KR102424266B1 - 친수성 고분자층을 가져 우수한 접착력을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 - Google Patents

친수성 고분자층을 가져 우수한 접착력을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 구리층, 상기 구리층 상에 배치된 방청막 및 상기 방청막 상에 배치된 친수성 고분자층을 포함하며, 상기 친수성 고분자층은 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 공중합체(PEO-PPO-PEO copolymer) 중에서 선택된 적어도 하나의 친수성 고분자를 포함하는 동박을 제공한다.

Description

친수성 고분자층을 가져 우수한 접착력을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법{COPPER FOIL WITH ENHANCED ADHESION PROPERTY BY HAVING HYDROPHILIC POLYMER LAYER, ELECTRODE COMPRISNG THE SAME, SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 친수성 고분자층을 가져 우수한 접착력을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
동박은 이차전지의 음극, 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB) 등 다양한 제품들을 제조하는데 이용되고 있다.
동박은 전해 도금을 이용한 롤투롤(Roll To Roll: RTR) 공정에 의해 제조될 수 있다. 전해 도금에 의해 제조된 동박을 전해 동박이라고 한다. 이러한 전해 동박은 롤투롤(RTR) 공정을 통한 이차전지용 음극의 제조 또는 연성인쇄회로기판(FPCB)의 제조 등에 이용된다.
이차전지의 음극은 일반적으로 동박 및 동박에 적층된 활물질을 포함한다. 활물질은 충방전시 부피팽창 또는 수축을 하기 때문에, 동박으로부터 탈리되기도 한다. 이러한 활물질의 탈리에 의해 이차전지의 수명이 단축되고 용량유지율이 저하될 수 있다. 따라서, 동박과 활물질의 탈리를 방지하기 위해, 동박과 활물질 사이의 접착력을 증대시키는 것이 필요하다.
동박과 활물질 사이의 접착력을 증가시키는 방법으로 동박의 표면 조도(Surface Roughness)에 변화를 주거나, 동박의 표면에 실란 커플링제와 같은 화학적 처리를 하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법으로 동박과 활물질의 접착력을 증가시키는데 한계가 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 우수한 접착력을 갖는 동박을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는 이러한 동박을 포함하는 이차전지용 전극 및 이러한 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 우수한 접착력을 갖는 동박의 제조 방법을 제공하고자 한다.
위에서 언급된 본 발명의 관점들 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 구리층, 상기 구리층 상에 배치된 방청막 및 상기 방청막 상에 배치된 친수성 고분자층을 포함하며, 상기 친수성 고분자층은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함하는 동박을 제공한다.
상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 폴리에틸렌 이민(Polyethylene imine, PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile, PAN), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene oxide, PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 공중합체(Polyethylene oxide-Polypropylene oxide-Poly ehtylene oxide copolymer, PEO-PPO-PEO copolymer) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
상기 친수성 고분자층은 0.01 내지 1.0㎛의 두께를 갖는다.
상기 동박은 1㎛ 이하의 표면 조도(Rz)를 갖는다.
상기 방청막은 크롬, 실란 화합물 및 질소 화합물 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 동박 및 상기 동박 상에 배치된 활물질층을 포함하며, 상기 동박은, 구리층 상기 구리층 상에 배치된 방청막 및 상기 방청막 상에 배치된 친수성 고분자층을 포함하며, 상기 친수성 고분자층은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함하는 이차전지용 전극을 제공한다.
상기 동박과 상기 활물질층 사이의 접착력은 12 내지 23N/m이다.
상기 활물질층은 상기 친수성 고분자층과 접촉한다.
상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(PEO-PPO-PEO) 공중합체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 양극(cathode), 상기 양극과 대향 배치된 음극(anode), 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되어 리튬 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공하는 전해질(electrolyte) 및 상기 양극과 상기 음극을 전기적으로 절연시켜 주는 분리막(separator);을 포함하고, 상기 음극은 상기 설명된 동박 및 상기 동박 상에 배치된 활물질층을 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 구리 이온을 포함하는 전해액 내에 서로 이격되게 배치된 양극판 및 회전 음극드럼을 통전시켜 구리층을 형성하는 단계, 상기 구리층 상에 방청막을 형성하는 단계, 상기 방청막 상에 친수성 고분자층 형성용 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 코팅층을 건조하여 친수성 고분자층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 친수성 고분자층 형성용 조성물은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함하는 동박의 제조방법을 제공한다.
상기 친수성 고분자층 형성용 조성물은, 0.1 내지 1.0 중량%의 친수성 고분자; 및 99.0 내지 99.9 중량%의 용매;를 포함한다.
상기 용매는 물을 포함한다.
상기 친수성 고분자는 1,300 내지 70,000의 분자량을 갖는다.
상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(PEO-PPO-PEO) 공중합체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
위와 같은 본 발명에 대한 일반적 서술은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동박은 친수성 고분자층을 가져, 우수한 접착력을 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 동박이 이차전지용 전극에 사용되는 경우, 동박과 활물질 사이의 접착력이 향상되어, 이차전지에서의 용량유지율 저하가 방지되고, 이차전지의 수명 및 신뢰성이 향상된다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동박의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동박의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 동박의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극의 개략적인 단면도이다.
도 6a 및 6b는 동박과 그라파이트 입자의 배치에 대한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지의 개략적인 단면도이다.
도 8a 내지 8d는 동박의 제조 공정에 대한 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내의 변경과 변형을 모두 포함한다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 의해 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석된다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
다양한 구성요소들을 서술하기 위해, '제1', '제2' 등과 같은 표현이 사용되지만, 이들 구성요소들은 이러한 용어에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동박(100)의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 동박(100)은 구리층(110), 구리층(110) 상에 배치된 방청막(210) 및 방청막(210) 상에 배치된 친수성 고분자층(215)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구리층(110)은 매트면(matte surface)(MS) 및 그 반대편의 샤이니면(shiny surface)(SS)을 갖는다.
구리층(110)은, 예를 들어, 전기 도금을 통해 회전 음극드럼 상에 형성될 수 있다(도 8a 참조). 이 때, 샤이니면(SS)은 전기 도금 과정에서 회전 음극드럼과 접촉하였던 면을 지칭하고, 매트면(MS)은 샤이니면(SS)의 반대 면을 지칭한다.
샤이니면(SS)이 매트면(MS)에 비해 더 낮은 표면조도(Rz)를 갖는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 샤이니면(SS)의 표면조도(Rz)가 매트면(MS)의 표면조도(Rz)와 동일하거나 더 높을 수도 있다.
방청막(210)은 구리층(110)의 매트면(MS) 및 샤이니면(SS) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 도 1을 참조하면, 방청막(210)이 매트면(MS)에 배치된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 방청막(210)은 샤이니면(SS)에만 배치될 수도 있고, 매트면(MS)과 샤이니면(SS) 모두에 배치될 수도 있다.
방청막(210)은 구리층(110)을 보호한다. 방청막(210)은 보관 또는 유통 과정에서 구리층(110)이 산화되거나 변질되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 방청막(210)을 보호층이라고도 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방청막(210)은 크롬(Cr), 실란 화합물 및 질소 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크롬(Cr)을 포함하는 방청액, 즉, 크롬산 화합물을 포함하는 방청액에 의하여 방청막(210)이 만들어질 수 있다.
친수성 고분자층(215)은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함한다. 예를 들어, 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 폴리에틸렌 이민(Polyethylene imine, PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile, PAN), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene oxide, PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 공중합체(Polyethylene oxide-Polypropylene oxide-Poly ehtylene oxide copolymer, PEO-PPO-PEO copolymer) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 친수성 및 점착성을 갖는 고분자라면 제한없이 본 발명의 친수성 고분자로 사용될 수 있다.
이러한 친수성 고분자는 물(H2O)에 대한 용해성을 가지며, 물에 용해되어 친수성 고분자층 형성용 조성물의 구성 성분이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실싱예에 따른 친수성 고분자는 점착성을 가지기 때문에, 친수성 고분자층(215)이 점착성을 가지게 되어, 동박(100)과 동박(100) 상에 배치되는 활물질 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자는 1,300 내지 70,000의 분자량을 갖는다. 친수성 고분자의 분자량이 1,300 미만인 경우 친수성 고분자층(215)에 의한 접착력 상승 효과가 미미하다. 반면, 친수성 고분자의 분자량이 70,000을 초과하는 경우 친수성 고분자층 형성용 조성물의 제조가 용이하지 않으며, 친수성 고분자가 방청막(210) 상에 얇고 균일하게 배치되지 않아 친수성 고분자층(215)에 의한 접착력 상승 효과가 나타나지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 친수성 고분자의 분자량은 수평균 분자량(number-average molecular weight)이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자층(215)은 접착력 증진을 위한 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자층(215)은 0.01 내지 1.0㎛의 두께를 갖는다. 친수성 고분자층(215)의 두께가 0.01㎛ 미만인 경우 친수성 고분자층(215)이 충분한 접착력을 가지기 어렵다. 반면, 친수성 고분자층(215)의 두께가 1.0㎛를 초과하는 경우 친수성 고분자층(215)의 표면 저항이 증가하여, 동박(100)이 이차전지용 전극의 집전체로 사용될 때 저항 증가로 인해 이차전지의 효율이 감소될 수 있다.
친수성 고분자층(215)의 두께가 1.0㎛를 초과하는 경우, 예를 들어, 4mm x 4mm 샘플을 기준으로 동박의(100) 의 표면 저항이 10mΩ를 초과할 수 있다. 4mm x 4mm 샘플을 기준으로 동박(100)의 표면 저항이 10mΩ를 초과하는 경우, 저항 증가로 인해 동박(100)이 사용된 이차전지의 효율이 감소될 수 있다.
보다 구체적으로, 친수성 고분자층(215)은 0.01 내지 0.5㎛의 두께를 가질 수 있다. 또는, 친수성 고분자층(215)은 0.05 내지 0.5㎛의 두께를 가질 수 있다. 또는 친수성 고분자층(215)은 0.05 내지 0.1㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동박(100)은 4㎛ 내지 30㎛의 두께를 가질 수 있다. 동박(100)의 두께가 4㎛ 미만인 경우, 동박(100)을 이용한 이차전지용 전극 또는 이차전지의 제조 과정에서 작업성이 저하된다. 동박(100)의 두께가 30㎛를 초과하는 경우, 동박(100)을 이용한 이차전지용 전극의 두께가 커지고, 이러한 큰 두께로 인하여 이차전지의 고용량 구현에 어려움이 발생할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동박(200)의 개략적인 단면도이다. 이하, 중복을 피하기 위하여 이미 설명된 구성요소에 대한 설명은 생략된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동박(200)은 구리층(110) 및 구리층(110)의 매트면(MS)과 샤이니면(SS)에 각각 배치된 두 개의 방청막(210, 220) 및 두 개의 방청막(210, 220)에 각각 배치된 두 개의 친수성 고분자층(215, 225)을 포함한다. 도 1에 도시된 동박(100)과 비교하여, 도 2에 도시된 동박(200)은 구리층(110)의 샤이니면(SS) 방향에 배치된 방청막(220) 및 친수성 고분자층(225)을 더 포함한다.
두 개의 방청막(210, 220) 중 구리층(110)의 매트면(MS)에 배치된 방청막(210)을 제1 보호층이라고 하고, 샤이니면(SS)에 배치된 방청막(220)을 제2 보호층이라고 할 수 있다. 또한, 두 개의 친수성 고분자층(215, 225) 중 매트면(MS) 쪽에 배치된 친수성 고분자층(215)을 제1 친수성 고분자층이라 하고, 샤이니면(SS) 쪽에 배치된 친수성 고분자층(225)을 제2 친수성 고분자층이라고 할 수 있다.
두 개의 방청막(210, 220)은 각각 크롬(Cr), 실란 화합물 및 질소 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
두 개의 친수성 고분자층(215, 225)은 서로 동일한 조성을 가질 수 있으며, 동일한 재료에 의해 동일한 방법으로 만들어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 두 개의 친수성 고분자층(215, 225)은 서로 다른 조성을 가질 수도 있다.
또한, 샤이니면(SS) 쪽의 친수성 고분자층(225) 역시 0.01 내지 1.0㎛의 두께를 가지며, 1㎛ 이하의 표면 조도(Rz)를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동박(200)은 4㎛ 내지 30㎛의 두께를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 동박(300)의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 동박(300)은 구리층(110), 구리층(110)의 매트면(MS)과 샤이니면(SS)에 각각 배치된 두 개의 방청막(210, 220) 및 매트면(MS) 쪽의 방청막(210)에 배치된 친수성 고분자층(215)을 포함한다. 도 3에 도시된 동박(300)은, 도 2에 도시된 동박(200)과 비교하여, 샤이니면(SS) 쪽에 배치된 친수성 고분자층(225)을 포함하지 않는다.
한편, 구리층(110) 및 구리층(110)의 양면에 각각 배치된 두 개의 방청막(210, 220)을 포함하는 부분을 원박(201)이라고도 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극(400)의 개략적인 단면도이다. 도 4에 도시된 이차전지용 전극(400)은, 예를 들어, 도 7에 도시된 이차 전지(500)에 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극(400)은 동박(100) 및 동박(100) 상에 배치된 활물질층(310)을 포함한다. 여기서, 동박(100)은 구리층(110), 구리층(110) 상에 배치된 방청막(210) 및 방청막(210) 상에 배치된 친수성 고분자층(215)을 포함한다. 친수성 고분자층(215)은 활물질층(310)과 접촉한다. 도 4에 도시된 이차전지용 전극(400)에서 동박(100)은 전류 집전체로 사용된다.
도 4에 전류 집전체로 도 1의 동박(100)이 사용된 것이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2 또는 3에 도시된 동박(200, 300)이 이차전지용 전극(400)의 전류 집전체로 사용될 수도 있다.
또한, 동박(100)의 표면들(S1, S2) 중 제1 면(S1)에만 활물질층(310)이 배치된 구조가 도 4에 도시되어 있으나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 동박(100)의 제1 면(S1)과 제 2면(S2) 모두에 활물질층(310)이 배치될 수도 있고, 동박(100)의 제 2면(S2)에만 활물질층(310)이 배치될 수도 있다.
도 4에 도시된 활물질층(310)은 전극 활물질로 이루어지며, 특히 음극 활물질로 이루어질 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 이차전지용 전극(400)은 음극으로 사용될 수 있다.
활물질층(310)은, 탄소, 금속, 금속의 산화물 및 금속과 탄소의 복합체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속으로, Ge, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 및 Fe 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 또한, 이차전지의 충방전 용량을 증가시키기 위하여, 활물질층(310)은 실리콘(Si)을 포함할 수 있다.
이차전지의 충방전이 반복됨에 따라 활물질층(310)의 수축 및 팽창이 번갈아 발생하고, 이로 인해 활물질층(310)과 동박(100)의 분리가 유발되어 이차전지의 충방전 효율이 저하될 수 있다. 특히, 활물질층(310)이 실리콘(Si)을 포함하는 경우, 충방전에 따른 활물질층(310)의 수축 및 팽창 정도가 크기 때문에, 활물질층(310)과 동박(100)의 분리가 더욱 빈번하게 발생할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자층(215)에 의해 동박(100)과 활물질층(310)의 접착력이 향상된다. 그 결과, 동박(100)과 활물질층(310)의 분리 또는 활물질층(310)의 탈리가 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극(400)을 포함하는 이차전지는 우수한 충방전 효율 및 용량 유지율을 가지며, 긴 수명과 구동 안정성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 동박(100)과 활물질층(310) 사이의 접착력은 12 내지 23N/m 이다. 즉, 동박(100)의 친수성 고분자층(215)과 활물질층(310) 사이의 접착력은 12 내지 23N/m의 범위이다.
동박(100)과 활물질층(310) 사이의 접착력이 12N/m 미만인 경우, 활물질층(310)과 친수성 고분자층(215)의 분리가 빈번하게 발생하여, 이차전지의 용량 유지율이 저하될 수 있다. 반면, 동박(100)과 활물질층(310) 사이의 접착력이 23N/m를 초과하는 경우, 활물질층(310)과 친수성 고분자층(215) 사이의 접착력은 우수하지만, 활물질층(310) 자체 내에서 활물질의 탈리가 불균일하게 발생하여, 이차전지의 용량 유지율이 낮아질 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극(500)의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지용 전극(500)은 동박(200) 및 동박(200)의 양면에 배치된 활물질층(310, 320)을 포함한다. 동박(200)은 구리층(110), 구리층(110)의 양면(MS, SS)에 배치된 방청막(210, 220) 및 방청막(210, 220) 상에 배치된 두 개의 친수성 고분자층(215, 225)을 포함한다. 두 개의 친수성 고분자층(215, 225)은 각각 두 개의 활물질층(310, 320)과 접촉한다.
보다 구체적으로, 도 5에 도시된 이차전지용 전극(500)은 동박(200)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)에 각각 배치된 두 개의 활물질층(310, 320)을 포함한다. 여기서, 동박(200)의 제1 면(S1) 상에 배치된 활물질층(310)을 제1 활물질층이라 하고, 동박(200)의 제2 면(S2)에 배치된 활물질층(320)을 제2 활물질층이라 할 수 있다. 두 개의 활물질층(310, 320)은 동일한 재료에 의해 동일한 방법으로 만들어질 수 있고, 서로 다른 재료 또는 다른 방법으로 만들어질 수도 있다.
도 6a 및 6b는 동박과 그라파이트 입자(315)의 배치에 대한 개략도이다.
구체적으로, 도 6a는 구리층(110) 및 방청막(210)을 갖는 동박(101)에 그라파이트 입자(315)가 배치된 상태에 대한 개략도이고, 도 6b는 구리층(110), 방청막(210) 및 친수성 고분자층(215)을 갖는 동박(100)에 그라파이트 입자(315)가 배치된 상태에 대한 개략도이다.
활물질의 구성 요소인 그라파이트 입자(315)는 약 15~30㎛ 정도의 입자 크기를 갖는다. 따라서, 동박의 표면 조도가 필요 이상으로 높은 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이 동박(101)과 그라파이트 입자(315)의 접촉면적이 감소하여, 동박(101)과 그라파이트 입자(315)의 밀착력이 감소될 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6b에 도시된 동박(100)은 방청막(210) 상에 배치된 친수성 고분자층(215)을 갖는다. 이 경우, 그라파이트 입자(315)의 일부분이 친수성 고분자층(215)에 함몰될 수 있기 때문에, 그라파이트 입자(315)와 친수성 고분자층(215)의 접촉 면적이 증가하고, 또한 친수성 고분자층(215)이 그라파이트 입자(315)의 일부분을 감싸기 때문에 그라파이트 입자(315)와 친수성 고분자층(215)의 접착력이 향상된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자층(215)의 평탄화 작용으로 인해 구리층(110) 또는 방청막(210) 상부의 표면 거칠기가 완화되어, 동박(100)이 1㎛ 이하의 표면 조도(Rz)를 가지더라도, 음극 활물질을 구성하는 그라파이트 입자(315)가 동박(100)에 안정적으로 부착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동박(100)은 1㎛ 이하의 표면 조도(Rz)를 갖는다. 여기서, "표면조도(Rz)"는 10점 평균조도(ten-point mean roughness)를 의미한다. 표면 조도(Rz)는 JIS B 0601-1994 규격에 따라 표면조도 측정기(MahrSurf M300)에 의해 4mm x 4mm의 샘플로부터 측정될 수 있다.
보다 구체적으로, 동박(100)은 구리층(110)을 기준으로 매트면(MS) 방향의 표면인 제1 면(S1)과 샤이니면(SS) 방향의 표면인 제2 면(S2)을 갖는다. 도 1 및 도 6b를 참조하면, 동박(100)의 제1 면(S1)은 친수성 고분자층(215)의 표면이고, 제2 면(S2)은 구리층(110)의 샤이니면(SS)이다. 동박(100)의 표면 조도(Rz)는 제1 면(S1) 또는 제2 면(S2)의 표면 조도(Rz)이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 친수성 고분자층(215)의 표면과 구리층(110)의 샤이니면(SS)은 각각 1㎛ 이하의 표면 조도(Rz)를 가질 수 있다(도 1 참조).
보다 구체적으로, 동박(100)은 0.3 내지 1㎛의 표면 조도(Rz)를 가질 수 있다. 또는, 동박(100)은 0.3 내지 0.7㎛의 표면 조도(Rz)를 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이차전지(600)의 개략적인 단면도이다. 도 7에 도시된 이차전지(600)는, 예를 들어, 리튬 이차전지이다.
도 7을 참조하면, 이차전지(600)는, 양극(cathode)(370), 양극(370)과 대향 배치된 음극(anode)(340), 양극(370)과 음극(340) 사이에서 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공하는 전해질(electrolyte)(350), 및 양극(370)과 음극(340)을 전기적으로 절연시켜 주는 분리막(separator)(360)을 포함한다. 여기서, 양극(370)과 음극(340) 사이에서 이동하는 이온은 리튬 이온이다. 분리막(360)은 하나의 전극에서 발생된 전하가 이차전지(600)의 내부를 통해 다른 전극으로 이동함으로써 무익하게 소모되는 것을 방지하기 위해 양극(370)과 음극(340)을 분리한다. 도 7을 참조하면, 분리막(360)은 전해질(350) 내에 배치된다.
양극(370)은 양극 집전체(371) 및 양극 활물질층(372)을 포함한다. 양극 집전체(371)로 알루미늄 호일(foil)이 사용될 수 있다.
음극(340)은 음극 집전체(341) 및 활물질층(342)을 포함한다. 음극(340)의 활물질층(342)은 음극 활물질을 포함한다.
음극 집전체(341)로, 도 1, 2 및 3에 개시된 동박들(100, 200, 300) 중 하나가 사용될 수 있다. 또한, 도 4 및 5에 도시된 이차전지용 전극들(400, 500) 중 어느 하나가 도 7의 음극(340)으로 사용될 수 있다.
이하, 도 8a 내지 8d를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동박(300)의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
도 8a 내지 8d는 동박(300)의 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 8a를 참조하면, 전해 동박의 제조 방법에 따라 원박(201)이 제조된다.
구체적으로, 구리 이온을 포함하는 전해액(11) 내에 서로 이격되어 배치된 양극판(13) 및 회전 음극드럼(12)이 통전되어 구리층(110)이 형성된다. 이 때, 양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이에 20 내지 80 ASD(A/dm2)의 전류밀도로 전류가 인가될 수 있다.
구체적으로, 전해조(10)에 담긴 전해액(11) 내에 서로 이격되게 배치된 양극판(13) 및 회전 음극드럼(12)이 20 내지 80 ASD(A/dm2)의 전류밀도로 통전되어 회전 음극드럼(12) 상에 구리가 전착(electrodeposit)됨으로써 구리층(110)이 형성될 수 있다. 양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이의 간격은 8 내지 13 mm의 범위로 조정될 수 있다.
전해액(11)은 60 내지 100 g/L의 구리 이온 및 50 내지 150 g/L의 황산을 포함한다. 또한, 전해액(11)은 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제로, 예를 들어, 하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 유기 황화물, 유기 질화물 및 티오요소(thiourea) 중에서 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다.
양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이에 인가되는 전류밀도가 높을수록 균일한 도금이 이루어져 구리층(110)의 매트면(MS)의 표면조도가 감소하고, 전류밀도가 낮을수록 불균일한 도금이 이루어져 구리층(110)의 매트면(MS)의 표면조도가 증가한다.
구리층(110)의 샤이니면(SS)의 표면 조도는 회전 음극드럼(12)의 표면의 연마 정도에 따라 달라질 수 있다. 샤이니면(SS)의 표면 조도 조절을 위해, 예를 들어, #800 내지 #3000의 입도(Grit)를 갖는 연마 브러시로 회전 음극드럼(12)의 표면이 연마될 수 있다.
구리층(110) 형성 과정에서, 전해액(11)은 40 내지 65℃ 온도로 유지될 수 있다.
전기 도금이 수행되는 동안 전해액(11)에 존재하는 고형 불순물을 제거하기 위해, 순환 여과가 수행될 수 있다. 전해액(11)을 오존 처리하거나, 전기 도금에 의해 구리층(110)이 형성되는 동안 과산화수소 및 공기를 전해액(11)에 투입함으로써 전해액(11)의 청정도가 유지 또는 향상되도록 할 수도 있다.
다음, 세정조(20)에서 구리층(110)이 세정된다.
예를 들어, 구리층(110) 표면의 불순물, 예를 들어, 수지 성분 또는 자연 산화막(natural oxide) 등을 제거하기 위한 산세(acid cleaning) 및 산세에 사용된 산성 용액 제거를 위한 수세(water cleaning)가 순차적으로 수행될 수 있다. 세정 공정은 생략될 수 있다.
다음, 구리층(110) 상에 방청막(210, 220)이 형성된다.
방청막(210, 220) 형성 단계는, 예를 들어, 방청조(30)에 담긴 방청액(31)을 이용하여 구리층(110)의 표면을 크롬(Cr) 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 크롬 처리에 의해 크롬을 포함하는 방청막(210, 220)이 형성된다. 도 8a를 참조하면, 방청액(31) 내에 구리층(110)이 침지되어, 구리층(110) 상에 방청막(210, 220)이 형성된다.
또한, 방청막(210, 220)은 실란 처리에 의한 실란 화합물을 포함할 수도 있고, 질소 처리에 의한 질소 화합물을 포함할 수도 있다. 방청막(210, 220)의 형성에 의해 원박(201)이 만들어진다.
원박(201)은 세정조(40)에서 세정된다. 이러한 세정 공정은 생략될 수 있다. 다음, 건조 공정이 수행된 후 원박(201)이 와인더(WR)에 권취된다.
도 8b를 참조하면, 친수성 고분자층 형성용 조성물(211)이 원박(201) 상에 도포되어 코팅층(212)이 형성된다. 구체적으로, 바코터(250)를 이용한 코팅에 의해 친수성 고분자층 형성용 조성물(211)이 원박(201)의 전면에 도포되어 코팅층(212)이 형성될 수 있다.
바코터(250)로, 예를 들어, Mayer bar No.3(Gap 6.86㎛)가 사용될 수 있다. 도 8b의 바코터(250)는 와이어형(wire type)으로, 와이어(wire)의 두께에 따른 와이어(wire) 사이의 간격(gap)의 크기에 의해 코팅층의 두께가 조절된다. 그러나, 바코터(250)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다른 바코터 또는 다른 코팅 수단이 사용될 수 있다.
친수성 고분자층 형성용 조성물(211)은 친수성 고분자 및 용매를 포함한다. 보다 구체적으로, 친수성 고분자층 형성용 조성물은, 0.1 내지 1.0 중량%의 친수성 고분자 및 99.0 내지 99.9 중량%의 용매를 포함할 수 있다. 친수성 고분자의 함량이 0.1 중량% 미만이고 용매의 함량이 99.9 중량%를 초과하는 경우, 친수성 고분자층 형성용 조성물(211)에 의해 제조되는 친수성 고분자층(215)이 충분한 접착력을 가지지 못할 수 있다. 반면, 친수성 고분자의 함량이 1 중량%를 초과하고 용매의 함량이 99.0% 미만인 경우, 음극 활물질층(342)의 코팅성이 저하되어 균일하게 코팅된 음극 전극 제작이 어렵다.
용매로 물(H2O)이 사용될 수 있다. 물(H2O) 이외의 다른 용제가 용매로 사용될 수 있으며, 물(H2O)과 다른 용제가 혼합되어 용매로 사용될 수도 있다.
친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 공중합체(PEO-PPO-PEO copolymer) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
친수성 고분자층 형성용 조성물(211)은, 접착력 증진을 위한 첨가제를 포함할 수도 있다.
도 8c를 참조하면, 코팅층(212)이 건조된다. 코팅층(212)의 건조를 위해 코팅층(212)이 가열될 수 있다. 예를 들어, 100℃의 컨벡션 오븐(convection oven)에서 원박(201)에 도포된 코팅층(212)이 가열 및 건조될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 코팅층(212)이 건조되어 친수성 고분자층(215)이 형성된다. 그에 따라, 동박(300)이 만들어진다.
이하, 제조예들 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 제조예들 또는 비교예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 제조예들 또는 비교예들에 의해 한정되지 않는다.
제조예 1-4 및 비교예 1-2
전해조(10), 전해조(10)에 배치된 회전 음극드럼(12) 및 회전 음극드럼(12)과 이격되어 배치된 양극판(13)을 포함하는 제박기를 이용하여 구리층(110)을 제조하였다. 전해액(11)은 황산동 용액이며, 황산동 용액의 구리이온 농도는 75g/L, 황산 농도는 100g/L이었다. 전해액(11)의 온도는 55℃로 유지되었다. 회전 음극드럼(12)과 양극판(13) 사이에는 40 ASD의 전류밀도가 인가되었다.
다음, 세정조(20)를 이용하여, 구리층(110)을 세정하였다.
다음, 방청조(30)에 담긴 방청액(31)에 구리층(110)을 침지시켜 구리층(110) 표면에 크롬을 포함하는 방청막(210, 220)을 형성하였다. 방청액(31)은 2.2g/L의 크롬(Cr)을 포함하며, 30℃의 온도로 유지되었다. 그에 따라, 원박(201)이 제조되었다.
다음, 표 1의 조성에 따라 코팅용 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 표 1에 개시된 코팅 성분을 용매인 물(H2O)에 분산 및 용해하여 코팅용 조성물을 제조하였다. 제조예 1 내지 4에서 제조된 코팅용 조성물은 코팅 성분으로 친수성 고분자를 포함하는 친수성 고분자층 형성용 조성물이다. 비교예 1에서는 코팅 성분으로 데칸티올(decanethiol)이 사용되었으며, 비교예 2에서는 코팅 성분이 사용되지 않았다.
바코터(bar coater)(250)를 이용하여 원박(201) 상에 코팅용 조성물을 도포하여 코팅용 조성물층을 형성하였다. 바코터(250)로, Mayer bar No.3(Gap 6.86㎛)가 사용되었다. 다음, 코팅용 조성물층을 100℃의 컨벡션 오븐(convection oven)에서 10분간 건조하여 코팅층을 형성하였다.
이와 같이 제조된 제조예들 및 비교예들에 따른 동박들에 대해 다음과 같이 측정을 수행하였다.
(i) 접착력 평가(N/m)
제조예 1-4 및 비교예 1-2에서 제조된 동박의 코팅층 상에 음극 활물질을 배치하여 음극 활물질층을 형성한 후, 만능시험기(UTM)를 이용하여 동박과 활물질의 박리 강도를 측정하였다.
1) 음극의 제조
상업적으로 이용가능한 음극 활물질용 카본 100 중량부에 2 중량부의 스티렌부타디엔고무(SBR) 및 2 중량부의 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 혼합하고, 증류수를 용제로 이용하여 음극 활물질의 슬러리를 제조하였다. 닥터 블레이드를 이용하여 20㎝ 폭을 가진 동박(제조예들 및 비교예들)의 코팅층 상에 175㎛ 두께로 음극 활물질의 슬러리를 도포하고, 이를 120℃에서 건조하고, 1 ton/㎠의 압력에서 가압하여, 활물질층을 포함하는 이차전지용 음극을 제조하였다.
2) 측정 방법
이와 같이 제조된 이차전지용 음극을 150mm 길이, 12.7mm의 폭으로 제단하여, 양면 테이프(Tesa 양면 테이프)가 부착된 슬라이드 글라스에 동박이 보이도록 부착하였다. 이 때, 양면 테이프와 활물질층이 서로 부착되도록 하였다. 다음 이차전지용 음극이 부착된 슬라이드 글라스를 라이네이팅기에 투입하여 양면 테이프와 이차전지용 음극이 고르게 부착되도록 하여 접착력 측정용 샘플을 제조하였다. 다음, 만능시험기(UTM) 하부에 슬라이드 글라스를 고정한 후 동박을 박리하면서 접착력을 측정하였다
- 측정 시험기: 만능시험기(UTM)
- 샘플의 폭: 12.7㎜
- 측정 Type: 180˚ Peel Test
- 측정 속도: 50㎜/min
(ii) 용량 유지율 평가
1) 음극 제조
상업적으로 이용가능한 음극 활물질용 카본 100 중량부에 2 중량부의 스티렌부타디엔고무(SBR) 및 2 중량부의 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 혼합하고, 증류수를 용제로 이용하여 음극 활물질용 슬러리를 조제하였다. 닥터 블레이드를 이용하여 10㎝ 폭을 가진 제조예 1-4 및 비교예 1-2의 동박 상에 40㎛ 두께로 음극 활물질용 슬러리를 도포하고, 이를 120℃에서 건조하고, 1 ton/㎠의 압력에서 가압하여 활물질층을 포함하는 이차전지용 음극을 제조하였다.
2) 전해액 제조
에틸렌카보네이트(EC) 및 에틸메틸카보네이트(EMC)를 1:2의 비율로 혼합한 비수성 유기용매에 용질인 LiPF6을 1M의 농도로 용해하여 기본 전해액을 제조하였다. 99.5중량%의 기본 전해액과 0.5중량%의 숙신산 무수물(Succinic anhydride)을 혼합하여 비수전해액을 제조하였다.
3) 양극 제조
Li1.1Mn1.85Al0.05O4인 리튬 망간 산화물과 o-LiMnO2인 orthorhombic 결정구조의 리튬 망간 산화물을 90:10(중량비)의 비로 혼합하여, 양극 활물질을 제조하였다. 양극 활물질, 카본 블랙, 및 결착제인 PVDF[Poly(vinylidenefluoride)]를 85:10:5(중량비)로 혼합하고, 이를 유기 용매인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)와 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 이와 같이 제조된 슬러리를 두께 20㎛의 Al박(foil) 양면에 도포한 후 건조하여 양극을 제조하였다.
4) 시험용 리튬 이차전지 제조
알루미늄 캔의 내부에, 알루미늄 캔과 절연되도록 양극과 음극을 배치하고, 그 사이에 비수전해액 및 분리막을 배치하여, 코인 형태의 리튬 이차전지를 제조하였다. 사용된 분리막은 폴리프로필렌(Celgard 2325; 두께 25㎛, average poresize φ28 nm, porosity 40%)이다.
5) 용량 유지율의 측정
이와 같이 제조된 리튬 이차전지를 이용하여, 4.3V 충전 전압 및 3.4V 방전 전압으로 전지를 구동하여 양극의 g당 용량을 측정하였다. 다음, 50℃의 고온에서 0.5C율(current rate, C-rate)로 500회의 충/방전 실험을 수행하여 용량 유지율을 계산하였다. 용량 유지율이 80%이하인 경우, 동박이 리튬 이온전지용 음극 집전체로 부적합하다고 판정하였다
용량 유지율은 다음 식 1로 계산될 수 있다.
[식 1]
용량 유지율(%) = [(500회 충방전후 용량)/(1회 충방전후 용량)] x 100
이상의 측정 및 시험 결과는 표 1과 같다.
구분 분자량(Mw) 코팅성분 접착력(N/m) 용량 유지율(%)
제조예 1 1,300 PAN 22 87
제조예 2 70,000 PEI 23 86
제조예 3 2,050 PEG 12 85
제조예 4 2,700 PPO 16 86
비교예 1 - 데칸티올 9 70
비교예 2 - - 7 65
표 1을 참조하면, 비교예 1 및 2의 동박을 이용하여 제조된 음극의 경우, 동박과 활물질의 접착력이 좋지 않다. 또한, 비교예 1 및 2의 동박을 이용하여 제조된 음극을 포함하는 이차전지는 80% 이하의 용량 유지율을 가진다. 따라서, 비교예 1 및 2에 따른 동박은 리튬 이온전지용 음극 집전체로 적합하지 않다고 판정된다.
반면, 본 발명의 실시예들에 따른 조건 범위에서 제조된 제조예 1 내지 4의 동박을 이용하여 제조된 리튬 이차전지용 음극의 경우, 동박과 활물질의 접착력이 12N/m 이상으로 우수하다. 또한, 이러한 리튬 이차전지용 음극을 이용하여 제조된 이차전지는 80%를 초과하는 용량 유지율을 갖는다.
이상에서 설명된 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 표현되며, 특허청구범위의 의미, 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 200, 300: 동박 210, 220: 방청막
215, 225: 친수성 고분자층 310, 320: 활물질층
400, 500: 이차전지용 전극 340: 이차전지용 음극
370: 이차전지용 양극 MS: 매트면
SS: 샤이니면

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 동박; 및
    상기 동박 상에 배치된 활물질층;을 포함하며,
    상기 동박은,
    구리층;
    상기 구리층 상에 배치된 방청막; 및
    상기 방청막 상에 배치된 친수성 고분자층;을 포함하며,
    상기 친수성 고분자층은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함하고,
    상기 동박과 상기 활물질층 사이의 접착력은 12 내지 23N/m인, 이차전지용 전극.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(PEO-PPO-PEO) 공중합체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 이차전지용 전극.
  10. 양극(cathode);
    상기 양극과 대향 배치된 음극(anode);
    상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되어 리튬 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공하는 전해질(electrolyte); 및
    상기 양극과 상기 음극을 전기적으로 절연시켜 주는 분리막(separator);을 포함하고,
    상기 음극은 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 이차전지용 전극인, 이차전지.
  11. 구리 이온을 포함하는 전해액 내에 서로 이격되게 배치된 양극판 및 회전 음극드럼을 통전시켜 구리층을 형성하는 단계;
    상기 구리층 상에 방청막을 형성하는 단계;
    상기 방청막 상에 친수성 고분자층 형성용 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층을 건조하여 친수성 고분자층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 친수성 고분자층 형성용 조성물은 점착성을 갖는 친수성 고분자를 포함하고,
    상기 친수성 고분자층 형성용 조성물은,
    0.1 내지 1.0 중량%의 친수성 고분자; 및
    99.0 내지 99.9 중량%의 용매;를 포함하는,
    동박의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 용매는 물을 포함하는 동박의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 친수성 고분자는 1,300 내지 70,000의 분자량을 갖는 동박의 제조방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 이민(PEI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(PEO-PPO-PEO) 공중합체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 동박의 제조방법.
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