KR102287766B1 - Manufacturing method of secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 겔 폴리머 전해질을 포함하는 이차전지 제조 방법에 있어서, 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액한 다음, 포메이션 단계 후 경화 단계를 순차적으로 실시하는 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 이차전지의 제조방법에 따르면, 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 향상된 리튬 이차전지를 제조할 수 있다.
The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery including a gel polymer electrolyte, in which a composition for a gel polymer electrolyte is injected, and then a formation step and a curing step are sequentially performed.
According to the manufacturing method of the secondary battery of the present invention, it is possible to manufacture an improved lithium secondary battery having excellent high-temperature storage characteristics and capacity retention according to cycles.

Description

이차전지의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY}Secondary battery manufacturing method {MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 겔 폴리머 전해질을 포함하는 리튬 이차전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a lithium secondary battery comprising a gel polymer electrolyte having excellent high-temperature storage characteristics and capacity retention according to cycle.

최근 전기, 전자, 통신 및 컴퓨터 산업이 급속히 발전함에 따라 고성능, 고안정성의 이차전지에 대한 수요가 점차 증가되고 있다. 특히, 이들 전자(통신)기기의 소형화, 경량화 추세에 따라 이 분야의 핵심부품인 리튬 이차전지의 박막화 및 소형화가 요구되고 있다.Recently, with the rapid development of electric, electronic, communication and computer industries, the demand for high-performance and high-stability secondary batteries is gradually increasing. In particular, in accordance with the trend of miniaturization and weight reduction of these electronic (communication) devices, thin film and miniaturization of lithium secondary batteries, which are core components in this field, are required.

리튬 이차전지는 전해질로 액체 상태의 전해질, 예컨대 비수계 유기용매에 염을 용해한 이온 전도성 유기 액체 전해질이 주로 사용되어 왔다. 그러나 액체 상태의 전해질을 사용하는 경우, 전극 물질이 퇴화되고 유기 용매가 휘발될 가능성이 클 뿐만 아니라, 주변 온도 및 전지 자체의 온도 상승에 의한 연소 등에 의해 안전성이 낮은 단점이 있다. 특히, 리튬 이차전지는 충방전 진행시 카보네이트 유기 용매의 분해 및/또는 유기 용매와 전극과의 부반응에 의해 전지 내부에 가스가 발생하여 전지 두께를 팽창시키는 문제점이 있으며, 고온 저장시에는 이러한 반응이 가속화되어 가스 발생량이 더 증가하게 된다. 이와 같이 지속적으로 발생된 가스는 전지의 내압 증가를 유발시켜 각형 전지가 특정 방향으로 부풀어오르는 등 전지의 특정면의 중심부가 변형되는 현상을 초래할 뿐만 아니라, 전지 내 전극면에서의 밀착성에서 국부적인 차이점을 발생시켜 전극 반응이 전체 전극면에서 동일하게 일어나지 못하는 문제를 야기한다. 따라서 전지의 성능과 안전성 저하가 필수적으로 초래되게 된다.For lithium secondary batteries, a liquid electrolyte, for example, an ion conductive organic liquid electrolyte obtained by dissolving a salt in a non-aqueous organic solvent, has been mainly used as an electrolyte. However, when a liquid electrolyte is used, there is a disadvantage in that the electrode material is deteriorated and the organic solvent is highly likely to be volatilized, and the safety is low due to combustion due to an increase in ambient temperature and the temperature of the battery itself. In particular, lithium secondary batteries have a problem in that gas is generated inside the battery due to the decomposition of the carbonate organic solvent and/or the side reaction between the organic solvent and the electrode during charging and discharging to expand the battery thickness, and this reaction is accelerated when stored at high temperature. This will further increase the amount of gas generated. The continuously generated gas causes an increase in the internal pressure of the battery and causes the central portion of a specific surface of the battery to be deformed, such as the prismatic battery swells in a specific direction, as well as local differences in the adhesion between the electrode surfaces within the battery. This causes a problem that the electrode reaction does not occur equally on the entire electrode surface. Accordingly, the performance and safety of the battery are inevitably deteriorated.

이에, 최근 액체 상태의 전해질 대신 겔 폴리머 전해질과 같은 고분자 전해질을 상용화하려는 연구가 대두되고 있다. Accordingly, research to commercialize polymer electrolytes such as gel polymer electrolytes instead of liquid electrolytes has recently been on the rise.

상기 겔 폴리머 전해질은 액체 전해질과 비교해 전기화학적 안전성이 우수하여 전지의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라, 겔상 고유의 접착력으로 인해 안전성이 우수한 박막형 전지를 제조할 수 있다. The gel polymer electrolyte has excellent electrochemical safety compared to a liquid electrolyte, so that the thickness of the battery can be kept constant, and a thin film battery having excellent safety due to the inherent adhesive strength of the gel can be manufactured.

이러한 겔 폴리머 전해질을 포함하는 이차전지는 비수계 유기용매에 염과, 중합개시제 및 중합 가능한 단량체 또는 올리고머를 혼합한 다음, 양극, 음극, 및 세퍼레이터가 권취 또는 적층된 전극 조립체가 들어 있는 전지에 주액하고, 적절한 온도와 시간 조건에서 겔화(가교) 킨 후, 포메이션 공정을 실시하여 제조된다. A secondary battery including such a gel polymer electrolyte is prepared by mixing a salt, a polymerization initiator, and a polymerizable monomer or oligomer in a non-aqueous organic solvent, and then injecting it into a battery containing an electrode assembly in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are wound or stacked. and gelation (crosslinking) under appropriate temperature and time conditions, followed by a formation process.

그러나, 상기와 같이 겔화 후 포메이션 공정을 실시하면, 전극 표면에 패시베이션 (passivation) 층이 안정하게 형성되기 어렵기 때문에, 사이클에 따른 용량 유지율의 퇴화를 야기한다.However, if the formation process is performed after gelation as described above, since it is difficult to stably form a passivation layer on the electrode surface, the capacity retention rate is deteriorated according to the cycle.

이에, 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 이차전지를 제조할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a method for manufacturing a secondary battery having excellent high-temperature storage characteristics and capacity retention according to cycles.

대한민국 등록특허공보 제1586199호Republic of Korea Patent Publication No. 1586199

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것이다.The present invention has been devised to solve such a problem.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 이차전지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery having excellent high-temperature storage characteristics and capacity retention according to cycles.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는In order to solve the above problems, in one embodiment of the present invention

양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 제조하는 단계;manufacturing an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;

상기 전극 조립체를 전지 케이스에 삽입하는 단계;inserting the electrode assembly into a battery case;

상기 전극 조립체가 삽입된 전지 케이스 내에 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액하여 리튬 이차전지를 제조하는 단계;preparing a lithium secondary battery by injecting a composition for a gel polymer electrolyte into a battery case in which the electrode assembly is inserted;

상기 리튬 이차전지에 대하여 25℃ 내지 70℃의 온도에서 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 포메이션 (formation)을 실시하는 단계; 및performing a formation with a voltage of 2.5V to 4.5V at a temperature of 25°C to 70°C with respect to the lithium secondary battery; and

상기 리튬 이차전지에 대한 경화를 실시하여 겔 폴리머 전해질용 조성물의 중합에 의한 겔 폴리머 전해질을 제조하는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조 방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a secondary battery comprising; curing the lithium secondary battery to prepare a gel polymer electrolyte by polymerization of a composition for a gel polymer electrolyte.

상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 전해질염, 유기용매, 중합개시제 및 하기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 포함할 수 있다.The composition for a gel polymer electrolyte may include an electrolyte salt, an organic solvent, a polymerization initiator, and an oligomer represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017073271495-pat00001
Figure 112017073271495-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R은 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소기이고,R is an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group,

R' 및 R''는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이며,R' and R'' are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,

n은 1 또는 2 중 어느 하나의 정수이고,n is an integer of 1 or 2,

m은 1 내지 3 중 어느 하나의 정수이며,m is an integer of any one of 1 to 3,

z는 1 내지 10,000, 구체적으로 1 내지 1,000, 더욱 구체적으로 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z is an integer of any one of 1 to 10,000, specifically 1 to 1,000, and more specifically 1 to 500.

K는 1 내지 100, 구체적으로 1 내지 50, 더욱 구체적으로 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K is an integer of any one of 1 to 100, specifically 1 to 50, and more specifically 1 to 30.

구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 지방족 탄화수소기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐옥시기; 또는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기;이고, 상기 지환족 탄화수소기는 탄소수 4 내지 20의 사이클로알킬기; 탄소수 4 내지 20의 사이클로알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로사이클로알킬기;이며, 상기 방향족 탄화수소기는 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다. Specifically, in Formula 1, the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; an alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms; or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, wherein the alicyclic hydrocarbon group is a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms; a cycloalkenyl group having 4 to 20 carbon atoms; or a heterocycloalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, wherein the aromatic hydrocarbon group is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or it may be a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms.

상기 중합개시제는 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.The polymerization initiator may be included in an amount of 0.01 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligomer represented by Formula 1 above.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 화학식 1a 내지 1c로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.In addition, the oligomer represented by Formula 1 may be at least one selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1a to 1c.

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure 112017073271495-pat00002
Figure 112017073271495-pat00002

상기 화학식 1a에서,In Formula 1a,

z1는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z1 is an integer of any one of 1 to 500;

K1는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K1 is an integer of any one of 1 to 30.

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure 112017073271495-pat00003
Figure 112017073271495-pat00003

상기 화학식 1b에서,In Formula 1b,

z2는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z2 is an integer of any one of 1 to 500;

K2는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K2 is an integer in any one of 1-30.

[화학식 1c][Formula 1c]

Figure 112017073271495-pat00004
Figure 112017073271495-pat00004

상기 화학식 1c에서,In Formula 1c,

z3는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z3 is an integer of any one of 1 to 500;

K3는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K3 is an integer in any one of 1 to 30.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 겔 폴리머 전해질용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 25 중량%로 포함될 수 있다.The oligomer represented by Formula 1 may be included in an amount of 0.5 wt% to 25 wt% based on the total weight of the composition for a gel polymer electrolyte.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머의 중량평균분자량(Mw)은 1,000 g/mol 내지 20,000 g/mol, 구체적으로 1,000 g/mol 내지 10,000 g/mol일 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the oligomer represented by Formula 1 may be 1,000 g/mol to 20,000 g/mol, specifically 1,000 g/mol to 10,000 g/mol.

상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 분자 내에 아크릴레이트기가 적어도 하나 이상 함유된 다기능성 (메타)아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수 있다.The composition for a gel polymer electrolyte may further include a multifunctional (meth)acrylate-based compound containing at least one acrylate group in a molecule.

또한, 상기 본 발명의 방법은 겔 폴리머 전해질용 조성물 주액 후, 포메이션 단계 전에 전극조립체에 대한 전해액의 웨팅성(wetting) 을 향상시키기 위하여, 초기 충전 단계를 추가로 실시할 수 있다.In addition, in the method of the present invention, an initial charging step may be additionally performed in order to improve the wetting of the electrolyte to the electrode assembly after the injection of the composition for a gel polymer electrolyte and before the formation step.

상기 초기 충전 단계는 1/100C 이상 내지 1/10C 이하, 구체적으로 1/50C 이상 내지 1/10C 이하의 정전류로 1.4V 내지 4.0V 전압에서 실시할 수 있다.The initial charging step may be performed at a voltage of 1.4V to 4.0V with a constant current of 1/100C or more to 1/10C or less, specifically, 1/50C or more to 1/10C or less.

또한, 본 발명의 방법에 있어서, 상기 포메이션 단계는 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 25℃ 내지 65℃ 온도에서 1C/10 이상 내지 1C/3 이하의 정전류 및 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 SOC(State of Charge) 30% 내지 100%, 구체적으로 SOC 30% 내지 70%까지 충전을 실시할 수 있다. In addition, in the method of the present invention, the formation step is SOC ( SOC ( State of Charge) 30% to 100%, specifically, the charging may be carried out to 30% to 70% of SOC.

상기 포메이션 단계 이후 경화 단계 이전에 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 30℃ 내지 65℃ 조건하에서 1시간 내지 24시간 동안 에이징하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.After the formation step, before the curing step, 25° C. to 70° C., specifically, aging at 30° C. to 65° C. for 1 hour to 24 hours may be further included.

본 발명의 방법에서, 상기 경화 단계는 열 경화, 전자 빔, 또는 감마선 조사에 의한 광경화를 실시하여 수행될 수 있다.In the method of the present invention, the curing step may be performed by thermal curing, electron beam, or photocuring by irradiation with gamma rays.

구체적으로, 상기 경화 단계는 열 경화 단계를 포함할 수 있으며, 70℃ 이하의 온도 범위에서, 구체적으로 30℃ 내지 70℃, 더욱 구체적으로 40℃ 내지 65℃의 온도 범위에서 5시간 내지 24시간 동안 실시할 수 있다.Specifically, the curing step may include a thermal curing step, in a temperature range of 70° C. or less, specifically 30° C. to 70° C., more specifically 40° C. to 65° C. for 5 hours to 24 hours. can be carried out.

또한, 본 발명의 방법에서 상기 경화 단계 후에, 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 30℃ 내지 60℃ 조건하에서 1시간 내지 24 시간 동안 에이징하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, after the curing step in the method of the present invention, it may further include the step of aging for 1 hour to 24 hours under conditions of 25 ℃ to 70 ℃, specifically 30 ℃ to 60 ℃.

또한, 본 발명의 방법은 상기 포메이션 단계 후 및 경화 단계 전에, 또는 에이징 단계 후에 상기 포메이션 단계를 통해 발생된 가스를 제거하는 탈기(degas) 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method of the present invention may further include a degassing step of removing gas generated through the formation step after the formation step and before the curing step, or after the aging step.

상기 탈기 단계는 상기 전지 케이스에 -80 kPa 내지 -100 kPa, 구체적으로 -90 kPa 내지 -100 kPa, 더욱 구체적으로 -95 kPa의 압력을 가하여 실시할 수 있다.The degassing step may be performed by applying a pressure of -80 kPa to -100 kPa, specifically -90 kPa to -100 kPa, and more specifically -95 kPa to the battery case.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액한 다음, 70℃ 이하의 온도에서 포메이션을 실시하고, 경화하는 단계를 순차적으로 실시함으로써, 전극 피막 상에 안정한 이온전도성 피막이 형성된 겔 폴리머 전해질을 포함하는 리튬 이차전지를 제조할 수 있다. 따라서, 리튬 이차전지의 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the method of the present invention, after the composition for a gel polymer electrolyte is injected, formation is performed at a temperature of 70° C. or less, and curing is sequentially performed, thereby providing stable ion conductivity on the electrode film. A lithium secondary battery including a gel polymer electrolyte having a film formed thereon may be manufactured. Therefore, it is possible to improve the high-temperature storage characteristics of the lithium secondary battery and the capacity retention rate according to the cycle.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실험예 1에 따른 이차전지의 전기화학적 안전성 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실험예 2에 따른 이차전지의 고온 저장 시 두께 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실험예 2에 따른 이차전지의 고온 저장 시 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실험예 3에 따른 리튬 이차전지의 가스 발생량 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실험예 4에 따른 리튬 이차전지의 초기 계면 저항을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실험예 4에 따른 리튬 이차전지의 계면 저항 변화 정도를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실험예 5에 따른 리튬 이차전지의 사이클 특성을 나타내는 그래프이다.
The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in those drawings It should not be construed as being limited.
1 to 3 are graphs showing electrochemical safety measurement results of a secondary battery according to Experimental Example 1 of the present invention.
4 is a graph showing the thickness change during high-temperature storage of the secondary battery according to Experimental Example 2 of the present invention.
5 is a graph showing a change in resistance during high-temperature storage of a secondary battery according to Experimental Example 2 of the present invention.
6 is a graph showing a gas generation amount measurement result of a lithium secondary battery according to Experimental Example 3 of the present invention.
7 is a graph showing the initial interface resistance of the lithium secondary battery according to Experimental Example 4 of the present invention.
8 is a graph showing the degree of change in the interfacial resistance of the lithium secondary battery according to Experimental Example 4 of the present invention.
9 is a graph showing cycle characteristics of a lithium secondary battery according to Experimental Example 5 of the present invention.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to help the 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 present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

일반적으로 겔 폴리머 전해질을 적용한 전지는 염이 용해된 비수계 유기 용매에 중합 가능한 단량체 및/또는 올리고머와 함께 중합개시제를 혼합하여 조성물을 제조한 후, 이를 전극 조립체가 들어 있는 전지에 주액하고, 적절한 온도와 시간 조건에서 경화(겔화) 시킨 다음, 이어서 포메이션 공정을 실시하여 제조한다. 즉, 종래 이차전지 제조 방법은 올리고머가 전자(e-)에 의해서 음극 계면과 반응하여 부반응을 야기할 수 없도록, 겔화 후 포메이션 단계를 실시하고 있다.In general, a battery to which a gel polymer electrolyte is applied is prepared by mixing a polymerization initiator with a polymerizable monomer and/or oligomer in a non-aqueous organic solvent in which a salt is dissolved, and then injecting it into a battery containing an electrode assembly, It is prepared by curing (gelling) under the conditions of temperature and time, and then performing a formation process. That is, in the conventional secondary battery manufacturing method, the formation step is performed after gelation so that the oligomer cannot cause a side reaction by reacting with the negative electrode interface by electrons (e − ).

하지만, 이차전지를 포메이션(Formation)하기 전에 경화(겔화) 공정을 실시하는 경우, 형성된 겔 고분자 전해질 물성에 의해 물질 전달 (mass transfer) 반응이 억제되어, 전극 계면과 전해질 사이에서 일어나는 전해질 분해반응이 액체 전해질에 비해 억제된다. 그 결과, 전해액과 첨가제의 분해 반응으로 형성되던 이온전도성 피막, 예컨대 패시베이션 (Passivation) 층이나 SEI 막이 안정적으로 형성되지 않기 때문에, 전해질의 분해 반응이 연속적으로 발생하여 이차전지 내부에서 가스 발생 및 저항 증가를 야기한다. 이는 결국 이차전지의 고온저장 및 사이클 성능 퇴화의 원인이 된다.However, when the curing (gelation) process is performed before the formation of the secondary battery, the mass transfer reaction is suppressed by the properties of the formed gel polymer electrolyte, and the electrolyte decomposition reaction that occurs between the electrode interface and the electrolyte is reduced. compared to liquid electrolytes. As a result, since the ion conductive film formed by the decomposition reaction of the electrolyte and the additive, such as the passivation layer or the SEI film, is not stably formed, the decomposition reaction of the electrolyte continuously occurs, generating gas and increasing resistance inside the secondary battery. causes This eventually causes high-temperature storage and deterioration of cycle performance of the secondary battery.

이에, 본 발명에서는 겔 폴리머 전해질용 조성물 주액 후, 70℃ 이하의 온도에서 선(先) 포메이션 공정 후, 후(後) 경화(겔화) 공정을 실시하는 단계를 포함하는 방법을 제공함으로써, 전극 표면에 안정적인 이온전도성 막을 형성하여 고온 저장 특성 및 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 리튬 이차전지를 제조하고자 한다.Accordingly, in the present invention, after injecting the composition for a gel polymer electrolyte, after a pre-formation process at a temperature of 70° C. or less, and then performing a post-curing (gelation) process, the electrode surface It is intended to manufacture a lithium secondary battery with excellent high-temperature storage characteristics and capacity retention according to cycles by forming a stable ion-conducting film in the

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는Specifically, in one embodiment of the present invention

양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 제조하는 단계;manufacturing an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;

상기 전극 조립체를 전지 케이스에 삽입하는 단계;inserting the electrode assembly into a battery case;

상기 전극 조립체가 삽입된 전지 케이스 내에 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액하여 리튬 이차전지를 제조하는 단계;preparing a lithium secondary battery by injecting a composition for a gel polymer electrolyte into a battery case in which the electrode assembly is inserted;

상기 리튬 이차전지에 대해 25℃ 내지 70℃의 온도에서 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 포메이션 (formation)을 실시하는 단계; 및performing a formation with a voltage of 2.5V to 4.5V at a temperature of 25°C to 70°C with respect to the lithium secondary battery; and

상기 겔 폴리머 전해질용 조성물에 대한 경화를 실시하여 겔 폴리머 전해질용 조성물의 중합에 의한 겔 폴리머 전해질을 제조하는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조 방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a secondary battery comprising; curing the composition for a gel polymer electrolyte to prepare a gel polymer electrolyte by polymerization of the composition for a gel polymer electrolyte.

먼저, 본 발명의 방법에 있어서, 상기 전극조립체의 제조 방법은 특별히 제한하지 않으며, 음극과 양극 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 후 젤리롤 형태로 권취(winding)하는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 또는 일반적인 권취 방법 이외에도 세퍼레이터를 양극 및 음극 사이에 적층 (lamination, stack)한 후 접어서 (folding) 제조할 수도 있다.First, in the method of the present invention, the method for manufacturing the electrode assembly is not particularly limited, and may be manufactured by a conventional method of winding in the form of a jelly roll after interposing a separator between the negative electrode and the positive electrode. Alternatively, in addition to the general winding method, the separator may be manufactured by lamination and stacking between the positive electrode and the negative electrode and then folding.

상기 본 발명의 전극 조립체를 구성하는 양극 및 음극은 각각 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.The positive electrode and the negative electrode constituting the electrode assembly of the present invention may be manufactured by the following method, respectively.

먼저, 상기 양극은 양극 집전체 상에 양극 합제층을 형성하여 제조할 수 있다. 상기 양극 합제층은 양극활물질, 바인더, 도전재 및 용매 등을 포함하는 양극 슬러리를 양극 집전체 상에 코팅한 후, 건조 및 압연하여 형성할 수 있다.First, the positive electrode may be manufactured by forming a positive electrode mixture layer on a positive electrode current collector. The positive electrode mixture layer may be formed by coating a positive electrode slurry including a positive electrode active material, a binder, a conductive material and a solvent on a positive electrode current collector, followed by drying and rolling.

상기 양극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or carbon on the surface of aluminum or stainless steel. , nickel, titanium, silver, etc. may be used.

상기 양극 활물질은 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물로서, 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈 또는 알루미늄과 같은 1종 이상의 금속과 리튬을 포함하는 리튬 복합금속 산화물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 리튬 복합금속 산화물은 리튬-망간계 산화물(예를 들면, LiMnO2, LiMn2O4 등), 리튬-코발트계 산화물(예를 들면, LiCoO2 등), 리튬-니켈계 산화물(예를 들면, LiNiO2 등), 리튬-니켈-망간계 산화물(예를 들면, LiNi1 - YMnYO2(여기에서, 0<Y<1), LiMn2 - zNizO4(여기에서, 0<Z<2) 등), 리튬-니켈-코발트계 산화물(예를 들면, LiNi1 - Y1CoY1O2(여기에서, 0<Y1<1) 등), 리튬-망간-코발트계 산화물(예를 들면, LiCo1-Y2MnY2O2(여기에서, 0<Y2<1), LiMn2 - z1Coz1O4(여기에서, 0<Z1<2) 등), 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물(예를 들면, Li(NipCoqMnr1)O2(여기에서, 0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1=1) 또는 Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(여기에서, 0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2) 등), 또는 리튬-니켈-코발트-전이금속(M) 산화물(예를 들면, Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(여기에서, M은 Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되고, p2, q2, r3 및 s2는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<p2<1, 0<q2<1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2+r3+s2=1이다)) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 포함될 수 있다. The positive active material is a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, and specifically may include a lithium composite metal oxide including lithium and one or more metals such as cobalt, manganese, nickel or aluminum. there is. More specifically, the lithium composite metal oxide is a lithium-manganese oxide (eg, LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.), a lithium-cobalt-based oxide (eg, LiCoO 2 , etc.), lithium-nickel-based oxide (for example, LiNiO 2 and the like), lithium-nickel-manganese-based oxide (for example, LiNi 1-Y Mn Y O 2 (where, 0 <Y <1), LiMn 2-z Ni z O 4 ( here, 0 <Z <2) and the like), lithium-nickel-cobalt oxide (e.g., LiNi 1-Y1 Co Y1 O 2 (here, 0 <Y1 <1) and the like), lithium-manganese-cobalt oxide (e. g., LiCo 1-Y2 Mn Y2 O 2 (here, 0 <Y2 <1), LiMn 2 - z1 Co z1 O 4 ( here, 0 <Z1 <2) and the like), lithium-nickel -Manganese-cobalt oxide (for example, Li(Ni p Co q Mn r1 )O 2 (here, 0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1= 1) or Li(Ni p1 Co q1 Mn r2 )O 4 (where 0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2), etc.), or lithium- Nickel-cobalt-transition metal (M) oxide (eg, Li(Ni p2 Co q2 Mn r3 M S2 )O 2 , where M is Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg and Mo selected from the group consisting of, and p2, q2, r3 and s2 are each independent atomic fractions of elements, 0<p2<1, 0<q2<1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2 +r3+s2=1)) and the like, and any one or two or more compounds may be included.

이 중에서도 전지의 용량 특성 및 안전성을 높일 수 있다는 점에서 상기 리튬 복합금속 산화물은 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2, 리튬 니켈망간코발트 산화물 (예를 들면 Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2, Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 및 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 등), 또는 리튬 니켈코발트알루미늄 산화물(예를 들면, Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2 등)일 수 있다.Among them, in terms of improving the capacity characteristics and safety of the battery, the lithium composite metal oxide is LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 , lithium nickel manganese cobalt oxide (for example, Li(Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1 ) /3 )O 2 , Li(Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 )O 2 and Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 , etc.), or lithium nickel cobalt aluminum oxide (eg, Li (Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 )O 2 , etc.).

상기 양극 활물질은 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 80 중량% 내지 99중량%로 포함될 수 있다. The positive active material may be included in an amount of 80% to 99% by weight based on the total weight of the solid content in the positive electrode slurry.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding between 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 solid content in the positive electrode slurry. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoro roethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene ter polymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.

상기 도전재는 통상적으로 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the solid content in the positive electrode slurry.

이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 그라파이트; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 탄소계 물질; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 시판되고 있는 도전재의 구체적인 예로는 아세틸렌 블랙 계열인 쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company)나 덴카 블랙(Denka Singapore Private Limited), 걸프 오일 컴퍼니(Gulf Oil Company) 제품 등), 케첸 블랙(Ketjenblack), EC 계열(아르막 컴퍼니(Armak Company) 제품), 불칸(Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼(Super) P(Timcal 사 제품) 등이 있다.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; carbon-based materials such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, 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. Specific examples of commercially available conductive materials include acetylene black-based Chevron Chemical Company, Denka Singapore Private Limited, Gulf Oil Company, etc.), Ketjenblack, and EC series. (product of Armak Company), Vulcan XC-72 (product of Cabot Company) and Super P (product of Timcal Company).

상기 용매는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 등의 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 양극 활물질 및 선택적으로 바인더 및 도전재 등을 포함할 때 바람직한 점도가 되는 양으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 양극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 슬러리 중의 고형분 농도가 50 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게 70 중량% 내지 90 중량%가 되도록 포함될 수 있다.The solvent may include an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and may be used in an amount having a desirable viscosity when the positive active material and optionally a binder and a conductive material are included. For example, it may be included such that the solid content concentration in the slurry including the positive electrode active material and, optionally, the binder and the conductive material is 50 wt% to 95 wt%, preferably 70 wt% to 90 wt%.

또한, 상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 합제층을 형성하여 제조할 수 있다. 상기 음극 합제층은 음극 집전체 상에 음극활물질, 바인더, 도전재 및 용매 등을 포함하는 슬러리를 코팅한 후, 건조 및 압연하여 형성할 수 있다.In addition, the negative electrode may be manufactured by forming a negative electrode mixture layer on the negative electrode current collector. The negative electrode mixture layer may be formed by coating a slurry including a negative electrode active material, a binder, a conductive material and a solvent on a negative electrode current collector, drying and rolling.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 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 generally has a thickness of 3 μm to 500 μm. Such a negative current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing a chemical change in the battery, and for example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. The surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., an 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.

또한, 상기 음극활물질은 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO); 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소계 물질; 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, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 및 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수도 있다.In addition, the negative active material is lithium-containing titanium composite oxide (LTO); carbon-based substances 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; 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 ; and a single substance or a mixture of two or more selected from the group consisting of conductive polymers such as polyacetylene.

상기 음극 활물질은 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 80 중량% 내지 99중량%로 포함될 수 있다.The negative active material may be included in an amount of 80% to 99% by weight based on the total weight of the solids in the negative electrode slurry.

상기 바인더는 도전재, 활물질 및 집전체 간의 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding between the conductive material, the active material, and the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the solid content in the negative electrode slurry. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoro roethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene-butadiene rubber, fluororubber, and various copolymers thereof.

상기 도전재는 음극 활물질의 도전성을 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is a component for further improving the conductivity of the negative electrode active material, and may be added in an amount of 1 to 20 wt% based on the total weight of the solid content in the negative electrode slurry. 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 acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, 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 용매는 물 또는 NMP, 알코올 등의 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 음극 활물질 및 선택적으로 바인더 및 도전재 등을 포함할 때 바람직한 점도가 되는 양으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 슬러리 중의 고형분 농도가 50 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게 70 중량% 내지 90 중량%가 되도록 포함될 수 있다.The solvent may include water or an organic solvent such as NMP or alcohol, and may be used in an amount having a desirable viscosity when the negative electrode active material and, optionally, a binder and a conductive material are included. For example, it may be included so that the solid content concentration in the slurry including the negative active material, and optionally the binder and the conductive material is 50 wt% to 95 wt%, preferably 70 wt% to 90 wt%.

상기 세퍼레이터는 양 전극의 내부 단락을 차단하고 전해질을 함침하는 역할을 하는 것으로, 통상적으로 사용되는 다공성 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The separator serves to block the internal short circuit of the both electrodes and impregnate the electrolyte, and commonly used porous films, for example, ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and A porous film made of a polyolefin-based polymer such as an ethylene/methacrylate copolymer may be used alone or by laminating them, or a conventional porous nonwoven fabric, for example, a high-melting-point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc. A nonwoven fabric may be used, but is not limited thereto.

상기 다공성 세퍼레이터의 기공 직경은 일반적으로 0.01㎛ 내지 50㎛이고, 기공도는 5% 내지 95%일 수 있다. 또한 상기 다공성 세퍼레이터의 두께는 일반적으로 5㎛ 내지 300㎛ 범위일 수 있다. The pore diameter of the porous separator is generally 0.01 μm to 50 μm, and the porosity may be 5% to 95%. In addition, the thickness of the porous separator may be generally in the range of 5㎛ to 300㎛.

상기 전지 케이스는 외형 상에 특별한 제한은 없으며, .원통형, 각형, 파우치(pouch)형, 또는 코인(coin)형의 외형을 가진 전지 케이스 중 적어도 하나 일 수 있으며, 구체적으로 파우치형 케이스일 수 있다.The battery case is not particularly limited in appearance, and may be at least one of a battery case having an external shape of a cylindrical, prismatic, pouch, or coin type, and specifically may be a pouch type case. .

또한, 일 구현예에 따른 본 발명의 이차전지 제조 방법에 있어서, 상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 전해질염, 유기용매, 중합개시제 및 하기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 포함할 수 있다.In addition, in the method for manufacturing a secondary battery of the present invention according to an embodiment, the composition for a gel polymer electrolyte may include an electrolyte salt, an organic solvent, a polymerization initiator, and an oligomer represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017073271495-pat00005
Figure 112017073271495-pat00005

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R은 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소기이고,R is an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group,

R' 및 R''는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이며,R' and R'' are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,

n은 1 또는 2 중 어느 하나의 정수이고,n is an integer of 1 or 2,

m은 1 내지 3 중 어느 하나의 정수이며,m is an integer of any one of 1 to 3,

z는 1 내지 10,000, 구체적으로 1 내지 1,000, 더욱 구체적으로 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z is an integer of any one of 1 to 10,000, specifically 1 to 1,000, and more specifically 1 to 500.

K는 1 내지 100, 구체적으로 1 내지 50, 더욱 구체적으로 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K is an integer of any one of 1 to 100, specifically 1 to 50, and more specifically 1 to 30.

구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 지방족 탄화수소기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐옥시기; 또는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기;이고, Specifically, in Formula 1, the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; an alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms; or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms;

상기 지환족 탄화수소기는 탄소수 4 내지 20의 사이클로알킬기; 탄소수 4 내지 20의 사이클로알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로사이클로알킬기;이며,The alicyclic hydrocarbon group is a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms; a cycloalkenyl group having 4 to 20 carbon atoms; Or a heterocycloalkyl group having 2 to 20 carbon atoms;

상기 방향족 탄화수소기는 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다. The aromatic hydrocarbon group is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or it may be a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms.

상기 전해질염은 양이온으로 Li+를 포함하고, 음이온으로 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, ClO4 -, BF4 -, AlO4 -, AlCl4 -, PF6 -, SbF6 -, AsF6 -, BF2C2O4 -, BC4O8 - , (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, 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 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.The electrolyte salt contains Li + as a cation, and F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N(CN) 2 - , ClO 4 - , BF 4 - , AlO 4 - , AlCl as an anion. 4 - , PF 6 - , SbF 6 - , AsF 6 - , BF 2 C 2 O 4 - , BC 4 O 8 - , (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 - , C 4 F 9 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 - may include any one selected from the group consisting of there is.

상기 전해질염은 1종 또는 필요에 따라서 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 전해질염은 통상적으로 사용 가능한 범위 내에서 적절히 변경할 수 있으나, 최적의 전극 표면의 부식 방지용 피막 형성 효과를 얻기 위하여, 겔 폴리머 전해질용 조성물 내에 0.3M 내지 2.0M 농도로 포함될 수 있다.The electrolyte salt may be used alone or as a mixture of two or more as needed. The electrolyte salt may be appropriately changed within the range that can be used in general, but may be included in the composition for a gel polymer electrolyte at a concentration of 0.3M to 2.0M in order to obtain an optimal effect of forming a film for preventing corrosion of the electrode surface.

또한, 상기 유기용매는 이차전지의 충방전 과정에서 산화 반응 등에 의한 분해가 최소화될 수 있고, 첨가제와 함께 목적하는 특성을 발휘할 수 있는 것이라면 제한이 없다. 예를 들면 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 또는 아미드계 용매 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, the organic solvent is not limited as long as it can minimize the decomposition due to oxidation reaction during the charging and discharging process of the secondary battery, and can exhibit desired properties together with the additive. For example, an ether-based solvent, an ester-based solvent, or an amide-based solvent may be used alone or in combination of two or more.

상기 유기용매 중 에테르계 용매로는 디메틸에테르, 디에틸에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Among the organic solvents, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used as the ether-based solvent among the organic solvents. , but is not limited thereto.

또한, 상기 에스테르계 용매는 환형 카보네이트 화합물, 선형 카보네이트 화합물, 선형 에스테르 화합물, 및 환형 에스테르 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. In addition, the ester-based solvent may include at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate compound, a linear carbonate compound, a linear ester compound, and a cyclic ester compound.

이중 상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트 및 플루오로에틸렌 카보네이트(FEC)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate , any one selected from the group consisting of 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, and fluoroethylene carbonate (FEC), or a mixture of two or more thereof.

또한, 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, specific examples of the linear carbonate compound include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate and the group consisting of ethylpropyl carbonate Any one selected from or a mixture of two or more of them may be used representatively, but is not limited thereto.

상기 선형 에스테르 화합물은 그 구체적인 예로 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, 및 부틸 프로피오네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear ester compound include any one or two selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, and butyl propionate. The above mixtures and the like may be typically used, but the present invention is not limited thereto.

상기 환형 에스테르 화합물은 그 구체적인 예로 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤, ε-카프로락톤과 같은 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic ester compound include any one selected from the group consisting of γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, σ-valerolactone, ε-caprolactone, or two or more of them. A mixture may be used, but is not limited thereto.

상기 에스테르계 용매 중에서 환형 카보네이트계 화합물은 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트계 화합물에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트계 화합물 및 선형 에스테르계 화합물을 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.Among the ester-based solvents, the cyclic carbonate-based compound is a high-viscosity organic solvent and has a high dielectric constant, so it can well dissociate the lithium salt in the electrolyte. When the dielectric constant linear carbonate-based compound and the linear ester-based compound are mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a high electrical conductivity can be prepared, which can be used more preferably.

또한, 상기 중합개시제는 전지 내에서 30℃ 내지 100℃의 열에 의해 분해되거나, 또는 상온(5℃ 내지 30℃)에서 e-빔 또는 감마선 조사에 의한 광경화 등에 의하여 분해되어 라디칼을 형성하는 성분으로, 이러한 자유라디칼 중합에 의해 화학식 1로 표시되는 올리고머가 반응하여 겔 폴리머 전해질이 형성될 수 있다.In addition, the polymerization initiator is a component that is decomposed by heat at 30°C to 100°C in the battery, or is decomposed by photocuring by e-beam or gamma irradiation at room temperature (5°C to 30°C) to form radicals. , the oligomer represented by Formula 1 may react by such free radical polymerization to form a gel polymer electrolyte.

상기 중합개시제는 당 업계에 알려진 통상적인 중합개시제가 사용될 수 있는데, 예를 들면, 그 대표적인 예로 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 아세틸 퍼옥사이드(acetyl peroxide), 디라우릴 퍼옥사이드(dilauryl peroxide), 디-tert-부틸 퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide), t-부틸 퍼옥시-2-에틸-헥사노에이트(t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate), 큐밀 하이드로퍼옥사이드(cumyl hydroperoxide) 및 하이드로겐 퍼옥사이드(hydrogen peroxide) 등의 유기과산화물류나 히드로과산화물류와 2,2'-아조비스(2-시아노부탄), 2,2'-아조비스(메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)(AIBN; 2,2'-Azobis(iso-butyronitrile)) 및 2,2'-아조비스디메틸-발레로니트릴(AMVN; 2,2'-Azobisdimethyl-Valeronitrile)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 아조 화합물류 등이 있으나, 이에 한정하지 않는다.The polymerization initiator may be a conventional polymerization initiator known in the art, for example, benzoyl peroxide (benzoyl peroxide), acetyl peroxide (acetyl peroxide), dilauryl peroxide (dilauryl peroxide), di -tert-butyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate, cumyl hydroperoxide and Organic peroxides or hydroperoxides such as hydrogen peroxide, 2,2'-azobis(2-cyanobutane), 2,2'-azobis(methylbutyronitrile), 2,2 '-Azobis(isobutyronitrile) (AIBN; 2,2'-Azobis(iso-butyronitrile)) and 2,2'-azobisdimethyl-valeronitrile (AMVN; 2,2'-Azobisdimethyl-Valeronitrile) There are at least one azo compound selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 중합개시제는 화학식 1로 표시되는 올리고머 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량부, 구체적으로 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The polymerization initiator may be included in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, specifically 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the oligomer represented by Formula 1.

상기 중합개시제가 0.01 내지 20 중량부 범위로 포함되는 경우, 전극 웨팅전에 프리-겔화 (pre-gelation) 반응이 진행되는 것을 방지할 수 있고, 중합 반응 후 미반응 개시제가 남아 부반응을 야기하여 전지 성능에 영향을 미치는 단점을 방지할 수 있으며, 우수한 고분자 전환율을 가져와 겔화 반응을 용이하게 실시할 수 있다. When the polymerization initiator is included in the range of 0.01 to 20 parts by weight, it is possible to prevent the pre-gelation reaction from proceeding before electrode wetting, and the unreacted initiator remains after the polymerization reaction to cause a side reaction, thereby affecting battery performance. It is possible to prevent the disadvantages affecting it, and to bring about an excellent polymer conversion rate, the gelation reaction can be easily carried out.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 온도 상승 시 중합 반응에 의해 산화되면서 겔 폴리머 전해질의 기본 골격인 고분자 매트릭스를 형성할 수 있는 가교 결합 가능한 치환기를 가진 화합물로서, 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 하기 화학식 1a 내지 1c로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.In addition, the oligomer represented by Formula 1 is a compound having a cross-linkable substituent capable of forming a polymer matrix, which is the basic skeleton of a gel polymer electrolyte, while being oxidized by a polymerization reaction when the temperature rises, specifically represented by Formula 1 The oligomer may be at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 1a to 1c.

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure 112017073271495-pat00006
Figure 112017073271495-pat00006

상기 화학식 1a에서,In Formula 1a,

z1는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z1 is an integer of any one of 1 to 500;

K1는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K1 is an integer of any one of 1 to 30.

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure 112017073271495-pat00007
Figure 112017073271495-pat00007

상기 화학식 1b에서,In Formula 1b,

z2는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z2 is an integer of any one of 1 to 500;

K2는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K2 is an integer in any one of 1-30.

[화학식 1c][Formula 1c]

Figure 112017073271495-pat00008
Figure 112017073271495-pat00008

상기 화학식 1c에서,In Formula 1c,

z3는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.z3 is an integer of any one of 1 to 500;

K3는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.K3 is an integer in any one of 1 to 30.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 겔 폴리머 전해질용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 25 중량%, 구체적으로 0.5 중량% 내지 20 중량%, 더욱 구체적으로 0.5 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.The oligomer represented by Formula 1 may be included in an amount of 0.5 wt% to 25 wt%, specifically 0.5 wt% to 20 wt%, more specifically 0.5 wt% to 15 wt%, based on the total weight of the composition for a gel polymer electrolyte. .

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머가 0.5 중량% 내지 25 중량%로 포함되는 경우, 기계적 강도, 이온전도도 및 난연성이 우수하고, 계면 저항이 낮으며, 적절한 점도를 확보하여 웨팅성이 개선된 겔 폴리머 전해질을 제조할 수 있다. 이러한 겔 폴리머 전해질은 전극과의 접착력(adhesion)이 향상되고, 전극 계면에서의 전해질 분해 반응이 억제되어 가스 발생이 저감되기 때문에, 안정한 이온전도성 피막을 형성할 수 있다. 이러한 겔 폴리머 전해질을 포함하는 본 발명의 리튬 이차전지는 전해질 누액이 방지되며, 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 및 고온 안전성 향상 효과를 구현할 수 있다.When the oligomer represented by Formula 1 is contained in 0.5 wt% to 25 wt%, the gel polymer electrolyte has excellent mechanical strength, ionic conductivity and flame retardancy, has low interfacial resistance, and has improved wetting properties by securing appropriate viscosity can be manufactured. Since the gel polymer electrolyte has improved adhesion to the electrode and suppressed electrolyte decomposition reaction at the electrode interface to reduce gas generation, a stable ion conductive film can be formed. The lithium secondary battery of the present invention including such a gel polymer electrolyte prevents electrolyte leakage, has excellent capacity retention according to cycle, and can implement the effect of improving safety at high temperature.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머의 중량평균분자량(Mw)은 1,000 g/mol 내지 20,000 g/mol, 구체적으로 1,000 g/mol 내지 10,000 g/mol일 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the oligomer represented by Formula 1 may be 1,000 g/mol to 20,000 g/mol, specifically 1,000 g/mol to 10,000 g/mol.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머의 중량평균분자량(Mw)이 1,000 g/mol 내지 20,000 g/mol인 경우에 기계적 물성과 가공성(성형성) 및 전지 안전성 등이 향상된 겔 폴리머 전해질을 제조할 수 있다. When the weight average molecular weight (Mw) of the oligomer represented by Formula 1 is 1,000 g/mol to 20,000 g/mol, a gel polymer electrolyte having improved mechanical properties, processability (formability) and battery safety can be prepared.

상기 중량평균분자량은 겔투과크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography: GPC)를 이용하여 측정할 수 있다. 예컨대, 일정 농도의 샘플 시료를 준비한 후, GPC 측정 시스템 alliance 4 기기를 안정화시킨다. 기기가 안정화되면 기기에 표준 시료와 샘플 시료를 주입하여 크로마토그램을 얻어낸 다음, 분석 방법에 따라 분자량을 계산한다 (시스템: Alliance 4, 컬럼: Ultrahydrogel linear x 2, eluent: 0.1M NaNO3 (pH 7.0 phosphate buffer, flow rate: 0.1 mL/min, temp: 40℃, injection: 100μL)The weight average molecular weight may be measured using gel permeation chromatography (GPC). For example, after preparing a sample sample of a certain concentration, the GPC measurement system alliance 4 device is stabilized. When the instrument is stabilized, a standard sample and a sample sample are injected into the instrument to obtain a chromatogram, and then the molecular weight is calculated according to the analytical method (system: Alliance 4, column: Ultrahydrogel linear x 2, eluent: 0.1M NaNO 3 (pH 7.0) phosphate buffer, flow rate: 0.1 mL/min, temp: 40℃, injection: 100μL)

또한, 상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 기본 골격인 고분자 매트릭스를 보다 용이하게 형성할 수 있도록, 분자 내에 아크릴레이트기가 적어도 하나 이상 함유된 다기능성 (메타)아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수 있다. In addition, the composition for a gel polymer electrolyte may further include a multifunctional (meth)acrylate-based compound containing at least one acrylate group in a molecule so that a polymer matrix, which is a basic skeleton, can be more easily formed.

구체적으로, 상기 다기능성 (메타)아크릴레이트계 화합물은 그 대표적인 예로 난연제로서 유용한 것으로 알려져 있는 적어도 하나 이상의 아크릴레이트기를 함유하는 포스페이트계 화합물 또는 파이로포스페이트계(pyrophosphate) 화합물, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 에틸헥실 메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트, 및 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(Poly ethylene glycol diacrylate, 분자량 50~20,000), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexandiol diacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylate triacrylate), 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane propoxylate triacrylate), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(ditrimethylolpropane tetraacrylate), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트(pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate), 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(poly(ethylene glycol) diglycidylether), 1,5-헥사디엔 디에폭사이드(1,5-hexadiene diepoxide), 글리세롤 프로폭시레이트 트리글리시딜 에테르(glycerol propoxylate triglycidyl ether), 비닐시클로헥센 디옥사이드(vinylcyclohexene dioxide), 1,2,7,8-디에폭시옥탄(1,2,7,8-diepoxyoctane), 4-비닐시클로헥센 디옥사이드(4-vinylcyclohexene dioxide), 부틸 글리시딜 에테르(butyl glycidyl ether), 디글리시딜 1,2-시클로헥산디카복실레이트(diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate), 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 글리세롤트리글리시딜 에테르(glycerol triglycidyl ether), 및 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 화합물을 들 수 있다. Specifically, the multifunctional (meth) acrylate-based compound is a representative example of which is a phosphate-based compound or pyrophosphate-based compound containing at least one acrylate group known to be useful as a flame retardant, methyl acrylate, methyl meta acrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, ethylhexyl acrylate, ethylhexyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, and 2,2,3,3 -Tetrafluoropropyl methacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate (molecular weight 50~20,000), 1,4-butanediol diacrylate (1, 4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate, Trimethylolpropane propoxylate triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), dipentaerythritol pentaa crylate), dipentaerythritol hexaacrylate, poly(ethylene glycol) diglycidylether, 1,5-hexadiene diepoxide, glycerol glycerol propoxylate triglycidyl ether, vinylcyclohexene dioxide, 1,2,7,8-diepoxyoctane, 4-vinylcyclo Hexene dioxide (4-vinylcyclohexene dioxide), butyl glycidyl ether (butyl glycidyl ether), diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate (diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate), ethylene glycol diglycidyl ether ( and at least one compound selected from the group consisting of ethylene glycol diglycidyl ether), glycerol triglycidyl ether, and glycidyl methacrylate.

또한, 상기 본 발명의 방법은 겔 폴리머 전해질용 조성물 주액 후, 포메이션 단계 전에 전극조립체에 대한 전해액의 웨팅성을 향상시키기 위하여, 초기 충전 단계를 추가로 실시할 수 있다.In addition, in the method of the present invention, an initial charging step may be additionally performed in order to improve the wetting property of the electrolyte to the electrode assembly after the injection of the composition for a gel polymer electrolyte and before the formation step.

상기 초기 충전 단계는 1/100C 이상 내지 1/10C 이하, 구체적으로 1/50C 이상 내지 1/10C이하의 정전류로 기준 1.4V 내지 4.0V 전압 에서 실시할 수 있다.The initial charging step may be performed at a reference voltage of 1.4V to 4.0V with a constant current of 1/100C or more to 1/10C or less, specifically, 1/50C or more to 1/10C or less.

상기 초기 충전 단계에 의하여 음극으로부터 Cu 용출을 방지하여 프리-겔화 반응을 억제할 수 있다. The pre-gelation reaction can be suppressed by preventing Cu elution from the negative electrode by the initial charging step.

또한, 본 발명의 방법에 있어서, 상기 포메이션 단계는 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 25℃ 내지 65℃ 온도에서 1C/10 이상 내지 1C/3 이하의 정전류 및 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 SOC(State of Charge) 30% 내지 100%, 구체적으로 SOC 30% 내지 70%까지 충전을 실시할 수 있다. In addition, in the method of the present invention, the formation step is SOC ( SOC ( State of Charge) 30% to 100%, specifically, the charging may be carried out to 30% to 70% of SOC.

또한, 상기 포메이션 단계 후에 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 30℃ 내지 65℃ 조건하에서 1시간 내지 24 시간 동안 에이징하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, after the formation step, 25 ℃ to 70 ℃, specifically 30 ℃ to 65 ℃ conditions may further include the step of aging for 1 hour to 24 hours.

이때, 상기 포메이션 공정을 1C/3 이하의 정전류로 SOC 30% 내지 70%까지 충전하여 진행함으로써, 충분한 SEI 막을 형성할 수 있고, 추가적으로 수행되는 에이징 단계에서 웨팅성을 더욱 향상시킬 수 있다. At this time, by charging the formation process to 30% to 70% SOC at a constant current of 1C/3 or less, a sufficient SEI film can be formed, and the wetting property can be further improved in the additionally performed aging step.

특히, 상기 포메이션 공정 및 상기 에이징 과정을 70℃ 이하에서 실시함으로써, 웨팅성 향상 효과와 전해질염 분해 반응을 제어하여 부반응을 방지할 수 있다. 따라서, 가스 발생 저감 효과와 계면 저항 증가를 방지하여, 사이클에 따른 용량 유지율이 우수한 등의 제반 성능이 향상된 이차전지를 제조할 수 있다.In particular, by performing the formation process and the aging process at 70° C. or less, it is possible to prevent side reactions by controlling the wetting property improvement effect and the electrolyte salt decomposition reaction. Accordingly, it is possible to manufacture a secondary battery with improved overall performance, such as excellent capacity retention according to cycle, by preventing gas generation reduction and increasing interfacial resistance.

또한, 일 구현예에 따른 본 발명의 이차전지 제조 방법에 있어서, 상기 경화(겔화) 단계는 통상적인 열, e-빔, 감마선 조사에 의한 광경화 공정을 통해 실시할 수 있다. In addition, in the method for manufacturing a secondary battery of the present invention according to an embodiment, the curing (gelling) step may be performed through a conventional photocuring process by heat, e-beam, or gamma irradiation.

구체적으로, 상기 경화(겔화) 단계는 비활성 조건(inert condition)하에서 30℃ 내지 70℃, 구체적으로 40℃ 내지 65℃의 온도 범위에서 5시간 내지 24시간 동안 열 경화하여 실시할 수 있다.Specifically, the curing (gelling) step may be carried out by thermal curing for 5 hours to 24 hours at a temperature range of 30° C. to 70° C., specifically 40° C. to 65° C. under an inert condition.

이와 같이 비활성 분위기 하에서 경화 공정을 실시하게 되면, 라디칼 소멸제인 대기 중의 산소와 라디칼(radical)과의 반응이 근본적으로 차단되어 미반응 올리고머가 거의 존재하지 않을 정도로 중합반응 진척도(extent of reaction)를 증대시킬 수 있다. 따라서, 겔 전환율을 향상시킬 수 있고, 다량의 미반응 올리고머가 전지 내부에 잔존함으로써 야기되던 이차전지의 성능 저하를 방지할 수 있다. 상기 비활성 분위기 조건으로는 당 업계에 알려진 반응성이 낮은 기체를 사용할 수 있으며, 특히 질소, 아르곤, 헬륨 및 크세논으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비활성 가스를 사용할 수 있다.When the curing process is performed under an inert atmosphere as described above, the reaction between oxygen in the atmosphere, which is a radical scavenger, and radicals is fundamentally blocked, and the extent of reaction is increased to such an extent that unreacted oligomers hardly exist. can do it Therefore, it is possible to improve the gel conversion rate, and it is possible to prevent deterioration of the performance of the secondary battery caused by a large amount of unreacted oligomer remaining inside the battery. As the inert atmosphere condition, a gas with low reactivity known in the art may be used, and in particular, at least one inert gas selected from the group consisting of nitrogen, argon, helium and xenon may be used.

또한, 상기 경화(겔화) 단계에서 Cu 용출에 의한 부반응 및 전해질 염의 분해 반응에 의한 부반응을 방지할 수 있다.In addition, in the curing (gelation) step, side reactions due to Cu elution and side reactions due to decomposition of electrolyte salts can be prevented.

이러한 경화(겔화) 단계에 의해 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머가 서로 가교 결합되어 겔 형태의 폴리머 네트워크를 형성하고, 전해액 용매로부터 해리된 전해질 염이 상기 폴리머 네트워크 내에 균일하게 함침될 수 있다.By this curing (gelling) step, the oligomers represented by Formula 1 are cross-linked with each other to form a gel-type polymer network, and the electrolyte salt dissociated from the electrolyte solvent may be uniformly impregnated in the polymer network.

또한, 본 발명의 방법에서는 상기 경화 단계 후, 25℃ 내지 70℃, 구체적으로 30℃ 내지 60℃ 조건하에서 1시간 내지 24시간 동안 에이징하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, in the method of the present invention, after the curing step, it may further include the step of aging for 1 hour to 24 hours under conditions of 25 ℃ to 70 ℃, specifically 30 ℃ to 60 ℃.

상기 에이징 과정에서는 상기 충방전 및 경화 과정이 끝난 전지를 상온에서 일정 기간 동안 방치함으로써 추가적인 SEI 피막을 형성시킬 수 있고, 이로부터 추가적인 가스 발생을 유도할 수 있다.In the aging process, an additional SEI film may be formed by leaving the battery after the charging/discharging and curing processes completed at room temperature for a certain period of time, thereby inducing additional gas generation.

한편, 상기 포메이션 과정에서는 충방전 및 에이징 과정을 통하여 양극 활물질에서 기인하는 가스와 양극 활물질과 전해액과의 부반응으로 인해 생성된 가스가 다량으로 발생할 수 있으므로, 이러한 가스를 전지로부터 제거할 필요가 있다. 만약, 상기 포메이션 과정에서 전지셀 내부에 발생한 가스가 효율적으로 제거되지 않으면 가스가 전지셀 내부에서 일정 공간을 차지함으로써 균일하게 포메이션이 이루어지는 것을 방해하며, 용량 및 출력 등의 전지 성능 및 전지 수명에 악영향을 미치게 되고, 또한 전지셀 내부의 잔존 가스에 의해 전지의 용량은 충방전 횟수가 늘어남에 따라 급격하게 저하되는 현상을 야기하며, 전지셀이 부풀어 오르게 되는 등의 문제가 있다.On the other hand, in the formation process, a large amount of gas may be generated due to a side reaction between the gas resulting from the cathode active material and the cathode active material and the electrolyte through the charging/discharging and aging process, so it is necessary to remove these gases from the battery. If the gas generated inside the battery cell is not efficiently removed during the formation process, the gas occupies a certain space inside the battery cell, thereby preventing uniform formation, and adversely affecting battery performance such as capacity and output and battery life. In addition, due to the residual gas inside the battery cell, the capacity of the battery is rapidly reduced as the number of times of charging and discharging increases, and there are problems such as swelling of the battery cell.

이에, 본 발명의 방법에서는 상기 포메이션 단계 후, 경화 단계 전에 상기 포메이션을 통해 발생된 가스를 제거하는 탈기(degas) 단계를 추가로 포함할 수 있다.Accordingly, in the method of the present invention, after the formation step, before the curing step, a degassing step of removing the gas generated through the formation may be further included.

상기 가스 제거 단계는 상기 전지 케이스에 형성된 배출구를 통하여 배출하고, 상기 가스가 배출된 배출구를 융착시키는 과정을 포함하는 디개싱(degassing) 공정을 통해 이루어질 수 있다.The gas removal step may be performed through a degassing process including discharging through an outlet formed in the battery case, and fusing the outlet through which the gas is discharged.

상기 가스 제거 단계는 상기 전지 케이스에 압력을 가하면서 이루어질 수 있다. 이때, 상기 압력은 -80 kPa 내지 -100 kPa, 구체적으로 -90 kPa 내지 -100 kPa, 더욱 구체적으로 -95 kPa의 압력을 가하여 실시할 수 있다.The gas removal step may be performed while applying pressure to the battery case. In this case, the pressure may be performed by applying a pressure of -80 kPa to -100 kPa, specifically -90 kPa to -100 kPa, and more specifically -95 kPa.

전술한 바와 같이, 종래 겔 폴리머 전해질을 포함하는 이차전지의 경우, 겔 폴리머 전해질 제조 시에 겔을 형성하는 올리고머가 라디칼 중합 반응 외에도 전자(e-)에 의하여 겔 폴리머 전해질 중합 반응이 진행되면 음극에서 많은 양의 올리고머가 불균일하게 소모되면서, 겔화 반응이 불균일하게 일어나거나, 프리-겔화를 야기하기 때문에, 이를 방지하기 위하여 경화(겔화) 단계 후 포메이션 공정을 실시하여 제조하였다.As described above, in the case of a secondary battery including a conventional gel polymer electrolyte, when the gel polymer electrolyte polymerization reaction proceeds by electrons (e-) in addition to the radical polymerization reaction of the oligomer forming the gel during the preparation of the gel polymer electrolyte, the negative electrode As a large amount of oligomer is consumed non-uniformly, the gelation reaction occurs non-uniformly or causes pre-gelation. In order to prevent this, the formation process was performed after the curing (gelation) step.

반면에, 본 발명에서는 기존 올리고머에 비하여 전기화학적인 안정성이 우수한 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 사용함으로써, 전자(e-)에 의한 겔화 반응을 방지할 수 있다. 따라서, 프리-겔화를 방지할 수 있기 때문에, 포메이션 단계 후 경화(겔화) 단계가 가능하다. 그 결과, 전극 표면에 균일한 이온전도성 피막을 형성하여, 전극과 전해질과 계면 사이의 전해질 분해반응을 억제할 수 있다. 따라서, 안정적인 이온전도성 피막을 형성함으로써, 고온 저장 시 발생되는 가스양을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 계면 저항을 감소시켜, 이차전지의 사이클에 따른 용량 유지율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, in the present invention, by using the oligomer represented by Chemical Formula 1, which has excellent electrochemical stability compared to the conventional oligomer, the gelation reaction caused by the electron (e-) can be prevented. Therefore, since pre-gelation can be prevented, a curing (gelling) step after the formation step is possible. As a result, it is possible to form a uniform ion conductive film on the electrode surface, thereby suppressing the electrolyte decomposition reaction between the electrode, the electrolyte, and the interface. Therefore, by forming a stable ion conductive film, it is possible to reduce the amount of gas generated during high-temperature storage, as well as reduce the interfacial resistance, thereby improving the capacity retention rate according to the cycle of the secondary battery.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 본 발명의 방법에 의해 제조된In addition, in one embodiment of the present invention, prepared by the method of the present invention

양극, 음극, 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막 및 겔 폴리머 전해질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.It provides a lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a gel polymer electrolyte.

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

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

실시예Example

실시예Example 1. One.

양극활물질로 LiCoO2 94 중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 3 중량%, 바인더로 PVDF 3 중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 혼합물 슬러리를 두께가 20㎛ 정도의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막에 도포하고, 건조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다. A cathode mixture slurry was prepared by adding 94 wt% of LiCoO 2 as a cathode active material, 3 wt% of carbon black as a conductive agent, and 3 wt% of PVDF as a binder to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. did. The positive electrode mixture slurry was applied to an aluminum (Al) thin film as a positive electrode current collector having a thickness of about 20 μm, dried, and then roll press was performed to prepare a positive electrode.

이어서, 음극활물질로 탄소 분말, 바인더로 PVDF, 도전제로 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, 건조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다.Then, carbon powder as an anode active material, PVDF as a binder, and carbon black as a conductive material in 96 wt%, 3 wt%, and 1 wt%, respectively, were added to NMP as a solvent to prepare an anode mixture slurry. The negative electrode mixture slurry was applied to a 10 μm-thick copper (Cu) thin film serving as a negative electrode current collector, dried, and then roll press was performed to prepare a negative electrode.

이어서, 상기 제조된 전극들 사이에 두께 20㎛의 폴리에틸렌(PE) 재질의 세퍼레이터 필름을 개재하고 권취 및 압축하여 전극조립체를 제조한 다음, 이를 파우치형 전지 케이스에 삽입하였다. Next, a separator film made of polyethylene (PE) having a thickness of 20 μm was interposed between the prepared electrodes, wound and compressed to prepare an electrode assembly, and then inserted into a pouch-type battery case.

그 다음, 에틸렌카보네이트(EC):프로필렌 카보네이트(PC): 디에틸 카보네이트(DEC) (3:2:5 vol%)의 유기용매에 1M LiPF6를 용해하여 혼합 용액을 제조한 후, 상기 혼합 용액 93.95g에 화학식 1a로 표시되는 올리고머 (중량평균분자량(Mw) 8,000, z=10, K=9) 7g과, 중합개시제인 AIBN 0.05g를 첨가하여 겔 폴리머 전해질용 조성물을 제조하였다. Then, 1M LiPF 6 was dissolved in an organic solvent of ethylene carbonate (EC):propylene carbonate (PC): diethyl carbonate (DEC) (3:2:5 vol%) to prepare a mixed solution, and then the mixed solution To 93.95 g, 7 g of the oligomer represented by Formula 1a (weight average molecular weight (Mw) 8,000, z=10, K=9) and 0.05 g of AIBN as a polymerization initiator were added to prepare a composition for a gel polymer electrolyte.

상기 파우치형 전지 케이스에 상기 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액하여 리튬 이차 전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was prepared by injecting the composition for a gel polymer electrolyte into the pouch-type battery case.

상기 제조된 리튬 이차전지를 65℃에서 1C/10로 3시간 동안 3V의 전압으로 SOC 30%까지 충전하여 포메이션 한 다음, 30℃에서 24시간 동안 에이징을 실시하였다. The prepared lithium secondary battery was formed by charging it at a voltage of 3V at a voltage of 3V at 65°C at 1C/10 for 3 hours to form an SOC, followed by aging at 30°C for 24 hours .

이어서, -95 kPa의 압력으로 탈기 과정을 거친 후 65℃에서 5시간 동안 열 경화 (Thermal cure)를 진행하였다.Subsequently, after degassing at a pressure of -95 kPa, thermal curing was performed at 65° C. for 5 hours.

그 다음, 25℃에서 2일 및 60℃에서 1일간 에이징 후, 다시 -95 kpa의 압력으로 탈기 과정을 진행하였다.Then, after aging at 25° C. for 2 days and at 60° C. for 1 day, the degassing process was performed again at a pressure of -95 kpa.

이어서, 1C/3의 정전류로 4.15V까지 충전, 3V까지 방전하여 셀을 완성하였다.Then, the cell was completed by charging to 4.15V and discharging to 3V at a constant current of 1C/3.

실시예Example 2. 2.

상기 실시예 1에서 겔 폴리머 전해질용 조성물 제조 시에, 화학식 1a로 표시되는 올리고머 대신 화학식 1b로 표시되는 올리고머 (중량평균분자량(Mw) 8,000, z=5, K=9) 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 셀을 제조하였다. Except for using the oligomer represented by Formula 1b (weight average molecular weight (Mw) 8,000, z=5, K=9) instead of the oligomer represented by Formula 1a when preparing the composition for a gel polymer electrolyte in Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 above.

실시예Example 3. 3.

상기 실시예 1에서 겔 폴리머 전해질용 조성물 제조 시에, 화학식 1a로 표시되는 올리고머 대신 화학식 1c로 표시되는 올리고머 (중량평균분자량(Mw) 8,000, z=5, K=9) 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 셀을 제조하였다. Except for using the oligomer represented by Formula 1c (weight average molecular weight (Mw) 8,000, z=5, K=9) instead of the oligomer represented by Formula 1a when preparing the composition for a gel polymer electrolyte in Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 above.

비교예comparative example 1 One

상기 실시예 1에서 겔 폴리머 전해질 조성물 대신 에틸렌카보네이트(EC):프로필렌 카보네이트(PC): 디에틸 카보네이트(DEC) (3:2:5 vol%)의 유기용매에 1M LiPF6를 용해하여 제조한 비수성 전해액을 사용하면서, 열 경화 단계를 실시하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A ratio prepared by dissolving 1M LiPF 6 in an organic solvent of ethylene carbonate (EC): propylene carbonate (PC): diethyl carbonate (DEC) (3: 2: 5 vol%) instead of the gel polymer electrolyte composition in Example 1 A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a thermal curing step was not performed while using an aqueous electrolyte solution.

비교예comparative example 2 2

상기 실시예 1에서 열경화 후 포메이션 공정을 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the formation process was performed after thermal curing in Example 1.

비교예comparative example 3 3

상기 실시예 1에서 포메이션 공정을 75℃에서 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the formation process in Example 1 was performed at 75°C.

실험예Experimental example

실험예Experimental example 1: One: 사이클릭볼타메트리cyclic voltammetry (( cyclicVoltammetrycyclicVoltammetry ) 측정) measurement

음극활물질로 그라파이트와 수계 바인더인 SBR 및 증점제인 CMC를 95:3:2 (wt%)로 혼합하여 슬러리를 제조한 다음, 이를 두께가 10㎛의 음극 집전체인 구리(Cu) 박막에 도포하고, 건조 및 압연하여 음극을 제조하였다.A slurry was prepared by mixing graphite as an anode active material, an aqueous binder, SBR, and a thickener, CMC, at a ratio of 95:3:2 (wt%), and then applied to a 10㎛-thick copper (Cu) thin film as an anode current collector, , dried and rolled to prepare a negative electrode.

상기 음극을 워킹전극(working electrode)으로 하고 리튬 전극을 레퍼런스 전극(reference electrode) 및 카운터 전극(Counter electrode)을 이용하였다. The negative electrode was used as a working electrode, and the lithium electrode was used as a reference electrode and a counter electrode.

에틸렌카보네이트(EC):프로필렌 카보네이트(PC): 디에틸 카보네이트(DEC) (3:2:5 vol%)의 유기용매에 1M LiPF6를 용해하여 혼합 용액을 제조한 후, 상기 혼합 용액 93.95g에 화학식 1a로 표시되는 올리고머 (중량평균분자량(Mw) 8,000, z=10, K=9) 7g과, 중합개시제인 AIBN 0.05g를 첨가하여 실시예 1에서 제조한 겔 폴리머 전해질용 조성물을 제조하였다.Ethylene carbonate (EC): propylene carbonate (PC): diethyl carbonate (DEC) (3: 2: 5 vol%) by dissolving 1 M LiPF 6 in an organic solvent to prepare a mixed solution, and then to 93.95 g of the mixed solution The composition for a gel polymer electrolyte prepared in Example 1 was prepared by adding 7 g of the oligomer represented by Formula 1a (weight average molecular weight (Mw) 8,000, z=10, K=9) and 0.05 g of AIBN as a polymerization initiator.

이어서, 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머 대신 하기 화학식 2로 표시되는 올리고머를 첨가하는 것을 제외하고는 상기 제1 겔 폴리머 전해질용 조성물 제조 방법과 마찬가지의 방법으로 제2 겔 폴리머 전해질 조성물을 제조하였다.Next, a second gel polymer electrolyte composition was prepared in the same manner as in the method for preparing the first composition for a gel polymer electrolyte, except for adding the oligomer represented by the following formula (2) instead of the oligomer represented by the formula (1).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112017073271495-pat00009
Figure 112017073271495-pat00009

이어서, 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머 대신 하기 화학식 3으로 표시되는 올리고머를 첨가하는 것을 제외하고는 상기 제1 겔 폴리머 전해질용 조성 제조 방법과 마찬가지의 방법으로 제3 겔 폴리머 전해질 조성물을 제조하였다.Next, a third gel polymer electrolyte composition was prepared in the same manner as in the method for preparing the composition for the first gel polymer electrolyte, except that the oligomer represented by the following formula (3) was added instead of the oligomer represented by the formula (1).

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112017073271495-pat00010
Figure 112017073271495-pat00010

상기 제1 내지 제3 겔 폴리머 전해질 조성물 각각에 준비된 3상 전극(워킹 전극, 레퍼런스 전극, 카운터 전극)을 넣고 질소로 30분간 버블링하여 용액내에 잔존산소를 제거하였다. 일정전위 전해장치 및 일정전류 전해장치 (Potentiostat/galvanostat)를 이용하여 0~3V (vs. NHE) 범위에서 사이클릭볼타메트리 분석을 수행하여 전류 밀도값 (mA/㎠)들을 측정하였다. 그 결과를 각각 도 1 내지 도 3에 나타내었다. The three-phase electrodes (working electrode, reference electrode, counter electrode) prepared in each of the first to third gel polymer electrolyte compositions were put and bubbled with nitrogen for 30 minutes to remove residual oxygen in the solution. Cyclic voltammetry analysis was performed in the range of 0-3V (vs. NHE) using a constant potential electrolyzer and a constant current electrolyzer (Potentiostat/galvanostat) to measure current density values (mA/cm 2 ). The results are shown in FIGS. 1 to 3, respectively.

도 1은 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 이용한 제1 전해질 조성물에 대한 평가 결과를 나타낸 것이고, 도 2는 화학식 2로 표시되는 올리고머를 이용한 제2 전해질 조성물에 대한 평가 결과를 나타낸 것이며, 도 3은 화학식 3으로 표시되는 올리고머를 이용한 제3 전해질 조성물에 대한 평가 결과를 나타낸 것이다.1 shows the evaluation result of the first electrolyte composition using the oligomer represented by Formula 1a, FIG. 2 shows the evaluation result of the second electrolyte composition using the oligomer represented by Formula 2, and FIG. 3 is the chemical formula The evaluation results for the third electrolyte composition using the oligomer represented by 3 are shown.

이때, 도 1 내지 도 3에는 상대적인 비교를 위해 올리고머를 포함하지 않고, 에틸렌카보네이트(EC):프로필렌 카보네이트(PC): 디에틸 카보네이트(DEC) (3:2:5 vol%)의 유기용매에 1M LiPF6를 용해한 비수전해액에 3상 전극(워킹 전극, 레퍼런스 전극, 카운터 전극)을 넣고 측정한 값을 참고예로 함께 나타내었다.At this time, in Figs. 1 to 3, ethylene carbonate (EC): propylene carbonate (PC): diethyl carbonate (DEC) (3: 2: 5 vol%) in an organic solvent of 1M without including an oligomer for relative comparison. The three-phase electrodes (working electrode, reference electrode, counter electrode) were put into a non-aqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved, and the measured values are also shown as reference examples.

이를 참조하면, 화학식 2로 표시되는 종래 올리고머를 이용한 경우(도 2 참조) 및 화학식 3으로 표시되는 올리고머를 이용한 경우 (도 3 참조)와 달리 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 이용하면(도 1 참조) 사이클 5회 반복에 따른 환원 피크(anodic peak) 및 산화피크(cathodic peak) 강도에 따른 비가역 정도가 작게 나타났다. 즉, 화학식 1a로 표시되는 올리고머가 화학식 2 및 3으로 표시되는 올리고머와 비교하여 전기화학적으로 안정한 것을 알 수 있다. 따라서, 화학식 1a로 표시되는 올리고머의 경우 전자(e-)에 의한 상온에서의 겔화 정도가 낮을 것으로 예측된다.Referring to this, unlike the case of using the conventional oligomer represented by Formula 2 (see FIG. 2) and the case of using the oligomer represented by Formula 3 (see FIG. 3), when the oligomer represented by Formula 1a is used (see FIG. 1) The degree of irreversibility according to the intensity of the reduction peak (anodic peak) and the cathodic peak according to the repetition of the cycle 5 times was small. That is, it can be seen that the oligomer represented by Formula 1a is electrochemically stable compared to the oligomer represented by Formulas 2 and 3. Therefore, in the case of the oligomer represented by Formula 1a, it is predicted that the degree of gelation at room temperature due to electrons (e-) is low.

실험예Experimental example 2: 고온 저장 시 안전성 실험 2: Safety test in high temperature storage

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 이차전지를 실온에서 0.33C/4.15V 정전류-정전압으로 만충전하고, SOC 50%에서 5C로 10초간 방전하여 초기 충방전을 수행하였다. 초기 충방전 후, 각각 4.15V로 충전하고, 60에서 10 주 동안 저장(SOC (state of charge) 100%)하면서, 60에서의 두께 증가율(%) 및 저항 증가율(%)을 측정하였다. Each of the secondary batteries prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was fully charged at room temperature at 0.33C/4.15V constant current-constant voltage, and discharged at 50% SOC at 5C for 10 seconds to perform initial charge/discharge. . After initial charging and discharging, each was charged to 4.15V and stored at 60 for 10 weeks (SOC (state of charge) 100%), while measuring the thickness increase rate (%) and resistance increase rate (%) at 60.

상기 두께 증가율(%)은 도 4에, 저항 증가율(%)은 도 5에 나타내었다.The thickness increase rate (%) is shown in FIG. 4, and the resistance increase rate (%) is shown in FIG. 5 .

이때, 전지의 두께 증가율 (%)은 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.In this case, the thickness increase rate (%) of the battery was calculated using Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

전지의 두께 증가율(%) = (최종두께-초기두께 / 초기두께) × 100(%)Battery thickness increase rate (%) = (final thickness - initial thickness / initial thickness) × 100 (%)

도 4의 두께 증가율(%)을 살펴보면, 본 발명의 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 포함하는 겔 폴리머 전해질을 사용한 실시예 1의 이차전지의 경우, 비수 전해액을 사용한 비교예 1의 이차전지, 경화 단계 후 포메이션 공정을 실시한 비교예 2의 이차전지 및 고온에서 포메이션을 실시한 비교예 3의 이차전지에 비하여 60℃에서 7주간 저장 후에도 두께 증가율이 낮은 것을 확인할 수 있다. 특히, 본 발명의 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 포함하는 겔 폴리머 전해질을 사용한 실시예 1의 이차전지의 경우, 포메이션 및 경화 단계를 75℃ 온도 조건에서 실시한 비교예 3의 이차전지에 비하여 60℃에서 7주간 저장 후 두께 증가율이 현저히 감소함을 확인할 수 있다.Looking at the thickness increase rate (%) of FIG. 4 , in the case of the secondary battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte containing the oligomer represented by Formula 1a of the present invention, the secondary battery of Comparative Example 1 using a non-aqueous electrolyte, curing step It can be seen that the thickness increase rate is low even after storage at 60° C. for 7 weeks compared to the secondary battery of Comparative Example 2 subjected to the post-formation process and the secondary battery of Comparative Example 3 subjected to the formation at high temperature. In particular, in the case of the secondary battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte containing the oligomer represented by Formula 1a of the present invention, the formation and curing steps were performed at 75° C. at 60° C. compared to the secondary battery of Comparative Example 3 It can be seen that the thickness increase rate is significantly reduced after storage for 7 weeks.

구체적으로 살펴보면, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 포함하는 겔 폴리머 전해질을 사용한 실시예 1의 이차전지의 경우 7주 저장 후 두께 증가율이 약 5% 미만인 것에 반하여, 비수전해액을 사용한 비교예 1의 이차전지의 경우 초기 1주일 후부터 두께 증가율이 증가함을 보였고, 7주 저장 후엔 약 15%의 두께 증가율을 보이는 것을 알 수 있다.Specifically, as can be seen in FIG. 4 , in the case of the secondary battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte including the oligomer represented by Formula 1a, the thickness increase rate after 7 weeks of storage is less than about 5%, whereas the non-water In the case of the secondary battery of Comparative Example 1 using the electrolyte, it can be seen that the thickness increase rate increased from the initial 1 week, and after 7 weeks of storage, the thickness increase rate was about 15%.

또한, 경화 단계 후 포메이션 공정을 실시한 비교예 2의 이차전지의 경우 2주 후부터 두께 증가율이 증가함을 보였고, 7주 저장 후엔 약 10%의 두께 증가율을 보이는 것을 알 수 있다.In addition, in the case of the secondary battery of Comparative Example 2, in which the formation process was performed after the curing step, the thickness increase rate increased after 2 weeks, and it can be seen that the thickness increase rate was about 10% after storage for 7 weeks.

한편, 포메이션 및 경화 단계를 75℃ 온도 조건에서 실시한 비교예 3의 이차전지의 경우, 전해질염의 분해 등으로 부반응이 야기되어 초기 1주부터 두께 증가율이 약 15% 증가함을 보였고, 7주 저장 후엔 약 25%의 두께 증가율을 보이는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the secondary battery of Comparative Example 3, in which the formation and curing steps were performed at a temperature of 75° C., a side reaction was caused due to decomposition of electrolyte salt, etc., and the thickness increase rate increased by about 15% from the initial 1 week, and after 7 weeks of storage, It can be seen that the thickness increase rate is about 25%.

또한, 도 5의 저항 증가율(%)을 살펴보면 본 발명의 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 포함하는 겔 폴리머 전해질을 사용한 실시예 1 의 이차전지의 경우 5주 저장 후 저항 증가율(%)이 10% 이하인 반면에, 비수전해액을 사용한 비교예 1의 이차전지의 경우 5주 저장 후 저항 증가율(%)이 약 12%이고, 경화 단계 후 포메이션 공정을 실시한 비교예 2의 이차전지의 경우 5주 저장 후 저항 증가율(%)이 약 33%로 증가한 것을 알 수 있다.In addition, looking at the resistance increase rate (%) in FIG. 5, in the case of the secondary battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte containing the oligomer represented by Formula 1a of the present invention, the resistance increase rate (%) after 5 weeks of storage was 10% or less. On the other hand, in the case of the secondary battery of Comparative Example 1 using the non-aqueous electrolyte, the resistance increase rate (%) after storage for 5 weeks was about 12%, and in the case of the secondary battery of Comparative Example 2 in which the formation process was performed after the curing step, the resistance after storage for 5 weeks It can be seen that the increase rate (%) increased to about 33%.

또한, 포메이션 및 경화 단계를 75℃ 온도 조건에서 실시한 비교예 3의 이차전지의 경우, 5주 저장 후 저항 증가율(%)이 약 90%로 가장 높은 것을 알 수 있다.In addition, in the case of the secondary battery of Comparative Example 3, in which the formation and curing steps were performed at a temperature of 75° C., it can be seen that the resistance increase rate (%) after storage for 5 weeks was the highest at about 90%.

상기 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 이차전지의 경우 고온 저장 시 저항 증가율이 가장 낮아, 안정한 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 5 , in the case of the secondary battery of Example 1, the resistance increase rate during storage at a high temperature is the lowest, and thus it can be seen that the secondary battery is stable.

실험예Experimental example 3: 발생가스 함량 측정 3: Measurement of gas content

실시예 1과 비교예 1 및 2에서 제조된 리튬 이차전지를 상기 실험예 2와 동일한 방법으로 충방전 한 후, GC (gas chromatography) 분석 방법을 사용하여 전지 내부에서의 발생된 CO 및 CO2 발생 가스 함량을 측정하였다. 그 비교 결과를 하기 도 6에 나타내었다.After charging and discharging the lithium secondary batteries prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 in the same manner as in Experimental Example 2, CO and CO 2 generated inside the battery were generated using a gas chromatography (GC) analysis method. The gas content was measured. The comparison results are shown in FIG. 6 below.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화학식 1a로 표시되는 올리고머를 포함하는 겔 폴리머 전해질을 사용한 실시예 1의 리튬 이차전지는 전지 내부에서 CO, CO2, CH4 및 C2H6 가스가 거의 발생하지 않은 반면에, 비수 전해액을 사용한 비교예 1의 이차전지의 경우 CO 및 CO2 가스가 각각 1700 ㎕ 및 1000 ㎕가 방출되는 것을 알 수 있다. 또한, 경화 단계 후 포메이션 공정을 실시한 비교예 2의 이차전지의 경우 CH4 및 C2H6 가스가 각각 500 ㎕ 및 1000 ㎕가 방출되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 6 , the lithium secondary battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte including the oligomer represented by Formula 1a according to an embodiment of the present invention is CO, CO 2 , CH 4 and C 2 H inside the battery. 6 While almost no gas was generated, in the case of the secondary battery of Comparative Example 1 using the non-aqueous electrolyte, 1700 μl and 1000 μl of CO and CO 2 gas were released, respectively. In addition, in the case of the secondary battery of Comparative Example 2 in which the formation process was performed after the curing step, it can be seen that 500 μl and 1000 μl of CH 4 and C 2 H 6 gas were released, respectively.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 올리고머를 포함하는 겔 전해질이 우수한 산화 안정성을 보였으므로, 전지 내부에서 가스 발생량을 현저히 줄일 수 있었음을 알 수 있다.Therefore, since the gel electrolyte including the oligomer according to the embodiment of the present invention showed excellent oxidation stability, it can be seen that the amount of gas generated inside the battery could be significantly reduced.

실험예Experimental example 4: 계면 저항 평가 4: Interfacial resistance evaluation

실시예 1 내지 3과 비교예 2 및 3에서 제조된 리튬 이차전지를 25℃ 온도 및 SOC 50%에서 5C로 10초간 방전시킨 후 그 때 나타나는 전압 강하량을 통해 초기 저항을 계산하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.After discharging the lithium secondary batteries prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3 at a temperature of 25° C. and an SOC of 50% at 5° C. for 10 seconds, the initial resistance was calculated through the amount of voltage drop that appeared at that time. The results are shown in FIG. 7 .

이어서, 60℃에서 2 주 동안 저장(SOC (state of charge) 50%) 한 후, 5C로 10초간 포메이션 시킨 후 나타나는 전압 강하량을 통해 고온 저장 후 계면 저항 증가 정도를 계산하였다. 그 결과를 도 8에 나타내었다.Then, after storage (SOC (state of charge) 50%) at 60° C. for 2 weeks, the degree of increase in interfacial resistance after high-temperature storage was calculated from the amount of voltage drop that appeared after formation at 5 C for 10 seconds. The results are shown in FIG. 8 .

도 7 및 도 8을 살펴보면, 실시예 1의 이차저지의 경우 선(先) 포메이션 공정으로 초기에 형성된 SEI 피막이 추가적인 전해질 분해 반응 등을 억제시키고, 음극 표면에서의 불필요한 올리고머 분해 반응을 억제 시킴으로써 계면 저항 증가가 억제되어, 전압 강하 현상이 거의 나타나지 않는 것을 알 수 있다.7 and 8, in the case of the secondary jersey of Example 1, the SEI film initially formed by the pre-formation process suppresses additional electrolyte decomposition reactions, etc., and suppresses unnecessary oligomer decomposition reactions on the surface of the anode. It can be seen that the increase is suppressed and the voltage drop phenomenon hardly appears.

반면에, 비교예 2의 이차전지의 경우 선(先) 경화 공정 적용으로 SEI 막 형성 반응이 미미하고 그로 인한 사이클 중 전해질 분해반응이 심화되면서 계면 저항이 증가하여, 전압 강하가 나타나는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the secondary battery of Comparative Example 2, it can be seen that the SEI film formation reaction is insignificant due to the application of the pre-curing process, and the interfacial resistance increases as the electrolyte decomposition reaction intensifies during the cycle, resulting in a voltage drop. .

특히, 비교예 3의 이차전지 경우, 고온 포메이션 공정에 의하여 전해질염의 분해 등으로 부반응이 야기되면서, SEI 막 형성이 어렵기 때문에, 전압 강하 정도가 가장 큰 것을 알 수 있다.In particular, in the case of the secondary battery of Comparative Example 3, it can be seen that the high-temperature formation process causes side reactions such as decomposition of electrolyte salts, and since it is difficult to form an SEI film, the degree of voltage drop is the greatest.

실험예Experimental example 5: 사이클 용량 평가 5: Cycle capacity evaluation

실시예 1과 비교예 2 및 3에서 제조된 리튬 이차전지를 25℃ 온도에서 0.5C, 4.35V / 0.5C, 3V의 평가조건으로 충방전을 지속하면서 사이클 성능개선을 확인하였다.Cycle performance improvement was confirmed while charging and discharging the lithium secondary batteries prepared in Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 under the evaluation conditions of 0.5C, 4.35V / 0.5C, and 3V at a temperature of 25°C.

그 결과를 도 9에 나타내었다.The results are shown in FIG. 9 .

도 9를 살펴보면, 비교예 2 및 3의 이차전지와 비교하여 실시예 1의 이차전지의 사이클에 따른 용량 유지율이 가장 우수한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 9 , it can be seen that the capacity retention rate according to the cycle of the secondary battery of Example 1 is the best compared to the secondary batteries of Comparative Examples 2 and 3.

이는 실시예 1의 이차전지의 경우, 선(先) 포메이션 공정으로 안정하게 형성된 SEI 피막이 추가적인 전해질 분해 반응 등에 의해 분해되지 않고 잘 유지가 되는 반면, 비교예 2의 이차전지의 경우 선(先) 경화 공정 시 SEI 막 형성 반응이 미미하고 그로 인한 사이클 중 전해질 분해반응이 심화되면서 사이클 퇴화를 일으켰을 것으로 예측된다.This is that, in the case of the secondary battery of Example 1, the SEI film stably formed by the pre-formation process is well maintained without being decomposed by an additional electrolyte decomposition reaction, whereas in the case of the secondary battery of Comparative Example 2, pre-curing During the process, the SEI film formation reaction was insignificant and the electrolyte decomposition reaction during the cycle was intensified, which is expected to cause cycle degradation.

또한, 비교예 3의 이차전지 경우, 고온 포메이션 공정에 의하여 전해질염의 분해 등으로 부반응이 야기되어 사이클에 따른 용량 유지율이 가장 저하되는 것을 알 수 있다.In addition, in the case of the secondary battery of Comparative Example 3, it can be seen that the high-temperature formation process causes side reactions due to decomposition of electrolyte salts, etc., so that the capacity retention rate according to the cycle is the lowest.

Claims (15)

양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 제조하는 단계;
상기 전극 조립체를 전지 케이스에 삽입하는 단계;
상기 전극 조립체가 삽입된 전지 케이스 내에 겔 폴리머 전해질용 조성물을 주액하여 리튬 이차전지를 제조하는 단계;
상기 리튬 이차전지에 대해 25℃ 내지 70℃의 온도에서 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 포메이션 (formation)을 실시하는 단계; 및
상기 겔 폴리머 전해질용 조성물에 대한 경화를 실시하여 겔 폴리머 전해질용 조성물의 중합에 의한 겔 폴리머 전해질을 제조하는 단계;를 포함하며,
상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 전해질염, 유기용매, 중합개시제 및 하기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 포함하는 것인 이차전지의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure 112021034207935-pat00011

상기 화학식 1에서,
R은 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소기이고,
R' 및 R''는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이며,
n은 1 또는 2 중 어느 하나의 정수이고,
m은 1 내지 3 중 어느 하나의 정수이며,
z는 1 내지 10,000 중 어느 하나의 정수이고.
K는 1 내지 100 중 어느 하나의 정수이다.
manufacturing an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;
inserting the electrode assembly into a battery case;
preparing a lithium secondary battery by injecting a composition for a gel polymer electrolyte into a battery case in which the electrode assembly is inserted;
performing a formation with a voltage of 2.5V to 4.5V at a temperature of 25°C to 70°C with respect to the lithium secondary battery; and
Including; performing curing on the composition for a gel polymer electrolyte to prepare a gel polymer electrolyte by polymerization of the composition for a gel polymer electrolyte;
The composition for a gel polymer electrolyte is an electrolyte salt, an organic solvent, a polymerization initiator, and a method for manufacturing a secondary battery comprising an oligomer represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112021034207935-pat00011

In Formula 1,
R is an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group,
R' and R'' are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
n is an integer of 1 or 2,
m is an integer of any one of 1 to 3,
z is an integer of any one of 1 to 10,000.
K is an integer of any one of 1 to 100.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 올리고머에서,
상기 지방족 탄화수소기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐기; 탄소수 2 내지 20의 알케닐옥시기; 또는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기;이고,
상기 지환족 탄화수소기는 탄소수 4 내지 20의 사이클로알킬기; 탄소수 4 내지 20의 사이클로알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로사이클로알킬기;이며,
상기 방향족 탄화수소기는 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기인 것인 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the oligomer represented by Formula 1,
The aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; an alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms; or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms;
The alicyclic hydrocarbon group is a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms; a cycloalkenyl group having 4 to 20 carbon atoms; Or a heterocycloalkyl group having 2 to 20 carbon atoms;
The aromatic hydrocarbon group is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a method of manufacturing a secondary battery that is a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 하기 화학식 1a 내지 1c로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상인 것인 이차전지의 제조 방법.
[화학식 1a]
Figure 112021034207935-pat00012

상기 화학식 1a에서,
z1는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.
K1는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.

[화학식 1b]
Figure 112021034207935-pat00013

상기 화학식 1b에서,
z2는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.
K2는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.

[화학식 1c]
Figure 112021034207935-pat00014

상기 화학식 1c에서,
z3는 1 내지 500 중 어느 하나의 정수이고.
K3는 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이다.
The method according to claim 1,
The method for manufacturing a secondary battery, wherein the oligomer represented by Formula 1 is at least one selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1a to 1c.
[Formula 1a]
Figure 112021034207935-pat00012

In Formula 1a,
z1 is an integer of any one of 1 to 500;
K1 is an integer of any one of 1 to 30.

[Formula 1b]
Figure 112021034207935-pat00013

In Formula 1b,
z2 is an integer of any one of 1 to 500;
K2 is an integer in any one of 1-30.

[Formula 1c]
Figure 112021034207935-pat00014

In Formula 1c,
z3 is an integer of any one of 1 to 500;
K3 is an integer in any one of 1 to 30.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 겔 폴리머 전해질용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 25 중량%로 포함되는 것인 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The method for manufacturing a secondary battery, wherein the oligomer represented by Formula 1 is included in an amount of 0.5 wt% to 25 wt% based on the total weight of the composition for a gel polymer electrolyte.
청구항 1에 있어서,
상기 중합개시제는 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 중량부 내지 20 중량부로 포함되는 것인 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The polymerization initiator is a method of manufacturing a secondary battery that is included in an amount of 0.01 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligomer represented by Formula 1 above.
청구항 1에 있어서,
상기 겔 폴리머 전해질용 조성물은 분자 내에 아크릴레이트기가 적어도 하나 이상 함유된 다기능성 (메타)아크릴레이트계 화합물을 더 포함하는 것인 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The method for manufacturing a secondary battery, wherein the composition for a gel polymer electrolyte further comprises a multifunctional (meth)acrylate-based compound containing at least one acrylate group in a molecule.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 겔 폴리머 전해질용 조성물 주액 후, 포메이션 단계 전에 초기 충전 단계를 추가로 포함하는 것인 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery further comprises an initial charging step after the injection of the composition for a gel polymer electrolyte and before the formation step.
청구항 8에 있어서,
상기 초기 충전 단계는 1/100C 이상 내지 1/10C 이하의 정전류로 1.4V 내지 4.0V 전압에서 수행되는 것인 리튬 이차전지의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The initial charging step is a method of manufacturing a lithium secondary battery that is performed at a voltage of 1.4V to 4.0V with a constant current of 1/100C or more to 1/10C or less.
청구항 1에 있어서,
상기 포메이션 단계는 25℃ 내지 70℃ 온도에서 1C/10 이상 내지 1C/3 이하의 정전류 및 2.5V 내지 4.5V의 전압으로 SOC(State of Charge) 30% 내지 100%까지 충전하여 실시하는 것인 리튬 이차전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The formation step is carried out by charging up to 30% to 100% of SOC (State of Charge) with a constant current of 1C/10 or more to 1C/3 or less and a voltage of 2.5V to 4.5V at a temperature of 25°C to 70°C. A method for manufacturing a secondary battery.
청구항 1에 있어서,
상기 경화 단계는 열 경화, 전자 빔, 또는 감마선 조사에 의한 광경화를 실시하여 수행되는 것인 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The curing step is a method of manufacturing a secondary battery that is performed by performing photocuring by thermal curing, electron beam, or gamma ray irradiation.
청구항 1에 있어서,
상기 경화 단계는 30℃ 내지 70℃의 온도 범위에서 5시간 내지 24 시간 동안 열 경화를 실시하는 것인 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The curing step is a method of manufacturing a secondary battery to perform thermal curing for 5 hours to 24 hours at a temperature range of 30 ℃ to 70 ℃.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 경화 단계 후, 25℃ 내지 70℃ 온도 조건하에서 1시간 내지 24 시간 동안 에이징하는 단계를 추가로 포함하는 것인 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery further comprising the step of aging for 1 hour to 24 hours under a temperature condition of 25 ℃ to 70 ℃ after the curing step.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은 상기 포메이션 단계 후, 경화 단계 전에 탈기(degas) 단계를 추가로 포함하는 것인 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery further comprising a degassing step after the formation step and before the curing step.
청구항 14에 있어서,
상기 탈기 단계는 상기 전지 케이스에 -80 kPa 내지 -100 kPa의 압력을 가하여 실시하는 것인 이차전지의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The degassing step is a method of manufacturing a secondary battery that is carried out by applying a pressure of -80 kPa to -100 kPa to the battery case.
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