KR102444283B1 - All Solid secondary battery, and method for preparing all solid secondary battery - Google Patents

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Abstract

고체 전지(1)는, 음극 활물질을 포함한 음극층(9)과 양극 활물질을 포함한 양극층(5)과 음극층(9)과 양극층(5) 사이에 음극층(9) 및 양극층(5)과 각각 접촉하도록 설치된 고체전해질층(7)을 구비한다. 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)의 총 체적을 Vp라고 하고, 음극층(9) 및 양극층(5) 및 고체전해질층(7) 전체의 980MPa의 압력 하에서의 부피를 V980라고 하는 경우 {(Vp-V980) / Vp × 100} ≤ 3 %가 성립한다.The solid battery 1 includes a negative electrode layer 9 containing a negative electrode active material, a positive electrode layer 5 containing a positive electrode active material, and a negative electrode layer 9 and a positive electrode layer 5 between the negative electrode layer 9 and the positive electrode layer 5 . ) and a solid electrolyte layer (7) provided so as to be in contact with each other. Let the total volume of the negative electrode layer 9, the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 be V p , and the pressure of the negative electrode layer 9 and the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 as a whole is 980 MPa. If the volume under V 980 is defined as {(Vp-V 980 ) / Vp × 100} ≤ 3%.

Description

전고체 이차전지, 및 전고체 이차전지의 제조 방법{All Solid secondary battery, and method for preparing all solid secondary battery}All-solid-state secondary battery, and all-solid-state secondary battery manufacturing method {All Solid secondary battery, and method for preparing all solid secondary battery}

고체 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.It relates to a solid-state battery and a method for manufacturing the same.

최근 산업상의 요구에 의하여 에너지 밀도와 안전성이 높은 전지의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 리튬 이온 전지는 정보 관련 기기, 통신 기기 분야뿐만 아니라 자동차 분야에서도 실용화되고 있다. 자동차 분야에 있어서는 생명과 관계되기 때문에 특히 안전이 중요시된다.Recently, the development of batteries with high energy density and safety has been actively carried out in response to industrial demands. For example, lithium ion batteries are being put to practical use not only in the fields of information-related devices and communication devices, but also in the fields of automobiles. In the automotive field, safety is especially important because it is related to life.

현재 시판되고 있는 리튬 이온 전지는 가연성 유기 용매를 포함 전해액이 이용되고 있기 때문에, 단락이 발생한 경우 과열 및 화재 가능성이 있다. 이에 대해 전해액 대신에 고체 전해질을 이용한 고체 전지가 제안되고 있다.Lithium ion batteries currently on the market use an electrolyte solution containing a combustible organic solvent, and thus there is a possibility of overheating and fire when a short circuit occurs. On the other hand, a solid battery using a solid electrolyte instead of an electrolyte has been proposed.

특허 문헌 1 내지 3에 기재된 고체 전지에 따르면 가연성 유기 용매를 사용하지 않음으로써, 단락이 발생해도 화재나 폭발이 발생할 가능성을 크게 줄일 수 있다. 따라서 이러한 고체 전지는 전해액을 사용하는 리튬 이온 전지에 비해 크게 안전성을 높일 수 있는 가능성이 있다.According to the solid batteries described in Patent Documents 1 to 3, by not using a flammable organic solvent, even if a short circuit occurs, the possibility of occurrence of a fire or explosion can be greatly reduced. Therefore, there is a possibility that such a solid battery can greatly improve safety compared to a lithium ion battery using an electrolyte.

특허문헌 1: 일본특허공개 제2012-104270호Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2012-104270

특허문헌 2: 국체특허공개 제WO2012/164723호Patent Document 2: Korean Patent Publication No. WO2012/164723

특허문헌 3: 일본특허공개 제2014-120199호Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2014-120199

그러나 상술한 종래의 고체 전지는 전해질이 고체이므로 양극층 및 고체 전해질 사이 및 음극층과 고체 전해질 사이의 접촉이 각각 충분히 유지되지 않는 경우 전지 내의 저항이 커져 우수한 전지 특성을 발휘하는 것이 어려워진다.However, in the conventional solid battery described above, since the electrolyte is solid, if the contact between the positive electrode layer and the solid electrolyte and between the negative electrode layer and the solid electrolyte is not sufficiently maintained, the resistance in the battery increases, making it difficult to exhibit excellent battery characteristics.

여기서, 전지 내의 저항을 낮추기 위해 고체 전지에 외압을 부여하면서 충 방전을 할 수도 있다. 그러나, 그 경우에는 외압을 부여하기 위한 구조가 별도로 필요하므로, 제품 비용이 증가하고, 고체 전지의 에너지 밀도도 저하된다.Here, in order to lower the resistance in the battery, charging and discharging may be performed while applying an external pressure to the solid battery. However, in that case, since a structure for applying an external pressure is separately required, the product cost increases and the energy density of the solid battery also decreases.

한 측면은 안전성이 높고, 또한 우수한 전지 특성을 발휘할 수 있는 고체 전지를 제공하는 것이다.One aspect is to provide a solid battery with high safety and capable of exhibiting excellent battery characteristics.

일 구현예에 따라according to one embodiment

음극 활물질을 포함하는 음극층;a negative electrode layer including an anode active material;

양극 활물질을 포함하는 양극층; 및a positive electrode layer comprising a positive electrode active material; and

상기 음극층과 양극층 사이에 상기 음극층 및 양극층과 각각 접촉하도록 배치된 고체전해질층을 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하는 고체 전지가 제공된다:There is provided a solid electrolyte layer disposed between the negative electrode layer and the positive electrode layer so as to be in contact with the negative electrode layer and the positive electrode layer, respectively, and satisfying Equation 1 below:

<수학식 1><Equation 1>

{(Vp-V980) / Vp ㅧ 100} - 3%{(V p -V 980 ) / V p ㅧ 100} - 3%

상기 식에서,In the above formula,

Vp가 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체 부피이며,V p is the total volume of the cathode layer, the anode layer and the solid electrolyte layer,

V980이 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체의 980MPa의 압력하에서의 부피이다.V 980 is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer under a pressure of 980 MPa.

한 측면에 따라, 상기 고체 전지에 의하면, 안전성이 높고, 우수한 전지 특성을 발휘하는 것이 가능하다.According to one aspect, according to the solid battery, it is possible to exhibit high safety and excellent battery characteristics.

도 1은 예시적인 일구현예에 따른 고체 전지의 단면도이다.
도 2는 정수압을 이용해 전지 재료의 압밀화를 실시하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 3은 적층체의 압밀화 공정에서 1축 프레스 가공을 실시하는 구현예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 고체 전지에서, 980MPa의 정수압으로 가압했을 때의 초기 방전 용량을 100%로 했을 경우의 초기 방전 용량 값의 비율과 980MPa의 정수압으로 가압했을 때의 V980을 기준으로 한 공극율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 고체 전지에서, 셀 저항과 980MPa의 정수압으로 가압했을 때의 V980을 기준으로 한 공극율과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 고체 전지에서, 사이클 유지율과 980MPa의 정수압으로 가압했을 때의 V980을 기준으로 한 공극율과의 관계를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 고체 전지 3: 양극 집전체 층
5: 양극층 7: 고체전해질층
9: 음극층 11: 음극 집전체 층
13: 지지대 14: 외장체
15: 보호체 17: 가압 매체
19: 압력 21: 정수압(hydrostatic pressure)
24: 적층체 25: 프레스
1 is a cross-sectional view of a solid-state cell according to an exemplary embodiment.
2 is a cross-sectional view showing a step of consolidating a battery material using hydrostatic pressure.
3 is a cross-sectional view showing an embodiment in which uniaxial press working is performed in the consolidation process of the laminate.
4 shows the relationship between the ratio of the initial discharge capacity value when the initial discharge capacity is 100% when pressurized at a hydrostatic pressure of 980 MPa in a solid battery and the porosity based on V 980 when pressurized at a hydrostatic pressure of 980 MPa. is a graph representing
5 is a diagram showing the relationship between the cell resistance and the porosity on the basis of V980 when pressurized with a hydrostatic pressure of 980 MPa in a solid battery.
6 is a diagram showing the relationship between the cycle retention rate and the porosity based on V 980 when pressurized with a hydrostatic pressure of 980 MPa in a solid battery.
<Explanation of symbols for main parts of the drawing>
1: solid battery 3: positive electrode current collector layer
5: Anode layer 7: Solid electrolyte layer
9: negative electrode layer 11: negative electrode current collector layer
13: support 14: exterior body
15: protective body 17: pressurized medium
19: pressure 21: hydrostatic pressure
24: laminated body 25: press

이하에서 첨부도면을 참조하여 예시적인 구현예들에 따른 전고체 이차전지 및 전고체 이차전지 제조방법에 관하여 더욱 상세히 설명한다. 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성요소에 대하여는 동일한 부호를 참조하는 것으로 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, an all-solid-state secondary battery and an all-solid-state secondary battery manufacturing method according to exemplary embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are referred to by the same reference numerals, and repeated descriptions will be omitted.

일 구현예에 따른 고체 전지는 음극 활물질을 포함하는 음극층; 양극 활물질을 포함하는 양극층; 및 상기 음극층과 양극층 사이에 상기 음극층 및 양극층과 각각 접촉하도록 배치된 고체전해질층을 포함하며, 하기 수학식 1을 만족한다:A solid battery according to an embodiment includes an anode layer including an anode active material; a positive electrode layer comprising a positive electrode active material; and a solid electrolyte layer disposed between the cathode layer and the anode layer so as to be in contact with the cathode layer and the anode layer, respectively, satisfying Equation 1 below:

<수학식 1><Equation 1>

{(Vp-V980) / Vp × 100} ≤ 3%{(V p -V 980 ) / V p × 100} ≤ 3%

상기 식에서, Vp가 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체 부피이며, V980이 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체의 980MPa의 압력하에서의 부피이다.In the above formula, V p is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer, and V 980 is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer under a pressure of 980 MPa.

예를 들어, 상기 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체 부피를 Vp라 하고, 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체를 980MPa의 압력으로 가압했을 때의 부피를 V980라 하는 경우 상기 수학식 1이 성립한다.For example, when the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer is V p , and the volume when the entire negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer are pressurized at a pressure of 980 MPa is V 980 Equation 1 above holds.

본 명세서에서 상기 {(Vp-V980) / Vp × 100}은 "V980을 기준으로 한 공극율(porosity)"라고 칭할 수 있다. 상기 {(Vp-V980) / Vp × 100}는 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체가 980MPa의 압력하에서 차지하는 부피에 비하여 V980와 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체 부피가 특정한 압력 하에서 차지하는 부피인 Vp 가 증가한 비율에 해당한다. 이러한 부피의 증가는 결국 공극이 차지할 것이므로, 상기 {(Vp-V980) / Vp × 100}는 V980에 대한 Vp의 상대적인 공극율이라고 칭할 수 있다.In the present specification, {(V p -V 980 ) / V p × 100} may be referred to as “porosity based on V 980 ”. The {(V p -V 980 ) / V p × 100} is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer under the pressure of 980 MPa compared to the volume occupied by V 980 and the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer. It corresponds to the rate of increase in V p , the volume occupied by the volume under a certain pressure. Since this increase in volume will eventually be occupied by voids, {(V p -V 980 ) / V p × 100} can be referred to as a relative porosity of V p with respect to V 980 .

상기 고체 전지에서 압력은 정수압(hydrostatic pressure)일 수 있다. 예를 들어, 상기 압력은 프레스에 의하여 가해지는 압력일 수 있다. 상기 수학식 1을 만족하는 Vp가 얻어지는 압력이 450Mpa 이상일 수 있다. 즉, Vp가 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체의 450MPa 이상의 압력하에서의 부피이다. The pressure in the solid-state cell may be hydrostatic pressure. For example, the pressure may be a pressure applied by a press. The pressure at which V p satisfying Equation 1 is obtained may be 450 Mpa or more. That is, V p is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer under a pressure of 450 MPa or more.

상기 고체 전지에서 V980을 기준으로 한 공극율(porosity)은 2.5% 이하일 수 있다. 예를 들어, V980을 기준으로 한 공극율(porosity)은 2.0% 이하일 수 있다. 예를 들어, V980을 기준으로 한 공극율(porosity)은 1.5% 이하일 수 있다. 예를 들어, V980을 기준으로 한 공극율(porosity)은 1.0% 이하일 수 있다.In the solid battery, a porosity based on V 980 may be 2.5% or less. For example, the porosity based on V 980 may be 2.0% or less. For example, the porosity based on V 980 may be 1.5% or less. For example, the porosity based on V 980 may be 1.0% or less.

(실시 형태)(Embodiment)

- 고체 전지의 구성 -- Construction of a solid-state battery -

도 1은 본 명세서에 개시된 구현예에 따른 고체 전지를 나타내는 단면도이다. 이 그림은 고체 전지(1)의 구성을 이해하기 쉽도록 개략적으로 나타낸 것이며, 각층의 두께의 비는 도 1의 예와 차이가 있을 수 있다.1 is a cross-sectional view illustrating a solid-state battery according to an embodiment disclosed herein. This figure schematically shows the configuration of the solid battery 1 for easy understanding, and the ratio of the thickness of each layer may be different from the example of FIG. 1 .

도 1에서 보여지는 바와 같이, 본 실시 형태의 고체 전지(1)는 하단으로부터 순서대로 설치된 음극집전체층(11), 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5) 및 양극집전체층(3)을 갖추고 있다.As shown in FIG. 1 , the solid battery 1 of this embodiment has a negative electrode current collector layer 11 , a negative electrode layer 9 , a solid electrolyte layer 7 and a positive electrode layer 5 installed in order from the bottom, and A positive electrode current collector layer (3) is provided.

음극층(9)과 양극층(5) 사이에 형성된 고체전해질층(7)은, 음극층(9) 및 양극층(5)과 각각 직접 접하고 있다. 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)은 각각 분체로 구성되어 있으며, 가압 성형되어 있다. 또한, 고체 전지(1)의 평면 형상은 특별한 한정은 없으며 원형이나 사변형 등이어도 좋다.The solid electrolyte layer 7 formed between the cathode layer 9 and the anode layer 5 is in direct contact with the cathode layer 9 and the anode layer 5, respectively. The negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7, and the positive electrode layer 5 are each composed of powder and press-molded. In addition, the planar shape of the solid battery 1 is not specifically limited, A circular shape, a quadrilateral, etc. may be sufficient.

음극집전체층(11)은 전도체로 구성되어 있으며, 예를 들어 구리(Cu), 니켈(Ni), 스테인리스, 니켈 도금 강판 등의 금속으로 구성되어 있다. 음극집전체층(11)의 두께는 예를 들면 10μm ~ 20μm 정도이다.The negative electrode current collector layer 11 is made of a conductor, and is made of, for example, a metal such as copper (Cu), nickel (Ni), stainless steel, or a nickel-plated steel sheet. The thickness of the negative electrode current collector layer 11 is, for example, about 10 μm to 20 μm.

음극층(9)은 분말 형태의 음극 활물질을 포함한다. 음극 활물질의 평균 입경은 예를 들면 5μm ~ 20μm의 범위일 수 있다. 음극층(9)의 음극 활물질의 함량은, 예를 들어 60중량% ~ 95중량%의 범위 내일 수 있다. 음극층(9)은 고체전해질층(7)과 화학 반응을 일으키지 않는 결착제나 분말 형태의 고체 전해질 재료, 도전성 재료 등을 추가로 포함할 수 있다.The negative electrode layer 9 includes an anode active material in powder form. The average particle diameter of the negative active material may be, for example, in the range of 5 μm to 20 μm. The content of the anode active material of the anode layer 9 may be, for example, in the range of 60 wt% to 95 wt%. The negative electrode layer 9 may further include a binder that does not cause a chemical reaction with the solid electrolyte layer 7 , a solid electrolyte material in powder form, a conductive material, and the like.

음극 활물질로는 공지된 다양한 물질을 사용할 수 있지만, 카본 활물질 금속 활물질, 산화물 활물질 등을 이용할 수 있다. 카본 활물질로는, 예를 들면 인조 흑연, 천연 흑연 등의 흑연, 하드 카본과 소프트 카본 등의 비정질 탄소 등을 예시할 수 있다. 금속 활물질로는, 예를 들어 리튬(Li), 인듐(In), 알루미늄(Al), 실리콘(Si) 및 주석(Sn) 등을 예시할 수 있다. 산화물 활물질로는, 예를 들면 Nb2O5, Li4Ti5O12, SiO 등을 예시할 수 있다. 이러한 음극 활물질은 단독으로 이용될 수 있으며, 2종 이상이 함께 사용될 수 있다. 음극층(9)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 50μm ~ 300μm 정도이다.As the negative active material, various known materials may be used, but a carbon active material, a metal active material, an oxide active material, and the like may be used. Examples of the carbon active material include graphite such as artificial graphite and natural graphite, and amorphous carbon such as hard carbon and soft carbon. Examples of the metal active material include lithium (Li), indium (In), aluminum (Al), silicon (Si), and tin (Sn). As an oxide active material, Nb2O5 , Li4Ti5O12 , SiO , etc. can be illustrated, for example. These negative active materials may be used alone, or two or more of them may be used together. Although the thickness of the cathode layer 9 is not specifically limited, For example, it is about 50 micrometers - 300 micrometers.

고체전해질층(7)은 분말 형태의 고체전해질로 구성되어 있다. 고체전해질의 평균 입경은 예를 들어 1μm ~ 10μm의 범위일 수 있다. 고체전해질로는, 예를 들어 리튬(Li), 인(P) 및 황(S)을 적어도 포함 황화물계 고체전해질을 사용할 수 있다. 황화물계 고체전해질의 예로는 Li2S-P2S5를 들 수 있다. 이 황화물계 고체전해질은 양호한 리튬 이온 전도성을 나타내고, Li2S-P2S5 외에, SiS2, GeS2, B2S3 등의 황화물을 포함하고 있다. 고체전해질층(7)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10μm ~ 200μm 정도이다.The solid electrolyte layer 7 is composed of a solid electrolyte in powder form. The average particle diameter of the solid electrolyte may be, for example, in the range of 1 μm to 10 μm. As the solid electrolyte, for example, a sulfide-based solid electrolyte containing at least lithium (Li), phosphorus (P) and sulfur (S) may be used. Examples of the sulfide-based solid electrolyte include Li 2 SP 2 S 5 . This sulfide-based solid electrolyte exhibits good lithium ion conductivity and contains sulfides such as SiS 2 , GeS 2 , and B 2 S 3 in addition to Li 2 SP 2 S 5 . Although the thickness of the solid electrolyte layer 7 is not specifically limited, For example, it is about 10 micrometers - 200 micrometers.

또한, 고체전해질로서 Li3PO4와 할로겐, 할로겐 화합물 등을 첨가한 무기 고체전해질을 사용할 수 있다.In addition, as the solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte to which Li 3 PO 4 , halogen, a halogen compound, and the like is added may be used.

상기 Li2S-P2S5는 Li2S와 P2S5를 용융 온도 이상으로 가열하여 소정의 비율로 양자를 용융 혼합하여 소정 시간 유지한 후 급냉하여 얻을 수 있다. 이 Li2S-P2S5는 Li2S 및 P2S5의 분말을 기계적 밀링법에 따라 처리하여 얻을 수도 있다. Li2S와 P2S5의 혼합 비율은 몰비로 통상 50:50 ~ 80:20, 바람직하게는 60:40 ~ 75:25이다.The Li 2 SP 2 S 5 may be obtained by heating Li 2 S and P 2 S 5 to a melting temperature or higher, melting and mixing both at a predetermined ratio, maintaining the mixture for a predetermined time, and then quenching the mixture. This Li 2 SP 2 S 5 can also be obtained by treating a powder of Li 2 S and P 2 S 5 according to a mechanical milling method. The mixing ratio of Li 2 S and P 2 S 5 is usually 50:50 to 80:20 in molar ratio, preferably 60:40 to 75:25.

양극층(5)은 분말 형태의 양극 활물질을 포함한다. 양극 활물질의 평균 입경은 예를 들면 2μm ~ 10μm의 범위일 수 있다. 양극층(5) 중 양극 활물질의 함량은 예를 들어 65중량% ~ 95중량%의 범위 내일 수 있다. 양극층(5)은 고체전해질층(7)과 화학 반응을 일으키지 않는 결착제나 분말 형태의 고체 전해질 재료, 도전성 재료 등을 추가로 포함 할 수 있다. 리튬 이온을 가역적으로 흡장 및 방출 할 수 있는 물질이면 양극 활물질로 사용할 수 있다. 예를 들어, 양극 활물질로 리튬 코발트 산화물(LCO), 리튬 니켈 산화물, 리튬 니켈 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(NCA), 리튬 니켈 코발트 망간 산화물(NCM), 리튬 망간 산화물, 리튬 철 인산화물, 황화 니켈, 황화 구리, 황, 산화철, 산화 바나듐 등을 예시할 수 있다. 이러한 양극 활물질은 단독으로 이용될 수 있으며, 2 종 이상이 함께 사용될 수 있다.The positive electrode layer 5 includes a positive electrode active material in powder form. The average particle diameter of the positive active material may be, for example, in the range of 2 μm to 10 μm. The content of the positive electrode active material in the positive electrode layer 5 may be, for example, in the range of 65% by weight to 95% by weight. The positive electrode layer 5 may further include a binder that does not cause a chemical reaction with the solid electrolyte layer 7 , a solid electrolyte material in powder form, a conductive material, and the like. Any material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions can be used as a positive electrode active material. For example, lithium cobalt oxide (LCO), lithium nickel oxide, lithium nickel cobalt oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide (NCA), lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM), lithium manganese oxide, lithium iron phosphate, Nickel sulfide, copper sulfide, sulfur, iron oxide, vanadium oxide, etc. can be illustrated. Such a positive active material may be used alone, or two or more types may be used together.

예를 들어, 상기 양극 활물질은 코발트, 망간, 니켈, 및 이들의 조합에서 선택되는 금속과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는, LiaA1-bBbD2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 및 0 ≤ b ≤ 0.5이다); LiaE1-bBbO2-cDc(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiE2-bBbO4-cDc(상기 식에서, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiaNi1-b-cCobBcDα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1-b-cCobBcO2-αFα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1-b-cCobBcO2-αF2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1-b-cMnbBcDα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1-b-cMnbBcO2-αFα(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1-b-cMnbBcO2-αF2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNibEcGdO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1이다.); LiaNibCocMndGeO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1이다.); LiaNiGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaCoGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMnGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMn2GbO4(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); QO2; QS2; LiQS2; V2O5; LiV2O5; LiIO2; LiNiVO4; Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); Li(3-f)Fe2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); LiFePO4의 화학식 중 어느 하나로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.For example, the positive active material may be one or more of a composite oxide of lithium and a metal selected from cobalt, manganese, nickel, and combinations thereof, and specific examples thereof include Li a A 1-b B b D 2 (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, and 0 ≤ b ≤ 0.5); Li a E 1-b B b O 2-c D c (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE 2-b B b O 4-c D c (wherein 0 ≤ b ≤ 0.5 and 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a Ni 1-bc Co b B c D α (where 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); Li a Ni 1-bc Co b B c O 2-α F α (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α <2); Li a Ni 1-bc Co b B c O 2-α F 2 (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α <2); Li a Ni 1-bc Mn b B c D α (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); Li a Ni 1-bc Mn b B c O 2-α F α (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α <2); Li a Ni 1-bc Mn b B c O 2-α F 2 (wherein 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α <2); Li a Ni b E c G d O 2 (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1); Li a Ni b Co c Mn d GeO 2 (wherein, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤ 0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1); Li a NiG b O 2 (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); Li a CoG b O 2 (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); Li a MnG b O 2 (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); Li a Mn 2 G b O 4 (in the above formula, 0.90 ≤ a ≤ 1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); QO 2 ; QS 2 ; LiQS 2 ; V 2 O 5 ; LiV 2 O 5 ; LiIO 2 ; LiNiVO 4 ; Li (3-f) J 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ f ≤ 2); Li (3-f) Fe 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ f ≤ 2); A compound represented by any one of the chemical formulas of LiFePO 4 may be used.

상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn, 또는 이들의 조합이고; B는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 또는 이들의 조합이고; D는 O, F, S, P, 또는 이들의 조합이고; E는 Co, Mn, 또는 이들의 조합이고; F는 F, S, P, 또는 이들의 조합이고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, 또는 이들의 조합이고; Q는 Ti, Mo, Mn, 또는 이들의 조합이고; I는 Cr, V, Fe, Sc, Y, 또는 이들의 조합이며; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, 또는 이들의 조합이다.In the above formula, A is Ni, Co, Mn, or a combination thereof; B is Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, a rare earth element, or a combination thereof; D is O, F, S, P, or a combination thereof; E is Co, Mn, or a combination thereof; F is F, S, P, or a combination thereof; G is Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, or a combination thereof; Q is Ti, Mo, Mn, or a combination thereof; I is Cr, V, Fe, Sc, Y, or a combination thereof; J is V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, or a combination thereof.

상술한 양극 활물질 중 층상 암염형 구조를 갖는 전이금속 산화물의 리튬 염이 사용될 수 있다. 여기에서 "암염형 구조"는 결정 구조의 일종인 염화나트륨 형 구조이며, 양이온 및 음이온 각각이 형성하는 면심 입방 격자가 서로 단위 격자의 모퉁이의 1/2만이 어긋난 구조를 가리킨다. 예를 들어, Li1-x-y-zNixCoyAlzO2(NCA) 또는 Li1-x-y-zNixCoyMnzO2(NCM) (0<x<1, 0<y<1, 0<z<1, 또한 x+y+z<1)로 표시되는 3원계 전이금속 산화물의 리튬염이 양극 활물질로 사용될 수 있다.Among the above-described positive active materials, a lithium salt of a transition metal oxide having a layered rock salt structure may be used. Here, the "rock salt structure" is a sodium chloride type structure, which is a type of crystal structure, and refers to a structure in which the face-centered cubic lattice formed by each of the cations and anions is shifted by only 1/2 of the corners of the unit lattice. For example, Li 1-xyz Ni x Co y Al z O 2 (NCA) or Li 1-xyz Ni x Co y Mn z O 2 (NCM) (0<x<1, 0<y<1, 0< A lithium salt of a ternary transition metal oxide represented by z<1 and x+y+z<1) may be used as the positive electrode active material.

상기에 구체적으로 개시된 양극활물질로 사용할 수 있는 화합물 표면에 코팅층을 갖는 것도 사용할 수 있고, 또는 상기 화합물과 코팅층을 갖는 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이 코팅층은 코팅 원소의 옥사이드, 하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시카보네이트, 또는 코팅 원소의 하이드록시카보네이트의 코팅 원소 화합물을 포함할 수 있다. 이들 코팅층을 이루는 화합물은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 상기 코팅층에 포함되는 코팅 원소로는 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 코팅층 형성 공정은 상기 화합물에 이러한 원소들을 사용하여 양극 활물질의 물성에 악영향을 주지 않는 방법(예를 들어 스프레이 코팅, 침지법 등)으로 코팅할 수 있으면 어떠한 코팅 방법을 사용하여도 무방하며, 이에 대하여는 당해 분야에 종사하는 사람들에게 잘 이해될 수 있는 내용이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.A compound having a coating layer on the surface of the compound that can be used as the positive electrode active material specifically disclosed above may be used, or a mixture of the compound and the compound having a coating layer may be used. The coating layer may include a coating element compound of oxide or hydroxide of the coating element, oxyhydroxide of the coating element, oxycarbonate of the coating element, or hydroxycarbonate of the coating element. The compound constituting these coating layers may be amorphous or crystalline. As the coating element included in the coating layer, Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr, or a mixture thereof may be used. In the coating layer forming process, any coating method may be used as long as the compound can be coated by a method that does not adversely affect the physical properties of the positive electrode active material (eg, spray coating, dipping method, etc.) by using these elements in the compound. Since the content can be well understood by those engaged in the field, a detailed description thereof will be omitted.

양극층 도전성 물질로서는 예를 들어 흑연, 카본블랙, 아세틸렌블랙, 켓첸블랙, 탄소섬유, 금속분말 등을 예시할 수 있다.Examples of the anode layer conductive material include graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fiber, and metal powder.

양극층은 고체전해질을 추가적으로 포함할 수 있다. 양극층의 고체전해질은, 종래의 공지의 것을 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로, Li3N, LISICON, 리튬인산옥시나이트라이드(LIPON), Thio-LISICON(Li3.25Ge0.25P0.75S4), Li2O-Al2O3-TiO2-P2O5(LATP)등을 예시할 수 있다. 또한, 고이온전도성을 가지는 고체전해질로서 Li2S-P2S5, Li3PS4, Li7P3S11, Li6PS5Cl, Li3PO4 등을 예시할 수 있다.The positive electrode layer may additionally include a solid electrolyte. As the solid electrolyte for the positive electrode layer, a conventionally known solid electrolyte can be used without limitation. Specifically, Li 3 N, LISICON, lithium oxynitride (LIPON), Thio-LISICON (Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 ), Li 2 O-Al 2 O 3 -TiO 2 -P 2 O 5 (LATP ) can be exemplified. In addition, examples of the solid electrolyte having high ionic conductivity include Li 2 SP 2 S 5 , Li 3 PS 4 , Li 7 P 3 S 11 , Li 6 PS 5 Cl, Li 3 PO 4 , and the like.

Li3PO4의 이온 전도도는, 10-4~10-3 S/cm이다. Li7P3S11의 이온 전도도는, 10-3~10-2 S/cm이다. Li6PS5Cl의 이온 전도도는, 10-4~10-3 S/cm이다. Li3PO4의 이온 전도도는, 10-5~10-4 S/cm이다.The ionic conductivity of Li 3 PO 4 is 10 -4 to 10 -3 S/cm. The ionic conductivity of Li 7 P 3 S 11 is 10 -3 to 10 -2 S/cm. The ionic conductivity of Li 6 PS 5 Cl is 10 -4 to 10 -3 S/cm. The ionic conductivity of Li 3 PO 4 is 10 -5 to 10 -4 S/cm.

결착제로서 예를 들면, 극성 관능기를 갖지 않는 비극성 수지가 사용될 수 있다. 따라서, 양극층 결착제는 반응성 고체 전해질, 특히 황화물계 고체 전해질에 불활성이다. 양극층 결착제로는 예를 들면, SBS(스틸렌 부타디엔 블록 공중합체), SEBS(스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌 블록 공중합체), 스티렌-(스티렌 부타디엔)-스티렌 블록 공중합체 등의 스티렌계 열가소성 엘라스토머 류, SBR(스티렌 부타디엔 고무), BR(부타디엔 고무), NR(천연 고무), IR(이소프렌 고무), EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 삼원 공중합체) 및 이들의 부분 수소화물 또는 완전 수소화물 등을 예시할 수 있다. 그 외, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리사이클로올레핀, 실리콘 수지 등이 결착제로서 사용될 수 있다. 양극층(5)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 50μm ~ 350μm 정도이다.As the binder, for example, a non-polar resin having no polar functional group can be used. Therefore, the positive electrode layer binder is inert to a reactive solid electrolyte, particularly a sulfide-based solid electrolyte. Examples of the positive electrode layer binder include styrene-based thermoplastic elastomers such as SBS (styrene butadiene block copolymer), SEBS (styrene ethylene butadiene styrene block copolymer), styrene-(styrene butadiene)-styrene block copolymer, SBR ( styrene-butadiene rubber), BR (butadiene rubber), NR (natural rubber), IR (isoprene rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer) and partially or fully hydrogenated products thereof. . In addition, polystyrene, polyolefin, olefinic thermoplastic elastomer, polycycloolefin, silicone resin, etc. can be used as the binder. Although the thickness of the anode layer 5 is not specifically limited, For example, it is about 50 micrometers - 350 micrometers.

양극집전체층(3)은 전도체로 구성되어 있으며, 예를 들어 알루미늄(Al), 스테인리스 등의 금속으로 구성되어 있다. 양극집전체층(3)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10μm ~ 20μm 정도이다.The positive electrode current collector layer 3 is made of a conductor, and is made of, for example, a metal such as aluminum (Al) or stainless steel. Although the thickness of the positive electrode current collector layer 3 is not specifically limited, For example, it is about 10 micrometers - 20 micrometers.

음극집전체층(11), 음극층(9), 고체전해질층(7), 양극층(5) 및 양극집전체층(3)의 평면 면적은 도 1과 같이 서로 동일해도 되고, 양극층(5) 및 양극집전체층(3)의 평면 면적이 음극집전체층(11), 음극층(9) 및 고체전해질층(7)의 평면 면적보다 작고, 한편 양극층(5) 및 양극집전체층(3)의 평면 외형이 음극집전체층(11), 음극층(9) 및 고체전해질층(7)의 평면 외형의 안쪽에 오도록 설치되어 있을 수 있다(도 3 참조). 양극층(5) 및 양극집전체층(3)의 평면 면적이 음극집전체층(11), 음극층(9) 및 고체전해질층(7)의 평면 면적보다 작게 됨에 의하여 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)에 가압한 경우 양극층(5)의 바깥쪽으로의 돌출을 방지할 수 있기 때문에 단락이 발생하기 어렵게 할 수 있다.The planar areas of the negative electrode current collector layer 11, the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7, the positive electrode layer 5, and the positive electrode current collector layer 3 may be the same as in FIG. 1, and the positive electrode layer ( 5) and the planar area of the positive electrode current collector layer 3 are smaller than those of the negative electrode current collector layer 11, the negative electrode layer 9 and the solid electrolyte layer 7, while the positive electrode layer 5 and the positive electrode current collector It may be provided so that the planar outer shape of the layer 3 is inside the planar outer shape of the negative electrode current collector layer 11 , the negative electrode layer 9 and the solid electrolyte layer 7 (refer to FIG. 3 ). The negative electrode layer 9; When pressure is applied to the solid electrolyte layer 7 and the anode layer 5 , the outward protrusion of the anode layer 5 can be prevented, thereby making it difficult to cause a short circuit.

일 실시 형태의 고체 전지(1)에서 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)의 전체(total) 부피를 Vp라 하고, 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7) 전체를 980MPa의 정수압(hydrostatic pressure)으로 가압한 때의 부피를 V980라고 하는 경우 {(Vp-V980) / Vp × 100} - 3%가 성립될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 {(Vp-V980) / Vp × 100}를 "V980을 기준으로 한 공극율(porosity)"라고 칭하며, 물질 중 실제 공극이 차지하는 비중을 나타내는 일반적인 공극 비율(이하 "진정한 공극율"이라 칭한다)과 구별 할 수 있다.Let V p be the total volume of the negative electrode layer 9 , the positive electrode layer 5 , and the solid electrolyte layer 7 in the solid battery 1 of the embodiment, and the negative electrode layer 9 and the positive electrode layer 5 ) and the volume when the entire solid electrolyte layer 7 is pressurized with a hydrostatic pressure of 980 MPa is V 980 , {(V p -V 980 ) / V p × 100} - 3% can be established have. In addition, in the present specification, {(V p -V 980 ) / V p × 100} is referred to as “porosity based on V 980 ”, and a general porosity ratio (hereinafter “ true porosity").

기존의 리튬 이온 전지를 제조하기 위한 일반적인 방법을 사용하여 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)을 형성했을 경우, 일반적으로 {(Vp-V980) / Vp × 100}는 3%보다 커진다. 이에 비해, 일 실시 형태의 고체 전지(1)에서는 {(Vp-V980) / Vp × 100} ≤ 3%가 되도록 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)이 압밀화되어 있기 때문에, 음극 활물질과 고체전해질의 접촉 및 양극 활물질과 고체전해질의 접촉을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 작동 시에 외압을 부여하지 않아도 음극층(9) 및 고체전해질층(7) 사이의 전기 저항 및 양극층(5)과 고체전해질층(7) 사이의 전기 저항을 각각 작게 유지할 수 있다. 결과적으로, 일 실시 형태의 고체 전지(1)는 우수한 전지 특성을 발휘하는 것이 가능해질 수 있다.When the negative electrode layer 9, the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 are formed using a general method for manufacturing a conventional lithium ion battery, generally {(V p -V 980 ) / V p x 100} becomes greater than 3%. In contrast, in the solid battery 1 of the embodiment, the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7 and the positive electrode layer 5 so that {(V p -V 980 ) / V p × 100} ≤ 3% Since this is consolidated, the contact between the negative electrode active material and the solid electrolyte and the contact between the positive electrode active material and the solid electrolyte can be sufficiently ensured. Accordingly, it is possible to keep the electrical resistance between the negative electrode layer 9 and the solid electrolyte layer 7 and the electrical resistance between the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 small, respectively, even when no external pressure is applied during operation. As a result, the solid battery 1 of one embodiment can become possible to exhibit excellent battery characteristics.

또한, 일 실시 형태의 고체 전지(1)에 외압을 부여하기 위한 구조체를 필요로 하지 않기 때문에, 제품 코스트의 감소를 도모할 수도 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 또한, 일 실시 형태의 고체 전지(1)는 전고체형 전지이기 때문에, 가연성 유기 전해액을 사용하는 전지에 비해 화재 등의 위험성이 극히 낮아질 수 있다.In addition, since a structure for applying an external pressure to the solid battery 1 of the embodiment is not required, a reduction in product cost can be achieved. In addition, high energy density can be obtained. In addition, since the solid-state battery 1 of the embodiment is an all-solid-state battery, the risk of fire or the like can be extremely low compared to a battery using a combustible organic electrolyte.

여기서, 코팅 등에 의해 형성된 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7) 전체를 980MPa 이상의 정수압으로 가압함으로써 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)을 압밀화한 경우에 고체 전지(1)의 제조 후에 다시 980MPa의 정수압을 인가해도 부피가 감소하지 않기 때문에, {(Vp-V980) / Vp × 100} = 0 %가 된다.Here, the negative electrode layer 9, the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 are pressurized at a hydrostatic pressure of 980 MPa or more by pressing the entire negative electrode layer 9, the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 formed by coating or the like. Since the volume does not decrease even if a hydrostatic pressure of 980 MPa is applied again after the production of the solid battery 1 in the case of consolidation, {(V p -V 980 ) / V p × 100} = 0%.

또한, 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)의 공극률을 적절한 범위로 함에 의하여 전지 특성을 향상시킬 수 있다는 것은, 고체전해질층(7)의 구성 재료가 달라지는 경우에도 동일할 수 있다.In addition, the fact that battery characteristics can be improved by setting the porosity of the negative electrode layer 9, the positive electrode layer 5, and the solid electrolyte layer 7 within an appropriate range means that even when the constituent materials of the solid electrolyte layer 7 are different. may be the same.

이것은 고체 입자 간의 접촉이 고체 전지의 특성을 좌우하는 요인이라는 것은 고체 전해질의 구성 재료에 관계없이 공통이기 때문이다. 따라서, 고체 전해질이 황화물계 이외(예를 들어, 산화물계와 인산계 등)에서도 {(Vp-V980) / Vp × 100} ≤ 3%가 성립한다면, 일 실시 형태의 고체 전지(1)과 같은 우수한 전지 특성을 발휘하는 것이 가능할 수 있다.This is because the fact that the contact between solid particles is a factor influencing the characteristics of a solid battery is common regardless of the constituent materials of the solid electrolyte. Therefore, if {(V p -V 980 ) / V p × 100} ≤ 3% holds even in the solid electrolyte other than the sulfide type (eg, oxide type and phosphoric acid type), the solid electrolyte according to the embodiment (1 ), it may be possible to exhibit excellent battery properties such as

또한, 도 1에는 모노폴라형 고체 전지(1)을 나타내고 있지만, 고체 전지(1)가 바이폴라형일 수 있다. 또한, 도 1의 모노폴라형 전지 구조는 여러 번 적층되어 있을 수 있다.In addition, although the monopolar type solid-state battery 1 is shown in FIG. 1, the solid-state battery 1 may be a bipolar type. In addition, the monopolar battery structure of FIG. 1 may be stacked several times.

또한, 고체 전지(1)는 반드시 전고체 리튬 이온 이차 전지일 필요는 없고, 전 고체형 알칼리 이온 이차 전지(예를 들어 전고체형 나트륨 이온 이차 전지)일 수 있다.In addition, the solid battery 1 does not necessarily need to be an all-solid-state lithium ion secondary battery, but may be an all-solid-type alkali ion secondary battery (for example, an all-solid-type sodium ion secondary battery).

또한, 일 실시 형태의 고체 전지(1)는 금속박이나 플라스틱 필름 등에 의해 진공 라미네이트 포장된 상태일 수 있다. 이 경우에도, 일 실시 형태의 고체 전지(1)는 외부 압력을 받지 않아도 우수한 전지 특성을 발휘할 수 있다. 일 실시 형태의 고체 전지(1)에서 대기 중에서 외부에서 음극층(9), 양극층(5) 및 고체전해질층(7)에 인가되는 압력은 대기압 이하가 될 수 있다.In addition, the solid battery 1 according to the embodiment may be in a vacuum laminate-packed state with a metal foil or a plastic film. Also in this case, the solid battery 1 of the embodiment can exhibit excellent battery characteristics even without receiving external pressure. In the solid battery 1 of the embodiment, the pressure applied to the negative electrode layer 9 , the positive electrode layer 5 , and the solid electrolyte layer 7 from the outside in the atmosphere may be equal to or less than atmospheric pressure.

- 고체 전지의 제조 방법 -- Manufacturing method of solid-state battery -

고체 전지(1)의 제조 방법의 일례로 코팅을 이용하는 방법이 있다. 먼저 적절한 용매에 분말 양극 활물질, 고체전해질, 도전 조제, 결착제 등을 첨가하여 혼합하고 양극층(5)용 도공액을 제작한다. 이어서, 양극집전체층(3)의 일면에 해당 도공액을 도포하고 건조시킨다. 상기 공정에서 황화물계 고체전해질과의 반응성이 낮은 비극성 용매가 사용된다. 예를 들어, 자일렌, 톨루엔, 에틸 벤젠 등의 방향족 탄화수소류, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소류 등을 용매로 사용할 수 있다.As an example of a method for manufacturing the solid battery 1, there is a method using a coating. First, a powdered positive electrode active material, a solid electrolyte, a conductive aid, a binder, etc. are added and mixed in an appropriate solvent to prepare a coating solution for the positive electrode layer 5 . Then, the coating solution is applied to one surface of the positive electrode current collector layer 3 and dried. In the above process, a non-polar solvent having low reactivity with a sulfide-based solid electrolyte is used. For example, aromatic hydrocarbons such as xylene, toluene, and ethylbenzene, and aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane can be used as the solvent.

한편, 상기 용매에 분말 음극 활물질, 고체전해질, 도전 조제, 결착제를 첨가하여 혼합하고 음극층(9)용 도공액을 제작한다. 이어서, 음극집전체층(11)의 일면에 해당 도공액을 도포하고 건조시킨다.Meanwhile, a powdered negative electrode active material, a solid electrolyte, a conductive aid, and a binder are added to the solvent and mixed to prepare a coating solution for the negative electrode layer 9 . Then, the coating solution is applied to one surface of the negative electrode current collector layer 11 and dried.

다음에, 황화물계의 분말 고체전해질과 결착제를 용매에 첨가하여 혼합한 전해질층의 도공액을 제작한다. 이어서, 음극집전체층(11)의 일면 중에서 음극층 재료를 도포한 면에 해당 도공액을 도포하고 건조시킨다.Next, a coating solution for an electrolyte layer in which a sulfide-based solid electrolyte and a binder are added to a solvent and mixed is prepared. Next, the coating solution is applied to one surface of the negative electrode current collector layer 11 on which the negative electrode layer material is applied and dried.

이러한 양극집전체층(3) 및 음극집전체층(11)을 각각 적당한 크기로 잘라 낸다. 이어서, 음극집전체층(11)의 일면 중에서 전해질 재료가 도포된 면과 양극집전체층(3)의 일면 중에서 양극층 재료가 도포된 면이 접합하도록 음극집전체층(11)과 양극집전체층(3)을 중첩시킨 후, 다음과 같이 압밀화 공정을 실시한다. 여기서, 음극집전체층(11)과 양극집전체층(3)을 중첩한 것을 "전지용 적층체"라고 칭한다.Each of the positive electrode current collector layer 3 and the negative electrode current collector layer 11 is cut to an appropriate size. Next, the negative electrode current collector layer 11 and the positive electrode current collector so that the surface on which the electrolyte material is applied among one surface of the negative electrode current collector layer 11 and the surface on which the positive electrode layer material is applied among the one surface of the positive electrode current collector layer 3 are bonded After overlapping the layers (3), the consolidation process is performed as follows. Here, the overlapping of the negative electrode current collector layer 11 and the positive electrode current collector layer 3 is referred to as a “stacked body for batteries”.

도 2는 정수압을 이용하여 전지 재료의 압밀화(consolidation)를 실시 공정을 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 강성판(rigid plate)으로 이루어진 지지대(13) 상에 전지용 적층체를 배치한 후 금속박 등으로 이루어지는 외장체(14)에 의해 전지용 적층체(24)를 실링한다.2 is a cross-sectional view showing a process of consolidation of a battery material using hydrostatic pressure. As shown, the battery stack 24 is sealed by an exterior body 14 made of metal foil or the like after the battery stack is disposed on the support 13 made of a rigid plate.

이어서, 전지용 적층체(24) 및 지지대(13)를 수지 필름 등으로 이루어진 보호 체(15)에 의해 밀봉하고, 고압 용기(미도시) 내에 채운 가압 매체(17)내에 가라앉힌다. 이 상태에서 용기 내의 가압 매체(17)에 상방으로부터 압력(19)을 가하여 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)을 압밀화한다. 이 방법에 의하면, 측방 및 상방으로부터 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)에 원하는 값의 정수압(21)을 인가할 수 있다.Next, the battery stack 24 and the support 13 are sealed with a protective body 15 made of a resin film or the like, and are immersed in a pressurized medium 17 filled in a high-pressure container (not shown). In this state, the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7 and the positive electrode layer 5 are consolidated by applying the pressure 19 from above to the pressurized medium 17 in the container. According to this method, the hydrostatic pressure 21 of a desired value can be applied to the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7, and the positive electrode layer 5 from the side and top.

이 공정은 음극층(9)과 고체전해질층(7)과의 접합 및 양극층(5)과 고체전해질층(7)과의 접합이 충분히 확보되기 때문에 전지의 전기 저항을 저감할 수 있다. 또한 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)의 밀도를 증가시킬 수 있기 때문에 고체 전지(1)의 전류 밀도 향상을 도모할 수 있다.In this step, since the bonding between the negative electrode layer 9 and the solid electrolyte layer 7 and the bonding between the positive electrode layer 5 and the solid electrolyte layer 7 are sufficiently secured, the electrical resistance of the battery can be reduced. In addition, since the densities of the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7 and the positive electrode layer 5 can be increased, the current density of the solid battery 1 can be improved.

압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 특별히 한정되지 않지만, 450MPa 이상이면 음극층(9), 고체전해질층(7) 및 양극층(5)의 V980를 기준으로 한 공극률을 3% 이하로 할 수 있다. 이 방법으로 우수한 사이클 유지율 및 초기 방전 용량을 나타내는 고체 전지(1)를 제작할 수 있다. 예를 들어, 압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 500MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 550MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 600MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 650MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 압밀화 공정에서 전지용 적층체(24)에 측방 및 상방으로부터 인가하는 정수압의 값은 700MPa 이상일 수 있다.The value of the hydrostatic pressure applied to the battery stack 24 from the side and from above in the consolidation step is not particularly limited, but if it is 450 MPa or more, the V 980 of the negative electrode layer 9, the solid electrolyte layer 7 and the positive electrode layer 5 The porosity based on can be made 3% or less. In this way, it is possible to produce a solid battery 1 exhibiting excellent cycle retention and initial discharge capacity. For example, in the consolidation process, the hydrostatic pressure applied from the side and the top to the battery stack 24 may be 500 MPa or more. For example, in the consolidation process, the value of the hydrostatic pressure applied from the side and the top to the battery stack 24 may be 550 MPa or more. For example, in the consolidation process, the value of the hydrostatic pressure applied to the battery stack 24 from the sides and from above may be 600 MPa or more. For example, the value of the hydrostatic pressure applied from the side and the top to the battery stack 24 in the consolidation process may be 650 MPa or more. For example, the value of the hydrostatic pressure applied from the side and the top to the battery stack 24 in the consolidation process may be 700 MPa or more.

또한, 전지 적층체에 인가하는 정수압을 지나치게 높여도 진정한 공극률을 0에 가깝게 하기 어려우며 정수압을 인가하는 설비가 대규모로 되어 버린다. 따라서 전지 적층체에 인가하는 정수압이 980MPa 이하일 수 있다.In addition, even if the hydrostatic pressure applied to the battery stack is too high, it is difficult to bring the true porosity close to zero, and the facility for applying the hydrostatic pressure becomes large. Therefore, the hydrostatic pressure applied to the battery stack may be 980 MPa or less.

일 공정에서 음극집전체층(11)의 아래에 지지대(13)를 설치한 상태에서 정수압을 인가하고 있기 때문에 지지대(13)를 설치하지 않는 경우나, 음극 집전체 층(11)의 아래에 탄성체를 설치하는 경우에 비해 제작된 고체 전지(1)의 변형을 크게 줄일 수 있다. 또한, 압밀화 공정에서 적층체(24) 중 지지대(13)에 접하는 부분과 지지대(13)에 접하지 않는 부분에 서로 다른 정수압을 인가할 수 있다.In a case where the support 13 is not installed because hydrostatic pressure is applied in a state where the support 13 is installed under the anode current collector layer 11 in one process, or an elastic body under the anode current collector layer 11 It is possible to significantly reduce the deformation of the manufactured solid battery 1 compared to the case of installing the. Also, in the consolidation process, different hydrostatic pressures may be applied to a portion of the laminate 24 in contact with the support 13 and a portion not in contact with the support 13 .

일 공정에서 사용되는 지지대(13)는 충분한 강성을 얻을 수 있는 두께를 가지고 있을 수 있고, 예를 들어 3mm ~ 5mm 정도의 두께를 가질 수 있다. 지지대(13)는 예를 들어 금속으로 구성되어 있을 수 있고, 예를 들어 알루미늄으로 구성되어 있을 수 있다.The support 13 used in one process may have a thickness to obtain sufficient rigidity, for example, may have a thickness of about 3 mm to 5 mm. The support 13 may be made of, for example, metal, for example, made of aluminum.

상기 공정 후, 가압 매체 내에서 고체 전지(1)을 제거하고 보호체(15)를 제거하고 지지대(13)를 고체 전지(1)에서 분리하여 일 실시 형태의 고체 전지(1)를 제작할 수 있다.After the above process, the solid battery 1 in the pressurized medium is removed, the protective body 15 is removed, and the support 13 is separated from the solid battery 1 to manufacture the solid battery 1 of one embodiment. .

또한, 일 실시 형태에서는 적층체(24)에 정수압을 인가하는 경우에 대해 설명했지만, 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤 프레스 및 양면 프레스 등의 축 프레스 가공에 의해 적층체(24)의 압밀화를 실시할 수 있다. 축 프레스 가공을 할 경우 양극층(5) 및 양극집전체(3)의 평면 면적을 고체전해질층(7), 음극층(9) 및 음극 집 전체 층(11)의 평면 면적보다 작게 하고 양극층(5) 및 양극집전체(3)의 평면 외형이 고체전해질층(7), 음극층(9) 및 음극집전체층(11)의 평면 외형의 안쪽에 들어가도록 양극층(5) 및 정극집전체(3)을 배치할 수 있다.In addition, although the case where hydrostatic pressure is applied to the laminated body 24 was demonstrated in one Embodiment, as shown in FIG. 3, the compaction of the laminated body 24 by axial press working, such as a roll press and a double-sided press, was demonstrated. can be carried out. In the case of axial press working, the planar area of the positive electrode layer 5 and the positive electrode current collector 3 is made smaller than that of the solid electrolyte layer 7, the negative electrode layer 9, and the negative electrode current collector layer 11, and the positive electrode layer (5) and the positive electrode collector 3 so that the planar outlines of the solid electrolyte layer 7, the negative electrode layer 9 and the negative electrode collector layer 11 fit inside the planar outlines of the positive electrode layer 5 and the positive electrode collector All (3) can be placed.

예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 450MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 500MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 550MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 600MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 650MPa 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 700MPa 이상일 수 있다.For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 450 MPa or more. For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 500 MPa or more. For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 550 MPa or more. For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 600 MPa or more. For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 650 MPa or more. For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 700 MPa or more.

예를 들어, 상기 프레스에 의하여 적층체(24)에 인가되는 압력은 980MPa 이하일 수 있다.For example, the pressure applied to the laminate 24 by the press may be 980 MPa or less.

이 방법에 의하면, 프레스(25)에 적층체(24)가 협지되어 양극층(5)이 바깥쪽으로 향해 퍼진 경우에도 양극층(5)이 음극층(9) 및 음극집전체층(11)에 접촉하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to this method, even when the laminate 24 is sandwiched by the press 25 and the positive electrode layer 5 is spread outward, the positive electrode layer 5 is attached to the negative electrode layer 9 and the negative electrode current collector layer 11 . contact can be effectively prevented.

또한, 이상에서 설명한 고체 전지(1)의 구성 및 제작 방법은 실시 형태의 일례로서, 구성 부재 및 제작 절차 등을 적절히 변경하여도 좋다.In addition, the structure and manufacturing method of the solid battery 1 demonstrated above are an example of embodiment, and you may change a structural member, a manufacturing procedure, etc. suitably.

<실시예><Example>

다음으로, 일 구현예에 따른 고체 전지(1)의 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 다음의 각 실시예 및 비교예에서의 작업은 모두 이슬점 온도 - 55℃ 이하의 드라이 룸 내에서 열렸다.Next, an embodiment of the solid-state battery 1 according to an embodiment will be described. In addition, the operations in each of the following examples and comparative examples were all held in a dry room at a dew point temperature - 55°C or lower.

[실시예 1][Example 1]

- 양극층의 형성 -- Formation of anode layer -

분말 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(양극 활물질)과 분말 Li2S-P2S5(황화물계 고체전해질)과 기상 성장 탄소 섬유 분말(도전 조제)을 중량비 60:35:5에서 칭량하고, 이어서, 이들의 혼합 분말에 결착제인 부타디엔 고무를 용해시킨 크실렌 용액을 혼합 분말의 총 중량에 대해 결착제가 2중량%가 되도록 첨가하고 자전 공전 믹서를 이용하여 혼합하여 양극층의 도공액을 제조하였다.Powdered LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (positive electrode active material), powdered Li 2 SP 2 S 5 (sulfide-based solid electrolyte) and vapor-grown carbon fiber powder (conductive auxiliary) were mixed in a weight ratio of 60:35:5 was weighed, and then, a xylene solution in which butadiene rubber, a binder, was dissolved in these mixed powders was added so that the binder was 2 wt% based on the total weight of the mixed powder, and mixed using a rotating and revolving mixer to apply the coating solution for the positive electrode layer was prepared.

이어서, 탁상 스크린 인쇄기를 이용하여 두께 12μm의 알루미늄 호일(정극집전체) 위에 상기 도공액을 도포하였다. 그 후, 도공액이 도포된 알루미늄 호일을 핫 플레이트를 사용하여 40℃, 10분간의 조건으로 건조시킨 후, 40℃에서 12 시간 진공 건조시켰다. 따라서, 알루미늄 호일 상에 양극층을 형성하였다. 양극층의 두께는 300μm 이었다.Then, the coating solution was applied on an aluminum foil (positive electrode current collector) having a thickness of 12 μm using a desktop screen printing machine. Thereafter, the aluminum foil coated with the coating solution was dried at 40° C. for 10 minutes using a hot plate, and then vacuum dried at 40° C. for 12 hours. Therefore, an anode layer was formed on the aluminum foil. The thickness of the anode layer was 300 μm.

- 음극층의 형성 -- Formation of cathode layer -

다음에, 흑연 분말(음극 활물질)과 Li2S-P2S5(황화물계 고체 전해질)과 기상 성장 탄소 섬유 분말(도전 조제)를 중량비 60:35:5의 비율로 칭량하고, 이어서 이들의 혼합 분말에 결착제인 부타디엔 고무를 용해시킨 크실렌 용액을 혼합 분말의 총 중량에 대하여 결착제 3중량%가 되도록 첨가하고 자전 공전 믹서를 이용하여 혼합하여 음극층의 도공액을 제조하였다. 이어서, 두께 10μm의 동박(음극집전체)에 탁상 스크린 인쇄기를 이용하여 음극층의 도공액을 도포 하였다.Next, graphite powder (negative electrode active material), Li 2 SP 2 S 5 (sulfide-based solid electrolyte) and vapor-grown carbon fiber powder (conductive auxiliary) were weighed in a weight ratio of 60:35:5, and then the mixed powder A xylene solution in which butadiene rubber as a binder was dissolved was added to 3 wt% of the binder based on the total weight of the mixed powder, and mixed using a rotating and revolving mixer to prepare a coating solution for the negative electrode layer. Next, the negative electrode layer coating solution was applied to a 10 μm-thick copper foil (negative electrode current collector) using a desktop screen printing machine.

도공액이 도포된 동박을 핫 플레이트를 사용하여 40℃, 10분간의 조건으로 건조시킨 후 40℃에서 12시간 진공 건조시켰다. 이것에 의하여 동박에 음극층을 형성하였다. 이어서, 롤 갭이 50μm인 롤 프레스를 이용하여 음극층이 형성된 동박(즉, 음극 구조체)을 압연하였다. 음극층과 동박의 총 두께는 120μm 정도였다.The copper foil coated with the coating solution was dried at 40°C for 10 minutes using a hot plate and then vacuum dried at 40°C for 12 hours. Thereby, the negative electrode layer was formed in the copper foil. Next, using a roll press having a roll gap of 50 µm, the copper foil with the negative electrode layer (that is, the negative electrode structure) was rolled. The total thickness of the cathode layer and the copper foil was about 120 μm.

- 전해질층의 형성 -- Formation of electrolyte layer -

분말 Li2S-P2S5(황화물계 고체전해질)에 결착제를 용해시킨 자일렌 용액을 가해 자전 공전 믹서를 이용하여 혼합하였다. 이에 의해, 전해질층의 코팅 용액을 제조하였다.A xylene solution in which a binder was dissolved was added to powder Li 2 SP 2 S 5 (sulfide-based solid electrolyte) and mixed using a rotational revolution mixer. Thereby, a coating solution of the electrolyte layer was prepared.

이어서, 탁상 스크린 인쇄기를 이용하여 음극 구조체 상에 전해질층의 도공액을 도포하였다. 그 후, 음극 구조체를 핫 플레이트를 사용하여 40℃, 10 분간의 조건으로 건조시킨 후 40℃에서 12시간 진공 건조시켰다. 이에 의하여, 음극 구조체 상에 고체전해질층을 형성하였다. 건조 후 고체전해질층의 두께는 70μm이었다.Then, the coating solution of the electrolyte layer was applied on the negative electrode structure using a desktop screen printing machine. Thereafter, the negative electrode structure was dried at 40° C. for 10 minutes using a hot plate, and then vacuum dried at 40° C. for 12 hours. Thus, a solid electrolyte layer was formed on the anode structure. After drying, the thickness of the solid electrolyte layer was 70 μm.

- 고체 전지의 제작 -- Fabrication of solid-state batteries -

음극 구조체 고체전해질층이 형성된 시트 형상의 음극 구조체와 양극층이 형성된 시트 형상의 양극 집전체 층을 각각 톰슨 칼날로 구멍을 뚫은(punching) 후, 음극 구조체와 정극 집전체 층을 고체전해질층 및 양극층이 접하도록 적층하였다. 이 상태에서 적층체의 진공 라미네이트 팩(vacuum laminate pack)을 실시하였다. 여기서, 음극 구조체 고체전해질층이 양극층보다 상하 좌우가 각각 0.7mm 커지도록 하였다.Negative electrode structure After punching a hole in the sheet-shaped negative electrode structure with the solid electrolyte layer and the sheet-shaped positive current collector layer with the positive electrode layer formed thereon with a Thompson blade, respectively, the negative electrode structure and the positive electrode current collector layer were combined with the solid electrolyte layer and the positive electrode The layers were stacked in contact with each other. In this state, a vacuum laminate pack of the laminate was performed. Here, the solid electrolyte layer of the anode structure was made to be 0.7 mm larger in the upper, lower, left and right sides, respectively, than the anode layer.

다음에, 적층체를 3mm 두께의 알루미늄 판(지지대) 위에 올려 놓고 지지대를 포함한 적층체의 진공 라미네이트 팩을 실시하였다. 이 적층체를 도 2와 같이 가압 매체 중에 가라앉혀 455MPa에서 정수압 처리(압밀화 공정)을 실시하였다. 이것에 의하여, 고체 전지(1) 단일 셀(단일 전지)을 제작하였다.Next, the laminate was placed on an aluminum plate (support) having a thickness of 3 mm, and a vacuum lamination pack of the laminate including the support was performed. This laminate was immersed in a pressurized medium as shown in Fig. 2, and hydrostatic pressure treatment (consolidation step) was performed at 455 MPa. Thereby, the solid battery 1 single cell (single cell) was produced.

[실시예 2-5][Example 2-5]

압밀화 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2-5에 따른 고체 전지를 제작하였다. 압밀화 공정에서 정수압을 490MPa로 한 예를 실시예 2로 정수압을 525MPa로 한 예를 실시예 3으로 정수압을 675MPa로 한 예를 실시예 4로 정수압을 980MPa로 한 예를 실시예 5로 하였다.A solid battery according to Examples 2-5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the consolidation process. The example in which the hydrostatic pressure was set to 490 MPa in the consolidation process was set to Example 2, the example in which the hydrostatic pressure was set to 525 MPa, the example in which the hydrostatic pressure was set to 525 MPa, the example in which the hydrostatic pressure was set to 675 MPa, and the example in which the hydrostatic pressure was set to 980 MPa was set to Example 5.

[비교예 1-6][Comparative Example 1-6]

압밀화 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 ~ 6에 따른 고체 전지를 제작하였다. 압밀화 공정을 하지 않은 예를 비교예 1로 하였다. 또한, 정수압을 75MPa로 한 예를 비교예 2로, 정수압을 150MPa로 한 예를 비교예 3으로, 정수압을 225MPa로 한 예를 비교예 4로, 정수압을 375MPa로 한 예 비교예 5로 하였다.Solid batteries according to Comparative Examples 1 to 6 were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the consolidation process. An example in which the compaction process was not performed was designated as Comparative Example 1. In addition, the example in which the hydrostatic pressure was 75 MPa was Comparative Example 2, the example in which the hydrostatic pressure was 150 MPa was Comparative Example 3, the example in which the hydrostatic pressure was 225 MPa was Comparative Example 4, and the example in which the hydrostatic pressure was 375 MPa was Comparative Example 5.

- V980을 기준으로 한 공극율의 측정 -- Measurement of porosity based on V 980 -

우선, 고체 전지 중 음극층, 고체전해질층, 양극층의 체적의 합계 Vp를 φ13mm의 크기로 이러한 층에 구멍을 뚫어(punching) 막 두께와 무게를 각각 막 두께 측정계와 저울을 이용하여 측정하여 계산하였다.First, the total volume Vp of the negative electrode layer, the solid electrolyte layer, and the positive electrode layer of the solid battery is punched into these layers with a size of φ13 mm, and the film thickness and weight are measured using a film thickness meter and a scale, respectively. did.

이어서, 음극집전체층, 음극층, 고체전해질층, 양극층 및 정극집전체층에 의해 구성된 적층체를 음극집전체층을 아래로 하여 두께 3mm의 알루미늄 판(지지대) 위에 올렸다. 이 적층체를 알루미늄판마다 진공 라미네이트 팩 상태로 도 2와 같이 가압 매체 내에 가라앉혔다. 다음에, 상방에서 가압 매체 내에 압력을 가함에 의하여 980MPa의 정수압을 적층체에 인가하였다. 그 후, 진공 라미네이트 팩에서 적층체를 꺼내 음극층, 고체전해질층, 양극층의 체적의 합계(V980)를 φ13mm의 크기로 이러한 층에 구멍을 뚫어 막 두께와 무게를 각각 막 두께 측정계와 저울을 이용하여 측정하여 계산하였다.Then, a laminate composed of the negative electrode current collector layer, the negative electrode layer, the solid electrolyte layer, the positive electrode layer and the positive electrode current collector layer was placed on an aluminum plate (support) having a thickness of 3 mm with the negative electrode current collector layer facing down. This laminate was immersed in a pressurized medium as shown in FIG. 2 in a vacuum laminate pack state for each aluminum plate. Next, a hydrostatic pressure of 980 MPa was applied to the laminate by applying a pressure in the pressurized medium from above. After that, take out the laminate from the vacuum laminate pack and measure the total volume (V 980 ) of the negative electrode layer, the solid electrolyte layer, and the positive electrode layer with a size of φ13 mm in these layers and measure the film thickness and weight with a film thickness meter and a scale, respectively. was measured and calculated using

이상에서 얻어진 측정 값에서 {(Vp-V980) / Vp × 100}의 값을 산출함에 의하여, V980을 기준으로 한 공극률을 얻었다.By calculating the value of {(V p -V 980 ) / V p × 100} from the measured values obtained above, the porosity based on V 980 was obtained.

- 사이클 유지율의 측정 -- Measurement of cycle retention rate -

25℃의 항온조에 고체 전지를 배치하고 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전을 실시하였다. 1번째 사이클의 방전 용량을 100%로 50번째 사이클의 방전 용량의 비율을 사이클 유지율로 계산하였다.A solid battery was placed in a constant temperature bath at 25° C., and charging and discharging were performed at a current density of 0.5 mA/cm 2 and 4V-2.5V. The discharge capacity of the first cycle was 100%, and the ratio of the discharge capacity of the 50th cycle was calculated as the cycle maintenance rate.

- 셀 저항 -- cell resistance -

25℃의 항온조에 고체 전지를 배치하고 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전을 실시하였다. 5번째 사이클의 충전 상태에서 임피던스(셀 저항)의 측정을 실시하였다.A solid battery was placed in a constant temperature bath at 25° C., and charging and discharging were performed at a current density of 0.5 mA/cm 2 and 4V-2.5V. Impedance (cell resistance) was measured in the state of charge of the fifth cycle.

- 초기 방전 용량 -- Initial discharge capacity -

25℃의 항온조에 고체 전지를 배치하고 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전을 실시하였다. 980MPa의 정수압을 이용하여 압밀화를 행한 경우(실시 예 5)의 고체 전지의 초기 방전 용량을 100%로 했을 경우의 초기 방전 용량의 비율을 계산하였다.A solid battery was placed in a constant temperature bath at 25° C., and charging and discharging were performed at a current density of 0.5 mA/cm 2 and 4V-2.5V. The ratio of the initial discharge capacity when the initial discharge capacity of the solid battery in the case of consolidation using a hydrostatic pressure of 980 MPa (Example 5) was set to 100% was calculated.

- 측정 결과 -- Measurement result -

실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 6에 따른 고체 전지에서의 측정 결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the measurement results of the solid batteries according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6.

정수압
[MPa]
hydrostatic pressure
[MPa]
공극율
[%]
porosity
[%]
사이클 유지율
[%]
cycle maintenance
[%]
셀저항
[Ω]
cell resistance
[Ω]
초기방전용량
[%]
Initial discharge capacity
[%]
비교예 1Comparative Example 1 00 32.432.4 0.00.0 00 비교예 2Comparative Example 2 7575 16.516.5 23.423.4 816816 2828 비교예 3Comparative Example 3 150150 13.213.2 40.740.7 654654 4242 비교예 4Comparative Example 4 225225 10.610.6 55.355.3 382382 5252 비교예 5Comparative Example 5 300300 7.77.7 66.866.8 243243 6464 비교예 6Comparative Example 6 375375 6.06.0 73.573.5 198198 6969 실시예 1Example 1 455455 3.03.0 95.095.0 4040 9595 실시예 2Example 2 490490 1.81.8 96.396.3 3838 9696 실시예 3Example 3 525525 1.21.2 96.896.8 3131 9898 실시예 4Example 4 675675 0.60.6 97.097.0 2929 9999 실시예 5Example 5 980980 0.00.0 98.098.0 2727 100100

또한, 초기 방전 용량과 V980을 기준으로 한 공극율(porosity)과의 관계를 도 4에 나타내고, 셀 저항과 V980을 기준으로 한 공극율과의 관계를 도 5에 나타내고, 사이클 유지율과 V980을 기준으로 한 공극율과의 관계를 도 6에 나타내었다.In addition, the relationship between the initial discharge capacity and the porosity based on V 980 is shown in FIG. 4 , the relationship between the cell resistance and the porosity based on V 980 is shown in FIG. 5 , and the cycle maintenance ratio and V 980 are shown in FIG. The relationship with the porosity as a reference is shown in FIG. 6 .

표 1에 나타낸 실시예 1 ~ 5의 결과에서 455MPa 이상의 정수압에서 압밀화를 실시한 경우에는 V980을 기준으로 한 공극율이 3% 이하가 되어 있는 것을 확인하였다.From the results of Examples 1 to 5 shown in Table 1, it was confirmed that when compaction was performed at a hydrostatic pressure of 455 MPa or more, the porosity based on V 980 was 3% or less.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, V980을 기준으로 한 공극율이 3% 이하인 경우에는 당해 공극율이 3%를 초과하는 경우에 비해 셀 저항이 현저하게 낮은 값이 되는 것을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 5 , when the porosity with respect to V980 was 3% or less, it was confirmed that the cell resistance was significantly lower than when the porosity exceeded 3%.

또한, 도 4, 6에 나타낸 바와 같이, V980을 기준으로 한 공극율이 3% 이하인 실시예 1 ~ 5에서 비교예 1 ~ 6에 비해 초기 방전 용량이 크고, 또한 50사이클 충방전을 실시한 후에도 방전 용량이 잘 유지되는 것도 확인하였다.In addition, as shown in FIGS. 4 and 6 , in Examples 1 to 5 in which the porosity with respect to V 980 is 3% or less, the initial discharge capacity is larger than Comparative Examples 1 to 6, and also discharges after 50 cycles of charging and discharging. It was also confirmed that the capacity was well maintained.

또한, 비교예 1 ~ 6에 대한 결과에서 압밀화 처리의 정수압이 작아짐에 따라 셀 저항은 커지고 초기 방전 용량은 작아지고, 사이클 유지율은 낮아지는 것을 확인하였다.In addition, from the results for Comparative Examples 1 to 6, it was confirmed that as the hydrostatic pressure of the consolidation treatment decreased, the cell resistance increased, the initial discharge capacity decreased, and the cycle maintenance rate decreased.

상기에서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 관련되는 고체 전지는, 여러 가지의 휴대 기기나 차량 등에 적용될 수 있다.As described above, the solid-state battery according to the present embodiment can be applied to various portable devices, vehicles, and the like.

이상 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 일구현예에 대해 상세하게 설명하였으나, 본 창의적 사상은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 창의적 사상이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 각종 변경예 또는 수정예를 도출할 수 있음은 자명하며, 이것들도 당연히 본 창의적 사상의 기술적 범위에 속하는 것이다.An exemplary embodiment has been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present inventive concept is not limited to these examples. It is obvious that those with ordinary knowledge in the technical field to which this creative idea belongs can derive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are of course also the technical scope of this creative idea will belong to

Claims (20)

양극집전체층;
음극 활물질을 포함하는 음극층;
양극 활물질을 포함하는 양극층; 및
상기 음극층과 양극층 사이에 상기 음극층 및 양극층과 각각 접촉하도록 배치된 황화물계 고체전해질층을 포함하며,
상기 양극층이 상기 양극집전체층과 접촉하며,
상기 양극층의 평면 면적이 상기 음극층 및 상기 고체전해질층의 평면 면적보다 작으며,
상기 양극층의 평면 외형이 상기 음극층 및 상기 고체전해질층의 평면 외형의 안쪽에 배치되며,
하기 수학식 1을 만족하는 고체 전지:
<수학식 1>
{(Vp-V980) / Vp × 100} < 1.8 %
상기 식에서,
Vp가 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체 부피이며,
V980이 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체의 980 MPa의 압력하에서의 부피이다.
positive electrode current collector layer;
a negative electrode layer including an anode active material;
a positive electrode layer comprising a positive electrode active material; and
and a sulfide-based solid electrolyte layer disposed between the cathode layer and the anode layer so as to be in contact with the cathode layer and the anode layer, respectively,
The positive electrode layer is in contact with the positive electrode current collector layer,
The planar area of the anode layer is smaller than the planar area of the cathode layer and the solid electrolyte layer,
The planar shape of the anode layer is disposed inside the planar shape of the cathode layer and the solid electrolyte layer,
A solid-state battery satisfying Equation 1 below:
<Equation 1>
{(V p -V 980 ) / V p × 100} < 1.8%
In the above formula,
V p is the total volume of the cathode layer, the anode layer and the solid electrolyte layer,
V 980 is the total volume of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer under a pressure of 980 MPa.
제1 항에 있어서, 상기 압력이 정수압(hydrostatic pressure)인 고체 전지.The solid-state cell of claim 1 , wherein the pressure is hydrostatic pressure. 제1 항에 있어서, 상기 수학식 1을 만족하는 Vp가 얻어지는 압력이 490MPa 초과인 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the pressure at which Vp satisfying Equation (1) is obtained is greater than 490 MPa. 제1 항에 있어서, 상기 음극층, 양극층 및 고체전해질층이 각각 분말로 이루어진 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer are each made of powder. 제1 항에 있어서, 상기 음극층, 양극층 및 고체전해질층이 압밀화된(consolidated) 고체 전지.The solid battery of claim 1, wherein the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer are consolidated. 제1 항에 있어서, 상기 고체전해질층이 적어도 리튬, 인 및 황을 포함하는 황화물계 고체전해질로 이루어진 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the solid electrolyte layer is made of a sulfide-based solid electrolyte containing at least lithium, phosphorus, and sulfur. 제1 항에 있어서, 상기 고체전해질이 Li2S-P2S5를 포함하는 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the solid electrolyte comprises Li 2 SP 2 S 5 . 제1 항에 있어서, 대기 중에서는 외부로부터 상기 음극층, 양극층 및 고체전해질층에 인가되는 압력이 대기압 이하인 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the pressure applied to the negative electrode layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer from the outside in the atmosphere is equal to or lower than atmospheric pressure. 제1 항에 있어서, 상기 고체 전지의 25℃, 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전 시, 1번째 사이클에서의 방전 용량에 대한 50번째 사이클에서의 방전 용량이 96% 초과인 고체 전지.According to claim 1, 25 ℃ of the solid battery, a current density of 0.5mA/cm 2 When charging and discharging between 4V-2.5V, the discharge capacity in the 50th cycle with respect to the discharge capacity in the first cycle is 96 % solid cells. 제1 항에 있어서, 상기 고체 전지의 25℃, 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전 시에, 5번째 사이클에서 충전 후의 셀 저항이 38Ω 미만인 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the cell resistance after charging in the fifth cycle is less than 38Ω when charging and discharging between 25° C., 0.5mA/cm 2 , and 4V-2.5V of the solid battery. 제1 항에 있어서, 상기 고체 전지의 25℃, 0.5mA/cm2의 전류 밀도, 4V-2.5V 사이에서 충방전 시에, {(Vp-V980)/Vp×100}=0%인 고체전지의 방전용량에 대한 {(Vp-V980) /Vp×100} <1.8%인 고체전지의 초기 방전 용량이 96% 초과인 고체 전지.The method according to claim 1, wherein at 25° C. of the solid battery, a current density of 0.5 mA/cm 2 , and charging and discharging between 4V-2.5V, {(V p -V 980 )/V p ×100}=0% A solid cell with an initial discharge capacity of more than 96% of {(V p -V 980 ) /V p ×100} <1.8% for the discharge capacity of the solid cell. 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 양극층, 음극층 및 고체전해질층이 프레스에 의하여 압밀화된 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the positive electrode layer, the negative electrode layer and the solid electrolyte layer are consolidated by pressing. 제1 항에 있어서, 상기 고체 전지가 전고체(all solid) 전지인 고체 전지.The solid cell of claim 1 , wherein the solid cell is an all solid cell. 제1 항에 있어서, 상기 고체 전지가 알칼리 이온 2차 전지인 고체 전지.The solid battery according to claim 1, wherein the solid battery is an alkali ion secondary battery. 제1 항 내지 제11 항 및 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 고체 전지 제조 방법으로서,
음극층과 양극층과 상기 음극층과 상기 양극층 사이에 형성된 고체전해질층을 갖는 적층체에 압력을 인가하여 상기 적층체를 압밀화하는 공정을 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하는 고체 전지 제조 방법:
<수학식 1>
{(Vp-Vr) / Vp × 100} < 1.8 %
상기 식에서,
Vp가 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 압밀화 후의 전체 부피이며,
V980이 음극층, 양극층 및 고체전해질층의 전체에 980 MPa의 압력을 가했을 때의 부피이다.
16. A method for manufacturing a solid battery according to any one of claims 1 to 11 and 13 to 15, comprising:
manufacturing a solid battery satisfying Equation 1 below, comprising a step of consolidating the laminate by applying pressure to a laminate having a negative electrode layer, a positive electrode layer, and a solid electrolyte layer formed between the negative electrode layer and the positive electrode layer; Way:
<Equation 1>
{(V p -V r ) / V p × 100} < 1.8%
In the above formula,
V p is the total volume after consolidation of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer,
V 980 is the volume when a pressure of 980 MPa is applied to all of the negative electrode layer, the positive electrode layer and the solid electrolyte layer.
제16 항에 있어서, 상기 압력이 정수압(hydrostatic pressure)인 고체 전지의 제조 방법.17. The method of claim 16, wherein the pressure is hydrostatic pressure. 제16 항에 있어서, 상기 적층체를 압밀화하는 공정에서는 강성판으로 이루어진 지지대에 형성한 상기 적층체에 정수압을 인가함으로써 상기 적층체 중 상기 지지대에 접하는 부분과 상기 지지대에 접하지 않는 부분에 서로 다른 정수압을 인가하는 고체 전지 제조 방법.The method according to claim 16, wherein in the step of consolidating the laminate, hydrostatic pressure is applied to the laminate formed on a support made of a rigid plate, so that a portion of the laminate in contact with the support and a portion not in contact with the support are mutually A method of manufacturing a solid battery that applies different hydrostatic pressures. 제18 항에 있어서, 상기 적층체를 압밀화하는 공정에서, 상기 적층체 중 상기 지지대에 접하지 않는 부분에 인가하는 정수압을 490MPa 초과로 하는 고체 전지의 제조 방법.The method for manufacturing a solid battery according to claim 18, wherein, in the step of consolidating the laminate, the hydrostatic pressure applied to a portion of the laminate that is not in contact with the support is set to more than 490 MPa. 제16 항에 있어서, 상기 압력이 프레스에 의하여 가해지는 고체 전지의 제조 방법.The method of claim 16, wherein the pressure is applied by a press.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180309163A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 Korea Institute Of Industrial Technology Bipolar all solid-state battery
US11264641B2 (en) 2018-01-10 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. All-solid secondary battery, multilayered all-solid secondary battery, and method of manufacturing all-solid secondary battery
JP7128624B2 (en) * 2018-01-10 2022-08-31 三星電子株式会社 All-solid secondary battery, laminated all-solid secondary battery, and method for manufacturing all-solid secondary battery
JP7133316B2 (en) * 2018-02-08 2022-09-08 日立造船株式会社 All-solid secondary battery and manufacturing method thereof
JP7293595B2 (en) * 2018-09-21 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing all-solid-state battery and all-solid-state battery
KR102184881B1 (en) * 2018-11-28 2020-12-01 서울대학교산학협력단 Electrode binder for solid electrolyte-based all solid-state lithium secondary battery, cathode in all solid-state lithium secondary battery comprising the same, and solid electrolyte-based all solid-state lithium secondary battery comprising the same
WO2021001970A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 昭和電工マテリアルズ株式会社 Electrolyte sheet and secondary battery
KR20220140420A (en) * 2021-04-09 2022-10-18 서울대학교산학협력단 Binder for solid electrolyte-based all solid-state lithium secondary battery, cathode in all solid-state lithium secondary battery comprising the same, separator in all solid-state lithium secondary battery comprising the same, solid electrolyte-based all solid-state lithium secondary battery comprising the same
WO2024048614A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 三井金属鉱業株式会社 Battery and multilayer structure for batteries

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014120199A (en) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd Solid-state battery
JP2014135272A (en) * 2012-12-10 2014-07-24 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd All-solid-state battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012164723A1 (en) * 2011-06-02 2014-07-31 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of all solid state battery
FR2981952B1 (en) * 2011-11-02 2015-01-02 Fabien Gaben PROCESS FOR MAKING THIN FILMS DENSED BY ELECTROPHORESIS
JP2014216131A (en) * 2013-04-24 2014-11-17 トヨタ自動車株式会社 All solid battery and manufacturing method therefor
JP6048396B2 (en) * 2013-12-26 2016-12-21 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of all solid state battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014135272A (en) * 2012-12-10 2014-07-24 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd All-solid-state battery
JP2014120199A (en) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd Solid-state battery

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