KR102639837B1 - 리튬 이온 전지 및 그 제조 방법과 충방전 방식 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이온 전지 및 그 제조 방법과 충방전 방식에 관한 것이다. 여기에는 양극 시트, 음극 시트, 양극 시트와 음극 시트 사이에 이격 설치된 분리막 및 전해액이 포함된다. 또한 양극 시트와 음극 시트 사이에 설치된 독립적인 제3 전극과 제4 전극을 더 포함한다. 제3 전극과 제4 전극 사이는 단층 분리막에 의해 분리된다. 제3 전극은 금속 리튬 전극을 채택해 충당하며, 제4 전극은 활성탄 전극을 채택해 충당한다. 제3 전극과 제4 전극은 서로 협력 매칭되어, 상이한 단계의 제어 사용을 통해, 상이한 단계의 리튬 이온 전지에 대한 활성 리튬의 보충을 구현한다. 이를 통해 리튬 이온 전지에 대한 복구 재생을 획득한다. 최종적으로 현재 리튬 이온 전지, 특히 고액(solid-liquid) 리튬 이온 전지의 긴 순환 용량 유지율을 전면적으로 향상시키고, 전기차의 연속 주행 능력 유지율을 개선한다.

Description

리튬 이온 전지 및 그 제조 방법과 충방전 방식
본 발명은 리튬 이온 전지의 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬 이온 전지 및 그 제조 방법과 충방전 방식에 관한 것이다.
정부의 신에너지 전략 및 정책의 도입으로 신에너지 전기차가 빠르게 발전했다. 신에너지차에 대한 많은 구매자의 개인적인 경험은 차량을 구매한 초기에는 신에너지차가 성능과 연속 주행 능력 측면에서 나쁘지 않지만, 사용 시간이 길어질수록 신에너지차의 연속 주행 능력이 현저하게 떨어짐을 많은 사용자가 느끼게 된다는 것이다.
디지털 제품의 전원 또는 전기차의 동력인 리튬 이온 전지는 에너지 밀도 외에도 용량 유지율이 중요한 또 다른 중요한 지표이다. 이는 디지털 제품의 사용감 및 전기차의 연속 주행 능력에 직접적으로 영향을 미치기 때문이다. 리튬 이온 전지는 순환 시 음극 SEI와 양극 CEI가 지속적으로 파괴되고 성장하며, 양극 중의 활성 리튬을 지속적으로 소모한다. 이로 인해 전지의 가용 용량이 끊임없이 감소하여 전지의 연속 사용 능력이 현저하게 감소한다.
동력 전지 비에너지에 대한 요구 사항이 점차 증가함에 따라, 종래의 흑연 재료 음극은 더 이상 요구 사항을 충족시킬 수 없게 되었다. 300Wh/kg 고비에너지 전지의 개발에서 고니켈 삼원+실리콘 탄소 음극 재료가 동력 전지의 주류 재료 시스템이 될 것이다. Si 재료의 이론적인 비용량은 4200mAh/g으로 높지만, 리튬 삽입 과정에서 부피가 300%까지 팽창하여 Si 입자 또는 기타 Si계 음극 표면에 형성된 SEI 막에 균열을 일으킬 수 있다. 이는 전해액 및 양극 활성 리튬의 지속적인 소모를 유발한다.
현재 실리콘계 고용량 음극 재료의 첫 번째 효과를 향상시키기 위해 많은 리튬 보충 기술이 등장했지만 다음과 같은 단점이 존재한다. (1) 사전 리튬화 정도를 제어할 수 없다. 사전 리튬화 정도가 너무 높거나 리튬 금속을 채택하여 사전 리튬화를 수행할 때 Li 덴드라이트가 발생하여 양극 재료와의 매칭을 제어하기 어렵다. 일부 양극 또는 음극 사전 리튬화 시약의 분해 산물은 Li 외에도 다른 비활성 잔류 물질을 포함할 수 있으므로, 전지의 에너지 밀도가 저하된다. (2) 사전 리튬화 공정이 복잡하다. 사전 리튬화 공정은 종래의 리튬 전지 생산 공정과의 호환성이 비교적 떨어진다. 일부 전지 사전 조립과 분해, 과도하게 복잡한 전지 제조 과정으로 인해 기본적으로 사전 리튬화의 자동화를 구현할 수 없다. 특허가 있기는 하나 아직 실제 생산에 적용되지 않아 사전 리튬화 비용이 높다. (3) 리튬 보충의 균일성이 떨어진다. 음극 표면에 정전기 제어 방식을 통해 Li 분말을 분무할 경우, Li 분말 자체가 비교적 가볍고 비표면적이 비교적 커 정확하게 리튬 보충을 제어하기 어려우며 리튬 보충의 균일성을 보장할 수 없다. 또한 리튬 분말의 높은 활성 및 환경의 제어도 중요한 문제이다. (4) 덴드라이트 석출이 용이하다. 음극 표면에 한 층의 금속 Li를 덮어 리튬을 보충한다. 리튬이 과량 사용되면 후속적인 충전에서 리튬박에 덴드라이트가 침전될 위험이 있다. 따라서 초박형 리튬이 필요하지만 리튬 자체가 비교적 연질이기 때문에 매우 얇게 압착할 경우 생산을 위한 요구 사항이 많고 비용이 많이 든다. 또한 종래의 리튬 보충 기술은 주로 충방전 첫 주기에 활성 리튬의 손실을 사전 보상하는 데 사용된다. 이는 리튬 이온 전지의 첫 번째 순환 효율에만 효과적이며 이후 긴 순환 중 용량 감쇠에 대해서는 현저하게 긍정적인 영향이 없다. 첫 번째 순환 이후 리튬 이온 전지에 일단 용량 감쇠가 나타나면 일반적인 리튬 이온 전지 기술은 비가역적이며 전지가 폐기될 때까지 복구할 수 없다.
본 발명의 목적은 리튬 이온 전지 및 그 제조 방법과 충방전 방식을 제공하는 데에 있다. 상기 리튬 이온 전지는 어느 정도 복구 가능한 능력을 가지고 있다. 따라서 현재 리튬 이온 전지, 특히 고액 리튬 이온 전지의 긴 순환 용량 유지율을 향상시키고, 전기차의 연속 주행 능력 유지율을 개선하여 전지 교체 빈도를 줄이고 전기차 사용 비용을 낮추며 전기차 보급을 촉진하는 중대한 의미를 가진다.
본 발명의 상기 제1 목적은 하기 기술적 해결책을 통해 구현한다.
리튬 이온 전지에 있어서, 양극 시트, 음극 시트, 양극 시트와 음극 시트 사이에 이격 설치된 분리막 및 전해액이 포함된다. 또한 양극 시트와 음극 시트 사이에 설치된 제3 전극과 제4 전극을 더 포함한다. 상기 제3 전극과 제4 전극 사이는 단층 분리막에 의해 분리된다. 상기 제3 전극은 금속 리튬 전극을 채택해 충당하며, 상기 제4 전극은 활성탄 전극을 채택해 충당한다.
상기 기술적 해결책을 채택하고 4개 전극을 사용함으로써, 본 출원 중 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 현저하게 향상시켰다. 특히 제3 전극과 제4 전극이 서로 협력 매칭되어, 활성 리튬을 임시 저장할 수 있으며, 복구 재생이 정량적으로 주기적 제어가 가능한 활성 리튬 보충을 구현하고, 우수한 동력학적 성능을 유지할 수 있다. 이를 통해 상기 리튬 이온 전지가 어느 정도 복구 가능한 능력을 갖도록 함으로써, 현재 리튬 이온 전지, 특히 고액 리튬 이온 전지의 긴 순환 용량 유지율을 제어 가능하고 안정적으로 향상시키며, 전기차의 연속 주행 능력 유지율을 개선한다. 또한 제4 전극과 음극 전극은 자연적인 전위차가 존재한다. 이는 리튬 이온 전지 음극 중 활성 리튬을 우선적으로 추출하여, 후속적인 충전 과정에서 제4 전극이 음극 중의 활성 리튬 과량으로 인해 리튬이 금속 형태로 석출되고, 이로 인해 리튬 이온 전지의 단락, 실효 및 안전 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지한다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 제3 전극은 바람직하게는 100 내지 500μm 두께의 리튬박 또는 리튬 합금박이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 제3 전극의 두께는 실제 수요 및 비용에 따라 선택할 수 있다. 또한 선택한 리튬박 또는 리튬 합금박의 두께는 너무 얇을 필요가 없으므로 가공 비용이 절약된다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 리튬박 또는 리튬 합금박은 사전 압연 및 조면화 처리를 거친다. 사전 압연 방식은 격자 융기가 있는 스테인리스강 롤러를 사용하여 압연을 수행한다. 압연 압력은 0.1 내지 10Mpa이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 조면화 처리 후 금속 리튬 전극 표면에 미세 다공성 구조가 생겨 전해액 침윤에 도움이 되고 복구 재생 시간이 단축된다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 제4 전극은 다음 중량%의 성분을 채택한다. 즉, 35 내지 50% 활성탄, 40 내지 55% 경질탄 및 5% 바인더, 4% 도전제, 1% 조공제 및 다공성 집전체로 구성된다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 제4 전극는 활성탄, 경질탄 및 다공성 집전체를 채택한다. 이를 통해 임시 활성 리튬을 저장하여 활성 리튬을 이용하여 복구 재생을 수행할 수 있다. 또한 상기 리튬 이온 전지의 동력학적 성능을 유지할 수 있다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 제3 전극과 제4 전극의 층수는 1 내지 4층이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 층수는 유연하게 선택할 수 있다. 제조업체는 필요에 따라 제3 전극, 제4 전극의 층수를 유연하게 조정함으로써, 자체적인 조건에 맞도록 에너지 밀도와 용량 유지율이 균형을 이루는 리튬 이온 전지를 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 제2 목적은 하기 기술적 해결책을 통해 구현한다.
리튬 이온 전지의 제조 방법은 하기 단계를 채택하여 제조된다.
(1) 양극 시트, 음극 시트, 분리막을 일반 공정에 따라 와인딩 또는 라미네이션을 수행하여 셀 구조를 형성한다.
(2) 상기 셀 구조 내부 또는 외부에 제3 전극, 제4 전극이 와인딩 또는 라미네이션되고, 제3 전극, 제4 전극은 단층 분리막에 의해 분리된다.
(3) 일반적인 후속 단계에 따라 전해액을 주입하고, 입구를 밀봉하여 리튬 이온 전지를 형성한다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 본 출원의 제조 방법은 원래의 리튬 이온 전지 생산 공정을 기반으로 약간 개선한 것으로 대량 자동화 생산에 유리하다. 제조 방법은 수용도가 높으며 와인딩 공정은 물론 라미네이션 공정에도 적합하다.
본 발명의 상기 제3 목적은 하기 기술적 해결책을 통해 구현한다.
리튬 이온 전지의 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 사이클 횟수가 n인 경우, 리튬 이온 음극과 양극 사이만 충전하며, 충전이 완료된 후 제3 전극과 제4 전극 사이에서 제어 전류 방전을 수행한다.
(2) 1시간 정치하며, 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에서 방전을 실행한다.
(3) 제n+1 사이클 및 후속적인 사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(4) 다음 고정 사이클 횟수 또는 조건 사이클 횟수까지 수행한 후 단계 (1) 내지 (4)를 반복한다.
(5) 순환 횟수가 지정한 사이클 횟수에 도달하면 종료한다.
여기에서 사이클 횟수 n은 고정 사이클 횟수 또는 조건 사이클 횟수이다. 고정 사이클 횟수는 바람직하게는 300, 500, 700, 1000, 1300, 1500, 1800, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 금속 리튬 전극은 방전 과정에서 환경에 대한 요구 사항이 높지 않다. 또한 충전 과정이 존재하지 않아 리튬 덴드라이트가 생성되지 않으므로 일반적인 리튬 금속 사용 시의 안전 문제를 해결한다. 또한 정밀한 제어를 구현할 수 있어, 고정 사이클 횟수를 기반으로 규칙적인 복구를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 실제 용량의 감쇠량에 따라 재생을 수행할 수도 있다. 그 외 적당한 시간의 정치를 통해 활성 리튬이 리튬 이온 전지에서 더욱 균일하게 분산되도록 만들 수 있다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 단계 (1)에서 제3 전극과 제4 전극 방전은 바람직한 방전 전류가 0.05A 내지 2A이다. 바람직한 방전 차단 조건은 방전 전압 또는 방전 시간이고, 바람직한 방전 차단 전압은 2.3 내지 2.9V이며, 방전 차단 시간은 1분 내지 30분이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 제3 전극, 제4 전극의 방전 시간, 방전 차단 전압과 방전 전류를 제어하여, 정확한 활성 리튬 정량 보충을 구현한다.
본 발명의 추가적인 설정에 있어서, 상기 단계 (2)에서 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에서 실행하는 방전은, 방전 차단 전압이 2.3 내지 2.9V이다.
상기 기술적 해결책을 채택함으로써, 정확한 활성 리튬 정량 보충을 구현한다.
요약하면 본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
1. 제3 전극과 제4 전극의 시너지 작용을 이용하여, 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 현저하게 향상시켰다.
2. 제4 전극은 활성 리튬을 고효율로 임시 저장할 수 있는 활성탄 및 다공성 집전체 전극을 채택하였으며, 활성 리튬을 복구 재생 및 보충하는 과정에서 우수한 동력학적 성능을 유지한다.
3. 제4 전극과 음극 시트는 자연적인 전위차가 존재하므로 리튬 이온 음극 중 활성 리튬의 우선적 추출이 구현된다. 이를 통해 제4 전극이 이어지는 충전 과정에서 음극 중의 활성 리튬 과량으로 인해 리튬이 금속 형태로 석출되는 것을 효과적으로 방지하였다.
4. 기본적으로 원래의 리튬 이온 전지의 생산 공정을 바꾸지 않으며, 원래 생산 공정 상에서 약간의 개선만 진행한 것이다. 이는 대량 자동화 생산에 유리하다.
5. 제조 방법의 수용도가 높아 와인딩 공정뿐만 아니라 라미네이션 공정에도 적합하다.
6. 금속 리튬 전극은 방전 과정에서 환경에 대한 요구 사항이 높지 않고 충전 과정이 존재하지 않아 리튬 덴드라이트가 생성되지 않는다. 따라서 일반적인 금속 리튬 사용 시의 안전 문제를 해결하였다.
7. 제3 전극의 두께는 실제 수요 및 비용에 따라 선택할 수 있으며, 두께는 너무 얇을 필요가 없어 가공 비용이 절감된다.
8. 금속 리튬 전극은 조면화 처리를 거친 후, 제3 전극 표면에 미세공 구조가 생성된다. 이는 전해액 침윤에 도움이 되며 복구 재생의 시간이 단축된다.
9. 정확한 제어가 가능하며 고정 사이클 횟수에 따라 규칙적인 복구를 수행할 수 있다.
10. 제3 전극과 제4 전극의 방전 시간, 방전 차단 전압과 전류 및 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극 병렬과 리튬 이온 전지 양극 간 정상 방전을 실행하는 차단 전압을 제어함으로써 활성 리튬 보충의 정확한 정량을 구현하였다.
11. 적당한 시간의 정치를 통해 전지 내에서 활성 리튬의 균일한 분산을 더욱 촉진할 수 있다.
12. 제조업체는 자체 리튬 이온 전지의 양극 및 음극 재료 특성 및 생산 공정에 따라, 제3 전극과 제4 전극의 형상, 두께, 층수, 위치, 구체적인 배합 구성 및 작업 사이클 횟수를 조정할 수 있다. 이를 통해 자체적인 조건에 적합하도록 에너지 밀도와 용량 유지율의 균형을 갖춘 리튬 이온 전지를 획득한다.
이하에서는 실시예를 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
실시예 1:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 NCM111 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 100μm 두께의 리튬박을 제공한다. 100메쉬 거칠기의 스테인리스강 롤러를 10MPa 압연으로 조면화 처리를 수행하여 제3 전극으로 사용한다. 50% 활성탄, 40% 경질탄 및 5% PVDF, 4% 아세틸렌 블랙, 1% Li2SO4와 폼 니켈을 습식 혼합, 압연, 건조를 거쳐 제4 전극을 획득한다. 상기 셀의 양측은 각각 1층 제3 전극과 1층 제4 전극으로 적층하며, 중간은 분리막으로 분리한다. 여기에서 리튬 이온 전지 음극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하고, 리튬 이온 양극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출한다. 양측의 두 리튬 금속 전극은 압연 접착하여 외부 탭에서 인출한다. 두 제4 전극은 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하여, 4개 전극을 갖는 리튬 이온 전지 셀을 형성한다. 전해액을 주입한 후 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉 및 2차 밀봉하여 리튬 이온 전지 셀(10Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 여기에서 사이클 횟수가 300일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 사이에는 충전만 된다. 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 사이에는 0.05A 방전을 10분간 수행한다.
(4) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 1C 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.9V이다.
(5) 제301 내지 499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(6) 500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.05A 방전을 20분간 수행한다.
(7) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.8V이다.
(8) 제501 내지 699사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(9) 700사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.05A 방전을 30분간 수행한다.
(10) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.7V이다.
(11) 제701 내지 999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(12) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.1A 방전을 20분간 수행한다.
(13) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.6V이다.
(14) 제1001 내지 1299사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(15) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 1A 방전을 2.6V까지 수행한다.
(16) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(17) 제1301 내지 1499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(18) 1500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.5V까지 수행한다.
(19) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(20) 제1501 내지 2000사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(21) 2000사이클일 때, 방전을 종료하고 방전 용량 유지율을 계산한다.
실시예 2:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 NCA 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 100μm 두께의 리튬박을 제공한다. 500메쉬 거칠기의 스테인리스강 롤러를 0.1MPa 압연으로 조면화 처리를 수행하여 제3 전극으로 사용한다. 50% 활성탄, 40% 경질탄 및 5% PVDF, 4% 아세틸렌 블랙, 1% Li2SO4와 폼 니켈을 습식 혼합, 압연, 건조를 거쳐 제4 전극을 획득한다. 상기 셀의 양측은 각각 1층 제3 전극과 1층 제4 전극으로 적층하며, 중간은 분리막으로 분리한다. 여기에서 리튬 이온 전지 음극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하고, 리튬 이온 양극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출한다. 양측의 두 리튬 금속 전극은 압연 접착하여 외부 탭에서 인출한다. 두 제4 전극은 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하여, 4개 전극을 갖는 리튬 이온 전지 셀을 형성한다. 전해액을 주입한 후 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉 및 2차 밀봉하여 리튬 이온 전지 셀(10Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 여기에서 사이클 횟수가 300일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 사이에는 충전만 된다. 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 사이에는 0.05A 방전을 10분간 수행한다.
(4) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.9V이다.
(5) 제301 내지 499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(6) 500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.05A 방전을 20분간 수행한다.
(7) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.8V이다.
(8) 제501 내지 699사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(9) 700사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.05A 방전을 30분간 수행한다.
(10) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.7V이다.
(11) 제701 내지 999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(12) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.1A 방전을 20분간 수행한다.
(13) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.6V이다.
(14) 제1001 내지 1299사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(15) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 1A 방전을 2.6V까지 수행한다.
(16) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(17) 제1301 내지 1499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(18) 1500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.5V까지 수행한다.
(19) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(20) 제1501 내지 2000사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(21) 2000사이클일 때, 방전을 종료하고 방전 용량 유지율을 계산한다.
실시예 3:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 리튬 이온 전지 실리콘 탄소 음극과 NCM523 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 200μm 두께의 리튬박을 제공한다. 300메쉬 거칠기의 스테인리스강 롤러를 1MPa 압연으로 조면화 처리를 수행하여 제3 전극으로 사용한다. 35% 활성탄, 55% 경질탄 및 5% PVDF, 4% 아세틸렌 블랙, 1% Li2SO4와 폼 니켈을 습식 혼합, 압연, 건조를 거쳐 제4 전극을 획득한다. 상기 셀의 중심에는 각각 2층 리튬박과 2층 활성탄 전극으로 적층하며, 중간은 분리막으로 분리한다. 여기에서 리튬 이온 전지 음극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하고, 리튬 이온 양극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출한다. 양측의 두 리튬 금속 전극은 압연 접착하여 외부 탭에서 인출한다. 두 제4 전극은 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하여, 4개 전극을 갖는 리튬 이온 전지 셀을 형성한다. 전해액을 주입한 후 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉 및 2차 밀봉하여 리튬 이온 전지 셀(40Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 여기에서 사이클 횟수가 300일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 사이에는 충전만 된다. 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 사이에는 2A 방전을 2.9V까지 수행한다.
(4) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.8V이다.
(5) 제301 내지 499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(6) 500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.8V까지 수행한다.
(7) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.7V이다.
(8) 제501 내지 699사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(9) 700사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.7V까지 수행한다.
(10) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.6V이다.
(11) 제701 내지 999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(12) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.6V까지 수행한다.
(13) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.55V이다.
(14) 제1001 내지 1449사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(15) 1500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.6V까지 수행한다.
(16) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(17) 제1501 내지 1799사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(18) 1800사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.5V까지 수행한다.
(19) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(20) 제1801 내지 2000사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이며, 2000사이클일 때 방전을 종료하고 방전 용량 유지율을 계산한다.
실시예 4:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 LiFePO4 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 와인딩을 수행한다.
(2) 200μm 두께의 리튬박을 제공한다. 200메쉬 거칠기의 스테인리스강 롤러를 통해 조면화 처리를 수행하여 제3 전극으로 사용한다. 50% 활성탄, 40% 경질탄 및 5% PVDF, 4% 아세틸렌 블랙, 1% Li2SO4와 스테인리스망을 습식 혼합, 압연, 건조를 거쳐 제4 전극을 획득한다. 상기 셀의 외측에 1층 리튬박과 1층 활성탄 전극을 와인딩하며, 중간은 분리막으로 분리한다. 여기에서 리튬 이온 전지 음극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하고, 리튬 이온 양극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출한다. 단층 리튬 금속 전극은 압연 접착하여 외부 탭에서 인출한다. 단층 제4 전극은 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하여, 4개 전극을 갖는 리튬 이온 전지 셀을 형성한다. 알루미늄 케이싱을 거치고 전해액을 주입한 후 밀봉하여 리튬 이온 전지 셀(20Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 3.9V 내지 2.5V이다. 여기에서 사이클 횟수가 500일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 사이에는 충전만 된다. 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 사이에는 0.5A 방전을 1분간 수행한다.
(4) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.9V이다.
(5) 제501 내지 999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(6) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 5분간 수행한다.
(7) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.85V이다.
(8) 제1001 내지 1499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(9) 1500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.05A 방전을 10분간 수행한다.
(10) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.8V이다.
(11) 제1501 내지 1999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(12) 2000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 15분간 수행한다.
(13) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.75V이다.
(14) 제2001 내지 2499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(15) 2500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 20분간 수행한다.
(16) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.7V이다.
(17) 제2501 내지 2999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(18) 3000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 25분간 수행한다.
(19) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.65V이다.
(20) 제3001 내지 3499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(21) 3500사이클일 때, 방전을 종료하고 방전 용량 유지율을 계산한다.
실시예 5:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기 단계를 포함한다.
(1) 리튬 이온 전지 실리콘 탄소 음극과 LiMnO2 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 와인딩을 수행한다.
(2) 500μm 두께의 리튬박을 제공한다. 300메쉬 거칠기의 스테인리스강 롤러를 10MPa 압연으로 조면화 처리를 수행하여 제3 전극으로 사용한다. 35% 활성탄, 55% 경질탄 및 5% PVDF, 4% 아세틸렌 블랙, 1% Li2SO4와 폼 니켈을 습식 혼합, 압연, 건조를 거쳐 제4 전극을 획득한다. 실리콘 탄소 음극과 LiMnO2 양극을 와인딩하기 전에, 먼저 중심에서 2사이클 리튬 금속 음극과 활성탄 전극을 와인딩하며, 중간은 분리막으로 분리한다. 여기에서 리튬 이온 전지 음극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하고, 리튬 이온 양극 탭은 함께 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출한다. 단층 리튬 금속 전극은 압연 접착하여 외부 탭에서 인출한다. 단층 제4 전극은 초음파 점용접하여 외부 탭에서 인출하여, 4개 전극을 갖는 리튬 이온 전지 셀을 형성한다. 알루미늄 케이싱을 거쳐 전해액을 주입하고 밀봉한 후 리튬 이온 전지 셀(30Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 여기에서 사이클 횟수가 500일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 사이에는 충전만 된다. 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 사이에는 0.05A 방전을 3.0V까지 수행한다.
(4) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.9V이다.
(5) 제501 내지 999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(6) 1000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 차단 전압 2.9V까지 수행한다.
(7) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.8V이다.
(8) 제1001 내지 1299사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(9) 1300사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 차단 전압 2.8V까지 수행한다.
(10) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.7V이다.
(11) 제1301 내지 1499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(12) 1500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 0.5A 방전을 차단 전압 2.7V까지 수행한다.
(13) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.6V이다.
(14) 제1501 내지 1799사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(15) 1800사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 1A 방전을 2.6V까지 수행한다.
(16) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.5V이다.
(17) 제1801 내지 1999사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(18) 2000사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.5V까지 수행한다.
(19) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.45V이다.
(20) 제2001 내지 2499사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이다.
(21) 2500사이클일 때, 리튬 이온 전지 음극과 양극 간에는 충전만 있고, 충전 종료 후 제3 전극과 제4 전극 간에는 2A 방전을 2.4V까지 수행한다.
(22) 이어서 1시간 정치한다. 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에 방전을 수행한다. 방전 차단 전압은 2.3V이다.
(23) 제2501 내지 3000사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전이며, 3000사이클일 때 방전을 종료하고 방전 용량 유지율을 계산한다.
비교예 1:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기와 같다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 NCM111 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 전해액을 주입하고 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉, 2차 밀봉 후 리튬 이온 전지 셀(10Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 순환 2000사이클 후 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 계산한다.
비교예 2:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기와 같다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 NCA 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 전해액을 주입하고 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉, 2차 밀봉 후 리튬 이온 전지 셀(10Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 순환 2000사이클 후 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 계산한다.
비교예 3:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기와 같다.
(1) 리튬 이온 전지 실리콘 탄소 음극과 NCM523 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 라미네이션을 수행한다.
(2) 전해액을 주입하고 알루미늄 플라스틱막 사전 밀봉, 꼭대기 밀봉, 측면 밀봉, 2차 밀봉 후 리튬 이온 전지 셀(40Ah)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 순환 2000사이클 후 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 계산한다.
비교예 4:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기와 같다.
(1) 리튬 이온 전지 흑연 음극과 LiFePO4 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 와인딩을 수행한다.
(2) 알루미늄 케이싱을 거쳐 전해액을 주입하고 밀봉한 후 리튬 이온 전지 셀(20Ahn)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 3.9V 내지 2.5V이다. 순환 3500사이클 후 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 계산한다.
비교예 5:
리튬 이온 전지에 있어서, 그 제조 방법과 충방전 방식은 하기와 같다.
(1) 리튬 이온 전지 실리콘 탄소 음극과 LiMnO2 양극, 분리막을 제공하며, 일반적인 공정에 따라 와인딩을 수행한다.
(2) 알루미늄 케이싱을 거쳐 전해액을 주입하고 밀봉한 후 리튬 이온 전지 셀(30Ahn)을 형성한다.
(3) 일반적인 형성 후 전지는 1C 충방전 순환 테스트를 시작하며, 전압은 4.2V 내지 3V이다. 순환 3000사이클 후 리튬 이온 전지의 용량 유지율을 계산한다.
검출 방법: 3000사이클의 방전 용량을 최초 사이클의 방전 용량으로 나누며, 검출 기기는 Neware 충방전 박스를 선택한다.
검출 결과:
표 0001
상기 표에서 알 수 있듯이, 본 출원의 리튬 이온 전지는 긴 순환 이후 용량 유지율이 모두 90% 이상이다. 비교예 샘플에 비해 용량 유지율이 더욱 높아 종래 기술의 비가역적 감쇠 문제를 해결하였다.
상기 구체적인 실시 방식의 실시예는 모두 본 발명의 비교적 바람직한 실시예이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 구조, 형상 및 원리에 따라 이루어진 모든 등가의 변경은 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims (9)

  1. 리튬 이온 전지에 있어서,
    양극 시트, 음극 시트, 양극 시트와 음극 시트 사이에 이격 설치된 분리막 및 전해액이 포함되고, 양극 시트와 음극 시트 사이에 설치된 제3 전극과 제4 전극을 더 포함하고, 상기 제3 전극과 제4 전극 사이는 단층 분리막에 의해 분리되고, 상기 제3 전극은 금속 리튬 전극을 채택해 충당하며, 상기 제4 전극은 활성탄 전극을 채택해 충당하는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전극은 100 내지 500μm 두께의 리튬박 또는 리튬 합금박인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리튬박 또는 리튬 합금박은 사전 압연 및 조면화 처리를 거치고, 사전 압연 방식은 격자 융기가 있는 스테인리스강 롤러를 사용하여 압연을 수행하고, 압연 압력은 0.1 내지 10Mpa인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4 전극은, 35 내지 50% 활성탄, 40 내지 55% 경질탄 및 5% 바인더, 4% 도전제, 1% 조공제 및 다공성 집전체로 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전극과 제4 전극의 층수는 1 내지 4층인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이온 전지의 제조 방법에 있어서,
    하기 단계,
    (1) 양극 시트, 음극 시트, 분리막을 일반 공정에 따라 와인딩 또는 라미네이션을 수행하여 셀 구조를 형성하는 단계;
    (2) 상기 셀 구조 내부 또는 외부에 제3 전극, 제4 전극이 와인딩 또는 라미네이션되고, 제3 전극, 제4 전극은 단층 분리막에 의해 분리되는 단계;
    (3) 전해액을 주입하고, 입구를 밀봉하여 리튬 이온 전지를 형성하는 단계;를 채용하여 제도되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이온 전지의 충방전 방법에 있어서,
    하기 단계,
    (1) 사이클 횟수가 n인 경우, 리튬 이온 음극과 양극 사이만 충전하며, 충전이 완료된 후 제3 전극과 제4 전극 사이에서 제어 전류 방전을 수행하는 단계;
    (2) 1시간 정치하며, 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에서 방전을 실행하는 단계;
    (3) 제n+1 사이클 및 후속적인 사이클 횟수는 정상 리튬 이온 전지 양극 및 음극 간의 충방전인 단계;
    (4) 다음 고정 사이클 횟수 또는 조건 사이클 횟수까지 수행한 후 단계 (1) 내지 (4)를 반복하는 단계;
    (5) 순환 횟수가 지정한 사이클 횟수에 도달하면 종료하는 단계를 포함하고;
    여기에서, 여기에서 사이클 횟수 n은 고정 사이클 횟수 또는 조건 사이클 횟수이며, 고정 사이클 횟수는 300, 500, 700, 1000, 1300, 1500, 1800, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충방전 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단계 (1)에서 제3 전극과 제4 전극 방전은 방전 전류가 0.05A 내지 2A이고, 방전 차단 조건은 방전 전압 또는 방전 시간이고, 방전 차단 전압은 2.3 내지 2.9V이며, 방전 차단 시간은 1분 내지 30분인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충방전 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단계 (2)에서 제4 전극과 리튬 이온 전지 음극을 병렬시켜 리튬 이온 전지 양극 사이에서 실행하는 방전은, 방전 차단 전압이 2.3 내지 2.9V인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충방전 방법.
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