KR102277226B1 - Method for Preparing Electrode for a Secondary Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서,
(i) 전극 활물질 및 바인더를 포함하는 전극 슬러리를 준비하는 과정;
(ii) 상기 전극 슬러리를 집전체의 양면 중에서 일면에 도포할 때, 상기 일면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로 전극 슬러리를 코팅하여 가전극을 제조하는 과정; 및
(iii) 집전체의 일면에 코팅된 전극 슬러리가 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태에서 가전극을 건조하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention provides a method for manufacturing an electrode for a secondary battery,
(i) preparing an electrode slurry including an electrode active material and a binder;
(ii) preparing a temporary electrode by coating the electrode slurry with the one surface facing downward with respect to the direction of gravity when the electrode slurry is applied to one surface of both surfaces of the current collector; and
(iii) drying the temporary electrode in a state in which the electrode slurry coated on one surface of the current collector faces downward with respect to the direction of gravity;
It relates to a method of manufacturing an electrode for a secondary battery, characterized in that it comprises a.

Description

이차전지용 전극의 제조 방법 {Method for Preparing Electrode for a Secondary Battery} Method for Preparing Electrode for a Secondary Battery {Method for Preparing Electrode for a Secondary Battery}

본 발명은 이차전지용 전극 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 전극 슬러리의 코팅이 중력방향을 기준으로 집전체의 하단에서 이루어지고 그 상태로 건조 과정이 행해지는 것을 이차전지용 전극 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a secondary battery, and more particularly, to a method for manufacturing an electrode for a secondary battery in which the coating of the electrode slurry is made at the lower end of the current collector based on the direction of gravity and the drying process is performed in that state.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 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 exhibiting high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate. Batteries have been commercialized and widely used.

또한, 최근에는 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지가 주로 연구, 사용되고 있다.In addition, as interest in environmental issues has increased in recent years, electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) that can replace vehicles using fossil fuels such as gasoline vehicles and diesel vehicles, which are one of the main causes of air pollution, have been developed. There is a lot of research going on. As a power source for such electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), lithium secondary batteries with high energy density, high discharge voltage, and output stability are mainly researched and used.

이러한 리튬 이차전지는, 소비자의 요구에 의해 고전압 및 고용량을 구현할 수 있는 모델로 개발이 진행되고 있는데, 고용량을 구현하기 위해서는, 제한된 공간 내에 리튬 이차전지의 4대 요소인 양극재, 음극재, 분리막, 및 전해액의 최적화 공정이 요구된다.This lithium secondary battery is being developed as a model that can realize high voltage and high capacity according to the needs of consumers. In order to realize high capacity, the four major elements of lithium secondary batteries in a limited space: a cathode material, anode material, and a separator , and an electrolyte solution optimization process are required.

일반적으로, 고용량을 구현하기 위한 가장 쉬운 방법은 집전체 상에 많은 양의 전극 활물질을 올려 고로딩 전극을 제조하는 것이나, 이러한 방법은 일정 수준의 전극 접착력이 확보되지 않으면 전극 코팅, 건조, 압연 공정 시에 전극 탈리가 발생하게 되어 전지 성능 및 안정성이 저하되는 문제를 야기할 수 있다.In general, the easiest method for realizing high capacity is to prepare a high-loading electrode by placing a large amount of electrode active material on the current collector, but if a certain level of electrode adhesion is not secured, electrode coating, drying, and rolling processes When the electrode is detached, it may cause a problem in which battery performance and stability are deteriorated.

따라서, 고용량을 구현하면서도 전지 성능 및 안정성이 우수한 전지를 제조하기 위해, 전극 접착력을 향상시키는 방법에 대한 연구가 당업계에서 활발히 진행되었으며, 현재 전극 접착력을 향상시키기 위한 바인더를 전극 내에 포함하는 방법이 널리 쓰이고 있다.Therefore, in order to manufacture a battery with excellent battery performance and stability while implementing a high capacity, research on a method for improving electrode adhesion has been actively conducted in the art, and a method including a binder for improving electrode adhesion in an electrode is currently conducted. It is widely used.

전극을 구성하는 전극 활물질, 도전재, 및 집전체는 상온 상태가 고체이고, 표면 특성이 상이하여, 상온에서 쉽게 결합하기 어렵지만, 고분자 바인더를 이용할 경우, 상기 전극의 구성요소들 간의 결합력을 높여, 전극 코팅, 건조, 압연 공정 시에 전극의 탈리 현상을 억제할 수 있다.The electrode active material, the conductive material, and the current collector constituting the electrode are solid at room temperature and have different surface properties, so it is difficult to bond easily at room temperature, but when using a polymer binder, the bonding force between the components of the electrode is increased, It is possible to suppress the detachment of the electrode during the electrode coating, drying, and rolling processes.

그러나, 전극 접착력을 향상시키기 위하여 바인더의 함량을 증가시키게 되면, 전극 내부 저항이 커지고, 전자 전도도가 저하되며, 용량도 감소하는 문제가 발생하게 되고, 반면에, 바인더의 함량이 적으면 접착력이 감소하여 충방전 과정에서 전극이 부서져, 사이클 특성의 저하가 나타나는 문제가 있다.However, if the content of the binder is increased in order to improve electrode adhesion, the internal resistance of the electrode is increased, the electronic conductivity is lowered, and the capacity is reduced. On the other hand, when the content of the binder is small, the adhesion is reduced. Therefore, there is a problem in that the electrode is broken during the charging and discharging process, and the cycle characteristics are deteriorated.

또한, 도 1에서 보는 바와 같이, 기존의 전극의 제조방식과 같이 전극슬러리를 코팅한 후 70℃ 이상의 고온으로 건조하는 경우, 건조 과정에서, 바인더의 Tg 이상의 온도 조건으로 인해, 슬러리 상태로 포함되어 있는 바인더가 용매가 휘발되는 방향(집전체에서 먼 방향)으로 움직여, 바인더의 상당 수가 전극의 표면 상에 존재하게 되고, 이에 집전체와 전극 합제 사이의 접착력은 더욱 약화되는 문제점이 존재하였다.In addition, as shown in FIG. 1, when the electrode slurry is coated and dried at a high temperature of 70° C. or higher as in the conventional electrode manufacturing method, in the drying process, due to the temperature condition of Tg or higher of the binder, it is contained in a slurry state. As the binder moves in the direction in which the solvent is volatilized (a direction away from the current collector), a significant number of the binders are present on the surface of the electrode, thereby further weakening the adhesive force between the current collector and the electrode mixture.

따라서, 높은 이론 용량을 가지면서도 소량의 바인더로도 충분한 전극 접착력을 가져 전반적인 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 전극 제조방법 개발에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for the development of an electrode manufacturing method capable of improving overall battery performance by having sufficient electrode adhesion even with a small amount of binder while having a high theoretical capacity.

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

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전극 슬러리를 집전체의 하단에서 코팅하고, 전극 슬러리의 코팅면이 집전체의 하단에 위치한 상태 그대로 건조과정을 거쳐 전극을 제조하는 경우, 바인더가 건조 과정에 의해 집전체 방향으로 이동하여 집전체 가까이에 상당수 존재하고 되므로 적은 양의 바인더로도 소망하는 효과를 발휘할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.When the inventors of the present application repeat in-depth research and various experiments, the electrode slurry is coated at the bottom of the current collector, and the electrode slurry is dried while the coating surface of the electrode slurry is located at the bottom of the current collector. , confirmed that a desired effect can be achieved even with a small amount of binder because the binder moves in the direction of the current collector by the drying process and exists in a significant amount near the current collector, and thus the present invention has been completed.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은,Therefore, the manufacturing method of the electrode for a secondary battery according to the present invention,

(i) 전극 활물질 및 바인더를 포함하는 전극 슬러리를 준비하는 과정;(i) preparing an electrode slurry including an electrode active material and a binder;

(ii) 상기 전극 슬러리를 집전체의 양면 중에서 일면에 도포할 때, 상기 일면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로 전극 슬러리를 코팅하여 가전극을 제조하는 과정; 및(ii) preparing a temporary electrode by coating the electrode slurry with the one surface facing downward with respect to the direction of gravity when the electrode slurry is applied to one surface of both surfaces of the current collector; and

(iii) 집전체의 일면에 코팅된 전극 슬러리가 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태에서 가전극을 건조하는 과정;(iii) drying the temporary electrode in a state in which the electrode slurry coated on one surface of the current collector faces downward with respect to the direction of gravity;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes.

또한, 상기 과정(iii) 이후에 In addition, after step (iii)

(iv) 집전체의 일면에 전극 슬러리 코팅층이 형성된 전극을, 집전체의 타면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로, 집전체의 타면에 전극 슬러리를 코팅하는 과정; 및(iv) coating the electrode slurry on the other surface of the current collector with the electrode having the electrode slurry coating layer formed on one surface of the current collector, with the other surface of the current collector facing downward with respect to the gravitational direction; and

(v) 집전체의 타면에 코팅된 전극 슬러리가 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태에서 전극을 건조하는 과정;(v) drying the electrode in a state in which the electrode slurry coated on the other surface of the current collector faces downward with respect to the direction of gravity;

을 더 포함하여 집전체의 양면에 전극 합제층이 형성된 전극을 제조할 수 있다.It is possible to manufacture an electrode in which the electrode mixture layer is formed on both sides of the current collector by further including.

이와 같이, 본 발명에 따른 전극의 제조방법은 전극 슬러리를 중력방향을 기준으로 아래쪽에서 도포하고, 집전체의 하면에 도포된 상태로 건조 과정을 거친다.As described above, in the method of manufacturing an electrode according to the present invention, the electrode slurry is applied from the bottom with respect to the direction of gravity, and the electrode slurry is dried while being coated on the lower surface of the current collector.

이 경우, 전극의 건조 과정에서 슬러리 내의 고형분 중에 상대적으로 가벼운 바인더가 전극의 표면 쪽으로 상승하는 종래와는 달리, 오히려 중력 방향을 기준으로 위쪽에 집전체가 존재하므로, 바인더가 집전체 쪽으로 상승하게 되므로 상당수의 바인더가 집전체 부근에 존재하여, 적은 양으로도 집전체와 전극 합제 층 사이의 접착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this case, unlike the conventional method in which a relatively light binder in the solid content in the slurry rises toward the surface of the electrode during the drying process of the electrode, the current collector exists above the direction of gravity, so the binder rises toward the current collector. A significant amount of the binder is present in the vicinity of the current collector, and even a small amount has an effect of improving the adhesion between the current collector and the electrode mixture layer.

다만, 이 경우, 전극 슬러리의 도포시 전극 슬러리가 중력 방향을 기준으로 집전체의 아래에서 도포되므로, 중력에 의해 전극 슬러리가 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 이에 공정상 어려움이나, 물질의 낭비 문제가 발생할 수 있는 바, 따라서, 본 발명에 따른 전극 슬러리는, 소정 시간 동안에는 중력에 의해서도 집전체로부터 떨어지지 않는 정도의 점도를 가질 필요가 있고, 구체적으로, 온도 25℃에서 브룩필드(Brookfield) L형 점도계로 로터 번호 64, 회전수 12 rpm에서 1분간 회전후의 점도가, 3000 내지 30000 cP일 수 있으며, 상세하게는 5000 내지 15000 cP일 수 있다.However, in this case, when the electrode slurry is applied, since the electrode slurry is applied under the current collector with respect to the direction of gravity, there may be a problem that the electrode slurry falls due to gravity, which causes difficulties in the process and waste of materials. Therefore, the electrode slurry according to the present invention needs to have a viscosity that does not fall off the current collector even by gravity for a predetermined period of time, and specifically, a Brookfield L-type viscometer at a temperature of 25° C. The viscosity after rotation for 1 minute at a furnace rotor number 64 and rotation speed 12 rpm may be 3000 to 30000 cP, specifically 5000 to 15000 cP.

상기 범위를 벗어나, 점도가 3000 cP보다 작은 경우에는 전극 슬러리가 도포 과정에서 탈리하여 전극 슬러리의 정상적인 도포가 불가능하고, 전극 슬러리의 물질적인 손해가 생기는 바, 공정성 및 경제성 측면에서 바람직하지 않고, 30000 cP를 초과하는 경우에는, 너무 점도가 높아져 전극 슬러리의 도포 자체가 어렵고 코팅면이 균일하게 형성되지 않는 바, 바람직하지 않다.Out of the above range, if the viscosity is less than 3000 cP, the electrode slurry is detached during the application process, so that normal application of the electrode slurry is impossible, and material damage to the electrode slurry occurs, which is not preferable in terms of fairness and economic feasibility, 30000 If it exceeds cP, the viscosity becomes too high, so it is difficult to apply the electrode slurry itself, and the coating surface is not uniformly formed, which is not preferable.

또한, 본 발명에 따른 전극 슬러리가 상기 범위의 소정의 점도를 가진다고 하더라도, 전극 슬러리의 도포와 건조 사이에 많은 시간이 걸리면, 전극 슬러리는 중력의 영향으로 전극 슬러리가 떨어지는 문제가 있을 수 있는 바, 상기 과정(ii)와 과정(iii), 및/또는 과정(iv)와 과정(v)은 연속적으로 수행되는 것이 바람직하다.In addition, even if the electrode slurry according to the present invention has a predetermined viscosity within the above range, if a lot of time is taken between application and drying of the electrode slurry, the electrode slurry may have a problem that the electrode slurry falls under the influence of gravity. Preferably, the steps (ii) and (iii), and/or the steps (iv) and (v) are continuously performed.

여기서, 연속적으로 수행된다 함은, 일련의 과정에서 모두 수행된다는 것으로, 예를 들어, 코팅 과정이 완료되자마자 건조 과정이 이루어지는 경우, 코팅 과정이 이루어지는 동안에 먼저 코팅된 부분부터 순차적으로 건조 과정이 이루어지는 경우(도 3을 참조), 또는 코팅 과정과 건조 과정이 거의 동시에 이루어지는 경우 등을 의미한다.Here, continuously performed means that all is performed in a series of processes. For example, if the drying process is performed as soon as the coating process is completed, the drying process is sequentially performed from the first coated part during the coating process. case (refer to FIG. 3), or a case in which the coating process and the drying process are performed almost simultaneously.

상세하게는, 상기 과정(ii)의 전극 슬러리의 코팅 시작점과 과정(iii)의 건조 시작점의 수행 시간 간격 및/또는 상기 과정(iv)의 전극 슬러리의 코팅 시작점과 과정(v)의 건조 시작점의 수행 시간 간격이 20초 이내, 상세하게는 10초 이내에 이루어지는 것이 더욱 효과적이다.Specifically, the time interval between the coating start point of the electrode slurry of step (ii) and the drying start point of step (iii) and/or the coating start point of the electrode slurry of step (iv) and the drying start point of step (v) It is more effective if the execution time interval is within 20 seconds, specifically within 10 seconds.

상기 범위를 벗어나, 20초를 초과하는 경우에는 전극 슬러리가 흘러내릴 수 있어 바람직하지 않다.Out of the above range, if it exceeds 20 seconds, the electrode slurry may flow down, which is not preferable.

한편, 상기 코팅은, 그 방법이 한정되지 아니하고, 종래 알려진 기술로서 다이(die) 코팅 방식, 슬라이드-슬롯 다이 코팅 방식, 롤(roll) 코팅 방식, 전기 방사 또는 분무 방식, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있으나, 상세하게는, 중력 방향을 기준으로 아래 방향에서 코팅이 이루어지기 용이하다록 다이(die) 코팅 방식일 수 있다.On the other hand, the coating method is not limited, and as a known technique, a die coating method, a slide-slot die coating method, a roll coating method, an electrospinning or spraying method, or a combination thereof It may be carried out, but in detail, it may be a die coating method so that the coating can be easily performed in the downward direction based on the direction of gravity.

상기 건조는, 전극 슬러리의 용매를 모두 휘발시켜 완전히 굳게 하는 과정으로써, 종래 건조 과정과 동일한 조건, 예를 들어, 섭씨 60도 내지 150도의 범위에서, 1시간 이하 동안 수행될 수 있고, 상세하게는 섭씨 80도 내지 130도의 범위에서, 10분 이하 동안 수행될 수 있다.The drying is a process in which all of the solvent of the electrode slurry is volatilized to completely harden, and it can be performed under the same conditions as in the conventional drying process, for example, in the range of 60 to 150 degrees Celsius, for 1 hour or less, in detail In the range of 80 to 130 degrees Celsius, it may be carried out for 10 minutes or less.

또한, 본 발명에 따른 전극의 제조방법은, 상기 과정(iii) 및/또는 과정(v) 이후에 압연하는 과정을 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 압연은 압연 강도에 따라 전극 밀도가 달라질 수 있는 바, 이를 고려하여 적절히 설정될 수 있고, 그 방법으로서 상세하게는, 롤 프레스법에 의해 수행될 수 있다.In addition, the method for manufacturing an electrode according to the present invention may further include a step of rolling after the step (iii) and/or step (v), wherein the rolling is performed in which the electrode density may vary depending on the rolling strength. Bar, it may be appropriately set in consideration of this, and in detail as the method, it may be performed by a roll press method.

이러한 과정으로부터 제조된 이차전지용 전극은, 전극 건조 과정에서 바인더가 중력 방향의 반대방향으로 상승 이동함에 따라, 코팅된 전극 슬러리의 건조 후에 얻어진 전극 합제층에서, 집전체에 인접한 부위의 바인더 함량이 집전체로부터 이격된 부위의 바인더 함량보다 상대적으로 더 많은 구조를 가질 수 있다.In the electrode for a secondary battery prepared from this process, in the electrode mixture layer obtained after drying the coated electrode slurry, as the binder moves upward in the direction opposite to the gravity direction during the electrode drying process, the binder content in the area adjacent to the current collector is collected. It may have a structure relatively more than the binder content of the portion spaced apart from the whole.

따라서, 적은 양의 바인더로도 집전체와 전극 합제층의 접착력을 높일 수 있고, 결과적으로 전반적인 전지 성능의 향상이 가능하다.Therefore, even with a small amount of binder, the adhesive force between the current collector and the electrode mixture layer can be increased, and as a result, overall battery performance can be improved.

상기 집전체 및 전극 활물질은 제조되는 전극의 종류에 따라 결정될 수 있고, 상세하게는 상기 전극이 양극일 때, 양극 집전체와 양극 활물질일 수 있고, 또는 상기 전극이 음극일 때, 음극 집전체와 음극 활물질일 수 있다.The current collector and the electrode active material may be determined according to the type of electrode to be manufactured, and specifically, when the electrode is a positive electrode, it may be a positive electrode current collector and a positive electrode active material, or when the electrode is a negative electrode, a negative electrode current collector and It may be an anode active material.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The positive electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 μm. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. may be used on the surface of the surface-treated. The current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam body, and a nonwoven body are possible.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; LiNixMn2-xO4로 표현되는 스피넬 구조의 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive active material may include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Formula Li 1+x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , and LiMnO 2 ; lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7 ; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 (wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 (where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where M = Fe, Co, lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn; LiNi x Mn 2-x O 4 A lithium manganese composite oxide having a spinel structure; LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; disulfide compounds; And the like Fe 2 (MoO 4) 3, but is not limited to these.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 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 is generally made to have a thickness of 3 ~ 500 ㎛. Such a negative current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, like the positive electrode current collector, the bonding force of the negative electrode active material may be strengthened by forming fine irregularities on the surface, and may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a non-woven body.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 들 수 있다.The negative active material may include, for example, carbon such as non-graphitizable carbon and graphitic carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : metal composite oxides such as Al, B, P, Si, elements of Groups 1, 2, and 3 of the periodic table, halogen; 0 < x ≤ 1; 1 ≤ y ≤ 3; 1 ≤ z ≤ 8); lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloys; tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials; titanium oxide; Lithium titanium oxide etc. are mentioned.

한편, 상기 전극 슬러리에 포함되는 바인더는, 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 전극 활물질을 포함하는 슬러리 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 다만, 본 발명에 따른 제조방법에 따르면 적은 양의 바인더로도 충분한 접착력을 나타낼 수 있는 바, 바인더의 함량이 상세하게는, 슬러리 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 5중량%일 수 있다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.On the other hand, the binder included in the electrode slurry is a component that assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the slurry containing the electrode active material. do. However, according to the manufacturing method according to the present invention, sufficient adhesive force can be exhibited even with a small amount of binder. Specifically, the content of the binder may be 1 wt% to 5 wt% based on the total weight of the slurry. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.

또한, 상기 전극 슬러리는 활물질 및 바인더 외에 도전재 및/또는 충진제를 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode slurry may further include a conductive material and/or a filler in addition to the active material and the binder.

상기 도전재는 통상적으로 전극 활물질을 포함한 슬러리 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 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, 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 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the slurry including the electrode active material. Such a 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 black, such as carbon black, 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 whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; A conductive material such as a polyphenylene derivative may be used.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. For example, an olipine-based polymer such as polyethylene or polypropylene; A fibrous material such as glass fiber or carbon fiber is used.

본 발명은 또한, 상기 제조방법에 따라 제조된 이차전지용 전극을 포함하는 리튬 이차전지, 상기 리튬 이차전지를 단위전지로 하는 전지팩을 제공하고, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a lithium secondary battery including an electrode for a secondary battery manufactured according to the manufacturing method, a battery pack using the lithium secondary battery as a unit battery, and a device including the battery pack.

상기 디바이스의 구체적인 예로는, 컴퓨터, 휴대폰, 파워 툴(power tool) 등의 소형 디바이스와, 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등의 중대형 디바이스를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the device include, but are not limited to, small devices such as computers, mobile phones, and power tools, and power tools that are powered by an omniscient motor; electric vehicles, including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; electric two-wheeled vehicles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooter); electric golf carts; mid- to large-sized devices such as a power storage system, but is not limited thereto.

또한, 리튬 이차전지의 제조방법 및 전지팩의 제조방법 등은 당업계에 공지되어 있는 바, 본 발명에서는 그에 대한 설명을 생략한다.In addition, since the manufacturing method of the lithium secondary battery and the manufacturing method of the battery pack are known in the art, the description thereof will be omitted in the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극의 제조방법은, 전극 슬러리를 도포시, 도포면이 아래를 향하도록 한 상태로 상기 전극 슬러리를 코팅하고, 코팅된 상태 그대로, 즉, 전극 슬러리의 코팅면이 집전체의 하단에 위치한 상태로 건조하는 과정을 포함함으로써, 바인더가 건조 과정에 의해 집전체 방향으로 이동하여 집전체 가까이에 상당수 존재하고 되므로 적은 양의 바인더로도 충분한 접착력을 발휘하므로 전반적인 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention, when the electrode slurry is applied, the electrode slurry is coated with the application surface facing down, and the electrode slurry is coated as it is, that is, of the electrode slurry. By including the process of drying with the coated surface located at the bottom of the current collector, the binder moves in the direction of the current collector by the drying process and exists in a significant amount near the current collector, so even a small amount of binder exhibits sufficient adhesion, so overall There is an effect that can improve the performance of the secondary battery.

도 1은 종래 기술에 따라 제조된 이차전지용 전극의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법을 나타낸 순서도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 실질적인 이차전지용 전극의 제조방법을 나타낸 모식도이다;
도 4는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전극의 모식도이다.
1 is a schematic diagram of an electrode for a secondary battery manufactured according to the prior art;
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing an electrode for a substantial secondary battery according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram of an electrode manufactured by the manufacturing method according to the present invention.

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

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법의 순서도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 집전체(110)를 준비한다(과정(a)). 그리고, 집전체(110)의 일면(111)이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로 활물질(도시하지 않음) 및 바인더(도시하지 않음)를 포함하는 전극 슬러리(120)를 코팅한다(과정(b)).Referring to FIG. 2 , the current collector 110 is prepared (step (a)). Then, the electrode slurry 120 including an active material (not shown) and a binder (not shown) is coated with one surface 111 of the current collector 110 facing downward with respect to the direction of gravity (not shown) ( process (b)).

전극 슬러리(120)의 도포가 완료되면, 코팅면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태 그대로 이를 섭씨 80도 내지 130도의 범위에서, 10분 이하 동안 건조하여 전극 슬러리(120) 내 용매를 모두 휘발시켜 집전체(110) 하면에 전극 합제(130)층이 형성된 전극(100)을 제조한다(과정(c)). When the application of the electrode slurry 120 is completed, the coating surface is dried in the range of 80 to 130 degrees Celsius for 10 minutes or less while the coating surface faces downward with respect to the direction of gravity to evaporate all the solvent in the electrode slurry 120 . to manufacture the electrode 100 in which the electrode mixture 130 layer is formed on the lower surface of the current collector 110 (process (c)).

이와 같은 과정으로 제조된 전극(100)을 도 4에 도시하였다. The electrode 100 manufactured by this process is shown in FIG. 4 .

도 4를 참조하면, 집전체(110)의 일면에 형성된, 활물질(131)과 바인더(132)를 포함하는 전극 합제(130) 내에서 바인더(132)는 상당 부분이 집전체(110) 부근에 존재한다.Referring to FIG. 4 , in the electrode mixture 130 including the active material 131 and the binder 132 formed on one surface of the current collector 110 , a significant portion of the binder 132 is located near the current collector 110 . exist.

다시 도 2를 참조하면, 과정(c) 이후에 다시 집전체(110)의 타면(112)에 전극 슬러리(120)를 도포하여 집전체(110) 양면에 전극 합제(130)층을 형성할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , after the process (c), the electrode slurry 120 is applied to the other surface 112 of the current collector 110 again to form an electrode mixture 130 layer on both sides of the current collector 110 . have.

구체적으로, 상기 집전체(110)의 일면(111)에 전극 합제(130)층이 형성된 전극(100)을 전극 합제(130)층이 형성되지 않은 집전체(110)의 타면(112)이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 하여 준비한다(과정(d)).Specifically, the electrode 100 on which the electrode mixture 130 layer is formed on one surface 111 of the current collector 110, the other surface 112 of the current collector 110 on which the electrode mixture 130 layer is not formed is gravity Prepare with the direction facing downward (process (d)).

그리고, 과정(b) 및 과정(c)에서 수행했던 과정을 반복하여, 집전체(110)의 타면(112)이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로 타면(112)에 활물질(도시하지 않음) 및 바인더(도시하지 않음)를 포함하는 전극 슬러리(120)를 코팅하고(과정(e)), 전극 슬러리(120)의 도포가 완료되면, 타면(112)이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태 그대로 이를 섭씨 80도 내지 130도의 범위에서, 10분 이하 동안 건조하여 전극 슬러리(120) 내 용매를 모두 휘발시켜 집전체(110) 타면(112)에도 전극 합제(130)층을 형성함으로써 집전체(110)의 양면에 전극 합제(130)층이 형성된 전극(200)을 제조한다(과정(f)). Then, by repeating the process performed in steps (b) and (c), the active material (shown in the figure) is placed on the other surface 112 with the other surface 112 of the current collector 110 facing downward with respect to the direction of gravity. Not shown) and a binder (not shown) is coated (process (e)), and when the application of the electrode slurry 120 is completed, the other surface 112 is lowered based on the direction of gravity. By forming the electrode mixture 130 layer on the other surface 112 of the current collector 110 by drying it in the range of 80 to 130 degrees Celsius for 10 minutes or less to volatilize all of the solvent in the electrode slurry 120 as it is facing toward the The electrode 200 in which the electrode mixture 130 layer is formed on both sides of the current collector 110 is manufactured (process (f)).

이러한 제조방법을 실질적으로 도시한 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 전극의 제조방법이 도 3에 모식적으로 도시되어 있다.A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention substantially illustrating such a manufacturing method is schematically shown in FIG. 3 .

도 3을 참조하면, 집전체(110)는 롤러(140)에 지지된 상태로 공급되고, 이러한 집전체(110)의 하면에서 집전체(110)의 일면(111)에 전극 슬러리(120)를 순차적으로 도포하기 위해, 집전체(110)에 접촉된 상태로 회전하는 롤러(140)에 의해 집전체가 이동하고, 전극 슬러리를(120)를 공급하는 코팅 다이(150)를 포함하여 전극 슬러리(120)가 집전체(110)의 하면에서 집전체(110)의 일면(111)에 도포된다. Referring to FIG. 3 , the current collector 110 is supplied in a state supported by the roller 140 , and the electrode slurry 120 is applied to one surface 111 of the current collector 110 from the lower surface of the current collector 110 . In order to sequentially apply the current collector 110, the current collector moves by the rotating roller 140 in contact with the current collector 110, and includes a coating die 150 for supplying the electrode slurry 120 to the electrode slurry ( 120 is applied to one surface 111 of the current collector 110 from the lower surface of the current collector 110 .

이와 같이 전극 슬러리(120)가 코팅된 집전체(110)는 곧바로 건조기(160)로 이동하고, 최종적으로 건조과정을 거침으로써 본 발명에 따른 전극(100)이 제조된다.As described above, the current collector 110 coated with the electrode slurry 120 directly moves to the dryer 160 , and finally the electrode 100 according to the present invention is manufactured through a drying process.

이와 같이 제조되는 전극은 건조 과정에서 바인더가 위로 이동함에 따라, 결론적으로 상기 도 4에서 도시한 것과 같이 오히려 바인더가 집전체 부근에 상당부분 존재하는 전극 구조가 형성될 수 있다.In the electrode manufactured in this way, as the binder moves upward during the drying process, as shown in FIG. 4 , an electrode structure in which the binder is present in a significant portion near the current collector may be formed.

이때, 하면에서 코팅되는 전극 슬러리(120)은, 온도 25℃ 에서 브룩필드(Brookfield) L형 점도계로 로터 번호 64, 회전수 12rpm에서 1분간 회전후의 점도가, 5000 내지 15000 cP이고, 코팅 이후에 그 시작점의 간격이 20초 이내로 연속적으로 코팅 및 건조 과정을 거치게 되므로 하면에서 코팅된 경우라 해도 흘러내릴 위험이 없다.At this time, the electrode slurry 120 coated on the lower surface has a viscosity of 5000 to 15000 cP after rotation at a temperature of 25° C. with a Brookfield L-type viscometer for 1 minute at a rotor number of 64 and a rotation speed of 12 rpm, and after coating Since the starting point is continuously coated and dried within 20 seconds, there is no risk of dripping even if it is coated from the bottom.

이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the following Examples are provided to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1><Example 1>

양극 활물질 Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2, 도전재인 Denka black 및 바인더인 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)가 중량비 96:2:2으로 NMP(Nmethyl pyrrolidone)와 혼합되어 있는 슬러리를 준비하였다.The positive active material Li(Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 )O 2 , the conductive material Denka black and the binder polyvinylidene fluoride are mixed with NMP (Nmethyl pyrrolidone) in a weight ratio of 96:2:2 A mixed slurry was prepared.

상기 슬러리를 두께 20 ㎛의 Al 호일에 상기 도 2의 과정(a)~(c) 및 3과 같은 방법으로 하부에서 슬러리가 도포되도록 단면에 코팅하고, 이를 섭씨 120도에서 5분간 건조하여 양극을 제조하였다.The slurry was coated on the cross section so that the slurry was applied from the bottom in the same manner as in the processes (a) to (c) and 3 of Fig. 2 on an Al foil having a thickness of 20 μm, and dried at 120 degrees Celsius for 5 minutes to form a positive electrode. prepared.

<비교예 1><Comparative Example 1>

상기 실시예 1와 동일한 슬러리를 두께 20 ㎛의 Al 호일의 상면에 도포하는 형식으로 단면에 코팅하고, 이를 섭씨 120도에서 5분간 건조하여 양극을 제조하였다.The same slurry as in Example 1 was coated on the cross section in a manner of applying the same slurry to the upper surface of an Al foil having a thickness of 20 μm, and dried at 120° C. for 5 minutes to prepare a positive electrode.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 양극의 극판을 일정한 크기로 잘라 슬라이드 글라스에 고정시킨 후, 집전체를 벗겨 내어 180도 벗김 강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 도시하였다.The electrode plate of the positive electrode prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was cut to a certain size and fixed to a slide glass, and then the current collector was peeled off to measure the peel strength at 180 degrees, and the results are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 접착력(gf/10mm)Adhesion (gf/10mm) 130130 1010

상기 표 1에서 먼저, 실시예 1과 비교예 1를 참조하면, 실시예 1의 접착력이 비교예 1과 비교하여 매우 높은 것을 확인할 수 있다.In Table 1, first, referring to Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the adhesive strength of Example 1 is very high compared to Comparative Example 1.

<실험예 2><Experimental Example 2>

상기 실시예 1 및 비교예 1의 양극과, 음극으로는 음극 활물질로서 흑연, 도전재인 Denka black 및 바인더인 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)가 중량비 96:2:2로 혼합된 슬러리를 알루미늄 집전체에 코팅하고 건조, 압연한 것을 사용하고, EC : EMC = 3 : 7 인 용매에 1M의 LiPF6가 들어있는 전해액을 사용하여 모노셀을 제조하였다.A slurry in which graphite as an anode active material, a conductive material, Denka black, and polyvinylidene fluoride, as a binder, were mixed in a weight ratio of 96:2:2 as the positive electrode of Example 1 and Comparative Example 1 A monocell was prepared using an electrolyte solution containing 1M LiPF6 in a solvent of EC:EMC=3:7, using a coating, drying, and rolling over the whole.

상기 모노셀을, 섭씨 25도의 상온에서 상한 전압 4.25V의 1C CC/CV 모드로 100 사이클 동안 충전 및 방전(2.5V)한 후, 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.After charging and discharging (2.5V) the monocell for 100 cycles in 1C CC/CV mode with an upper limit voltage of 4.25V at a room temperature of 25 degrees Celsius, the capacity retention rate was measured, and the results are shown in Table 2.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 초기 방전용량(mAh/g)Initial discharge capacity (mAh/g) 153.2153.2 154.0154.0 용량 유지율(100th, %)Capacity retention rate (100 th , %) 98.198.1 97.597.5

표 2를 참조하면, 접착력이 높을수록 수명특성 또한 향상되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the higher the adhesive force, the better the lifespan characteristics.

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

Claims (10)

이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서,
(i) 전극 활물질 및 바인더를 포함하는 전극 슬러리를 준비하는 과정;
(ii) 상기 전극 슬러리를 집전체의 양면 중에서 일면에 도포할 때, 상기 일면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로 전극 슬러리를 코팅하여 가전극을 제조하는 과정; 및
(iii) 집전체의 일면에 코팅된 전극 슬러리가 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태에서 가전극을 건조하는 과정을 포함하고,
상기 과정(ii)와 과정(iii)은 연속적으로 수행되고,
상기 전극 슬러리는, 온도 25℃에서 브룩필드(Brookfield) L형 점도계로 로터 번호 64, 회전수 12 rpm에서 1분간 회전후의 점도가, 5000 내지 15000 cP인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
A method for manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising:
(i) preparing an electrode slurry including an electrode active material and a binder;
(ii) preparing a temporary electrode by coating the electrode slurry with the one surface facing downward with respect to the direction of gravity when the electrode slurry is applied to one surface of both surfaces of the current collector; and
(iii) drying the electrode slurry coated on one surface of the current collector in a state in which the electrode slurry is directed downward with respect to the direction of gravity,
The steps (ii) and (iii) are performed continuously,
The electrode slurry has a viscosity of 5000 to 15000 cP after rotation at a temperature of 25° C. with a Brookfield L-type viscometer at a rotor number of 64 and a rotation speed of 12 rpm for 1 minute.
제 1 항에 있어서, 상기 과정(iii) 이후에
(iv) 집전체의 일면에 전극 슬러리 코팅층이 형성된 전극을, 집전체의 타면이 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향하도록 한 상태로, 집전체의 타면에 전극 슬러리를 코팅하는 과정; 및
(v) 집전체의 타면에 코팅된 전극 슬러리가 중력방향을 기준으로 아래쪽을 향한 상태에서 전극을 건조하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.
The method of claim 1, wherein after step (iii)
(iv) coating the electrode slurry on the other surface of the current collector with the electrode having the electrode slurry coating layer formed on one surface of the current collector, with the other surface of the current collector facing downward with respect to the gravitational direction; and
(v) drying the electrode in a state in which the electrode slurry coated on the other surface of the current collector faces downward with respect to the direction of gravity;
A method of manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising:
제 2 항에 있어서, 상기 전극 슬러리는, 온도 25℃에서 브룩필드(Brookfield) L형 점도계로 로터 번호 64, 회전수 12 rpm에서 1분간 회전후의 점도가, 5000 내지 15000 cP인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The secondary according to claim 2, wherein the electrode slurry has a viscosity of 5000 to 15000 cP after rotation at a temperature of 25° C. with a Brookfield L-type viscometer at a rotor number of 64 and a rotation speed of 12 rpm for 1 minute. A method of manufacturing an electrode for a battery. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코팅은 다이(die) 코팅 방식, 슬라이드-슬롯 다이 코팅 방식, 롤(roll) 코팅 방식, 전기 방사 또는 분무 방식, 또는 이들의 조합에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법. The method according to claim 1 or 2, wherein the coating is performed by a die coating method, a slide-slot die coating method, a roll coating method, an electrospinning or spraying method, or a combination thereof. A method of manufacturing an electrode for a secondary battery. 제 2 항에 있어서, 상기 과정(iv)와 과정(v)은 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method according to claim 2, wherein the steps (iv) and (v) are continuously performed. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(ii)의 전극 슬러리의 코팅 시작점과 과정(iii)의 건조 시작점의 수행 시간 간격이 10초 이내인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method according to claim 1, wherein a time interval between the coating start point of the electrode slurry in step (ii) and the drying start point in step (iii) is within 10 seconds. 제 2 항에 있어서, 상기 과정(iv)의 전극 슬러리의 코팅 시작점과 과정(v)의 건조 시작점의 수행 시간 간격이 10초 이내인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method according to claim 2, wherein the time interval between the coating start point of the electrode slurry in step (iv) and the drying start point in step (v) is within 10 seconds. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 건조는, 섭씨 80도 내지 130도의 범위에서, 10분 이하 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 1 or 2, wherein the drying is performed in a range of 80 to 130 degrees Celsius for 10 minutes or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 과정(iii) 및/또는 과정(v) 이후에 압연하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조방법.The method of claim 1 or 2, further comprising a step of rolling after step (iii) and/or step (v). 제 1 항에 따른 방법으로 제조된 이차전지용 전극으로서, 코팅된 전극 슬러리의 건조 후에 얻어진 전극 합제층에서, 집전체에 인접한 부위의 바인더 함량이 집전체로부터 이격된 부위의 바인더 함량보다 상대적으로 더 많은 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.An electrode for a secondary battery manufactured by the method according to claim 1, wherein in the electrode mixture layer obtained after drying of the coated electrode slurry, the binder content in the portion adjacent to the current collector is relatively higher than the binder content in the portion spaced from the current collector An electrode for a secondary battery, characterized in that.
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