KR102340100B1 - Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same - Google Patents

Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102340100B1
KR102340100B1 KR1020170105091A KR20170105091A KR102340100B1 KR 102340100 B1 KR102340100 B1 KR 102340100B1 KR 1020170105091 A KR1020170105091 A KR 1020170105091A KR 20170105091 A KR20170105091 A KR 20170105091A KR 102340100 B1 KR102340100 B1 KR 102340100B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
mixture layer
secondary battery
electrode mixture
current collector
Prior art date
Application number
KR1020170105091A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190019759A (en
Inventor
이솔닢
오송택
정혜란
이혁무
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020170105091A priority Critical patent/KR102340100B1/en
Publication of KR20190019759A publication Critical patent/KR20190019759A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102340100B1 publication Critical patent/KR102340100B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72Grids
    • H01M4/74Meshes or woven material; Expanded metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다층 구조를 가지는 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 제1 집전체; 상기 제1 집전체 상에 위치하는 제1 전극 합제층; 상기 제1 전극 합제층 상에 위치하는 분리층; 상기 분리층 상에 위치하는 제2 집전체; 및 상기 제2 집전체 상에 위치하는 제2 전극 합제층;을 포함한다.
The present invention relates to an electrode for a secondary battery and a secondary battery including the same, and more particularly, to an electrode for a secondary battery having a multilayer structure and a secondary battery including the same.
An electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first current collector; a first electrode mixture layer positioned on the first current collector; a separation layer positioned on the first electrode mixture layer; a second current collector positioned on the separation layer; and a second electrode mixture layer positioned on the second current collector.

Description

이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지{ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}Electrode for a secondary battery and a secondary battery comprising the same

본 발명은 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다층 구조를 가지는 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for a secondary battery and a secondary battery including the same, and more particularly, to an electrode for a secondary battery having a multilayer structure and a secondary battery including the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV)의 동력원으로서 이차 전지의 사용이 실현화되고 있어 그러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도와 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Among such secondary batteries, there is a high demand for lithium secondary batteries having high energy density, high discharge voltage, and output stability.

특히, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV)의 동력원으로 사용되는 리튬 이차 전지는 높은 에너지 밀도와 함께 단시간에 큰 출력을 발휘할 수 있는 특성을 요구한다.In particular, lithium secondary batteries used as power sources for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) require high energy density and characteristics capable of exhibiting large output in a short time.

일반적으로, 리튬 이차 전지는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 상기 양극 및 음극에서 삽입(intercalation) 및 탈리(deintercalation)될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기적 에너지를 생성한다.In general, a lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of intercalating and deintercalating lithium ions as a negative electrode and a positive electrode, charging an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, and lithium ions are inserted from the positive electrode and the negative electrode Electrical energy is generated by oxidation and reduction reactions during intercalation and deintercalation.

이때, 상기 음극과 양극은 각 전극의 집전체 상에 형성되는 전극 합제층을 포함하며, 예를 들면, 전극 활물질에 바인더와 용매, 필요에 따라 도전재, 분산제를 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조한 후 이를 금속 재료의 집전체에 도포하고 압축한 뒤 건조하여 전극을 제조할 수 있다.At this time, the negative electrode and the positive electrode include an electrode mixture layer formed on the current collector of each electrode, and for example, a slurry is prepared by mixing and stirring a binder and a solvent, a conductive material, and a dispersing agent, if necessary, in the electrode active material. After that, it is applied to a current collector made of a metal material, compressed and dried to manufacture an electrode.

이러한 종래 통상의 전극은 각 전극의 집전체 상에 상기 전극 슬러리를 1회 코팅하여 제조된다. 즉, 종래의 전극은 전극 활물질, 바인더 및 도전재가 적절히 혼합된 슬러리를 양극 또는 음극 집전체 위에 도포한 후 열처리 공정을 통해 제조된다. 즉, 양극 또는 음극 집전체 위에 바인더 및 도전재를 포함하는 전극 합제층이 형성된 구조를 가진다.Such a conventional conventional electrode is manufactured by coating the electrode slurry once on the current collector of each electrode. That is, a conventional electrode is manufactured through a heat treatment process after applying a slurry in which an electrode active material, a binder, and a conductive material are properly mixed on a positive electrode or a negative electrode current collector. That is, it has a structure in which an electrode mixture layer including a binder and a conductive material is formed on a positive electrode or negative electrode current collector.

이러한 구조에 있어서, 전지의 용량을 늘이기 위해 전극 합제층의 두께를 증가시키게 되면 리튬 이온의 전달 경로가 길어져 집전체로부터 멀리 있는 활물질로의 리튬의 삽입 및 탈리가 발생하고, 집전체를 통한 전자의 이동이 제한된다. 또한, 전극 합제층에 포함되는 바인더는 상대적으로 가벼워 전극 합제층에 고르게 분산되지 않고, 표면에 들뜨는 현상이 발생하는데, 이는 전극 합제층이 두꺼울수록 그 분리가 심하므로 전지의 충/방전 과정에서 발생되는 부피변화에 따른 집전체와 활물질의 분리에 의한 전지의 사이클 특성 저하 및 수명 저하를 피할 수 없다.In this structure, when the thickness of the electrode mixture layer is increased to increase the capacity of the battery, the transfer path of lithium ions is lengthened, so that insertion and desorption of lithium from the current collector into the active material far from the current collector occurs, and the electrons through the current collector movement is restricted. In addition, the binder included in the electrode mixture layer is relatively light, so it is not evenly dispersed in the electrode mixture layer, and a phenomenon occurs on the surface. This is because the thicker the electrode mixture layer, the more severe the separation. Due to the separation of the current collector and the active material according to the change in volume, the cycle characteristics of the battery and the lifespan are unavoidable.

이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 종래에는 공극률, 전극 활물질의 종류 등을 다양하게 한 전극 합제층을 다층으로 코팅하는 등의 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 이러한 구조 역시 로딩량에는 한계가 있을 뿐만 아니라 소망하는 정도의 전자전도도 및 이온전도도를 얻을 수 없고, 전극 합제층의 두께 증가로 인해 전극 강도가 감소하는 문제가 있었다.In order to solve these problems, conventionally, techniques such as multi-layer coating of electrode mixture layers having various porosity, types of electrode active materials, etc. have been developed. However, this structure also has a limitation in the amount of loading, and it is not possible to obtain desired levels of electronic conductivity and ionic conductivity, and there is a problem in that the electrode strength is reduced due to an increase in the thickness of the electrode mixture layer.

따라서, 로딩(loading)을 증가시켜 에너지 밀도가 향상된 전극을 제조하기 위해서, 상기 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 구조의 전극 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, in order to manufacture an electrode having an improved energy density by increasing loading, there is a high need for an electrode technology having a new structure capable of solving the above problems.

KRKR 10-2017-003997610-2017-0039976 AA

본 발명은 향상된 에너지 밀도를 가짐과 동시에 전극 내의 농도 불균형을 방지할 수 있는 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지를 제공한다.The present invention provides an electrode for a secondary battery that has improved energy density and can prevent concentration imbalance in the electrode, and a secondary battery including the same.

본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 제1 집전체; 상기 제1 집전체 상에 위치하는 제1 전극 합제층; 상기 제1 전극 합제층 상에 위치하는 분리층; 상기 분리층 상에 위치하는 제2 집전체; 및 상기 제2 집전체 상에 위치하는 제2 전극 합제층;을 포함한다.An electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first current collector; a first electrode mixture layer positioned on the first current collector; a separation layer positioned on the first electrode mixture layer; a second current collector positioned on the separation layer; and a second electrode mixture layer positioned on the second current collector.

상기 제2 집전체는 복수 개의 관통 홀을 포함할 수 있다.The second current collector may include a plurality of through holes.

상기 관통 홀은 그 내부에 상기 분리층 및 제2 전극 합제층 중 적어도 하나의 일부를 수용할 수 있다.The through hole may accommodate a portion of at least one of the separation layer and the second electrode mixture layer therein.

상기 제2 집전체는 3차원의 망상(mesh) 구조를 가질 수 있다.The second current collector may have a three-dimensional mesh structure.

상기 분리층은 다공성의 고분자 물질(porous polymer)로 형성될 수 있다.The separation layer may be formed of a porous polymer.

상기 다공성 고분자 물질은, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 공중합체(PVdF-HFP)를 포함할 수 있다.The porous polymer material may include a copolymer (PVdF-HFP) of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (HFP).

상기 헥사플루오로프로필렌(HFP)은, 상기 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 공중합체(PVdF-HFP) 전체 중량에 대하여 3 내지 25 중량%로 함유될 수 있다.The hexafluoropropylene (HFP) may be contained in an amount of 3 to 25% by weight based on the total weight of the copolymer (PVdF-HFP) of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (HFP).

상기 분리층은 0.1 내지 10㎛의 두께를 가질 수 있다.The separation layer may have a thickness of 0.1 to 10㎛.

상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은 동일한 극성을 가지는 활물질을 포함할 수 있다.The first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer may include an active material having the same polarity.

상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은 동일한 물질로 형성될 수 있다.The first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer may be formed of the same material.

상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은 동일한 두께를 가질 수 있다.The first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer may have the same thickness.

상기 제1 집전체와 전기적으로 연결되는 제1 리드; 및 상기 제2 집전체와 전기적으로 연결되는 제2 리드;를 더 포함할 수 있다.a first lead electrically connected to the first current collector; and a second lead electrically connected to the second current collector.

상기 제1 리드 및 제2 리드는 외부 도선과 개별적으로 연결되도록 전기적으로 분리될 수 있다.The first lead and the second lead may be electrically separated to be individually connected to an external conductor.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 이차 전지로서, 상기 양극 및 음극 중 적어도 하나는 상기한 적어도 하나의 이차 전지용 전극을 포함한다.In addition, a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode includes the above-described at least one secondary battery electrode do.

상기 이차 전지는 리튬 이차 전지를 포함할 수 있다.The secondary battery may include a lithium secondary battery.

본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 의하면, 복수의 전극 합제층을 적층하여 다층 구조로 이차 전지용 전극을 형성함으로써 향상된 에너지 밀도를 가지면서도, 이로 인한 저항 증가를 방지할 수 있다.According to the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention and a secondary battery including the same, by stacking a plurality of electrode mixture layers to form an electrode for a secondary battery in a multi-layer structure, while having an improved energy density, resistance increase due to this can be prevented. can

또한, 다층 구조를 형성하는 전극 합제층을 동일한 밀도를 가지도록 설계할 수 있게 되어 이차 전지의 충전 또는 방전시 각 전극 합제층의 저항 및 전류 분포(current distribution) 측정을 통하여 리튬 이온(Li+)의 이동 방향, 즉 수직 방향으로의 농도 분포를 정확하게 분석할 수 있으며, 이로부터 전극 내의 농도 불균형을 예측하여 고에너지 밀도를 가지는 전극 설계에 활용할 수 있다.In addition, it is possible to design the electrode mixture layer forming the multilayer structure to have the same density, so that lithium ion (Li + ) It is possible to accurately analyze the concentration distribution in the movement direction, that is, in the vertical direction, and from this, it is possible to predict the concentration imbalance in the electrode and use it in designing an electrode having a high energy density.

도 1은 일반적인 이차 전지용 전극의 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극의 단면을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 집전체 및 제2 집전체의 모습을 나타내는 도면.
1 is a view showing a state of a general electrode for a secondary battery.
2 is a view showing a cross-section of an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the appearance of a first current collector and a second current collector according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지는 고에너지 밀도전지를 제작할 때, 전극 내의 농도 불균형을 측정하여 전극 설계에 활용할 수 있는 기술적 특징을 제시한다.The electrode for a secondary battery according to the present invention and a secondary battery including the same present technical features that can be used in electrode design by measuring the concentration imbalance in the electrode when manufacturing a high energy density battery.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments of the present invention allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to fully inform

명세서 전체에 걸쳐서 막, 영역, 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다.When it is referred to throughout the specification that one component, such as a film, region, or substrate, is located "on" another component, the one component directly contacts "on" another component, or between them. It may be construed that there may be other components intervening in the .

또한, "상부" 또는 "하부"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도시되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 상대적인 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 도면상에서, 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Also, relative terms such as "upper" or "lower" may be used herein to describe the relative relationship of certain elements to other elements as shown in the drawings. It may be understood that relative terms are intended to include other orientations of the element in addition to the orientation depicted in the drawings. In the drawings, like numbers refer to like elements.

도 1은 일반적인 이차 전지용 전극의 모습을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a state of a general electrode for a secondary battery.

도 1을 참조하면, 일반적인 이차 전지용 전극은 전극 활물질, 바인더 및 도전재가 적절히 혼합된 슬러리를 양극 또는 음극 집전체 위에 도포한 후 열처리 공정을 통해 제조된다. 즉, 양극 또는 음극 집전체(1) 위에 바인더 및 도전재를 포함하는 전극 합제층(2)이 형성된 구조를 가진다.Referring to FIG. 1 , a typical secondary battery electrode is manufactured through a heat treatment process after applying a slurry in which an electrode active material, a binder, and a conductive material are properly mixed on a positive electrode or negative electrode current collector. That is, it has a structure in which the electrode mixture layer 2 including a binder and a conductive material is formed on the positive or negative electrode current collector 1 .

이러한 구조에 있어서, 전지의 용량을 늘이기 위해 전극 합제층(2)의 두께를 증가시키게 되면 리튬 이온의 전달 경로가 길어져 집전체(1)로부터 멀리 있는 활물질로의 리튬의 삽입(intercalation) 및 탈리(deintercalation)가 발생하고, 리튬 이온의 전달 방향을 따라 농도 불균형이 심화되어 충전시 리튬 이온이 전극 합제층(2)의 내부로 삽입되지 못하고 석출이 되는 리튬-플레이팅(Li-plating) 현상이 초래되는 문제점이 있었다.In this structure, when the thickness of the electrode mixture layer 2 is increased to increase the capacity of the battery, the transfer path of lithium ions is lengthened, so that the intercalation and desorption of lithium into the active material far from the current collector 1 ( deintercalation) occurs, and concentration imbalance is deepened along the transfer direction of lithium ions, resulting in a lithium-plating phenomenon in which lithium ions cannot be inserted into the electrode mixture layer 2 during charging and are precipitated. There was a problem being

이와 같은 리튬-플레이팅(Li-plating) 현상을 최소화하고, 향상된 에너지 밀도를 가지는 전극을 구현하기 위하여는 전극 내부의 농도 불균형을 방지할 필요성이 있다.In order to minimize the lithium-plating phenomenon and to realize an electrode having an improved energy density, it is necessary to prevent a concentration imbalance inside the electrode.

이를 위하여, 종래에는 공극률, 전극 활물질의 종류 등을 다양하게 한 전극 합제층을 다층으로 코팅하는 등의 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 이러한 구조 역시 로딩량에는 한계가 있을 뿐만 아니라, 전극 합제층만의 농도 측정이 어렵고 추가적인 농도 불균형을 초래하는 문제가 있었다.To this end, in the prior art, a technique such as multi-layer coating of an electrode mixture layer having various porosity, type of electrode active material, etc. has been developed. However, this structure also has a problem in that it is difficult to measure the concentration of only the electrode mixture layer, as well as a limit in the loading amount, resulting in additional concentration imbalance.

따라서, 로딩(loading)을 증가시켜 에너지 밀도가 향상된 전극을 제조하기 위해서, 상기 문제점들을 해결하기 위한 수단으로써 전극 내의 농도 불균형을 예측할 필요성이 증가하고 있다.Accordingly, in order to manufacture an electrode with improved energy density by increasing loading, the necessity of predicting the concentration imbalance in the electrode as a means for solving the above problems is increasing.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극의 단면을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 집전체 및 제2 집전체의 모습을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a cross-section of an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a first current collector and a second current collector according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 제1 집전체(10); 상기 제1 집전체(10) 상에 위치하는 제1 전극 합제층(20); 상기 제1 전극 합제층 상에 위치하는 분리층(30); 상기 분리층(30) 상에 위치하는 제2 집전체(40); 및 상기 제2 집전체(40) 상에 위치하는 제2 전극 합제층(50);을 포함한다.2 and 3 , an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first current collector 10; a first electrode mixture layer 20 positioned on the first current collector 10; a separation layer 30 positioned on the first electrode mixture layer; a second current collector 40 positioned on the separation layer 30; and a second electrode mixture layer 50 positioned on the second current collector 40 .

제1 집전체(10)는 일면에 제1 전극 합제층(20)이 형성되어, 외부 도선(미도시)에서 제공되는 전자를 제1 전극 합제층(20)으로 공급하거나, 전극 반응의 결과 생성되는 전자를 외부 도선으로 배출하는 역할을 한다.The first current collector 10 has a first electrode mixture layer 20 formed on one surface, so that electrons provided from an external conductive wire (not shown) are supplied to the first electrode mixture layer 20 , or a result of an electrode reaction is generated It plays a role in discharging the electrons to the external conductor.

제1 집전체(10)는 도전성이 높은 금속으로, 제1 전극 합제층(20)과 용이하게 접착되며, 전지의 전압 범위에서 화학적 변화를 유발하지 않는 것이면 어떠한 종류의 금속이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 구리, 금, 철, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄 또는 은 등으로 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제1 집전체(10)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 3㎛ 내지 500㎛의 두께인 것을 사용할 수 있다.The first current collector 10 is a metal having high conductivity, and is easily adhered to the first electrode mixture layer 20 , and any type of metal may be used as long as it does not cause a chemical change in the voltage range of the battery. For example, copper, gold, iron, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or a surface treated with carbon, nickel, titanium or silver on the surface of aluminum or stainless steel may be used, but the present invention is limited thereto. doesn't happen In addition, the thickness of the first current collector 10 is not particularly limited, and, for example, a thickness of 3 μm to 500 μm may be used.

제1 전극 합제층(20)은 제1 집전체(10) 상에 형성되어 위치한다. 제1 전극 합제층(20)은 전극 활물질과 바인더로 형성되며, 필요에 따라 도전재를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 전극 활물질은 이차 전지용 전극의 극성에 따라 양극 활물질 또는 음극 활물질을 사용할 수 있다.The first electrode mixture layer 20 is formed and positioned on the first current collector 10 . The first electrode mixture layer 20 is formed of an electrode active material and a binder, and may further include a conductive material if necessary. Here, the electrode active material may be a positive active material or a negative active material depending on the polarity of the electrode for a secondary battery.

전극 활물질 중 양극 활물질로는 이차 전지의 양극에 일반적으로 사용되는 활물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, LiMxOy(M = Co, Ni, Mn, CoaNibMnc)와 같은 리튬 전이 금속 복합 산화물(예를 들면, LiMn2O4 등의 리튬 망간 복합산화물, LiNiO2 등의 리튬 니켈 산화물, LiCoO2 등의 리튬 코발트 산화물 및 이들 산화물의 망간, 니켈, 코발트의 일부를 다른 전이 금속 등으로 치환한 것 또는 리튬을 함유한 산화바나듐 등) 또는 칼코겐 화합물(예를 들면, 이산화망간, 이황화티탄, 이황화몰리브덴 등) 등을 사용할 수 있다. 상세하게는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - YCoYO2, LiCo1 -YO2, LiCo1-YMnYO2, LiNi1 - YMnYO2 (여기에서, 0≤Y≤1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - ZNiZO4, LiMn2 - ZCoZO (여기에서, 0<Z<2), LiCoPO4, LiFePO4 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Among the electrode active materials, as the positive electrode active material, an active material generally used for the positive electrode of a secondary battery may be used. For example, a lithium transition metal composite oxide such as LiM x O y (M = Co, Ni, Mn, Co a Ni b Mn c ) (eg, lithium manganese composite oxide such as LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , etc.) Lithium nickel oxide of lithium cobalt oxide, LiCoO 2, etc. and manganese, nickel, and cobalt of these oxides partially substituted with other transition metals, or vanadium oxide containing lithium) or chalcogen compounds (e.g., manganese dioxide, titanium disulfide, molybdenum disulfide, etc.) may be used. Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li(Ni a Co b Mn c )O 2 (0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b + c = 1), LiNi 1 - Y Co Y O 2, LiCo 1 -Y O 2, LiCo 1-Y Mn Y O 2, LiNi 1 - Y Mn Y O 2 ( here, 0≤Y≤1), Li (Ni a Co b Mn c ) O 4 (0 <a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), LiMn 2 - Z Ni Z O 4, LiMn 2 - Z Co Z O (here, 0<Z<2), LiCoPO 4 , LiFePO 4 or a mixture thereof, etc. may be used, but is not limited thereto.

또한, 전극 활물질 중 음극 활물질로는 이차 전지의 음극에 일반적으로 사용되는 활물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, 리튬 합금, 카본(carbon), 석유 코크(petroleum coke), 활성화 카본(activated carbon), 그래파이트(graphite), 또는 기타 카본류 등과 같은 리튬 흡착 물질을 사용할 수 있고, 또한 리튬에 대한 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2 또는 Li4Ti5O12와 같은 금속 산화물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, as the negative electrode active material among the electrode active materials, an active material generally used for the negative electrode of a secondary battery may be used. For example, a lithium adsorption material such as lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, or other carbons may be used, and the potential for lithium A metal oxide such as TiO 2 , SnO 2 , or Li 4 Ti 5 O 12 having a value of less than 2V may be used, but is not limited thereto.

전극 활물질에 대하여 바인더는 전극 활물질 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로, 도전재는 1 내지 30 중량%로 적절히 사용할 수 있다. 사용 가능한 바인더의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene: PTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride: PVdF), 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴니트릴, 폴리아크릴산(polyacrylic acid, PAA), 카르복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose, CMC), 스티렌-부타디엔 고무(SBR)과 같은 수계 바인더 등이 있다.With respect to the electrode active material, the binder may be appropriately used in an amount of 1 to 10% by weight, and the conductive material may be used in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the electrode active material. Examples of binders that can be used include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl acetate, polyethylene oxide, polypyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylnitrile, polyacrylic acid ( polyacrylic acid, PAA), carboxymethylcellulose (CMC), and an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR).

도전재로는 일반적으로 카본블랙(carbon black)을 사용할 수 있다. 현재 도전제로 시판되고 있는 제품으로는 아세틸렌 블랙계열(Chevron Chemical Company 또는 Gulf Oil Company 제품 등). 케트젠 블랙(Ketjen Black) EC 계열(Armak Company 제품 둥), 불칸(Vulcan)XC-72(Cabot Company 제품 등) 및 수퍼 P(MMM사 제품) 등이 있으며, 또한 carbon nano tube, carbon (nano) fiber 등과 같은 선형 도전재도 있다.As the conductive material, carbon black may be generally used. Products currently marketed as conductive agents include acetylene black series (such as Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company products). There are Ketjen Black EC series (products from Armak Company), Vulcan XC-72 (products from Cabot Company, etc.) and Super P (products from MMM), and also carbon nano tube, carbon (nano) There are also linear conductive materials such as fibers.

제1 전극 합제층(20)은 집전체(10) 상에 일반적으로 사용되는 방법을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 전극 활물질에 바인더와 용매, 필요에 따라 도전재, 분산제를 혼합하고 교반하여 슬러리를 제조한 다음, 본 발명의 집전체의 일면에 상기 전극 슬러리를 도포하고 압축한 뒤 건조하여 제조할 수 있다. 전극 슬러리를 집전체에 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 닥터 블레이드, 침지, 솔칠 등의 방법으로 도포할 수 있으며, 도포량도 특별히 제한하지 않지만, 용매나 분산매를 제거한 후에 형성되는 전극 활물질 층의 두께가 보통 0.005 내지 5㎜, 상세하게는 0.05 내지 2㎜가 되는 정도의 양일 수 있다.The first electrode mixture layer 20 may be formed on the current collector 10 by a method generally used. For example, the electrode active material is prepared by mixing a binder and a solvent, optionally a conductive material, and a dispersing agent, followed by stirring to prepare a slurry, and then applying the electrode slurry to one surface of the current collector of the present invention, compressing it, and drying it. can The method for applying the electrode slurry to the current collector is not particularly limited, and for example, it can be applied by a doctor blade, dipping, brushing, etc., and the amount of application is not particularly limited, but the electrode active material layer formed after removing the solvent or dispersion medium It may be an amount such that the thickness of is usually 0.005 to 5 mm, specifically, 0.05 to 2 mm.

용매 또는 분산매를 제거하는 방법은 특별히 제한하지 않지만, 응력 집중이 발생하여 제1 전극 합제층(20)에 균열이 발생하거나, 제1 전극 합제층(20)이 집전체(10)로부터 박리되지 않는 정도의 속도 범위 내에서, 가능하면 신속하게 용매 또는 분산매가 휘발되도록 조정하여 제거하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 50 내지 200 ℃의 진공 오븐에서 0.5 내지 3일 동안 건조할 수 있다.The method of removing the solvent or the dispersion medium is not particularly limited, but stress concentration occurs and cracks occur in the first electrode mixture layer 20 , or the first electrode mixture layer 20 does not peel from the current collector 10 . Within the speed range of the degree, a method of adjusting and removing the solvent or dispersion medium to volatilize as quickly as possible may be used. For example, it may be dried in a vacuum oven at 50 to 200 ℃ for 0.5 to 3 days.

분리층(30)은 제1 전극 합제층(20) 상에 형성되어 위치한다. 분리층(30)은 제1 전극 합제층(20) 상의 전면(全面)에 형성될 수 있으며, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(30) 사이에서 리튬 이온(Li+)은 통과시키되, 제1 전극 합제층(20)에 공급되는 전자가 제2 집전체(30)로 이동하여 제2 전극 합제층(40)으로 전달되는 것은 차단하게 된다.The separation layer 30 is formed and positioned on the first electrode mixture layer 20 . The separation layer 30 may be formed on the entire surface of the first electrode mixture layer 20 , and between the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 30 , lithium ions (Li + ) However, electrons supplied to the first electrode mixture layer 20 move to the second current collector 30 and are blocked from being transferred to the second electrode mixture layer 40 .

이를 위하여, 분리층(30)은 다공성의 고분자 물질(porous polymer)로 형성될 수 있다. 이와 같은 다공성의 고분자 물질로는, 예를 들어 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 알킬화 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리돈, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 술폰화 EPDM 고무, 스틸렌-부틸렌 고무, 불소 고무, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필 셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리섬유 등을 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체(PVdF-HFP)를 사용할 수 있다.To this end, the separation layer 30 may be formed of a porous polymer. As such a porous polymer material, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyethylene, polyethylene oxide, alkylated polyethylene oxide, polypropylene, polymethyl (meth) Acrylate, polyethyl (meth)acrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyvinylpyridine, polyvinylpyrrolidone, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber , ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) rubber, sulfonated EPDM rubber, styrene-butylene rubber, fluororubber, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, and at least one selected from the group consisting of mixtures thereof; Alternatively, an olefin-based polymer such as polyethylene or polypropylene, glass fiber, etc. may be used, but preferably a copolymer of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (PVdF-HFP) may be used.

즉, 분리층(30)은 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체(PVdF-HFP)로 형성할 수 있으며, 헥사플루오로프로필렌(HFP)이 공중합체(PVdF-HFP) 전체 중량에 대하여 3 중량% 미만으로 함유되는 경우 리튬 이온(Li+)의 전도성이 급격하게 저하되며, 헥사플루오로프로필렌(HFP)이 25 중량%를 초과하는 경우 계면 안정성 및 내열성이 저하되는바, 헥사플루오로프로필렌(HFP)은 공중합체(PVdF-HFP) 전체 중량에 대하여 3 내지 25 중량%로 함유될 수 있다.That is, the separation layer 30 may be formed of a copolymer of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (PVdF-HFP), and hexafluoropropylene (HFP) is a copolymer (PVdF-HFP). When the content is less than 3% by weight based on the total weight, the conductivity of lithium ions (Li + ) is rapidly reduced, and when hexafluoropropylene (HFP) exceeds 25% by weight, interfacial stability and heat resistance are reduced, Hexafluoropropylene (HFP) may be contained in an amount of 3 to 25 wt% based on the total weight of the copolymer (PVdF-HFP).

분리층(30)은 제1 전극 합제층(20) 상에 전술한 다공성의 고분자 물질을 도포하여 형성할 수 있다. 다공성의 고분자 물질은 아세톤 등의 유기 용매에 의하여 녹여진 상태로 제1 전극 합제층(20) 상에 도포될 수 있으며, 도포 후 유기 용매를 제거하여 분리층(30)을 형성할 수 있다. 여기서, 분리층(30)은 0.1 내지 10㎛의 두께를 가질 수 있다. 분리층(30)의 두께가 0.1㎛ 미만인 경우, 제1 전극 합제층(20)에 공급되는 전자가 제2 전극 합제층(40)으로 전달되는 것을 차단하는 효과가 미미하며, 분리층(30)의 두께가 10㎛를 초과하는 경우 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(30) 사이에서 리튬 이온(Li+)을 통과시키기 어렵게 되므로, 분리층(30)은 0.1 내지 10㎛의 두께로 형성함이 바람직하다.The separation layer 30 may be formed by coating the above-described porous polymer material on the first electrode mixture layer 20 . The porous polymer material may be coated on the first electrode mixture layer 20 in a state of being dissolved by an organic solvent such as acetone, and the organic solvent may be removed after application to form the separation layer 30 . Here, the separation layer 30 may have a thickness of 0.1 to 10 μm. When the thickness of the separation layer 30 is less than 0.1 μm, the effect of blocking electrons supplied to the first electrode mixture layer 20 from being transferred to the second electrode mixture layer 40 is insignificant, and the separation layer 30 . When the thickness of is more than 10㎛, it is difficult to pass lithium ions (Li + ) between the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 30, the separation layer 30 is 0.1 to 10㎛ It is preferable to form to a thickness of

제2 집전체(40)는 분리층(30) 상에 위치하며, 외부 도선에서 제공되는 전자를 제2 집전체(40) 상에 형성되는 제2 전극 합제층(50)으로 공급하거나, 전극 반응의 결과 생성되는 전자를 외부 도선으로 배출하는 역할을 한다.The second current collector 40 is located on the separation layer 30 , and supplies electrons provided from an external conductive wire to the second electrode mixture layer 50 formed on the second current collector 40 , or electrode reaction. It plays a role in discharging electrons generated as a result of

여기서, 제2 집전체(40)는 복수 개의 관통 홀(45)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 집전체(40)에는 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 관통 홀(45)이 일정하게 또는 불규칙적으로 이격되어 형성된다. 복수 개의 관통 홀(45)은 리튬 이온(Li+)의 이동 경로를 형성하며, 제2 집전체(40)의 표면과 교차하는 방향으로 리튬 이온(Li+)이 균일하게 이동하기 위하여 복수 개의 관통 홀(45)은 일정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.Here, the second current collector 40 may include a plurality of through holes 45 . That is, as shown in FIG. 3 , in the second current collector 40 , a plurality of through-holes 45 are formed to be uniformly or irregularly spaced apart from each other. A plurality of through-holes 45 to form a moving path of the lithium ions (Li +), the second current collector 40, the surface and cross plurality of through to move uniformly lithium ion (Li +) in the direction of The holes 45 may be formed to be spaced apart from each other at regular intervals.

이와 같이, 제2 집전체(40)에 관통 홀(45)을 형성하기 위하여는 금속 호일에 관통 홀(45)을 형성하기 위한 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속 호일에 프레스 가공을 통해 복수 개의 관통 홀(45)을 형성시킬 수 있고, 또는 금속 호일에 감광성 필름이나 잉크를 도포하고 에칭하여 복수 개의 관통 홀(45)을 형성시킬 수도 있다. 또한, 금속 호일의 제조시에 관통 홀(45)을 함께 형성시킬 수도 있으며, 예를 들어 구리 호일의 경우 전기 화학적 방법을 통해 관통 홀(45)을 형성시킬 수도 있다.As such, in order to form the through hole 45 in the second current collector 40 , various methods for forming the through hole 45 in the metal foil may be used. For example, the plurality of through holes 45 may be formed in the metal foil by press working, or the plurality of through holes 45 may be formed by applying and etching a photosensitive film or ink to the metal foil. In addition, the through-hole 45 may be formed together when the metal foil is manufactured. For example, in the case of a copper foil, the through-hole 45 may be formed through an electrochemical method.

여기서, 상기 복수 개의 관통 홀(45)은 내부에 상기 분리층(30) 및 제2 전극 합제층(50) 중 적어도 하나의 일부를 수용한다. 즉, 제2 집전체(40)는 분리층(30) 상에 형성되며, 후술하는 바와 같이 제2 집전체(40) 상에는 전극 슬러리의 형태로 도포되어 제2 전극 합제층(50)이 형성되는 바, 복수 개의 관통 홀(45)의 내부에는 상기 분리층(30) 및 제2 전극 합제층(50) 중 적어도 하나의 일부 물질이 충진되게 된다. 이와 같이, 복수 개의 관통 홀(45)이 내부에 상기 분리층(30) 및 제2 전극 합제층(50) 중 적어도 하나의 일부를 수용함으로써 제2 집전체(40) 상에 적층되는 제2 전극 합제층(50)을 제2 집전체(40) 상에 견고하게 결합시킬 수 있으며, 전지의 반복적인 충방전에 따른 팽창 및 수축의 반복에 의하여 제2 전극 합제층(50)이 박리되는 것을 방지할 수 있다.Here, the plurality of through holes 45 accommodate a portion of at least one of the separation layer 30 and the second electrode mixture layer 50 therein. That is, the second current collector 40 is formed on the separation layer 30 , and is applied in the form of an electrode slurry on the second current collector 40 to form the second electrode mixture layer 50 as will be described later. The interior of the plurality of through-holes 45 is filled with a partial material of at least one of the separation layer 30 and the second electrode mixture layer 50 . As described above, the plurality of through holes 45 accommodate a portion of at least one of the separation layer 30 and the second electrode mixture layer 50 therein, so that the second electrode is stacked on the second current collector 40 . The mixture layer 50 can be firmly bonded to the second current collector 40 , and the second electrode mixture layer 50 is prevented from peeling off due to repetition of expansion and contraction according to repeated charging and discharging of the battery. can do.

또한, 리튬 이온(Li+)의 이동 경로를 제공하기 위하여, 제2 집전체(40)는 3차원의 망상(mesh) 구조를 가질 수 있다. 이와 같이, 제2 집전체(40)가 3차원의 망상(mesh) 구조를 가지는 경우 제2 집전체(40)에 형성되는 공극을 통하여 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50) 사이에서 리튬 이온(Li+)이 이동할 수 있게 된다.In addition, in order to provide a movement path of lithium ions (Li + ), the second current collector 40 may have a three-dimensional mesh structure. As such, when the second current collector 40 has a three-dimensional mesh structure, the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer ( 50), lithium ions (Li + ) can move between them.

제2 집전체(40)는 관통 형성되는 복수 개의 관통 홀(45)을 제외하면, 제1 집전체(10)와 동일한 내용이 적용될 수 있다. 즉, 제2 집전체(40)는 도전성이 높은 금속으로, 제2 전극 합제층(50)과 용이하게 접착되며, 전지의 전압 범위에서 화학적 변화를 유발하지 않는 것이면 어떠한 종류의 금속이라도 사용할 수 있으며, 이 경우 구리, 금, 철, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄 또는 은 등으로 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있음은 전술한 바와 같다. 또한, 제2 집전체(40)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 3㎛ 내지 500㎛의 두께인 것을 사용할 수 있음은 제1 집전체(10)의 경우와 동일하다.The same content as that of the first current collector 10 may be applied to the second current collector 40 , except for the plurality of through-holes 45 that are formed therethrough. That is, the second current collector 40 is a metal with high conductivity, and is easily adhered to the second electrode mixture layer 50, and any type of metal can be used as long as it does not cause a chemical change in the voltage range of the battery. , in this case, copper, gold, iron, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or the surface of aluminum or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium or silver, etc. can be used as described above. same. In addition, the thickness of the second current collector 40 is not particularly limited, and for example, a thickness of 3 μm to 500 μm may be used, which is the same as in the case of the first current collector 10 .

제2 전극 합제층(50)은 제2 집전체(40) 상에 형성되어 위치한다. 제2 전극 합제층(50)은 활물질 즉, 전극 활물질과 바인더로 형성되며, 필요에 따라 도전재를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 전극 활물질은 이차 전지용 전극의 극성에 따라 양극 활물질 또는 음극 활물질을 사용할 수 있으며, 전극 활물질, 바인더, 도전재와 관련하여는 전술한 제1 전극 합제층(20)의 경우와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The second electrode mixture layer 50 is formed and positioned on the second current collector 40 . The second electrode mixture layer 50 is formed of an active material, that is, an electrode active material and a binder, and may further include a conductive material if necessary. Here, as the electrode active material, a positive active material or a negative active material may be used depending on the polarity of the electrode for a secondary battery, and the electrode active material, binder, and conductive material are the same as in the case of the first electrode mixture layer 20 described above, so overlapping A description will be omitted.

여기서, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)은 동일한 극성을 가지는 활물질을 포함할 수 있다. 즉, 제1 전극 합제층(20)이 양극 활물질을 포함하는 경우 제2 전극 합제층(50) 또한 양극 활물질을 포함하여 형성될 수 있으며, 제1 전극 합제층(20)이 음극 활물질을 포함하는 경우 제2 전극 합제층(50) 또한 음극 활물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)은 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 전극 합제층(20)이 카본(carbon)으로 이루어지는 음극 활물질을 포함하는 경우 제2 전극 합제층(50) 또한, 카본(carbon)으로 이루어지는 음극 활물질을 포함할 수 있으며, 동일한 바인더 및 도전재를 사용할 수도 있다. 뿐만 아니라, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)은 동일한 두께를 가질 수 있다. 이와 같이, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)의 물질 또는 두께를 동일하게 형성함으로써 전극 합제층을 구성하는 물질 또는 전극 합제층의 두께에 따른 저항 및 전류 분포(current distribution)를 확인할 수 있다. 또한, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)을 동일한 물질로 형성하고, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)의 두께를 동일하게 형성하여 동일한 밀도를 가지도록 설계하는 경우, 이차 전지의 충전 또는 방전시 각 전극 합제층(20, 50)의 저항 및 전류 분포(current distribution) 측정을 통하여 리튬 이온(Li+)의 이동 방향, 즉 수직 방향으로의 농도 분포를 더욱 정확하게 분석할 수 있게 된다.Here, the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 may include an active material having the same polarity. That is, when the first electrode mixture layer 20 includes a positive electrode active material, the second electrode mixture layer 50 may also include a positive electrode active material, and the first electrode mixture layer 20 includes a negative electrode active material. In this case, the second electrode mixture layer 50 may also include an anode active material. Also, the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 may be formed of the same material. That is, when the first electrode mixture layer 20 includes a negative active material made of carbon, the second electrode mixture layer 50 may also include an anode active material made of carbon, and the same binder and A conductive material may be used. In addition, the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 may have the same thickness. In this way, by forming the material or thickness of the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 to be the same, resistance and current distribution (current) according to the thickness of the material or electrode mixture layer constituting the electrode mixture layer distribution) can be checked. In addition, the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 are formed of the same material, and the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 are formed to have the same thickness. When designing to have the same density, the movement direction of lithium ions (Li + ), that is, the vertical direction, through the measurement of resistance and current distribution of each electrode mixture layer 20 and 50 during charging or discharging of the secondary battery It is possible to more accurately analyze the concentration distribution in

상기에서는, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)의 이층 구조로 이차 전지용 전극이 형성되는 모습을 일 예로서 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 전극 합제층이 3층 이상으로 적층되어 형성될 수도 있음은 물론이다. 이 경우 각 전극 합제층 사이에는 분리층 및 상기 분리층 상에 위치하여 리튬 이온(Li+)의 이동 경로를 제공하는 집전체가 형성되어, 각 전극 합제층 사이에서 리튬 이온(Li+)은 통과시키되, 전자가 이동하여 전달되는 것은 차단하게 된다.In the above, the state in which the electrode for a secondary battery is formed in the two-layer structure of the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 is illustrated and described as an example, but the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention It goes without saying that the silver electrode mixture layer may be formed by stacking three or more layers. In this case, a separation layer and a current collector positioned on the separation layer to provide a movement path of lithium ions (Li + ) are formed between each electrode mixture layer, and lithium ions (Li + ) pass between each electrode mixture layer However, it blocks electrons from moving and being transmitted.

이하에서, 상기한 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극에 외부 도선이 연결되는 구조에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a structure in which an external conductive wire is connected to the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 제1 집전체(10)와 전기적으로 연결되는 제1 리드(17); 및 제2 집전체(40)와 전기적으로 연결되는 제2 리드(47)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 리드(17)는 외부 도선과 전기적으로 연결되어, 외부 도선에서 제공되는 전자를 제1 전극 합제층(20)으로 공급하거나, 전극 반응의 결과 생성되는 전자를 외부 도선으로 배출하는 역할을 하며, 제2 리드(47)는 외부 도선과 전기적으로 연결되어, 외부 도선에서 제공되는 전자를 제2 전극 합제층(50)으로 공급하거나, 전극 반응의 결과 생성되는 전자를 외부 도선으로 배출하는 역할을 한다. 제1 리드(17) 및 제2 리드(47)은 각각 제1 집전체(10) 및 제2 집전체(40)로부터 연장되어 형성될 수 있으며, 각각 제1 집전체(10) 및 제2 집전체(40)와 일체로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 3 , an electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first lead 17 electrically connected to a first current collector 10 ; and a second lead 47 electrically connected to the second current collector 40 . Here, the first lead 17 is electrically connected to the external conductive wire, and serves to supply electrons provided from the external conductive wire to the first electrode mixture layer 20 or to discharge electrons generated as a result of the electrode reaction to the external conductive wire. and the second lead 47 is electrically connected to the external conductor to supply electrons provided from the external conductor to the second electrode mixture layer 50, or to discharge electrons generated as a result of the electrode reaction to the external conductor. plays a role The first lead 17 and the second lead 47 may be formed to extend from the first current collector 10 and the second current collector 40, respectively, and the first current collector 10 and the second current collector, respectively. It may be formed integrally with the whole 40 .

여기서, 제1 리드(17)와 제2 리드(47)는 외부 도선과 개별적으로 연결되도록 전기적으로 분리된다. 즉, 제1 리드(17)가 외부 도선과 전기적으로 연결되는 경우, 제2 리드(47)는 상기 외부 도선과 전기적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 또한, 제2 리드(47)가 외부 도선과 전기적으로 연결되는 경우, 제1 리드(17)는 상기 외부 도선과 전기적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 이에 의하여, 제1 전극 합제층(20)과 제2 전극 합제층(50)은 개별적으로 전자가 공급되거나, 개별적으로 전자가 배출될 수 있다.Here, the first lead 17 and the second lead 47 are electrically separated so as to be individually connected to the external conductor. That is, when the first lead 17 is electrically connected to the external conductive wire, the second lead 47 may or may not be electrically connected to the external conductive wire. Also, when the second lead 47 is electrically connected to the external conductive wire, the first lead 17 may or may not be electrically connected to the external conductive wire. Accordingly, electrons may be individually supplied to the first electrode mixture layer 20 and the second electrode mixture layer 50 , or electrons may be individually discharged.

예를 들어, 제1 리드(17)에 외부 도선이 연결되고, 제2 리드(47)에 외부 도선이 연결되지 않는 경우, 제1 리드(17)를 통하여 제1 전극 합제층(20)으로 전자가 공급되며, 제1 전극 합제층(20)으로 공급된 전자는 분리층(30)에 의하여 제2 전극 합제층(50)으로의 이동이 차단된다. 즉, 제1 전극 합제층(10)과 제2 전극 합제층(50)은 분리층(30)에 의하여 전기적으로 절연되며, 리튬 이온(Li+)만이 분리층(30)과 제2 집전체(40)를 통하여 이동하게 된다.For example, when an external conductive wire is connected to the first lead 17 and an external conductive wire is not connected to the second lead 47 , electrons are transferred to the first electrode mixture layer 20 through the first lead 17 . is supplied, and the electrons supplied to the first electrode mixture layer 20 are blocked from moving to the second electrode mixture layer 50 by the separation layer 30 . That is, the first electrode mixture layer 10 and the second electrode mixture layer 50 are electrically insulated by the separation layer 30 , and only lithium ions (Li + ) are separated from the separation layer 30 and the second current collector ( 40) will move through.

또한, 제1 리드(17) 및 제2 리드(47)가 모두 외부 도선과 연결되는 경우, 제1 리드(17)를 통하여 제1 전극 합제층(20)으로 전자가 공급되며, 제2 리드(47)을 통하여 제2 전극 합제층(50)으로 전자가 공급된다. 각 전극 합제층으로 공급된 전자는 다른 전극 합제층으로의 이동이 차단되며, 리튬 이온(Li+)만이 분리층(30)과 제2 집전체(40)를 통하여 이동하게 된다.In addition, when both the first lead 17 and the second lead 47 are connected to an external conductive wire, electrons are supplied to the first electrode mixture layer 20 through the first lead 17, and the second lead ( 47), electrons are supplied to the second electrode mixture layer 50 . The electrons supplied to each electrode mixture layer are blocked from moving to the other electrode mixture layer, and only lithium ions (Li + ) move through the separation layer 30 and the second current collector 40 .

전술한 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극은 전기 화학 반응을 하는 모든 소자에 이용될 수 있다. 예를 들어, 모든 종류의 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 캐퍼시터(capacitor) 등에 이용될 수 있으며, 이 중에서 이차 전지에 특히 적합하게 이용될 수 있다. 여기서, 이차 전지는 리튬 이차 저지를 포함할 수 있으며, 리튬 이차 전지로는 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등이 있다.The electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention described above may be used in any device that undergoes an electrochemical reaction. For example, it may be used in all kinds of secondary batteries, fuel cells, solar cells, capacitors, and the like, and among them, it may be particularly suitably used in secondary batteries. Here, the secondary battery may include a lithium secondary battery, and the lithium secondary battery includes a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery.

이러한 이차 전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)되는 분리막을 포함하는데, 이때 상기 양극 및 음극 중 적어도 하나는 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극일 수 있다. 또한, 이차 전지는 전해액을 포함할 수 있으며, 상기 전해액은 비수 용매와 전해질 염을 포함할 수 있다.Such a secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode may be an electrode for a secondary battery according to the above-described embodiment of the present invention. In addition, the secondary battery may include an electrolyte, and the electrolyte may include a non-aqueous solvent and an electrolyte salt.

비수 용매는 통상적으로 비수 전해액용 비수 용매로 사용하고 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 락톤, 에테르, 에스테르 또는 케톤 등을 사용할 수 있다.The non-aqueous solvent is not particularly limited as long as it is commonly used as a non-aqueous solvent for the non-aqueous electrolyte, and cyclic carbonates, linear carbonates, lactones, ethers, esters or ketones may be used.

상기 환형 카보네이트의 예로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BE) 등이 있고, 상기 선형 카보네이트의 예로는 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸 카보네이트(EMC) 및 메틸프로필 카보네이트(MPC) 등이 있다. 상기 락톤의 예로는 감마부티로락톤(GBL)이 있으며, 상기 에테르의 예로는 디부틸에테르, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄 등이 있다. 또한, 상기 에스테르의 예로는 n-메틸아세테이트, n-에틸아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, 부틸 프로피오네이트, 메틸 피발레이트 등이 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐 케톤이 있다. 이들 비수 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BE), and the like, and examples of the linear carbonate include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), ethylmethyl carbonate (EMC) and methylpropyl carbonate (MPC). Examples of the lactone include gamma butyrolactone (GBL), and examples of the ether include dibutyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, and the like. There is this. In addition, examples of the ester include n-methyl acetate, n-ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate, methyl pivalate, and the like, and the ketone is polymethyl There are vinyl ketones. These non-aqueous solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.

전해질 염은 통상 비수 전해질용 전해질 염으로 사용하고 있는 것이면 특별히 제한하지 않는다. 전해질 염의 예로는 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)2 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이다. 일 예로, 리튬 염을 사용할 수 있다. 이들 전해질 염은 단독으로 또는 2종 이상으로 혼합하여 사용할 수 있다.The electrolyte salt is not particularly limited as long as it is usually used as an electrolyte salt for a nonaqueous electrolyte. Examples of the electrolyte salt include a salt having a structure such as A + B - , A + includes an ion consisting of an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + or a combination thereof, and B - is PF 6 - , BF 4 - , Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , AsF 6 - , CH 3 CO 2 - , CF 3 SO 3 - , N(CF 3 SO 2 ) 2 - , C(CF 2 SO 2 ) 2 It is a salt containing an ion consisting of an anion such as - or a combination thereof. As an example, a lithium salt may be used. These electrolyte salts can be used individually or in mixture of 2 or more types.

본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지는 분리막을 포함할 수 있다. 사용 가능한 분리막은 특별히 제한이 없으나, 다공성 분리막을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계 또는 폴리올레핀계 다공성 분리막 등을 사용할 수 있다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention may include a separator. The usable separator is not particularly limited, but it is preferable to use a porous separator, and for example, a polypropylene-based, polyethylene-based or polyolefin-based porous separator may be used.

또한, 본 발명의 이차 전지는 외형에 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin) 등의 형상을 가질 수 있다.In addition, the secondary battery of the present invention is not limited in appearance, but may have a cylindrical shape using a can, a prismatic shape, a pouch type, or a coin shape.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지에 의하면, 복수의 전극 합제층을 적층하여 다층 구조로 이차 전지용 전극을 형성함으로써 향상된 에너지 밀도를 가지면서도, 이로 인한 저항 증가를 방지할 수 있다.As described above, according to the electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention and a secondary battery including the same, by stacking a plurality of electrode mixture layers to form an electrode for a secondary battery in a multilayer structure, while having an improved energy density, resistance is increased due to this can prevent

또한, 다층 구조를 형성하는 전극 합제층을 동일한 밀도를 가지도록 설계할 수 있게 되어 이차 전지의 충전 또는 방전시 각 전극 합제층의 저항 및 전류 분포(current distribution) 측정을 통하여 리튬 이온(Li+)의 이동 방향, 즉 수직 방향으로의 농도 분포를 정확하게 분석할 수 있으며, 이로부터 전극 내의 농도 불균형을 예측하여 고에너지 밀도를 가지는 전극 설계에 활용할 수 있다.In addition, it is possible to design the electrode mixture layer forming the multilayer structure to have the same density, so that lithium ion (Li + ) It is possible to accurately analyze the concentration distribution in the movement direction, that is, in the vertical direction, and from this, it is possible to predict the concentration imbalance in the electrode and use it in designing an electrode having a high energy density.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms, but such terms are only for clearly explaining the present invention, and the embodiments of the present invention and the described terms are the spirit of the following claims And it is obvious that various changes and changes can be made without departing from the scope. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, but should be said to fall within the scope of the claims of the present invention.

10: 제1 집전체 17: 제1 리드
20: 제1 전극 합제층 30: 분리층
40: 제2 집전체 45: 관통 홀
47: 제2 리드 50: 제2 전극 합제층
10: first current collector 17: first lead
20: first electrode mixture layer 30: separation layer
40: second current collector 45: through hole
47: second lead 50: second electrode mixture layer

Claims (15)

제1 집전체;
상기 제1 집전체 상에 위치하는 제1 전극 합제층;
상기 제1 전극 합제층 상에 위치하고, 다공성을 가지는 전기 절연성 고분자 물질로 형성되는 분리층;
복수 개의 관통 홀을 포함하고, 상기 분리층 상에 위치하는 제2 집전체; 및
상기 제2 집전체 상에 위치하는 제2 전극 합제층;을 포함하고,
상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은, 양극 및 음극 중 동일한 극성을 가지는 활물질을 포함하며,
상기 분리층은, 상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층 사이에서 전자의 이동을 차단시키도록 상기 제1 전극 합제층 상의 전체 면에 형성되는 이차 전지용 전극.
a first current collector;
a first electrode mixture layer positioned on the first current collector;
a separation layer disposed on the first electrode mixture layer and formed of an electrically insulating polymer material having porosity;
a second current collector including a plurality of through holes and positioned on the separation layer; and
Including; a second electrode mixture layer positioned on the second current collector;
The first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer include an active material having the same polarity among the positive electrode and the negative electrode,
The separation layer is an electrode for a secondary battery formed on the entire surface of the first electrode mixture layer to block the movement of electrons between the first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 관통 홀은 그 내부에 상기 분리층 및 제2 전극 합제층 중 적어도 하나의 일부를 수용하는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
The through hole is an electrode for a secondary battery accommodating a portion of at least one of the separation layer and the second electrode mixture layer therein.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전기 절연성 고분자 물질은, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 공중합체(PVdF-HFP)를 포함하는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
The electrically insulating polymer material is a secondary battery electrode comprising a copolymer (PVdF-HFP) of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (HFP).
청구항 6에 있어서,
상기 헥사플루오로프로필렌(HFP)은, 상기 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 공중합체(PVdF-HFP) 전체 중량에 대하여 3 내지 25 중량%로 함유되는 이차 전지용 전극.
7. The method of claim 6,
The hexafluoropropylene (HFP) is a secondary battery electrode containing 3 to 25% by weight based on the total weight of the copolymer (PVdF-HFP) of polyvinylidene fluoride (PVdF) and hexafluoropropylene (HFP) .
청구항 1에 있어서,
상기 분리층은 0.1 내지 10㎛의 두께를 가지는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
The separation layer is an electrode for a secondary battery having a thickness of 0.1 to 10㎛.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은 동일한 물질로 형성되는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
The electrode for a secondary battery in which the first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer are formed of the same material.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극 합제층과 제2 전극 합제층은 동일한 두께를 가지는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
The first electrode mixture layer and the second electrode mixture layer have the same thickness as an electrode for a secondary battery.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 집전체와 전기적으로 연결되는 제1 리드; 및
상기 제2 집전체와 전기적으로 연결되는 제2 리드;를 더 포함하는 이차 전지용 전극.
The method according to claim 1,
a first lead electrically connected to the first current collector; and
A secondary battery electrode further comprising a; a second lead electrically connected to the second current collector.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 리드 및 제2 리드는 외부 도선과 개별적으로 연결되도록 전기적으로 분리되는 이차 전지용 전극.
13. The method of claim 12,
The first lead and the second lead are electrically separated from each other so as to be individually connected to an external conductive wire.
양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 이차 전지로서,
상기 양극 및 음극 중 적어도 하나는 청구항 1, 청구항 3, 청구항 6 내지 청구항 8, 청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 이차 전지용 전극을 포함하는 이차 전지.
A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
At least one of the positive electrode and the negative electrode is a secondary battery comprising the secondary battery electrode of any one of claims 1, 3, 6 to 8, and 10 to 13.
청구항 14에 있어서,
상기 이차 전지는 리튬 이차 전지를 포함하는 이차 전지.
15. The method of claim 14,
The secondary battery is a secondary battery including a lithium secondary battery.
KR1020170105091A 2017-08-18 2017-08-18 Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same KR102340100B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170105091A KR102340100B1 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170105091A KR102340100B1 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190019759A KR20190019759A (en) 2019-02-27
KR102340100B1 true KR102340100B1 (en) 2021-12-16

Family

ID=65561307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170105091A KR102340100B1 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102340100B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056836A (en) * 2019-11-11 2021-05-20 주식회사 엘지화학 Negative electrode including a plurality of current collectos disposed in parallel and secondary battery comprising the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039616A (en) * 2002-01-02 2004-02-05 Wilson Greatbatch Technologies Inc Dual chemical electrode design

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101606958B1 (en) * 2012-05-31 2016-03-28 주식회사 엘지화학 Collector, electrode and secondary battery having the same
KR102037266B1 (en) * 2012-12-14 2019-10-29 삼성전기주식회사 Electrode structure and apparatus for storaging energy with the same
KR101717220B1 (en) * 2014-05-09 2017-03-16 주식회사 엘지화학 Electrode for Secondary Battery Having Current Collector
KR102264546B1 (en) * 2014-08-29 2021-06-14 에스케이이노베이션 주식회사 Electrode assembly for secondary battery
KR20170039976A (en) 2015-10-02 2017-04-12 주식회사 엘지화학 Negative electrode and secondary battery comprising the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039616A (en) * 2002-01-02 2004-02-05 Wilson Greatbatch Technologies Inc Dual chemical electrode design

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190019759A (en) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102160708B1 (en) Anode for lithium secondary battery with double protective layer and lithium secondary battery comprising the same
CN111542949B (en) Negative electrode for lithium secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including the same
KR20180058197A (en) Positive electrode for secondary battery, method for preparing the same, and secondary battery comprising the same
KR101225941B1 (en) Surface-coated electrode active material
KR20200046944A (en) Methods for preparing negative electrode for lithium secondary battery
CN112335073A (en) Negative electrode for lithium secondary battery, method of pre-lithiating the negative electrode, and lithium secondary battery including the negative electrode
KR20190083304A (en) A method of pre-lithiating anode and Anode manufactured therefrom
KR20160040020A (en) Electrode assembly and lithium secondary battery comprising thereof
KR101757978B1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same, and separator for nonaqueous electrolyte secondary battery
CN111868970B (en) Negative electrode for lithium secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including the same
KR102036665B1 (en) Anode electrode, method for preparing thereof and lithium secondary battery comprising the same
US11309579B2 (en) Lithium ion secondary battery and method for producing the same
JP2019117716A (en) Secondary battery
KR102340100B1 (en) Electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same
KR20130135101A (en) Collector, electrode and secondary battery having the same
KR20210053748A (en) Method of predicting cycle life of secondary battery comprising carbon based hybrid anode
KR101676086B1 (en) Silicon based anode active material, preparation method thereof, and lithium secondary battery comprising the same
KR20160053708A (en) Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same
KR20220130199A (en) Salt additive for sulfur secondary battery
KR20210109896A (en) Method for manufacturing secondary battery
KR20210024975A (en) Lithium secondary battery and method for manufacturing the same
JP2021132020A (en) Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
KR20200040375A (en) A electrolyte for lithium ion battery and lithium ion battery
KR102535228B1 (en) Negative electrode and lithium secondary battery
KR102518386B1 (en) Positive electrode and secondary battery comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant