KR102520396B1 - Method for manufacturing positive electrode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계; 및 상기 혼합물이 배치된 집전체를 롤 프레스 방법을 통해 압연하여 양극 활물질층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 롤 프레스 방법에서 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃인 양극의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of dry mixing a cathode active material, a conductive material, and a binder to prepare a mixture; disposing the mixture on a current collector; and forming a cathode active material layer by rolling the current collector on which the mixture is disposed through a roll press method, wherein the binder is polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, and poly It relates to a method for manufacturing a cathode comprising at least one of tetrafluoroethylene and having a temperature of a roll used in the roll press method of 70° C. to 120° C.

Description

양극의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING POSITIVE ELECTRODE}Manufacturing method of anode {METHOD FOR MANUFACTURING POSITIVE ELECTRODE}

본 발명은 양극의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 상기 양극의 제조 방법은 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계; 및 상기 혼합물이 배치된 집전체를 롤 프레스 방법을 통해 압연하여 양극 활물질층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머(PVdF homopolymer), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVdF-HFP) 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 롤 프레스 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃일 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a positive electrode, and specifically, the method for manufacturing a positive electrode includes preparing a mixture by dry mixing a positive electrode active material, a conductive material, and a binder; disposing the mixture on a current collector; and forming a cathode active material layer by rolling the current collector on which the mixture is disposed through a roll press method, wherein the binder is polyvinylidene fluoride homopolymer (PVdF homopolymer), polyvinylidene fluoride-hexafluoro It includes at least one of polypropylene (PVdF-HFP) and polytetrafluoroethylene (PTFE), and the temperature of the roll used in the roll press may be 70 ° C to 120 ° C.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학 반응을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing, and as part of this, the most actively researched fields are power generation and storage using electrochemical reactions.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차 전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다. 최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도, 즉 고용량의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Currently, a secondary battery is a representative example of an electrochemical device using such electrochemical energy, and its use area is gradually expanding. Recently, as technology development and demand for portable devices such as portable computers, mobile phones, and cameras increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. A lot of research has been done on it, and it is also commercialized and widely used.

일반적으로 이차 전지는 양극, 음극, 전해질, 및 분리막으로 구성된다. 이 중, 상기 양극은 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함할 수 있다. In general, a secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator. Among these, the positive electrode may include a positive electrode active material, a conductive material, and a binder.

기존에 사용되는 양극 제조 방법은 용매를 이용한 습식 방법이다. 구체적으로, 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 용매에 투입한 뒤 혼합하여 양극 슬러리를 제조한 뒤, 집전체 상에 도포하고 건조시켜서 양극을 제조하는 것이 일반적인 습식 방법에 해당한다. A conventionally used cathode manufacturing method is a wet method using a solvent. Specifically, a typical wet method is to prepare a positive electrode slurry by adding a positive electrode active material, a conductive material, and a binder to a solvent and then mixing them to prepare a positive electrode slurry, and then coating the slurry on a current collector and drying the positive electrode slurry.

다만, 기존의 이러한 시도들은 양극의 제조 공정에 적합한 점도 등을 고려할 때, 용매 내에 투입될 수 있는 바인더, 도전재의 함량의 상한과 제조된 양극 슬러리의 고형분 함량의 상한이 존재하는 문제가 있다. However, these existing attempts have a problem in that there are upper limits on the contents of the binder and the conductive material that can be added to the solvent and the upper limit on the solid content of the prepared positive electrode slurry when considering the viscosity suitable for the manufacturing process of the positive electrode.

또한, 용매를 사용한 양극 슬러리를 통해 양극을 제조하는 경우, 용매 제거를 위해 집전체 상에 도포된 양극 슬러리를 건조시켜야 한다. 이 과정에서 양극 활물질층의 두께가 감소하며, 균일한 두께를 가지는 양극 활물질층이 제조되기 어려운 문제가 있다.In addition, when a positive electrode is manufactured using a positive electrode slurry using a solvent, the positive electrode slurry applied on the current collector must be dried to remove the solvent. In this process, the thickness of the positive electrode active material layer decreases, and it is difficult to manufacture a positive electrode active material layer having a uniform thickness.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 상기 용매를 사용하지 않고 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 상태로 혼합하여 양극 활물질층을 제조하는 방법이 고려되고 있다. 다만, 상기 방식에 의할 시, 양극 활물질층의 로딩양이 높은 경우, 전극 접착력이 현저히 낮아지는 문제가 있으므로 상기 방법의 적용이 어려운 상황이다. In order to solve these problems, a method of manufacturing a positive active material layer by mixing a positive active material, a conductive material, and a binder in a dry state without using the solvent has been considered. However, when the above method is used, when the loading amount of the positive electrode active material layer is high, there is a problem in that the adhesive strength of the electrode is significantly lowered, so it is difficult to apply the above method.

따라서, 용매를 사용하지 않는 건식 방법으로 제조된 양극이 높은 로딩양의 양극 활물질층을 포함하면서도, 충분한 전극 접착력을 가지는 것을 가능하게 하는 양극의 제조 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method for manufacturing a positive electrode that enables a positive electrode manufactured by a dry method without using a solvent to have sufficient electrode adhesive strength while including a high loading amount of the positive electrode active material layer.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 용매를 사용하지 않는 건식 방법으로 제조된 양극이 높은 로딩양의 양극 활물질층을 포함하면서도, 충분한 양극 활물질층의 접착력을 가질 수 있는 양극의 제조 방법을 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a positive electrode in which a positive electrode manufactured by a dry method without using a solvent can have sufficient adhesion of the positive electrode active material layer while including a positive electrode active material layer having a high loading amount. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계; 및 상기 혼합물이 배치된 집전체를 롤 프레스 방법을 통해 압연하여 양극 활물질층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 롤 프레스 방법에서 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃인 양극의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, dry mixing a cathode active material, a conductive material, and a binder to prepare a mixture; disposing the mixture on a current collector; and forming a cathode active material layer by rolling the current collector on which the mixture is disposed through a roll press method, wherein the binder is polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, and poly A method for producing a cathode comprising at least one of tetrafluoroethylene and having a temperature of a roll used in the roll press method is 70° C. to 120° C. is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 양극 제조 방법에 따르면, 용매를 사용하지 않은 건식 방법을 사용하면서, 양극 활물질층을 위한 건식 혼합물이 특정 바인더를 함유하며, 적절한 온도의 롤을 통해 상기 혼합물이 배치된 집전체를 압연하기 때문에, 제조된 양극 활물질층이 높은 로딩양을 가질 수 있으면서, 동시에 집전체에 대하여 충분한 접착력(양극 접착력)을 가질 수 있다.According to the positive electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, while using a dry method without using a solvent, a dry mixture for a positive electrode active material layer contains a specific binder, and the mixture is disposed through a roll at an appropriate temperature. Since the current collector is rolled, the prepared positive electrode active material layer can have a high loading amount and at the same time have sufficient adhesive strength (positive electrode adhesive strength) to the current collector.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms used in this specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "comprise", "comprise" or "having" are intended to indicate that there is an embodied feature, number, step, component, or combination thereof, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, components, or combinations thereof is not precluded.

본 명세서에서, "상에" 등의 용어는 타 구성이 일 구성 표면 위에 존재하는 상태를 의미하며, 구체적으로 일 구성의 표면과 접하는 상태 및 표면과 접하지 않더라도 그 위에 존재하는 상태를 모두 포함하는 것을 의미한다. In this specification, the term "on" means a state in which another component exists on the surface of one component, and specifically includes both a state in contact with the surface of one component and a state in which it exists on the surface even if it does not come into contact with the surface. means that

본 발명의 일 실시예에 따른 양극의 제조 방법은 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계; 및 상기 혼합물이 배치된 집전체를 롤 프레스 방법을 통해 압연하여 양극 활물질층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 롤 프레스 방법에서 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃일 수 있다. A method of manufacturing a positive electrode according to an embodiment of the present invention includes preparing a mixture by dry mixing a positive electrode active material, a conductive material, and a binder; disposing the mixture on a current collector; and forming a cathode active material layer by rolling the current collector on which the mixture is disposed through a roll press method, wherein the binder is polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, and poly It contains at least one of tetrafluoroethylene, and the temperature of the roll used in the roll press method may be 70 °C to 120 °C.

상기 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계에 있어서, 상기 건식 혼합은 용매를 동반하지 않은 상태에서 혼합하는 것을 의미한다. 다시 말해, 상기 건식 혼합은 상기 양극 활물질, 상기 도전재, 및 상기 바인더를 용매를 사용하지 않고 혼합하는 것을 의미한다. 상기 용매는 통상적으로 양극 슬러리 제조에 사용되는 용매를 의미하며, 예를 들어 물, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등일 수 있다. 상기 건식 혼합은 교반 기기를 이용하여 상온 이하에서 600rpm 내지 1800rpm으로 40분 내지 60분간 혼합하는 것으로 수행될 수도 있다.In the step of preparing a mixture by dry mixing the cathode active material, the conductive material, and the binder, the dry mixing means mixing without a solvent. In other words, the dry mixing means mixing the cathode active material, the conductive material, and the binder without using a solvent. The solvent usually refers to a solvent used in preparing a cathode slurry, and may be, for example, water, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), or the like. The dry mixing may be performed by mixing at room temperature or lower at 600 rpm to 1800 rpm for 40 to 60 minutes using a stirring device.

상기 양극 활물질은 통상적으로 사용되는 양극 활물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; LiFe3O4 등의 리튬 철 산화물; 화학식 Li1+a1Mn2-a1O4 (0≤a1≤0.33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2, Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 등을 포함하는 LiNi1-a2Ma2O2 (여기서, M은 Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 및 Ga으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤a2≤0.5를 만족한다)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-a3Ma3O2 (여기서, M은 Co, Ni, Fe, Cr, Zn 및 Ta 으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤a3≤0.1를 만족한다) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M은 Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이다.)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4 등으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 양극 활물질은 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2 및 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The cathode active material may be a commonly used cathode active material. Specifically, the cathode active material may include layered compounds such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) and lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or compounds substituted with one or more transition metals; lithium iron oxides such as LiFe 3 O 4 ; lithium manganese oxides such as Li 1+a1 Mn 2-a1 O 4 (0≤a1≤0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 ; lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7 ; LiNi 1-a2 M a2 O 2 including the formula Li[Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ] O 2 , Li[Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 ]O 2 , etc., where M is Co, Mn, Al, Cu, Fe , Mg, at least one selected from the group consisting of B and Ga, and satisfies 0.01≤a2≤0.5) Ni site type lithium nickel oxide represented by; Formula LiMn 2-a3 M a3 O 2 (wherein M is at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Fe, Cr, Zn, and Ta, and satisfies 0.01≤a3≤0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (here, M is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu and Zn.) Lithium manganese composite oxide represented by; It may be at least one selected from the group consisting of LiMn 2 O 4 in which a portion of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion. More specifically, the cathode active material may be at least one of Li[Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ]O 2 and Li[Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 ]O 2 .

상기 도전재는 양극에 도전성을 부여할 수 있다. 상기 도전재는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 전도성 고분자 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The conductive material may impart conductivity to the anode. The conductive material may be graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon-based materials such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, summer black, and carbon fiber; metal powders or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; or conductive polymers such as polyphenylene derivatives, and the like, and one of them alone or a mixture of two or more may be used.

상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 구체적으로 상기 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 바인더는 본 발명의 특정 온도를 가지는 롤을 이용한 압연 공정과 긴밀한 관계가 있다. 구체적으로, 상기 바인더를 사용하면서, 본 발명의 특정 온도를 가지는 롤을 이용한 압연 공정을 적용할 경우, 양극 활물질층의 접착력이 개선될 수 있으며, 양극 활물질층에 크랙(crack)이 발생하는 것이 억제될 수 있다. 여기서, 상기 양극 활물질층의 접착력은 상기 양극 활물질층과 상기 집전체 간의 접착력을 의미한다.The binder may include at least one of polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, and polytetrafluoroethylene, and specifically, the polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinyl It may be made of at least one of leaden fluoride-hexafluoropropylene and polytetrafluoroethylene. The binder has a close relationship with the rolling process using a roll having a specific temperature of the present invention. Specifically, when a rolling process using a roll having a specific temperature of the present invention is applied while using the binder, the adhesive strength of the positive electrode active material layer can be improved, and cracks in the positive electrode active material layer can be suppressed. It can be. Here, the adhesive strength of the positive electrode active material layer means the adhesive strength between the positive electrode active material layer and the current collector.

상기 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머 및 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌은 각각 1차 입자가 응집된 2차 입자 형태일 수 있다. 상기 1차 입자의 입경은 40nm 내지 1000nm일 수 있으며, 구체적으로 50nm 내지 750nm일 수 있으며, 더욱 구체적으로 100nm 내지 500nm일 수 있다. 상기 1차 입자의 크기는 주사전자현미경(SEM )으로 확인할 수 있다. The polyvinylidene fluoride homopolymer and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene may each be in the form of secondary particles in which primary particles are aggregated. The primary particle may have a particle diameter of 40 nm to 1000 nm, specifically 50 nm to 750 nm, and more specifically 100 nm to 500 nm. The size of the primary particles can be confirmed with a scanning electron microscope (SEM).

한편, 상기 2차 입자 형태의 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머 및 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 각각의 평균 입경(D50)은 20㎛ 내지 1000㎛일 수 있으며, 구체적으로 50㎛ 내지 800㎛일 수 있으며, 더욱 구체적으로 100㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 건식 혼합 공정에서 양극 활물질 및 도전재와 접하는 바인더의 접촉 면적이 충분할 수 있다. 이 후, 특정 온도의 롤로 압연이 되어 양극 활물질층이 형성되면, 상기 양극 활물질층 내에서 상기 접촉 면적이 바람직한 수준으로 유지될 수 있다. 따라서, 양극 접착력이 개선될 수 있으며, 양극 활물질층 내의 저항이 균일할 수 있어서, 전지의 사이클 특성이 개선될 수 있다. 한편, 본 명세서에서 평균 입경(D50)은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 체적 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성의 결과를 얻을 수 있다.On the other hand, the average particle diameter (D 50 ) of each of the polyvinylidene fluoride homopolymer and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene in the form of secondary particles may be 20 μm to 1000 μm, specifically 50 μm to 800 μm. It may be ㎛, and more specifically, it may be 100 ㎛ to 500 ㎛. When the above range is satisfied, the contact area of the binder contacting the cathode active material and the conductive material in the dry mixing process may be sufficient. Thereafter, when the positive electrode active material layer is formed by rolling with a roll at a specific temperature, the contact area within the positive electrode active material layer may be maintained at a desired level. Therefore, the adhesion of the positive electrode can be improved, and the resistance in the positive electrode active material layer can be uniform, so that the cycle characteristics of the battery can be improved. Meanwhile, in the present specification, the average particle diameter (D 50 ) may be defined as a particle diameter corresponding to 50% of the cumulative volume in the particle diameter distribution curve of the particles. The average particle diameter (D 50 ) may be measured using, for example, a laser diffraction method. The laser diffraction method is generally capable of measuring particle diameters of several millimeters in the submicron region, and can obtain results with high reproducibility and high resolution.

상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 2차 입자 형태가 아닌 단일 입자 형태일 수 있다. 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 평균 입경(D50)은 0.2mm 내지 3.0mm일 수 있으며, 구체적으로 0.3mm 내지 2.0mm일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 건식 혼합 공정에서 양극 활물질 및 도전재와 접하는 바인더의 접촉 면적이 충분할 수 있다. 이 후, 특정 온도의 롤로 압연이 되어 양극 활물질층이 형성되면, 상기 양극 활물질층 내에서 상기 접촉 면적이 바람직한 수준으로 유지될 수 있다. 따라서, 양극 접착력이 개선될 수 있으며, 양극 활물질층 내의 저항이 균일할 수 있어서, 전지의 사이클 특성이 개선될 수 있다.The polytetrafluoroethylene may be in the form of single particles rather than in the form of secondary particles. The average particle diameter (D 50 ) of the polytetrafluoroethylene may be 0.2 mm to 3.0 mm, specifically 0.3 mm to 2.0 mm. When the above range is satisfied, the contact area of the binder contacting the cathode active material and the conductive material in the dry mixing process may be sufficient. Thereafter, when the positive electrode active material layer is formed by rolling with a roll at a specific temperature, the contact area within the positive electrode active material layer may be maintained at a desired level. Therefore, the adhesion of the positive electrode can be improved, and the resistance in the positive electrode active material layer can be uniform, so that the cycle characteristics of the battery can be improved.

상기 바인더는 상기 혼합물 전체 중량을 기준으로 0.5중량% 내지 5.0중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 1.0중량% 내지 3.0중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로 1.5중량% 내지 2.0중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 습식 방법으로 제조된 양극에 비해 높은 양극 접착력을 가질 수 있으며, 상기 양극 접착력이 양극 내에서 균일할 수 있다.The binder may be included in 0.5% by weight to 5.0% by weight based on the total weight of the mixture, specifically 1.0% by weight to 3.0% by weight, and more specifically 1.5% by weight to 2.0% by weight. . When the above range is satisfied, the positive electrode adhesive strength may be higher than that of the positive electrode manufactured by the wet method, and the positive electrode adhesive strength may be uniform within the positive electrode.

상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계 전에, 상기 혼합물에 고 전단력을 인가하는 단계가 수행될 수 있다. 상기 고 전단력을 인가하는 단계는 상기 혼합물을 전단 압축하여 고 전단력을 인가하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전단력 인가를 위한 기기, 예를 들어 Nobilta(Hosokawa micron 社) 또는 Twin screw extruder(Thermo KA社)를 이용하는 경우, 기기 내 블레이드(blade)를 통해 상기 혼합물을 전단 압축하여 고 전단력을 인가할 수 있다. 그러나 반드시 이와 같은 방법에 한정되는 것은 아니다. 상기 혼합물에 고 전단력을 인가하는 경우, 상기 혼합물 내 바인더가 서로 엉킬(entanglement) 수 있다. 따라서, 양극 활물질 및 도전재가 상기 바인더에 의해 지지되어 양극 활물질, 도전재, 및 바인더 간의 결합력이 증가할 수 있다. 이에 따라, 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 공정이 용이해지며, 제조된 양극 활물질층의 접착력이 더욱 개선될 수 있다. Prior to disposing the mixture on the current collector, applying a high shear force to the mixture may be performed. The applying of the high shear force may include applying a high shear force by shear-compressing the mixture. Specifically, when using a device for applying shear force, for example, Nobilta (Hosokawa micron company) or a twin screw extruder (Thermo KA company), the mixture is shear-compressed through a blade in the device to apply a high shear force can However, it is not necessarily limited to this method. When a high shear force is applied to the mixture, the binders in the mixture may become entangled with each other. Therefore, the positive electrode active material and the conductive material are supported by the binder, and bonding strength between the positive electrode active material, the conductive material, and the binder may increase. Accordingly, the process of disposing the mixture on the current collector is facilitated, and the adhesive strength of the prepared positive electrode active material layer can be further improved.

상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계에 있어서, 상기 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 양극 집전체는 통상적으로 3 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 집전체 표면 상에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 상기 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the step of disposing the mixture on the current collector, the current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintering A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used on the surface of carbon or aluminum or stainless steel. In addition, the cathode current collector may have a thickness of typically 3 to 500 μm, and adhesion of the cathode active material may be increased by forming fine irregularities on the surface of the current collector. The current collector may be used in various forms such as a film, sheet, foil, net, porous material, foam, non-woven material, etc., but is not limited thereto.

상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치시키는 단계는, 다음과 같은 방법으로 상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합물을 스캐터링 방법으로 상기 집전체 상에 균일한 두께로 배치시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 스캐터링 방법을 이용할시, 피딩 롤러(feeding roller)를 통해 상기 혼합물을 이동시키고, 상기 혼합물이 집전체에 도포될 때, 스퀴즈 롤(squeeze roll)를 사용하여 상기 혼합물을 정량으로 도포시킬 수 있다. Disposing the mixture on the current collector may include disposing the mixture on the current collector in the following manner. Specifically, the mixture may be disposed with a uniform thickness on the current collector by a scattering method. More specifically, when using the scattering method, the mixture is moved through a feeding roller, and when the mixture is applied to the current collector, the mixture is applied in a quantity using a squeeze roll. can make it

상기 혼합물은 분말 상태로 상기 집전체 상에 배치되며, 필름 상태로 제조된 뒤 집전체 상에 배치되지 않는다. 상기 혼합물이 분말 상태로 집전체 상에 배치될 수 있기 때문에, 필름 형태로 배치되는 경우에 비해 집전체와 혼합물 간의 접촉이 증가할 수 있고, 이에 따라 양극 접착력이 더욱 개선될 수 있다. The mixture is disposed on the current collector in a powder state, and is not disposed on the current collector after being prepared in a film state. Since the mixture may be disposed on the current collector in a powder state, contact between the current collector and the mixture may be increased compared to when the mixture is disposed in the form of a film, and thus, positive electrode adhesion may be further improved.

상기 혼합물은 상기 집전체의 일면 또는 양면 상에 배치될 수 있다. 상기 혼합물이 양면에 배치되기 위해서, 상기 혼합물을 상기 집전체의 일면에 도포한 뒤 압연하여 일면 상에 양극 활물질층을 형성시킨 뒤, 타면 상에 혼합물을 배치시킬 수 있다.The mixture may be disposed on one side or both sides of the current collector. In order to arrange the mixture on both sides, the mixture may be applied to one surface of the current collector and then rolled to form a positive electrode active material layer on one surface, and then the mixture may be disposed on the other surface.

상기 집전체 상에 배치된 상기 혼합물은 압연 공정을 거쳐 양극 활물질층으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 양극 활물질층은 상기 혼합물이 배치된 집전체를 압연하는 것을 통해 형성될 수 있으며, 상기 압연은 롤 프레스 방법으로 수행될 수 있다. The mixture disposed on the current collector may be formed into a positive electrode active material layer through a rolling process. Specifically, the positive electrode active material layer may be formed by rolling the current collector on which the mixture is disposed, and the rolling may be performed by a roll press method.

상기 롤 프레스 방법은 두 개의 롤이 상기 혼합물이 배치된 집전체의 상부와 하부에 배치된 상태에서, 상기 롤로 상기 혼합물이 배치된 집전체에 압력을 가하고, 동시에 상기 혼합물이 배치된 집전체를 수평 방향으로 이동시키는 것을 포함한다. In the roll press method, in a state in which two rolls are disposed above and below the current collector on which the mixture is disposed, pressure is applied to the current collector on which the mixture is disposed with the rolls, and at the same time, the current collector on which the mixture is disposed is horizontally Including moving in the direction

이 때, 상기 롤 프레스 방법에서 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃일 수 있으며, 구체적으로 75℃ 내지 100℃일 수 있으며, 더욱 구체적으로 75℃ 내지 95℃일 수 있다. 상기 롤의 온도는 상기 바인더가 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나인 것을 고려할 때 최적의 온도이다. 상기 롤의 온도가 70℃ 미만인 경우, 상기 바인더의 열 용융이 제대로 발생하지 않기 때문에 상기 집전체에 양극 활물질층이 원활하게 접착되지 않는다. 반대로, 상기 롤의 온도가 120℃를 초과하는 경우, 열 용융되었던 바인더가 압연 후 지나치게 딱딱하게 변하므로, 양극의 유연성이 저하되어, 전지의 사이클 특성 및 안전성이 저하될 수 있다. At this time, the temperature of the roll used in the roll press method may be 70 °C to 120 °C, specifically 75 °C to 100 °C, and more specifically 75 °C to 95 °C. The temperature of the roll is an optimum temperature considering that the binder is at least one of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene and polytetrafluoroethylene. When the temperature of the roll is less than 70° C., the positive electrode active material layer is not smoothly adhered to the current collector because thermal melting of the binder does not occur properly. Conversely, when the temperature of the roll exceeds 120° C., the thermally melted binder becomes too hard after rolling, and thus the flexibility of the positive electrode is deteriorated, and thus cycle characteristics and safety of the battery may be deteriorated.

이러한 공정에 의해 형성된 양극에 포함된 양극 활물질층의 로딩양은 24mg/cm2 이상일 수 있으며, 구체적으로 24mg/cm2 내지 80mg/cm2일 수 있다. 본 발명의 제조 방법이 아니라 통상의 습식 공정에 의해 제조된 양극 활물질층은 양호한 성능을 위해 24mg/cm2 미만의 로딩양을 가지는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 상기 24mg/cm2 이상의 로딩양의 양극 활물질층을 포함하는 양극의 제조가 가능하다. 또한, 상기 로딩양에 기하여 상기 음극을 포함하는 전지의 용량이 개선될 수 있다. The loading amount of the positive electrode active material layer included in the positive electrode formed by this process may be 24 mg/cm 2 or more, specifically 24 mg/cm 2 to 80 mg/cm 2 . A positive electrode active material layer prepared by a conventional wet process rather than the manufacturing method of the present invention generally has a loading amount of less than 24 mg/cm 2 for good performance. However, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a positive electrode including the positive electrode active material layer having a loading amount of 24 mg/cm 2 or more. In addition, the capacity of the battery including the negative electrode may be improved based on the loading amount.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 일 실시예에 따른 양극의 제조 방법과 유사하나, 양극의 제조 방법이 상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계 이전에, 상기 집전체의 표면 상에 표면개질층을 배치하는 단계를 더 포함하며, 상기 양극 활물질층은 상기 표면개질층 상에 배치되는 점에서 차이가 있다. 이하, 상기 차이점에 대해서 설명하도록 한다. According to another embodiment of the present invention, it is similar to the manufacturing method of the positive electrode according to the above-described embodiment, but the manufacturing method of the positive electrode is applied to the surface of the current collector before the step of disposing the mixture on the current collector. A step of disposing a surface modification layer is further included, and the positive electrode active material layer is different in that it is disposed on the surface modification layer. Hereinafter, the above differences will be described.

상기 표면개질층은 상기 집전체와 양극 활물질층의 접착력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 표면개질층은 슬러리 상태가 아닌 분말 상태의 상기 혼합물이 상기 집전체 상에 원활하게 배치될 수 있게 할 수 있다. 나아가, 롤 프레스 공정 시, 상기 표면개질층은 상기 혼합물이 배치된 위치에서 이동하지 않도록 하여, 제조된 양극 활물질층이 더욱 균일한 두께를 가질 수 있다. The surface modification layer may be used to increase adhesion between the current collector and the cathode active material layer. In addition, the surface modification layer may enable the mixture in a powder state rather than a slurry state to be smoothly disposed on the current collector. Furthermore, during the roll press process, the surface modification layer does not move from the position where the mixture is disposed, so that the prepared positive electrode active material layer may have a more uniform thickness.

상기 표면개질층은 스티렌-부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose, CMC) 및 카본 블랙(carbon black)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 스티렌-부타디엔 고무일 수 있다. 상기 표면개질층이 상기 물질을 포함하는 경우, 상기 혼합물과 상기 표면개질층의 접촉 면적이 크기 때문에, 양극 접착력이 더욱 향상될 수 있다.The surface modification layer may include at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), and carbon black, preferably may be styrene-butadiene rubber. When the surface modification layer includes the material, since the contact area between the mixture and the surface modification layer is large, anode adhesion may be further improved.

상기 표면개질층의 두께는 1㎛ 내지 10㎛일 수 있으며, 구체적으로 1㎛ 내지 5㎛일 수 있고, 더욱 구체적으로 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 전극 두께가 지나치게 증가하지 않으면서도 양극 접착력을 충분히 개선시킬 수 있다. The surface modification layer may have a thickness of 1 μm to 10 μm, specifically 1 μm to 5 μm, and more specifically 1 μm to 2 μm. When the above range is satisfied, the anode adhesion may be sufficiently improved without an excessive increase in electrode thickness.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 양극의 제조 방법으로 제조된 양극이 제공될 수 있다. 나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 양극을 포함하는 전기화학소자가 제공된다. 상기 전기화학소자는 구체적으로 전지 또는 커패시터 등일 수 있으며, 보다 구체적으로는 이차 전지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a positive electrode manufactured by the method of manufacturing the positive electrode may be provided. Furthermore, according to another embodiment of the present invention, an electrochemical device including the anode is provided. The electrochemical device may be a battery or a capacitor, and more specifically, a secondary battery.

상기 이차 전지는 구체적으로 양극, 상기 양극과 대향하여 위치하는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질을 포함하며, 상기 양극은 앞서 설명한 바와 같다. 또, 상기 이차 전지는 상기 양극, 음극, 세퍼레이터의 전극 조립체를 수납하는 전지용기, 및 상기 전지용기를 밀봉하는 밀봉 부재를 선택적으로 더 포함할 수 있다. The secondary battery specifically includes a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte, and the positive electrode is as described above. In addition, the secondary battery may optionally further include a battery container accommodating the electrode assembly of the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and a sealing member sealing the battery container.

상기 이차 전지에 있어서, 상기 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층을 포함한다.In the secondary battery, the negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer positioned on the negative electrode current collector.

상기 음극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 음극 집전체는 통상적으로 3 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 양극 집전체와 마찬가지로, 상기 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 예를 들어, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The anode current collector is not particularly limited as long as it does not cause chemical change in the battery and has high conductivity. For example, it is formed on the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, copper or stainless steel. A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like may be used. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of typically 3 to 500 μm, and like the positive electrode current collector, fine irregularities may be formed on the surface of the current collector to enhance bonding strength of the negative electrode active material. For example, it may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous materials, foams, and non-woven fabrics.

상기 음극 활물질층은 음극 활물질과 함께 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함한다. 상기 음극 활물질층은 일례로서 음극 집전체 상에 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 형성용 조성물을 도포하고 건조하거나, 또는 상기 음극 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 음극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.The anode active material layer optionally includes a binder and a conductive material together with the anode active material. As an example, the negative electrode active material layer is formed by applying a composition for forming a negative electrode including a negative electrode active material, and optionally a binder and a conductive material on a negative electrode current collector and drying it, or by casting the composition for forming a negative electrode on a separate support, and then , It may be produced by laminating a film obtained by peeling from the support on a negative electrode current collector.

상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOx(0 < x < 2), SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물; 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극 활물질로서 금속 리튬 박막이 사용될 수도 있다. 또, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소 (soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (meso-carbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.A compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used as the anode active material. Specific examples include carbonaceous materials such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, and amorphous carbon; metallic compounds capable of being alloyed with lithium, such as Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloys, Sn alloys, or Al alloys; metal oxides capable of doping and undoping lithium, such as SiO x (0 < x < 2), SnO 2 , vanadium oxide, and lithium vanadium oxide; or a composite including the metallic compound and the carbonaceous material, such as a Si—C composite or a Sn—C composite, and any one or a mixture of two or more of these may be used. In addition, a metal lithium thin film may be used as the anode active material. In addition, as the carbon material, both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used. Soft carbon and hard carbon are typical examples of low crystalline carbon, and high crystalline carbon includes amorphous, platy, scaly, spherical or fibrous natural graphite, artificial graphite, or kish graphite. graphite, pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch High-temperature calcined carbon such as derived cokes is representative.

또, 상기 바인더 및 도전재는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다.Also, the binder and the conductive material may be the same as those described in the foregoing positive electrode.

한편, 상기 리튬 이차전지에 있어서, 세퍼레이터는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 리튬 이차전지에서 세퍼레이터로 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.On the other hand, in the lithium secondary battery, the separator separates the negative electrode and the positive electrode and provides a passage for lithium ion movement, and any separator used as a separator in a lithium secondary battery can be used without particular limitation, especially for the movement of ions in the electrolyte. It is preferable to have low resistance to the electrolyte and excellent ability to absorb the electrolyte. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer, or these A laminated structure of two or more layers of may be used. In addition, conventional porous non-woven fabrics, for example, non-woven fabrics made of high-melting glass fibers, polyethylene terephthalate fibers, and the like may be used. In addition, a coated separator containing a ceramic component or a polymer material may be used to secure heat resistance or mechanical strength, and may be selectively used in a single layer or multilayer structure.

또, 본 발명에서 사용되는 전해질로는 이차 전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다. In addition, the electrolyte used in the present invention includes an organic liquid electrolyte, an inorganic liquid electrolyte, a solid polymer electrolyte, a gel polymer electrolyte, a solid inorganic electrolyte, and a molten inorganic electrolyte that can be used in the manufacture of a secondary battery. It is not.

구체적으로, 상기 전해질은 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. Specifically, the electrolyte may include an organic solvent and a lithium salt.

상기 유기 용매로는 전지의 전기 화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 유기 용매로는, 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), ε-카프로락톤(ε-caprolactone) 등의 에스테르계 용매; 디부틸 에테르(dibutyl ether) 또는 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran) 등의 에테르계 용매; 시클로헥사논(cyclohexanone) 등의 케톤계 용매; 벤젠(benzene), 플루오로벤젠(fluorobenzene) 등의 방향족 탄화수소계 용매; 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 메틸에틸카보네이트(methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트(ethylmethylcarbonate, EMC), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC) 등의 카보네이트계 용매; 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등의 알코올계 용매; R-CN(R은 C2 내지 C20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드 등의 아미드류; 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류; 또는 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. 이중에서도 카보네이트계 용매가 바람직하고, 전지의 충방전 성능을 높일 수 있는 높은 이온전도도 및 고유전율을 갖는 환형 카보네이트(예를 들면, 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트 등)와, 저점도의 선형 카보네이트계 화합물(예를 들면, 에틸메틸카보네이트, 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트 등)의 혼합물이 보다 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. The organic solvent may be used without particular limitation as long as it can serve as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. Specifically, the organic solvent includes ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, and ε-caprolactone; ether solvents such as dibutyl ether or tetrahydrofuran; ketone solvents such as cyclohexanone; aromatic hydrocarbon-based solvents such as benzene and fluorobenzene; Dimethylcarbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), methylethylcarbonate (MEC), ethylmethylcarbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, PC) and other carbonate-based solvents; alcohol solvents such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol; nitriles such as R-CN (R is a C2 to C20 straight-chain, branched or cyclic hydrocarbon group, and may contain a double-bonded aromatic ring or an ether bond); amides such as dimethylformamide; dioxolanes such as 1,3-dioxolane; Alternatively, sulfolane or the like may be used. Among them, carbonate-based solvents are preferred, and cyclic carbonates (eg, ethylene carbonate or propylene carbonate, etc.) having high ion conductivity and high dielectric constant capable of increasing the charge and discharge performance of batteries, and low-viscosity linear carbonate-based compounds ( For example, a mixture of ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate) is more preferable. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of about 1:1 to about 1:9, the performance of the electrolyte may be excellent.

상기 리튬염은 이차 전지에서 사용되는 리튬 이온을 제공할 수 있는 화합물이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2. LiCl, LiI, 또는 LiB(C2O4)2 등이 사용될 수 있다. 상기 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.As the lithium salt, any compound capable of providing lithium ions used in a secondary battery may be used without particular limitation. Specifically, the lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN(C 2 F 5 SO 3 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 . LiCl, LiI, or LiB(C 2 O 4 ) 2 or the like may be used. The concentration of the lithium salt is preferably used within the range of 0.1 to 2.0M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the electrolyte has appropriate conductivity and viscosity, so excellent electrolyte performance can be exhibited, and lithium ions can move effectively.

상기 전해질에는 상기 전해질 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로 에틸렌카보네이트 등과 같은 할로알킬렌카보네이트계 화합물, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다. 이때 상기 첨가제는 전해질 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. In addition to the above electrolyte components, the electrolyte may include, for example, haloalkylene carbonate-based compounds such as difluoroethylene carbonate, pyridine, and triglycerides for the purpose of improving battery life characteristics, suppressing battery capacity decrease, and improving battery discharge capacity. Ethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphoric acid triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imida One or more additives such as zolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol or aluminum trichloride may be further included. In this case, the additive may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte.

상기 이차 전지는 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기, 및 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV) 등의 전기 자동차 분야 등에 이용될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 이차 전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩이 제공된다. 상기 전지모듈 또는 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차, 및 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.The secondary battery may be used in portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and electric vehicles such as hybrid electric vehicles (HEVs). Accordingly, according to another embodiment of the present invention, a battery module including the secondary battery as a unit cell and a battery pack including the same are provided. The battery module or battery pack may include a power tool; electric vehicles, including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs); Alternatively, it may be used as a power source for one or more medium or large-sized devices among power storage systems.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 상기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the above embodiments are merely illustrative of the present description, and various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present description. It is obvious to those skilled in the art, Naturally, such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예 및 비교예 Examples and Comparative Examples

실시예 1: 양극의 제조Example 1: Preparation of positive electrode

평균 입경(D50)이 각각 5㎛, 15㎛인 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2를 양극 활물질로 사용하였으며, 평균 입경(D50)이 65nm인 카본 블랙을 도전재로 사용하였고, 단일 입자 형태이며 평균 입경(D50)이 1mm인 PTFE를 바인더로 사용하였다.Li[Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ]O 2 having an average particle diameter (D 50 ) of 5 μm and 15 μm, respectively, was used as a cathode active material, and carbon black having an average particle diameter (D 50 ) of 65 nm was used as a conductive material, PTFE in the form of single particles and having an average particle diameter (D 50 ) of 1 mm was used as a binder.

nobilta 기기(Hosokawa 社)를 사용하여, 상기 양극 활물질, 상기 도전재, 및 상기 바인더를 96.5:1.5:2.0의 중량비로, 용매 없이 1800rpm에서 25분간 혼합시켰다. 그 뒤, 상기 혼합물에 250N의 전단력을 가하였다(Nobilta(Hosokawa micron 社)). 이 후, 상기 혼합물을 두께가 15㎛인 알루미늄 집전체의 일면 상에 스캐터링 방법을 이용하여 배치시켜, 예비 양극을 제조하였다. 상기 예비 양극은 롤 프레스 장비의 벨트 상에 배치되었고, 이 후, 75℃의 롤을 이용하여 0.5m/min 속도로 상기 예비 양극을 압연하여 양극 활물질층을 포함하는 실시예 1의 양극을 제조하였다. 상기 양극 활물질층의 로딩양은 48mg/cm2였다. The cathode active material, the conductive material, and the binder were mixed at a weight ratio of 96.5:1.5:2.0 at 1800 rpm for 25 minutes without a solvent using a Nobilta machine (Hosokawa Co.). Then, a shear force of 250 N was applied to the mixture (Nobilta (Hosokawa micron company)). Thereafter, the mixture was disposed on one surface of an aluminum current collector having a thickness of 15 μm using a scattering method to prepare a preliminary positive electrode. The preliminary positive electrode was placed on a belt of roll press equipment, and then, the positive electrode of Example 1 including a positive electrode active material layer was manufactured by rolling the preliminary positive electrode at a speed of 0.5 m/min using a roll at 75 ° C. . The loading amount of the positive electrode active material layer was 48 mg/cm 2 .

실시예 2: 양극의 제조Example 2: Preparation of positive electrode

실시예 1의 PTFE 대신, 2차 입자의 평균 입경(D50)이 200㎛인 PVdF-HFP를 바인더로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 양극을 제조하였다. 제조된 양극의 양극 활물질층의 로딩양은 48mg/cm2였다. The positive electrode of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that PVdF-HFP having an average secondary particle diameter (D 50 ) of 200 μm was used as a binder instead of the PTFE of Example 1. The loading amount of the positive electrode active material layer of the prepared positive electrode was 48 mg/cm 2 .

실시예 3: 양극의 제조Example 3: Preparation of positive electrode

실시예 1의 PTFE 대신, 2차 입자의 평균 입경(D50)이 200㎛인 PVdF 호모폴리머를 바인더로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 양극을 제조하였다. 제조된 양극의 양극 활물질층의 로딩양은 48mg/cm2였다.The positive electrode of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that PVdF homopolymer having an average secondary particle diameter (D 50 ) of 200 μm was used as a binder instead of the PTFE of Example 1. The loading amount of the positive electrode active material layer of the prepared positive electrode was 48 mg/cm 2 .

실시예 4: 양극의 제조Example 4: Preparation of positive electrode

평균 입경(D50)이 각각 5㎛, 15㎛인 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2를 양극 활물질로 사용하였으며, 평균 입경(D50)이 65nm인 카본 블랙을 도전재로 사용하였고, 2차 입자의 평균 입경(D50)이 200㎛인 PVdF-HFP를 바인더로 사용하였다.Li[Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ]O 2 having an average particle diameter (D 50 ) of 5 μm and 15 μm, respectively, was used as a cathode active material, and carbon black having an average particle diameter (D 50 ) of 65 nm was used as a conductive material, PVdF-HFP having an average secondary particle diameter (D 50 ) of 200 μm was used as a binder.

두께가 15㎛인 알루미늄 집전체의 일면 상에 그라비아 코팅(gravure coating)의 방법으로 SBR을 2㎛ 두께로 배치하여 표면개질층을 형성시켰다. A surface modification layer was formed by disposing SBR to a thickness of 2 μm by gravure coating on one surface of an aluminum current collector having a thickness of 15 μm.

한편, nobilta 기기(Hosokawa 社)를 사용하여, 상기 양극 활물질, 상기 도전재, 및 상기 바인더를 96.5:1.5:2의 중량비로, 용매 없이 1800rpm에서 25분간 혼합시켰다. 그 뒤, 상기 혼합물에 250N의 전단력을 가하였다(Nobilta(Hosokawa micron 社)). 이 후, 상기 혼합물을 집전체 상에 배치된 표면개질층 상에 스캐터링 방법을 이용하여 배치시켜, 예비 양극을 제조하였다. 상기 예비 양극은 롤 프레스 장비의 벨트 상에 배치되었고, 이 후, 75℃의 롤을 이용하여 0.5m/min 속도로 상기 예비 양극을 압연하여 양극 활물질층을 포함하는 실시예 4의 양극을 제조하였다. 상기 양극 활물질층의 로딩양은 48mg/cm2였다.Meanwhile, the cathode active material, the conductive material, and the binder were mixed at a weight ratio of 96.5:1.5:2 at 1800 rpm for 25 minutes without a solvent using a Nobilta machine (Hosokawa Co.). Then, a shear force of 250 N was applied to the mixture (Nobilta (Hosokawa micron company)). Thereafter, the mixture was disposed on the surface modification layer disposed on the current collector using a scattering method to prepare a preliminary positive electrode. The preliminary positive electrode was placed on a belt of roll press equipment, and then, the positive electrode of Example 4 including a positive electrode active material layer was manufactured by rolling the preliminary positive electrode at a speed of 0.5 m/min using a roll at 75 ° C. . The loading amount of the positive electrode active material layer was 48 mg/cm 2 .

비교예 1: 양극의 제조Comparative Example 1: Preparation of positive electrode

상기 롤 온도가 75℃가 아닌 50℃인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 양극을 제조하였다.A positive electrode of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the roll temperature was 50 °C instead of 75 °C.

비교예 2: 양극의 제조Comparative Example 2: Preparation of positive electrode

상기 롤 온도가 75℃가 아닌 150℃인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 양극을 제조하였다. A positive electrode of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the roll temperature was 150 °C instead of 75 °C.

비교예 3: 양극의 제조Comparative Example 3: Preparation of positive electrode

상기 롤 온도가 75℃가 아닌 50℃인 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 비교예 3의 양극을 제조하였다.A positive electrode of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the roll temperature was 50 °C instead of 75 °C.

비교예 4: 양극의 제조Comparative Example 4: Preparation of positive electrode

상기 롤 온도가 75℃가 아닌 200℃인 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 비교예 4의 양극을 제조하였다.A positive electrode of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the roll temperature was 200 °C instead of 75 °C.

비교예 5: 양극의 제조Comparative Example 5: Preparation of positive electrode

평균 입경(D50)이 각각 5㎛, 15㎛인 Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O2를 양극 활물질로 사용하였으며, 평균 입경(D50)이 65nm인 카본 블랙을 도전재로 사용하였고, 2차 입자의 평균 입경(D50)이 200㎛인 PVdF-HFP를 바인더로 사용하였다.Li[Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ]O 2 having an average particle diameter (D 50 ) of 5 μm and 15 μm, respectively, was used as a cathode active material, and carbon black having an average particle diameter (D 50 ) of 65 nm was used as a conductive material, PVdF-HFP having an average secondary particle diameter (D 50 ) of 200 μm was used as a binder.

nobilta 기기(Hosokawa 社)를 사용하여, 상기 양극 활물질, 상기 도전재, 및 상기 바인더를 96.5:1.5:2.0의 중량비로, 용매 없이 1800rpm에서 25분간 혼합시켰다. 그 뒤, 상기 혼합물에 250N의 전단력을 가하였다(Nobilta(Hosokawa micron 社)). 이 후, 상기 혼합물을 2 Roll Press를 사용하여 1000㎛ 두께의 예비 필름을 제조하고, 상기 제조된 예비 필름을 2 Roll Press를 사용하여 500㎛ 두께의 필름으로 제조하였다. 상기 필름의 로딩양은 48mg/cm2였다.The cathode active material, the conductive material, and the binder were mixed at a weight ratio of 96.5:1.5:2.0 at 1800 rpm for 25 minutes without a solvent using a Nobilta machine (Hosokawa Co.). Then, a shear force of 250 N was applied to the mixture (Nobilta (Hosokawa micron company)). Thereafter, a preliminary film having a thickness of 1000 μm was prepared using the mixture using a 2-roll press, and a film having a thickness of 500 μm was prepared using a 2-roll press. The loading amount of the film was 48 mg/cm 2 .

한편, 두께가 15㎛인 알루미늄 집전체의 일면 상에 그라비아 코팅(gravure coating)의 방법으로 SBR을 2㎛ 두께로 배치하여 표면개질층을 형성시켰다.Meanwhile, a surface modification layer was formed by disposing SBR to a thickness of 2 μm by gravure coating on one surface of an aluminum current collector having a thickness of 15 μm.

상기 제조된 필름을 상기 표면개질층 상에 배치시킨 뒤, 75℃의 롤을 이용하여 0.5m/min 속도로 압연하여 비교예 5의 양극을 제조하였다. After placing the prepared film on the surface modification layer, it was rolled at a speed of 0.5 m/min using a roll at 75° C. to prepare a positive electrode of Comparative Example 5.

비교예 6: 양극의 제조Comparative Example 6: Preparation of positive electrode

상기 롤 온도가 75℃가 아닌 23℃인 것을 제외하고는 비교예 5와 동일한 방법으로 비교예 6의 양극을 제조하였다.A positive electrode of Comparative Example 6 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5, except that the roll temperature was 23 °C instead of 75 °C.

실험예 1: 양극 접착력의 평가Experimental Example 1: Evaluation of Anode Adhesion

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 양극 각각에 대하여, 상기 양극을 20mm×150mm로 타발하여 25mm×75mm 슬라이드 글라스 중앙부에 테이프를 사용하여 고정시킨 후, UTM을 사용하여 집전체를 벗겨 내면서 90도 벗김 강도를 측정하였다. 평가는 5개 이상의 벗김 강도를 측정하여 평균값으로 정하였다. 이를 하기 표 1에 나타내었다.For each of the positive electrodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, the positive electrode was punched out to a size of 20 mm × 150 mm and fixed to the center of a 25 mm × 75 mm slide glass using tape, and then the current collector was peeled off using UTM. The 90 degree peel strength was measured. The evaluation was determined as an average value by measuring 5 or more peeling strengths. This is shown in Table 1 below.

실험예 2: 양극 크랙(crack) 평가Experimental Example 2: Anode Crack Evaluation

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 양극 각각에 대하여, 상기 양극을 20mm×150mm로 타발하여 지름 10mm의 로드(rod)에 감은 뒤 크랙 발생 여부를 확인하였다(발생 시 fail, 미발생 시 pass). 구체적으로, 각각의 실시예들 및 비교예들마다 5회 실험을 실시하여 크랙이 발생하는 경우가 발생하는지로 평가하였다.For each of the anodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, the anode was punched out to a size of 20 mm × 150 mm, wound around a rod with a diameter of 10 mm, and whether or not cracks occurred (fail when not occurring, when not occurring). pass). Specifically, experiments were conducted 5 times for each of the Examples and Comparative Examples to evaluate whether or not cracks occurred.

양극 활물질층의 로딩양(mg/cm2)Loading amount of positive electrode active material layer (mg/cm 2 ) 양극 접착력(gf/15mm)Anode adhesion (gf/15mm) 양극 크랙 발생 여부Anode crack occurrence 실시예 1Example 1 4848 1212 PassPass 실시예 2Example 2 4848 2424 PassPass 실시예 3Example 3 4848 2222 PassPass 실시예 4Example 4 4848 3232 PassPass 비교예 1Comparative Example 1 4848 99 PassPass 비교예 2Comparative Example 2 4848 1111 FailFail 비교예 3Comparative Example 3 4848 1010 PassPass 비교예 4Comparative Example 4 4848 1313 FailFail 비교예 5Comparative Example 5 4848 99 PassPass 비교예 6Comparative Example 6 4848 33 PassPass

상기 표 1을 참조하면, 롤 온도가 본 발명의 온도 범위를 만족하는 실시예 1 내지 4의 경우, 롤 온도가 상기 범위를 만족하지 못하는(ex. 50℃, 150℃, 200℃) 비교예 1 내지 4에 비해 양극 접착력이 월등히 우수한 것을 알 수 있다. 더불어, 150℃ 또는 200℃의 롤 온도를 적용한 비교예 2와 4의 경우, 양극 활물질층의 유연성이 지나치게 저하되어 크랙이 발생하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, in the case of Examples 1 to 4 in which the roll temperature satisfies the temperature range of the present invention, Comparative Example 1 in which the roll temperature does not satisfy the above range (ex. 50 ° C, 150 ° C, 200 ° C) It can be seen that the anode adhesion is far superior to that of 4 to 4. In addition, in the case of Comparative Examples 2 and 4 to which the roll temperature of 150 ° C. or 200 ° C. was applied, it was confirmed that the flexibility of the positive active material layer was excessively reduced and cracks occurred.

한편, 집전체 상에 건조된 혼합물(분말 형태)을 배치한 뒤 압연한 본 발명과 달리, 상기 혼합물을 필름으로 제조하여 집전체 상에 배치시킨 비교예 5 및 6은 양극 접착력이 열악한 것을 확인할 수 있다.On the other hand, unlike the present invention in which the dried mixture (powder form) was placed on the current collector and then rolled, Comparative Examples 5 and 6, in which the mixture was prepared as a film and placed on the current collector, showed poor positive electrode adhesion. there is.

나아가, 실시예 2과 실시예 4를 참조하면, 표면개질층이 도입된 양극의 경우 양극 접착력이 더욱 개선될 수 있음을 확인할 수 있다.Furthermore, referring to Examples 2 and 4, it can be confirmed that the positive electrode adhesive strength can be further improved in the case of the positive electrode to which the surface modification layer is introduced.

Claims (9)

양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물에 전단력을 가하는 단계;
집전체 상에 상기 혼합물을 스캐터링 방법을 이용하여 배치하는 단계; 및
상기 혼합물이 배치된 집전체를 롤 프레스 방법을 통해 압연하여 양극 활물질층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 건식 혼합은 상기 양극 활물질, 상기 도전재, 및 상기 바인더를 용매를 사용하지 않고 혼합하는 것이고,
상기 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 롤 프레스 방법에서 사용되는 롤의 온도는 70℃ 내지 120℃인 양극의 제조 방법.
Preparing a mixture by dry mixing a cathode active material, a conductive material, and a binder;
applying a shear force to the mixture;
disposing the mixture on a current collector using a scattering method; and
Forming a positive electrode active material layer by rolling the current collector on which the mixture is disposed through a roll press method,
The dry mixing is to mix the cathode active material, the conductive material, and the binder without using a solvent,
The binder includes at least one of polyvinylidene fluoride homopolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene and polytetrafluoroethylene,
The method of manufacturing a positive electrode wherein the temperature of the roll used in the roll press method is 70 ° C to 120 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 롤의 온도는 75℃ 내지 100℃인 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a positive electrode wherein the temperature of the roll is 75 ° C to 100 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 바인더는 상기 혼합물 전체 중량을 기준으로 0.5중량% 내지 5.0중량%로 포함되는 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
The binder is a method of manufacturing a positive electrode included in 0.5% to 5.0% by weight based on the total weight of the mixture.
청구항 1에 있어서,
상기 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계에 있어서,
상기 폴리비닐리덴플루오라이드 호모폴리머 및 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌은 각각 1차 입자가 응집된 2차 입자 형태이며,
상기 2차 입자의 평균 입경(D50)은 20㎛ 내지 1000㎛인 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of preparing a mixture by dry mixing the cathode active material, the conductive material, and the binder,
The polyvinylidene fluoride homopolymer and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene are in the form of secondary particles in which primary particles are aggregated, respectively,
The average particle diameter (D 50 ) of the secondary particles is a method for producing a positive electrode of 20 μm to 1000 μm.
청구항 1에 있어서,
상기 양극 활물질, 도전재, 및 바인더를 건식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계에 있어서,
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 단일 입자 형태이며,
상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 평균 입경(D50)은 0.2mm 내지 3.0mm인 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of preparing a mixture by dry mixing the cathode active material, the conductive material, and the binder,
The polytetrafluoroethylene is in the form of single particles,
The average particle diameter (D 50 ) of the polytetrafluoroethylene is a method for producing a positive electrode of 0.2 mm to 3.0 mm.
청구항 1에 있어서,
상기 양극 활물질층의 로딩양은 24mg/cm2 이상인 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a positive electrode wherein the loading amount of the positive electrode active material layer is 24 mg / cm 2 or more.
청구항 1에 있어서,
상기 집전체 상에 상기 혼합물을 배치하는 단계 이전에,
상기 집전체의 표면 상에 표면개질층을 배치하는 단계를 더 포함하며,
상기 양극 활물질층은 상기 표면개질층 상에 배치되며,
상기 표면개질층은 스티렌-부타디엔 고무, 카르복시메틸 셀룰로오스 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 양극의 제조 방법.
The method of claim 1,
Prior to disposing the mixture on the current collector,
Further comprising disposing a surface modification layer on the surface of the current collector,
The positive electrode active material layer is disposed on the surface modification layer,
The method of claim 1 , wherein the surface modification layer includes at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, carboxymethyl cellulose, and carbon black.
청구항 7에 있어서,
상기 표면개질층의 두께는 1㎛ 내지 10㎛인 양극의 제조 방법.
The method of claim 7,
The thickness of the surface modification layer is 1㎛ to 10㎛ manufacturing method of the anode.
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