에 배치된 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더를 포함하며, 상기 바인더는 중량평균분자량이 720,000g/mol 내지 980,000g/mol인 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고, 상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적은 140m2/g 내지 195m2/g 이며, 하기 식 1을 만족하는 양극이 제공된다.
[식 1]
1.3 ≤ B/A ≤ 3.4
상기 식 1에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.
본 발명의 다른 실시예를 따르면, 상기 양극을 포함하는 이차 전지가 제공된다.
본 발명에 따르면, 탄소나노튜브의 BET 비표면적, 폴리비닐리덴 플루오라이드와 상기 탄소나노튜브의 함량비, 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 중량평균분자량을 조절하여, 양극의 도전성과 양극 접착력을 개선하고, 양극 제조 시, 양극 슬러리의 지나친 증가 및 지나친 감소를 억제할 수 있다. 이에 따라, 양극 제조 시 공정성 및 제조 비용 측면에서 이점이 있고, 양극 슬러리 도포가 용이하며, 양극 활물질층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 전지의 출력 및 고온에서의 수명 특성이 더욱 개선될 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 양극은. 집전체 및 상기 집전체 상에 배치된 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더를 포함하며, 상기 바인더는 중량평균분자량이 720,000g/mol 내지 980,000g/mol인 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고, 상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적은 140m2/g 내지 195m2/g 이며, 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
1.3 ≤ B/A ≤ 3.4
상기 식 1에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.
상기 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 되고, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 집전체로는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 구리, 니켈과 같은 탄소를 잘 흡착하는 전이 금속을 집전체로 사용할 수 있다.
상기 양극 활물질층은 상기 집전체 상에 배치될 수 있다. 상기 양극 활물질층은 상기 집전체의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다.
상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더로 구성될 수 있다.
상기 양극 활물질은 Li[Nix1Mny1Coz1]O2 (0.40≤x1≤0.70, 0.15≤y1≤0.30, 0.15≤z1≤0.30, x1+y1+z1=1)를 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질은 에너지 밀도가 높아, 고용량의 전지 제작을 가능하게 한다. 구체적으로, 상기 양극 활물질은 Li(Nix2Mny2Coz2)O2 (0.56<x2<0.68, 0.16<y2<0.22, 0.16<z2<0.22, x2+y2+z2=1)를 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질은 에너지 밀도가 높으면서도 안전성이 우수하다.
상기 양극 활물질의 평균 입경(D50)은 3㎛ 내지 20㎛일 수 있으며, 구체적으로 6㎛ 내지 18㎛일 수 있고, 보다 구체적으로 9㎛ 내지 16㎛일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 전지의 고온 수명 특성 및 출력 특성이 개선될 수 있다. 본 명세서에서 평균 입경(D50)은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 체적 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성의 결과를 얻을 수 있다.
상기 양극 활물질은 상기 양극 활물질층 내에서 95.6중량% 내지 99.0중량%일 수 있으며, 구체적으로 97.0중량% 내지 98.0중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 양극 접착력과 양극의 도전성이 동시에 향상될 수 있다.
본 발명에서 탄소나노튜브는 양극 도전재 역할을 할 수 있다. 구체적으로 양극 활물질층은 양극 도전재로써 탄소나노튜브만을 포함할 수 있다. 예컨대, 양극 활물질층이 탄소나노튜브 외에 아세틸렌 블랙 같은 입자 상 도전재 또는 판상 도전재를 포함하는 경우, 양극의 도전성이 본 발명의 양극의 도전성에 비해 저하될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 번들형 탄소나노튜브일 수 있다. 상기 번들형 탄소나노튜브는 복수의 탄소나노튜브 단위체들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 여기서 '번들형(bundle type)'이란, 달리 언급되지 않는 한, 복수 개의 탄소나노튜브 단위체가 탄소나노튜브 단위체 길이 방향의 축이 실질적으로 동일한 배향으로 나란하게 배열되거나 또는 뒤엉켜있는, 다발(bundle) 혹은 로프(rope) 형태의 2차 형상을 지칭한다. 상기 탄소나노튜브 단위체는 흑연면(graphite sheet)이 나노 크기 직경의 실린더 형태를 가지며, sp2결합 구조를 갖는다. 이때 상기 흑연면이 말리는 각도 및 구조에 따라서 도체 또는 반도체의 특성을 나타낼 수 있다. 탄소나노튜브 단위체는 벽을 이루고 있는 결합수에 따라서 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT, singlewalled carbon nanotube) 단위체, 이중벽 탄소나노튜브(DWCNT, double-walled carbon nanotube) 단위체 및 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT, multi-walledcarbon nanotube) 단위체로 분류될 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소나노튜브 단위체는 다중벽 탄소나노튜브 단위체일 수 있다. 상기 다중벽 탄소나노튜브 단위체는 단일벽 탄소나노튜브 단위체, 이중벽 탄소나노튜브 단위체에 비해 분산에 필요한 에너지가 낮으며, 조절이 용이한 수준의 분산 조건을 가지는 점에서 바람직하다.
상기 탄소나노튜브 단위체의 평균 직경은 1nm 내지 30nm일 수 있으며, 구체적으로 3nm 내지 26nm 일 수 있고, 보다 구체적으로 5nm 내지 22nm일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 탄소나노튜브가 양극 슬러리 내에서 분산되기 용이하며, 양극의 도전성이 개선될 수 있다. 상기 평균 직경은 TEM 또는 SEM으로 측정할 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적은 140m2/g 내지 195m2/g일 수 있으며, 구체적으로 145m2/g 내지 195m2/g일 수 있고, 보다 구체적으로 160m2/g 내지 190m2/g 일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적이 140m2/g 미만인 경우, 양극 제조 시 양극 슬러리의 점도가 지나치게 낮으므로, 양극 슬러리 코팅 및 건조 공정성이 저하되고 제조 비용이 지나치게 상승하게 된다. 또한, BET 비표면적 감소로 인해, 도전성 경로(path)가 줄어들어, 양극의 도전성이 크게 저하된다. 한편, 상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적이 195m2/g 초과인 경우, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 높아서, 양극 슬러리를 집전체에 도포하는 것이 매우 어려우며, 양극 슬러리가 균일하게 도포될 수 없어서 형성된 양극 활물질층이 균일하지 않다. 또한, BET 비표면적 증가로 인해, 탄소나노튜브의 분산성이 저하되어, 양극의 도전성이 크게 저하된다. 상기 BET 비표면적은 질소 흡착 BET법을 통해 측정될 수 있다.
상기 바인더는 폴리비닐리덴 플루오라이드(poly vinylidene fluoride; PVdF)를 포함할 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 중량평균분자량은 720,000g/mol 내지 980,000g/mol일 수 있고, 구체적으로 750,000g/mol 내지 950,000g/mol 일 수 있으며, 보다 구체적으로 800,000g/mol 내지 920,000g/mol 일 수 있다. 상기 중량평균분자량이 720,000g/mol 미만인 경우, 후술할 식 1이 충족되더라도 양극 제조 시 형성되는 양극 슬러리의 점도가 지나치게 낮아서, 양극 슬러리 코팅이 어려우며, 건조 시 공정성이 지나치게 저하되고, 제조 비용이 지나치게 상승하게 된다. 또한, 양극 접착력이 지나치게 감소하여 양극 활물질이 탈리되는 문제가 발생한다. 한편, 상기 중량평균분자량이 980,000g/mol 초과인 경우, 양극 및 전지 저항이 지나치게 증가하는 문제가 있다. 또한, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 상승, 예컨대 상온에서 50,000cp 이상으로 지나치게 상승하여, 양극 슬러리의 도포 자체가 어려우며 형성되는 양극 활물질층이 균일하지 않게 되어, 전지 성능이 저하될 수 있다. 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 중량평균분자량은 상기 탄소나노튜브의 사용량를 고려할 때, 제한된 조성 내에서 공정성 및 제조 비용의 개선, 양극 활물질층의 균일성, 양극의 도전성 개선, 및 양극 접착력 개선을 동시에 만족하기 위한 가장 최적의 범위이다.
상기 바인더는 비불소계 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 비불소계 바인더는 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile butadiene rubber; NBR), 수소화 니트릴 부타디엔 고무(Hydrogenated-Nitrile butadiene rubber; H-NBR) 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 구체적으로 수소화 니트릴 부타디엔 고무일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드와 상기 비불소계 바인더의 중량비는 23:1 내지 1:1일 수 있으며, 구체적으로 20:1 내지 3:1일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 양극 접착력 개선 및 탄소나노튜브의 분산 개선의 효과가 있다.
본 발명의 양극은 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
1.3 ≤ B/A ≤ 3.4
상기 식 1에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.
상기 B/A가 1.3 미만인 경우, 양극 접착력이 지나치게 약하여 양극 제조 시 양극 활물질의 탈리가 발생하게 된다. 또한, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 상승하여, 양극 슬러리의 도포 자체가 어려우며 형성되는 양극 활물질층이 균일하지 않게 되어, 전지 성능이 저하될 수 있다. 한편, 상기 B/A가 3.4 초과인 경우, 양극 접착력은 우수하나 분체 저항이 지나치게 높아서, 전지 저항이 지나치게 증가하게 된다. 이에 따라, 전지의 출력 특성이 크게 저하된다. 또한, 양극 제조 시 형성되는 양극 슬러리의 점도가 지나치게 낮아서, 양극 슬러리 코팅이 어려우며, 건조 시 공정성이 지나치게 저하되고, 제조 비용이 지나치게 상승하게 된다.
상기 양극은 구체적으로 하기 식 2를 만족할 수 있다.
[식 2]
1.3 ≤ B/A ≤ 1.85
상기 식 2를 만족하는 경우, 분체 저항과 양극 접착력이 더욱 개선될 수 있다. 이는 양극 슬러리의 점도가 양극 활물질층의 균일성을 해하지 않는 선에서 어느 정도 상승하면서, 양극 슬러리 내 바인더의 마이그레이션(migration)을 억제되기 때문이다. 이에 따라, 양극 접착력이 향상되고, 바인더가 불균일하게 도포되지 않으므로, 양극 전반에 걸친 도전성이 더욱 개선될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지는 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막; 및 전해질을 포함할 수 있으며, 상기 양극은 상술한 실시예의 양극과 동일하다. 이에 양극에 대한 설명은 생략한다.
상기 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 집전체의 일면 또는 양면 상에 배치된 음극 활물질층을 포함할 수 있다.
상기 음극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 되고, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 음극 집전체로는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 구리, 니켈과 같은 탄소를 잘 흡착하는 전이 금속을 집전체로 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질층은 음극 활물질, 음극 도전재, 및 음극 바인더를 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질은 흑연계 활물질 입자 또는 실리콘계 활물질 입자일 수 있다. 상기 흑연계 활물질 입자는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화탄소 섬유 및 흑연화 메조카본마이크로비드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 특히 인조흑연을 사용하는 경우 율 특성을 개선할 수 있다. 상기 실리콘계 활물질 입자는 Si, SiOx(0<x<2), Si-C 복합체 및 Si-Y 합금(여기서, Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이금속, 13족 원소, 14족 원소, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소임)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 특히 Si를 사용하는 경우 전지의 고용량을 도출할 수 있다.
상기 음극 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 치환된 물질로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 또한 이들의 다양한 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 음극 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 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 분리막으로는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 이차 전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 분리막이 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
상기 전해질은 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 전해질은 비수계 유기용매와 금속염을 포함할 수 있다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
특히, 상기 카보네이트계 유기 용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기 용매로서 유전율이 높아 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해질을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 금속염은 리튬염을 사용할 수 있고, 상기 리튬염은 상기 비수 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, 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 군으로부터 선택되는 1종을 사용할 수 있다.
상기 전해질에는 상기 전해질 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로 에틸렌카보네이트 등과 같은 할로알킬렌카보네이트계 화합물, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 이차 전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공한다. 상기 전지 모듈 및 전지 팩은 고용량, 높은 율속 특성 및 사이틀 특성을 갖는 상기 이차 전지를 포함하므로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장용 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는 중대형 디바이스의 전원으로 이용될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1: 양극 슬러리의 제조
양극 활물질로 평균 입경(D50)이 12㎛인 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2을 사용하였고, 도전재로 탄소나노튜브 단위체(다중벽)들로 이루어진 번들형 탄소나노튜브(비표면적이 185m2/g)를 사용하였으며, 상기 탄소나노튜브 단위체의 평균 직경은 12nm이었다.
상기 다중벽 탄소나노튜브, 수소화 니트릴 부타디엔 고무(H-NBR), 분산매인 N-메틸피롤리돈(NMP, N-methylpyrrolidone)을 포함하는 도전재 분산액을 준비하였다. 이 후, 상기 양극 활물질, 중량평균분자량이 880,000g/mol인 PVdF, 상기 도전재 분산액, 및 NMP를 혼합하여, 고형분 72%이며 상기 양극 활물질, 탄소나노튜브, PVdF, H-NBR의 중량비가 97.5:0.7:1.66:0.14인 양극 슬러리를 제조하였다.
실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 7: 양극 슬러리의 제조
상기 탄소나노튜브, PVdF 및 H-NBR의 함량, 탄소나노튜브의 BET 비표면적, 및 PVdF의 중량평균분자량을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 양극 슬러리를 제조하였다.
양극 활물질 함량(중량%) 탄소나노튜브 함량(중량%) PVdF 함량(중량%) H-NBR 함량(중량%) PVdF 함량/탄소나노튜브 함량(B/A) 탄소나노튜브 BET 비표면적(m2/g) PVdF 중량평균 분자량(g/mol)
실시예 1 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 185 880,000
실시예 2 97.5 0.9 1.46 0.14 1.62 185 880,000
실시예 3 97.5 0.8 1.56 0.14 1.95 185 880,000
실시예 4 97.5 0.6 1.76 0.14 2.93 185 880,000
비교예 1 97.5 1.2 1.16 0.14 0.97 185 880,000
비교예 2 97.5 0.3 2.06 0.14 6.9 185 880,000
비교예 3 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 280 880,000
비교예 4 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 120 880,000
비교예 5 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 185 1,200,000
비교예 6 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 185 500,000
비교예 7 97.5 0.7 1.66 0.14 2.37 220 880,000
상기 양극 활물질, 탄소나노튜브, PVdF, H-NBR 각각의 함량은 양극 활물질층 전체 중량을 기준으로 한다.
실험예 1: 양극 슬러리 점도 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 양극 슬러리의 점도를 25℃에서 브룩필드(Brookfield) B형 점도계를 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 로터 번호 64, 회전수 12rpm에서 1분간 회전 후의 점도를 측정하여 표 2에 나타내었다.
실험예 2: 분체 저항 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 양극 슬러리 각각을, 130℃의 온도에서 3시간 동안 진공 건조시킨 뒤, 분쇄하여 분말을 제조하였다. 이 후, Mitsubishi Chem Analytic사의 Loresta GP 장비를 이용하여, 25℃, 상대습도 50% 분위기에서 하중 9.8MPa 조건으로 펠렛으로 제조하였다. 이 후, 4-probe 법으로 분체 저항을 측정한 뒤, 이를 표 2에 나타내었다.
실험예 3: 양극 접착력 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 각각의 양극 슬러리를 이용하여, 양극을 제조하였다. 구체적으로, 상기 양극 슬러리를 두께가 20㎛인 양극 집전체(Al)에 도포하고, 130℃의 진공 오븐에서 6시간 동안 건조하였다. 이 후, 상기 양극 슬러리가 도포된 집전체를 60℃로 가열된 롤 사이에 넣어 10MPa의 압력으로 압연하여, 최종 두께(집전체+활물질 층) 95㎛이고, 양극 활물질층의 로딩양이 680mg/25cm2인 양극을 제조하였다.
상기 양극을 20mm×150mm로 타발하여 25mm×75mm 슬라이드 글라스 중앙부에 테이프를 사용하여 고정시킨 후, UTM을 사용하여 집전체를 벗겨 내면서 90도 벗김 강도를 측정하였다. 각각의 양극에 대해 5개 이상의 벗김 강도를 측정한 후, 평균값을 양극 접착력으로 나타내었다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다.
양극 슬러리의 점도(cP) 분체 저항(Ω×cm) 양극 접착력(gf/20mm)
실시예 1 10,560 65.3 21.1
실시예 2 18,800 42.0 33.0
실시예 3 14,240 55.8 22.3
실시예 4 9,040 94.2 25.5
비교예 1 42,680 31.2 7.7
비교예 2 3,290 658.4 63.8
비교예 3 37,850 105.1 28.6
비교예 4 2,970 203.9 18.4
비교예 5 50,000 이상 432.8 53.7
비교예 6 1,120 138.5 5.2
비교예 7 31,150 101.8 25.3
표 2를 참조하면, 1.3 ≤ B/A ≤ 3.4를 만족하는 실시예 1 내지 4의 경우, 분체 저항이 낮은 수준이면서도, 양호한 양극 접착력을 유지하는 것을 알 수 있다. 또한, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 높은 수준이거나 낮은 수준이 아니므로, 공정성 등의 문제가 발생하지 않을 것을 알 수 있다. 한편, B/A(폴리비닐리덴 플루오라이드 함량/탄소나노튜브 함량)가 0.97로 1.3미만인 비교예 1의 경우, 분체 저항은 낮은 편이나 양극 접착력이 지나치게 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 높은 것을 알 수 있다. B/A가 6.9로 3.4초과인 비교예 2의 경우, 양극 접착력은 매우 높으나, 분체 저항이 지나치게 높다. 즉, B/A의 바람직한 범위를 만족하여야, 양극 도전성, 양극 접착력, 양극 슬러리의 점도가 모두 바람직한 수준에 도달할 여지가 있는 것을 확인할 수 있다.
한편, BET 비표면적이 각각 280m2/g, 220 m2/g로 실시예들보다 높은 수준인 비교예 3 및 비교예 7의 경우, 양극 슬러리 점도가 지나치게 높다. BET 비표면적이 120m2/g로 실시예들보다 낮은 수준인 비교예 4의 경우, 양극 슬러리 점도가 지나치게 낮은 것을 알 수 있다. 따라서, 적정 수준의 BET 비표면적을 만족하여야 양극 슬러리 점도가 바람직한 수준을 만족할 수 있으므로, 양극 제조 시의 코팅 및 건조 공정성이 개선되고, 제조 비용이 절감될 수 있으며, 양극 활물질층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 비교예 3 및 비교예 4 모두 분체 저항이 지나치게 높으므로, BET 비표면적이 적정 수준을 만족하여야 양극의 도전성이 확보됨을 알 수 있다.
아울러, 폴리비닐리덴 플루오라이드의 중량평균분자량이 1,200,000g/mol로써 980,000g/mol보다 높은 비교예 5의 경우, 분체 저항과 양극 슬러리 점도가 모두 매우 높은 수준임을 알 수 있다. 폴리비닐리덴 플루오라이드의 중량평균분자량이 500,000g/mol로써 720,000g/mol보다 낮은 비교예 6의 경우, 분체 저항은 양호하나, 양극 슬러리의 점도가 지나치게 낮아서, 양극 제조 시 코팅 및 건조 공정성이 극히 저해되며, 제조 비용이 상승할 수 밖에 없다. 또한, 양극 접착력이 지나치게 낮아서 양극 활물질의 탈리가 예상된다.

Claims (10)

  1. 집전체 및 상기 집전체 상에 배치된 양극 활물질층을 포함하며,
    상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 탄소나노튜브, 및 바인더를 포함하며,
    상기 바인더는 중량평균분자량이 720,000g/mol 내지 980,000g/mol인 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고,
    상기 탄소나노튜브의 BET 비표면적은 140m2/g 내지 195m2/g 이며,
    하기 식 1을 만족하는 양극:
    [식 1]
    1.3 ≤ B/A ≤ 3.4
    상기 식 1에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 복수의 탄소나노튜브 단위체들을 포함하는 번들형 탄소나노튜브인 양극.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 단위체의 평균 직경은 1nm 내지 30nm인 양극.
  4. 청구항 1에 있어서,
    하기 식 2를 만족하는 양극:
    [식 2]
    1.3 ≤ B/A ≤ 1.85
    상기 식 2에서, B는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드의 함량(중량%)이며, A는 상기 양극 활물질층 내에서의 상기 탄소나노튜브의 함량(중량%)이다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 양극 활물질은 Li[Nix1Mny1Coz1]O2 (0.40≤x1≤0.70, 0.15≤y1≤0.30, 0.15≤z1≤0.30, x1+y1+z1=1)를 포함하는 양극.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 양극 활물질은 상기 양극 활물질층 내에서 95.6중량% 내지 99.0중량%로 포함되는 양극.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 양극 활물질의 평균 입경(D50)은 3㎛ 내지 20㎛인, 양극.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 바인더는 비불소계 바인더를 더 포함하는 양극.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 비불소계 바인더는 니트릴 부타디엔 고무 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무 중 적어도 어느 하나인 양극.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 양극;
    음극;
    상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막; 및
    전해질을 포함하는 이차 전지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021066495A1 (ko) * 2019-10-04 2021-04-08 주식회사 엘지화학 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
CN116259714A (zh) * 2021-03-19 2023-06-13 积水化学工业株式会社 非水电解质二次电池用正极、以及使用了其的非水电解质二次电池、电池模块和电池系统
KR20230014947A (ko) * 2021-07-22 2023-01-31 한국화학연구원 폴리비닐리덴 플루오라이드 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 폴리비닐리덴 플루오라이드
WO2023234296A1 (ja) * 2022-06-02 2023-12-07 日本電気硝子株式会社 二次電池用電極合材、全固体二次電池用電極、及び全固体二次電池
CN118556314A (zh) * 2022-07-05 2024-08-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 用于二次电池的粘结剂、负极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
CN116111043B (zh) * 2023-04-11 2023-08-22 宁德新能源科技有限公司 正极片、二次电池以及电子设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003303593A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Toyota Central Res & Dev Lab Inc リチウム二次電池
JP2015043257A (ja) * 2011-12-22 2015-03-05 パナソニック株式会社 二次電池用正極板およびこれを用いた二次電池
JP2015095423A (ja) * 2013-11-14 2015-05-18 Fdk株式会社 リチウム二次電池用電極材料およびリチウム二次電池
WO2016114589A1 (ko) * 2015-01-13 2016-07-21 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지의 양극 형성용 조성물의 제조방법, 및 이를 이용하여 제조한 양극 및 리튬 이차전지
WO2016200223A1 (ko) * 2015-06-12 2016-12-15 주식회사 엘지화학 양극 합제 및 이를 포함하는 이차전지
EP3309879B1 (en) * 2015-06-12 2018-10-03 LG Chem, Ltd. Positive electrode mixture and secondary battery including same
WO2017095151A1 (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지
JP6620221B2 (ja) * 2015-11-30 2019-12-11 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用正極及びこれを含む二次電池
CN107046815B (zh) * 2015-12-09 2020-06-30 株式会社Lg化学 包含至少两种导电材料的锂二次电池用正极材料浆料和使用所述正极材料浆料的锂二次电池
KR102101006B1 (ko) * 2015-12-10 2020-04-14 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2017164703A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 주식회사 엘지화학 도전재 분산액 및 이를 이용하여 제조한 이차전지
PL3333946T3 (pl) * 2016-03-24 2021-07-19 Lg Chem, Ltd. Dyspersja przewodnika i akumulator wytworzony z jej użyciem

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