KR102420616B1 - Electrode Tab with Insulating Coating Layer and Secondary Battery Comprising the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 절연 코팅층을 갖는 전극탭 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전극탭의 절연 코팅층은 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하여, 향상된 절연성 및 화상인식 효과를 나타내고 이로부터 이차전지의 내부 단락을 최소화함으로써 안전성을 확보할 수 있다.The present invention relates to an electrode tab having an insulating coating layer including an aqueous binder and a water-dispersible organic dye, and a secondary battery including the same. The insulating coating layer of the electrode tab according to the present invention contains a water-based binder and water-dispersible organic dye, thereby exhibiting improved insulation and image recognition effect, thereby minimizing internal short circuit of the secondary battery, thereby ensuring safety.

Description

절연 코팅층을 갖는 전극탭 및 이를 포함하는 이차전지{Electrode Tab with Insulating Coating Layer and Secondary Battery Comprising the Same}Electrode Tab with Insulating Coating Layer and Secondary Battery Comprising the Same

본 발명은 절연 코팅층을 갖는 전극탭을 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 절연 코팅층을 갖는 전극탭 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery including an electrode tab having an insulating coating layer, and more particularly, to an electrode tab having an insulating coating layer containing an aqueous binder and a water-dispersible organic dye, and a secondary battery including the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, a lot of research on batteries capable of meeting various needs is being conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 코발트 폴리머 전지와 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of battery shape, demand for prismatic batteries and pouch-type batteries that can be applied to products such as mobile phones with thin thickness are high, and in terms of materials, lithium cobalt polymer batteries with high energy density, discharge voltage, and output stability are in high demand. Demand for lithium secondary batteries is high.

이러한 이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 일반적으로, 리튬 이차전지는 내부 쇼트, 허용된 전류 및 전압을 초과한 과충전 상태, 고온에의 노출, 낙하 등에 의한 충격과 같은 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발을 초래할 수 있다. 그러한 하나의 경우로서, 이차전지는 낙하 또는 외력의 작용 등과 같은 충격시, 내부 단락이 발생할 가능성이 존재한다.One of the main research tasks in such a secondary battery is to improve safety. In general, lithium secondary batteries are subject to high temperature and high pressure inside the battery that may be caused by abnormal operating conditions of the battery, such as internal short circuit, overcharge state exceeding the allowed current and voltage, exposure to high temperature, and shock caused by dropping. may cause the battery to explode. As one such case, there is a possibility that an internal short circuit occurs in the secondary battery upon impact such as a fall or the action of an external force.

도 1에는 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.1 schematically shows a general structure of a pouch-type secondary battery.

도 1을 참조하면, 이차전지(10)는 전극조립체(100), 전지케이스(200), 전극탭(10, 11) 및 전극리드(20, 21)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the secondary battery 10 includes an electrode assembly 100 , a battery case 200 , electrode tabs 10 and 11 , and electrode leads 20 and 21 .

전극조립체(100)는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함한다. 전극조립체(100)는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층될 수 있다. 전극조립체(100)는 대표적으로, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.The electrode assembly 100 includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. In the electrode assembly 100 , a positive electrode plate and a negative electrode plate may be sequentially stacked with a separator interposed therebetween. The electrode assembly 100 is typically a jelly-roll (winding type) electrode assembly having a structure in which long sheet-shaped positive electrodes and negative electrodes are wound with a separator interposed therebetween, and a plurality of positive and negative electrodes cut into units of a predetermined size. A stack type (stacked type) electrode assembly that is sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and a structure in which bi-cells or full cells in which a predetermined unit of anode and cathode are stacked with a separator interposed therebetween of stacked/folding type electrode assembly and the like.

전지케이스(200)는 전극조립체(100), 후술할 전극탭(10, 11) 및 전극리드(20, 21)를 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.The battery case 200 may be formed in a size capable of accommodating the electrode assembly 100 , electrode tabs 10 and 11 , and electrode leads 20 and 21 to be described later.

전극탭(10, 11)은 전극조립체(100)로부터 연장된다. 예를 들어, 양극탭(10)은 양극판으로부터 연장되고, 음극탭(11)은 음극판으로부터 연장된다. 여기서, 전극조립체(100)가 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 적층된 상태로 구성되는 경우, 전극탭(10, 11)은 각각의 양극판 및 음극판으로부터 연장된다. 이 때, 전극탭(10, 11)은 전지케이스(200)의 외부로 직접 노출되지 않고, 전극리드(20, 21)와 같은 다른 구성요소에 연결되어 전지케이스(200)의 외부로 노출될 수 있다.The electrode tabs 10 and 11 extend from the electrode assembly 100 . For example, the positive electrode tab 10 extends from the positive electrode plate, and the negative electrode tab 11 extends from the negative electrode plate. Here, when the electrode assembly 100 is configured in a state in which a plurality of positive and negative electrode plates are stacked, the electrode tabs 10 and 11 extend from each of the positive and negative plates. At this time, the electrode tabs 10 and 11 are not directly exposed to the outside of the battery case 200 , but are connected to other components such as the electrode leads 20 and 21 to be exposed to the outside of the battery case 200 . have.

전극리드(20, 21)는 양극판 또는 음극판으로부터 각각 연장된 전극탭(10, 11)들과 일부분이 전기적으로 연결되어 있다. 이때, 전극리드(20, 21)는 용접 등의 방법으로 전극탭(10, 11)과 접합될 수 있으며, 이는 도 1에서 음영(W)으로 표시하였다. 예를 들면, 전극리드(20, 21)와 전극탭(10, 11)의 접합 방법은 일반 저항 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 리벳 등의 방법일 수 있다. 또한, 전극리드(20, 21)는 노출부로 연결되는 부분에 실링 테이프(30, 31)를 더 포함할 수 있다.The electrode leads 20 and 21 are partially electrically connected to the electrode tabs 10 and 11 respectively extending from the positive and negative plates. In this case, the electrode leads 20 and 21 may be joined to the electrode tabs 10 and 11 by a method such as welding, which is indicated by a shade (W) in FIG. 1 . For example, the bonding method between the electrode leads 20 and 21 and the electrode tabs 10 and 11 may be general resistance welding, ultrasonic welding, laser welding, riveting, or the like. In addition, the electrode leads 20 and 21 may further include sealing tapes 30 and 31 at portions connected to the exposed portions.

복수개의 양극과 음극이 사용되어 파우치형 이차전지를 구성하는 양태에서는 이들 각각으로부터 연장된 양극탭들과 음극탭들이 당업계에서 통상적인 방식으로 접합되어 전극리드에 결합된다. In the embodiment in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are used to configure a pouch-type secondary battery, positive electrode tabs and negative electrode tabs extending from each of them are bonded to the electrode lead in a conventional manner in the art.

이러한 구성의 이차전지는 열적 오용 시험(thermal abuse test)에서 전극탭, 예컨대 양극탭 주변부의 온도 상승으로 해당 부분의 분리막이 수축하고, 양극탭과 충전된 음극이 맞닿게 되는 경우 발화가능성이 높다. 특히, 고율 충방전시에 전극탭 부분의 발열이 심각하여, 해당 부분의 안전성 강화가 요구되고 있다. In a thermal abuse test, a secondary battery having this configuration has a high possibility of ignition when the separator in the corresponding portion contracts due to a rise in temperature around the electrode tab, for example, the positive electrode tab, and the positive electrode tab and the charged negative electrode come into contact with each other in a thermal abuse test. In particular, heat generation of the electrode tab portion is severe during high-rate charging and discharging, and safety enhancement of the portion is required.

이러한 전지의 내부 단락을 해결하기 위해 전극탭에 절연 부재를 부착시키는 방법이 제안되어 왔다. 상기 절연 부재는 절연 목적의 바인더와 화상인식 목적의 무기 필러의 혼합물을 용매에 분산시켜 얻은 슬러리를 전극탭 부분에 코팅함으로써 형성되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 무기 필러는 용매 대비 밀도가 높기 때문에 슬러리에 침전되는 문제가 발생할 뿐만 아니라, 무기 필러 입자들에 의해 형성된 미세 기공에 전해액이 침투할 가능성이 높아, 이의 개선이 필요하다.In order to solve the internal short circuit of the battery, a method of attaching an insulating member to the electrode tab has been proposed. It is known that the insulating member is formed by coating the electrode tab portion with a slurry obtained by dispersing a mixture of an insulating binder and an inorganic filler for image recognition in a solvent. However, since the inorganic filler has a high density compared to the solvent, not only a problem of precipitation in the slurry occurs, but also the electrolyte is highly likely to penetrate into the micropores formed by the inorganic filler particles, which needs improvement.

따라서, 본 발명은 기존 무기 필러 사용시의 문제점을 개선할 수 있는 절연 코팅층을 갖는 전극탭 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrode tab having an insulating coating layer capable of improving problems when using an existing inorganic filler, and a secondary battery including the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 절연 코팅층을 갖는 전극탭이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an electrode tab having an insulating coating layer including a water-based binder and a water-dispersible organic dye.

상기 절연 코팅층은 상기 수분산성 유기 염료를 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 범위로 포함할 수 있다.The insulating coating layer may include the water-dispersible organic dye in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the water-based binder and the water-dispersible organic dye.

상기 수분산성 유기 염료는 2g/cm3 이하의 밀도를 가질 수 있다.The water-dispersible organic dye may have a density of 2 g/cm 3 or less.

상기 수분산성 유기 염료는 모노아조, 디스아조, 아조응집체, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 다이옥사진, 이소인돌린, 페릴렌, 안스라퀴논, 페리논, 티오인디고, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The water-dispersible organic dye may include monoazo, disazo, azo aggregate, phthalocyanine, quinacridone, dioxazine, isoindoline, perylene, anthraquinone, perinone, thioindigo, or a mixture thereof. .

상기 수계 바인더는 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴로나이트릴-부타디엔 러버, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 러버, 아크릴 고무, 부틸고무, 불소고무, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌공중합체, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에피크로로히드린, 폴리포스파젠, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스틸렌, 에틸렌프로필렌디엔공중합체, 폴리비닐피리딘, 클로로설폰화폴리에틸렌, 라텍스, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜, 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로오스 및 디아세틸셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The aqueous binder is styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, fluororubber, polytetrafluoroethylene, polyethylene , polypropylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyepichlorohydrin, polyphosphazene, polyacrylonitrile, polystyrene, ethylene propylene diene copolymer, polyvinylpyridine, chlorosulf Ponated polyethylene, latex, polyester resin, acrylic resin, phenolic resin, epoxy resin, polyvinyl alcohol, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose and diacetylcellulose, or mixtures thereof may be included.

상기 전극탭은 양극탭일 수 있다.The electrode tab may be a positive electrode tab.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극탭을 포함하는 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the electrode tab.

본 발명의 전극탭에 구비된 절연코팅층은 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하여, 향상된 절연성 및 화상인식 효과를 나타내고 이로부터 이차전지의 내부 단락을 최소화함으로써 안전성을 확보할 수 있다.The insulating coating layer provided on the electrode tab of the present invention contains an aqueous binder and a water-dispersible organic dye, thereby exhibiting improved insulation and image recognition effects, thereby minimizing internal short circuit of the secondary battery, thereby ensuring safety.

도 1은 종래 파우치형 이차전지의 일반적인 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing the general structure of a conventional pouch-type secondary battery.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. 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. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations described in the drawings are only the most preferred embodiment, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.

본 발명의 일 실시형태는 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 절연 코팅층을 갖는 전극탭에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to an electrode tab having an insulating coating layer including a water-based binder and a water-dispersible organic dye.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 절연 코팅층은 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 슬러리를 전극탭, 즉 양극탭, 음극탭 또는 이들 모두, 바람직하게는 양극탭에 코팅시킴으로써 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the insulating coating layer may be formed by coating a slurry containing an aqueous binder and a water-dispersible organic dye on an electrode tab, that is, a positive electrode tab, a negative electrode tab, or both, preferably a positive electrode tab.

상기 절연 코팅층에서, 상기 수계 바인더는 절연성을 부여하는 기능을 한다. 이러한 수계 바인더의 예로는 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴로나이트릴-부타디엔 러버, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 러버, 아크릴 고무, 부틸고무, 불소고무, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌공중합체, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에피크로로히드린, 폴리포스파젠, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스틸렌, 에틸렌프로필렌디엔공중합체, 폴리비닐피리딘, 클로로설폰화폴리에틸렌, 라텍스, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜, 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로오스 및 디아세틸셀룰로오스를 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 수계 바인더는 단독으로 또는 2 이상의 조합으로 사용될 수 있다.In the insulating coating layer, the water-based binder functions to impart insulation. Examples of such an aqueous binder include styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, fluororubber, polytetrafluoroethylene , polyethylene, polypropylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyepicrohydrin, polyphosphazene, polyacrylonitrile, polystyrene, ethylene propylene diene copolymer, polyvinylpyridine, Chlorosulfonated polyethylene, latex, polyester resin, acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, polyvinyl alcohol, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and diacetyl cellulose may be mentioned, but are not limited thereto. The aqueous binder may be used alone or in combination of two or more.

상기 수분산성 유기 염료는 상기 절연 코팅층의 화상인식이 가능하도록 색을 발현하는 기능을 하는 성분으로, 전극탭에 구비된 절연 코팅층의 위치, 크기 및 두께 등을 육안으로 용이하게 확인할 수 있게 한다.The water-dispersible organic dye is a component having a function of expressing a color to enable image recognition of the insulating coating layer, and allows the position, size and thickness of the insulating coating layer provided on the electrode tab to be easily checked with the naked eye.

본 발명의 절연 코팅층에 포함된 상기 수분산성 유기 염료는 심색도가 우수하여 적은 함량의 사용시에도 뛰어난 가시적 특성을 나타냄에 따라, 화상인식을 위한 발색제로서 유용하게 사용될 수 있다. 예컨대, 기존 기술의 절연 코팅층에서 발색제로 사용되었던 무기 필러가 용매 대비 높은 밀도로 인해 슬러리에 침전되기 쉽고 무기 입자들에 의해 형성된 미세 기공에 전해액이 침투되는 문제점을 극복할 수 있다. 특히, 상기 수분산성 유기 염료는 2g/cm3 이하의 밀도를 가질 때 용매와 유사한 밀도 특성을 나타내므로 슬러리의 분산성을 확보하는 측면에서 유리하다.The water-dispersible organic dye included in the insulating coating layer of the present invention has excellent deep color and shows excellent visible properties even when used in a small amount, and thus can be usefully used as a color developer for image recognition. For example, it is possible to overcome the problem that the inorganic filler used as a color developer in the insulating coating layer of the prior art is easy to precipitate in the slurry due to its high density compared to the solvent, and the electrolyte penetrates into the micropores formed by the inorganic particles. In particular, when the water-dispersible organic dye has a density of 2 g/cm 3 or less, it exhibits a density characteristic similar to that of a solvent, and thus is advantageous in terms of securing the dispersibility of the slurry.

더욱이, 무기 필러를 사용하는 경우에는 슬러리 중에서 무기 필러의 분산성을 개선시키기 위한 슬러리 안정화제를 별도로 사용해야 하는데, 본 발명의 절연 코팅층은 발색제로서 수분산성 유기 염료가 사용되어 별도의 안정화제 없이도 상 안정성이 확보된 슬러리로부터 형성됨으로써 향상된 절연 효과를 나타낼 수 있다.Moreover, when an inorganic filler is used, a slurry stabilizer for improving the dispersibility of the inorganic filler in the slurry must be separately used. In the insulating coating layer of the present invention, a water-dispersible organic dye is used as a color developer, so that it has phase stability without a separate stabilizer. By forming from this secured slurry, an improved insulating effect can be exhibited.

또한, 상기 수분산성 유기 염료는 기존의 무기 필러에 비해 소량의 함량에서도 우수한 색 발현이 가능하다. 즉, 본 발명의 절연 코팅층은 상기 수분산성 유기 염료를 수분산성 유기 염료 및 수계 바인더의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 바람작하게는 0.1 내지 2 중량% 범위의 적은 함량으로 사용하여도 색 발현이 가능하다. In addition, the water-dispersible organic dye is capable of excellent color expression even in a small amount compared to the conventional inorganic filler. That is, the insulating coating layer of the present invention uses the water-dispersible organic dye in a small amount in the range of 0.1 to 10 wt%, preferably 0.1 to 2 wt%, based on the total weight of the water-dispersible organic dye and the water-based binder. Color expression is possible.

반면, 기존의 무기 필러는 이보다 많은 함량으로 사용되어야만 색 발현이 가능하다. 예컨대, 알루미나와 같은 무기 필러는 본 발명에서 사용된 수분산성 유기 염료와 동등한 수준으로 색 발현을 하기 위해서는 거의 2배 이상의 함량으로 사용되어야 한다.On the other hand, color expression is possible only when the amount of the conventional inorganic filler is higher than this. For example, an inorganic filler such as alumina should be used in an amount of about twice or more in order to express color at the same level as that of the water-dispersible organic dye used in the present invention.

본 발명에서 사용가능한 상기 수분산성 유기 염료의 예로는 모노아조, 디스아조, 아조응집체, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 다이옥사진, 이소인돌린, 페릴렌, 안스라퀴논, 페리논, 티오인디고 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2 이상의 조합으로 사용될 수 있다.Examples of the water-dispersible organic dye usable in the present invention include monoazo, disazo, azo aggregate, phthalocyanine, quinacridone, dioxazine, isoindoline, perylene, anthraquinone, perinone, thioindigo, and the like. and these may be used alone or in combination of two or more.

또한, 본 발명의 절연 코팅층은 필요에 따라 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the insulation coating layer of the present invention may further include additives commonly used in the art, if necessary.

한편, 절연 코팅층 형성을 위한 슬러리에 사용되는 용매 또는 분산매로는 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류; 아세톤, 케닐에틸케톤 등의 케톤류; 메틸에틸에테르, 디에틸에테르, 디이소아밀에테르 등의 에테르류; 감마-부티로락톤 등의 락톤류; 베타-락탐등의 락탐류; 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 환상 지방족류; 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류; 유산메틸, 유산에틸 등의 에스테르류 등이 사용될 수 있다. 이중에서, 특히 물이 친환경적인 분산매로서 적합하게 이용될 수 있다. 상기 용매의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 코팅의 용이성 및 건조 시간 등을 고려하여 결정한다.On the other hand, as a solvent or dispersion medium used in the slurry for forming the insulating coating layer, water; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol; ketones such as acetone and kenyl ethyl ketone; ethers such as methyl ethyl ether, diethyl ether, and diisoamyl ether; lactones such as gamma-butyrolactone; lactams such as beta-lactam; Cyclic aliphatic, such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; Esters such as methyl lactate and ethyl lactate may be used. Among them, in particular, water may be suitably used as an environmentally friendly dispersion medium. The content of the solvent is not particularly limited, but is determined in consideration of the ease of coating and drying time.

상기 절연 코팅층을 형성하기 위한 코팅방법으로는 딥핑(dipping), 분사코팅(spray coating), 스핀코팅(spin coating), 롤코팅(roll coating), 다이코팅(die coating), 그라비아 인쇄(gravure printing), 바 코팅(bar coating) 등이 수행될 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.Coating methods for forming the insulating coating layer include dipping, spray coating, spin coating, roll coating, die coating, and gravure printing. , bar coating, etc. may be performed, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 절연 코팅층은 각 전극의 활물질층보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 절연 코팅층의 두께는 대략 활물질층의 두께 대비 5 내지 100% 또는 10 내지 50% 범위에서 결정될 수 있다. 절연 코팅층이 상기 하한치보다 얇게 형성되는 경우에는 전기 절연의 효과를 기대하기 어렵고, 상기 상한치보다 두껍게 형성되는 경우에는 전극탭의 부피가 불필요하게 커지므로 바람직하지 않다.In one embodiment of the present invention, the insulating coating layer is preferably formed thinner than the active material layer of each electrode. For example, the thickness of the insulating coating layer may be approximately determined in the range of 5 to 100% or 10 to 50% of the thickness of the active material layer. When the insulating coating layer is formed thinner than the lower limit, it is difficult to expect the effect of electrical insulation, and when the insulating coating layer is formed thicker than the upper limit, the volume of the electrode tab becomes unnecessarily large, which is not preferable.

도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 파우치형 이차전지를 개략적으로 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 바와 같은 파우치형 이차전지의 양극탭에 절연 코팅층(C)이 형성된 양태를 도시한 것이다. FIG. 2 schematically shows a pouch-type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and shows an embodiment in which an insulating coating layer (C) is formed on the positive electrode tab of the pouch-type secondary battery as shown in FIG. 1 .

낙하에 의한 외부 충격시 양극탭이 전극조립체의 음극(집전체 또는 활물질)과 우선적으로 접촉할 가능성이 높기 때문에 본 발명의 절연 코팅층 형성을 위한 슬러리는 양극탭에 코팅되는 것이 바람직하며, 양극탭과 음극탭 둘다에 절연 코팅층을 형성시킬 수도 있다. Since there is a high possibility that the positive electrode tab will preferentially contact the negative electrode (current collector or active material) of the electrode assembly during external impact due to a drop, the slurry for forming an insulating coating layer of the present invention is preferably coated on the positive electrode tab, and the positive electrode tab and the positive electrode tab An insulating coating layer may be formed on both the negative electrode tabs.

또한, 도 2에는 하나의 양극탭만이 도시되어 있으나, 복수개의 양극과 음극이 사용되어 복수개의 양극탭과 음극탭이 포함된 이차전지에서는 복수개의 양극탭과 음극탭 각각에 절연 코팅층이 형성될 수 있다.In addition, although only one positive electrode tab is shown in FIG. 2 , in a secondary battery including a plurality of positive and negative electrode tabs because a plurality of positive and negative electrodes are used, an insulating coating layer may be formed on each of the plurality of positive and negative tabs. can

또한, 본 발명에서 절연 코팅층은 전극탭의 일부 또는 전부에 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the insulating coating layer may be formed on a part or all of the electrode tab.

절연 코팅층이 전극탭의 일부에 형성되는 경우의 비제한적인 예로, 전극탭이 전극조립체와의 접촉 가능성이 높은 부분인 전극조립체와 인접한 전극탭 부분에 형성되는 양태를 들 수 있다. 또는, 전극탭 중 전극리드와의 연결부를 제외한 부분에 절연 코팅층이 형성되어 있는 양태를 들 수 있다.As a non-limiting example of the case in which the insulating coating layer is formed on a portion of the electrode tab, the electrode tab may be formed on a portion of the electrode tab adjacent to the electrode assembly, which is a portion with a high probability of contact with the electrode assembly. Alternatively, there may be an embodiment in which an insulating coating layer is formed on a portion of the electrode tab except for a connection portion with an electrode lead.

절연 코팅층이 전극탭의 전부에 형성될 수도 있다. 전극리드와의 연결을 위한 용접시 전기절연 코팅층이 용융 제거되므로 전극탭 전체에 절연 코팅층을 형성시키는 것이 가능하며, 공정의 편의성 측면에서는 전극탭 전부에 절연 코팅층을 형성시키는 것이 바람직하다. An insulating coating layer may be formed on the entire electrode tab. Since the electrical insulating coating layer is melted and removed during welding for connection with the electrode lead, it is possible to form an insulating coating layer on the entire electrode tab.

본 발명에서 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층시켜서 형성된 전극 조립체는 스택형 혹은 스택-폴딩형으로 적층되어 이차전지를 구성하거나 혹은 젤리-롤 형태로 권취되어 이차전지를 구성할 수 있다.In the present invention, the electrode assembly formed by sequentially stacking with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is stacked in a stack type or stack-folding type to constitute a secondary battery, or is wound in a jelly-roll type to constitute a secondary battery. can

상기 전지 케이스는 다양한 형태일 수 있으며, 예컨대, 파우치형 케이스 혹은 각형 케이스일 수 있다. The battery case may have various shapes, for example, a pouch-type case or a prismatic case.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode, for example, is prepared by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector and then drying, and, if necessary, further adding a filler to the mixture.

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

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

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight of the mixture including the positive active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon black, such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.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 50 wt % based on the total weight of the mixture including the positive active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, and various copolymers.

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

음극은 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying the negative electrode material on the negative electrode current collector, and if necessary, the above-described components may be further included.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 μm. Such a negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, like the positive electrode current collector, the bonding strength 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, sheet, foil, net, porous body, foam, non-woven body, and the like.

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

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 300 μm. Examples of such a separation membrane include olefin-based polymers such as chemical-resistant and hydrophobic polypropylene; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber or polyethylene is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

리튬염 함유 비수계 전해질은, 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기고체 전해질 등이 사용된다.The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte consists of a non-aqueous electrolyte and lithium. As the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.

상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous electrolyte include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyl Rho lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, aceto Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative , tetrahydrofuran derivatives, ether, methyl pyropionate, aprotic organic solvents such as ethyl propionate may be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphoric acid ester polymers, poly agitation lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group or the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates, etc. of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 and the like may be used.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전해액에 포함되는 리튬염으로는 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the lithium salt included in the electrolyte is, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, lithium chloroborane, lower aliphatic lithium carboxylate, lithium 4-phenylborate, imide, etc. can be used

또한, 상기 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, the electrolyte solution for the purpose of improving charge and discharge characteristics, flame retardancy, etc., for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n- glyme (glyme), hexaphosphoric acid triamide, Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N,N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. may be added. have. In some cases, in order to impart incombustibility, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments and may be modified in various other forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

실시예Example 1 One

수계 바인더로서 BD53(LG Chem) 및 수분산성 유기 염료로서 적색 안료(CAS No. 2786-76-7, 밀도: 1.5g/cm3)를 99:1의 중량비로 용매인 물에 분산시켜 코팅 슬러리(고형분 함량: 40%)를 수득하였다. The coating slurry ( solid content: 40%).

상기 슬러리를 양극 활물질층의 30% 두께를 가지고 폭 1.7mm을 가지도록 양극 집전체의 전극탭 부분에 코팅하여, 절연 코팅층이 구비된 양극을 제조하였다.The slurry was coated on the electrode tab portion of the positive electrode current collector to have a thickness of 30% of the positive electrode active material layer and a width of 1.7 mm to prepare a positive electrode having an insulating coating layer.

실시예Example 2 2

수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 99.5:0.5의 중량비로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 양극을 제조하였다.A positive electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an aqueous binder and a water-dispersible organic dye were used in a weight ratio of 99.5:0.5.

비교예comparative example 1 One

물을 용매로 하여 슬러리 안정화제인 카복시 메틸셀룰로오즈(CMC 2200, Daicel)를 용해시킨 후, 여기에 수계 바인더로서 SBR(BM-L301, Zeon) 및 무기 필러로서 알루미나(LS235, 일본경금속)를 95:5의 중량비로 첨가하여 코팅 슬러리(고형분 함량 40%)를 수득하였다. 이때, 상기 슬러리 안정화제는 알루미나 입자 대비 0.5 중량%가 되도록 사용하였다. After dissolving carboxymethylcellulose (CMC 2200, Daicel), a slurry stabilizer, using water as a solvent, SBR (BM-L301, Zeon) as an aqueous binder and alumina (LS235, Japan Light Metals) as an inorganic filler were added 95:5 was added in a weight ratio of to obtain a coating slurry (solid content 40%). In this case, the slurry stabilizer was used in an amount of 0.5 wt% based on the alumina particles.

상기 슬러리를 양극 활물질층의 30% 두께를 가지고 폭 1.7mm을 가지도록 양극 집전체의 전극탭 부분에 코팅하여, 절연 코팅층이 구비된 양극을 제조하였다.The slurry was coated on the electrode tab portion of the positive electrode current collector to have a thickness of 30% of the positive electrode active material layer and a width of 1.7 mm to prepare a positive electrode having an insulating coating layer.

비교예comparative example 2 2

수계 바인더 및 무기 필러를 80:20의 중량비로 사용하는 것으로 제외하고는, 비교예 1과 동일한 공정을 수행하여 양극을 제조하였다.A positive electrode was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that the aqueous binder and the inorganic filler were used in a weight ratio of 80:20.

실험예Experimental example

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 양극을 적용하여, 하기와 같은 방법으로 화상인식(Vision) 검사 및 안전성 시험을 수행하였다.By applying the positive electrodes prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, an image recognition (Vision) inspection and safety test were performed in the following manner.

<화상인식 검사><Image recognition inspection>

각각의 양극을 리튬이차전지 조립기에 투입하여 절연층 코팅 폭이 검사기에서 유효하게 읽는지 확인하였다.Each positive electrode was put into a lithium secondary battery assembly machine, and it was checked whether the insulation layer coating width was effectively read by the inspection machine.

<안전성 검사><Safety check>

각각의 양극에 대해서 이차전지 시편 5개를 제조한 후, 150℃에서 1시간 동안 방치하는 hot box test를 수행하였다.After preparing 5 secondary battery specimens for each positive electrode, a hot box test was performed at 150° C. for 1 hour.

상기 2가지 검사의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The results of the two tests are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 화상인식 검사image recognition test 통과Pass 통과Pass NGNG 통과Pass 안전성 검사safety inspection 통과Pass 통과Pass 통과Pass NGNG

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 2에서 제조된 양극이 적용된 이차전지는 화상인식 및 안전성 검사를 모두 통과하였다. 이에 반해, 비교예 1의 양극은 발색도가 충분하지 않고 투명하여 절연 코팅층의 폭이 인식되지 않아 화상인식 검사를 통과하지 못하였다. 그리고, 비교예 2의 경우에는 시편 중 2개에서 발화가 일어났으며, 이는 무기 필러를 과량으로 사용함에 따라 절연 코팅층 사이에 공극이 발생하여 절연기능이 충분하지 않아 양극과 음극 사이에 내부 단락이 발생한 것이다.As can be seen in Table 1, the secondary batteries to which the positive electrodes prepared in Examples 1 and 2 were applied passed both image recognition and safety inspection. On the other hand, the anode of Comparative Example 1 did not pass the image recognition test because the color development was not sufficient and the width of the insulating coating layer was not recognized because it was transparent. And, in the case of Comparative Example 2, ignition occurred in two of the specimens, which caused voids between the insulating coating layers due to excessive use of inorganic fillers, resulting in insufficient insulating function, resulting in an internal short circuit between the positive and negative electrodes. it has occurred

Claims (7)

수계 바인더 및 수분산성 유기 염료를 포함하는 절연 코팅층을 갖고,
상기 수계 바인더는 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴로나이트릴-부타디엔 러버, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 러버, 부틸고무, 불소고무, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌공중합체, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에피크로로히드린, 폴리포스파젠, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스틸렌, 에틸렌프로필렌디엔공중합체, 폴리비닐피리딘, 클로로설폰화폴리에틸렌, 라텍스, 폴리에스테르수지, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜, 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로오스 및 디아세틸셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
상기 수분산성 유기 염료는 모노아조, 디스아조, 아조응집체, 퀴나크리돈, 다이옥사진, 이소인돌린, 페릴렌, 안스라퀴논, 페리논, 티오인디고, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 전극탭.
It has an insulating coating layer comprising a water-based binder and a water-dispersible organic dye,
The aqueous binder is styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, butyl rubber, fluororubber, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene , ethylene propylene copolymer, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyepicrohydrin, polyphosphazene, polyacrylonitrile, polystyrene, ethylene propylene diene copolymer, polyvinylpyridine, chlorosulfonated polyethylene, Latex, polyester resin, phenolic resin, epoxy resin, polyvinyl alcohol, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose and diacetylcellulose, or a mixture thereof,
The water-dispersible organic dye is an electrode tab comprising monoazo, disazo, azo aggregate, quinacridone, dioxazine, isoindoline, perylene, anthraquinone, perinone, thioindigo, or a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 절연 코팅층은 상기 수분산성 유기 염료를 수계 바인더 및 수분산성 유기 염료의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 범위로 포함하는 전극탭.
According to claim 1,
The insulating coating layer is an electrode tab comprising the water-dispersible organic dye in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the water-based binder and the water-dispersible organic dye.
제1항에 있어서,
상기 수분산성 유기 염료는 2g/cm3 이하의 밀도를 갖는 전극탭.
According to claim 1,
The water-dispersible organic dye is an electrode tab having a density of 2 g/cm 3 or less.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극탭은 양극탭인 전극탭.
According to claim 1,
The electrode tab is a positive electrode tab.
제1항 내지 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 전극탭을 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising the electrode tab according to any one of claims 1 to 3 and 6 .
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