KR19990030823A - Anode active material for lithium ion secondary battery, negative electrode plate and lithium ion secondary battery manufactured using same - Google Patents

Anode active material for lithium ion secondary battery, negative electrode plate and lithium ion secondary battery manufactured using same Download PDF

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KR19990030823A
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류재율
윤상영
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손욱
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Abstract

본 발명은 음극판의 충진 밀도, 도전성 및 용량이 증대된 리튬 이온 이차 전지용 탄소재 음극 활물질, 이를 사용하여 제조한 음극판 및 리튬 이온 이차 전지를 제공하기 위한 것으로서, 90 내지 50중량%의 방사형 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함하는 음극 활물질을 제공하며, 이 음극 활물질을 바인더와 함께 용매에 혼합하여 음극 활물질 슬러리를 제조하고 이를 음극용 집전체에 도포, 건조하여 제조한 음극판을 제공하며, 이 음극판과 공지의 양극판, 비수성 전해질, 세퍼레이터 등을 사용하여 조립한 리튬 이온 이차 전지를 제공한다.The present invention is to provide a negative electrode active material, a negative electrode plate and a lithium ion secondary battery prepared using the carbon material for the lithium ion secondary battery with increased packing density, conductivity and capacity of the negative electrode plate, 90 to 50% by weight of the radial graphite carbon It provides a negative electrode active material comprising a fiber and 10 to 50% by weight of graphite-based carbon particles, which is prepared by mixing the negative electrode active material with a binder in a solvent to prepare a negative electrode active material slurry, which is applied to a negative electrode current collector and dried Provided is a negative electrode plate, and a lithium ion secondary battery assembled by using the negative electrode plate, a known positive electrode plate, a non-aqueous electrolyte, a separator, and the like.

Description

리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질, 이를 사용하여 제조한 음극판 및 리튬 이온 이차 전지Anode active material for lithium ion secondary battery, negative electrode plate and lithium ion secondary battery manufactured using same

산업상 이용 분야Industrial use field

본 발명은 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질, 이를 사용하여 제조한 음극판 및 리튬 이온 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사형(radial type)의 흑연계 탄소 섬유(fiber)와 흑연계 탄소 입자(particle)를 복합화한 음극 활물질, 이를 사용하여 제조한 음극판 및 리튬 이온 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode active material for a lithium ion secondary battery, a negative electrode plate and a lithium ion secondary battery prepared using the same, and more particularly radial type graphite carbon fibers and graphite carbon particles. It relates to a negative electrode active material, a negative electrode plate and a lithium ion secondary battery prepared using the composite.

종래 기술Prior art

리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질로서 결정질계 탄소 또는 비정질계 탄소가 주로 사용되고 있다. 흑연(graphite) 등의 결정질계 탄소는 전위 평탄성이 우수하나 방전 용량이 낮다는 단점이 있으며, 코크스(cokes) 등의 비정질계 탄소는 높은 방전 용량을 나타내지만 전위 평탄성이 좋지 못하다는 단점이 있다. 최근 본 기술 분야에서는 비정질계 탄소에 비해 비가역 용량이 작은 결정질계 탄소를 선호하는 추세이다.As the negative electrode active material for a lithium ion secondary battery, crystalline carbon or amorphous carbon is mainly used. Crystalline carbon such as graphite has a disadvantage of excellent dislocation flatness but low discharge capacity, and amorphous carbon such as cokes shows high discharge capacity but has a disadvantage of poor dislocation flatness. Recently, in the technical field, crystalline carbon having a small irreversible capacity is preferred to amorphous carbon.

흑연으로 대표되는 결정질계 탄소 음극 활물질은 그 형상에 따라 섬유형(fiber type), 구형(spherical type), 입자형(particle type) 등으로 나눌 수 있다. 상기 흑연계 탄소 섬유로는 등방성 핏치계의 탄소 섬유 및 이방성 핏치계의 탄소 섬유가 있다. 상기 이방성 핏치계의 탄소 섬유로는 도 6에 나타낸 바와 같이, 이소트로픽형(isotropic type), 방사형(radial type), 어니언형(onion type), 랜덤 1 형(random 1 type) 및 랜덤 2 형(random 2 type) 등이 있다.The crystalline carbon anode active material represented by graphite may be classified into a fiber type, a spherical type, a particle type, and the like according to its shape. The graphite carbon fibers include isotropic pitch-based carbon fibers and anisotropic pitch-based carbon fibers. As the anisotropic pitch-based carbon fiber, as shown in Figure 6, isotropic type (radial type), radial (radial type), onion type (onion type), random 1 type (random 1 type) and random 2 type ( random 2 type).

상기 결정질계 탄소 음극 활물질을 사용하여 음극판을 제조할 경우, 일반적으로 한 종류만을 선택하여 음극판을 제조하여 왔다. 그러나 이 경우 동일한 모양의 음극 활물질을 사용하므로 극판의 충진 밀도의 향상 및 고용량화에 한계가 있었다. 이를 해결하기 위하여 미국 특허 5,273,842호에서는 음극 활물질의 입도 분포가 경사 분포(grading distribution)가 되도록 분급하여 이를 음극판의 제조에 적용하였다. 그러나 이 경우 음극 활물질의 소모량이 많고 음극 활물질의 제조 시간이 길어지는 등의 많은 문제점이 있었다.In the case of manufacturing the negative electrode plate using the crystalline carbon negative electrode active material, generally, only one type has been selected to manufacture the negative electrode plate. However, in this case, since the negative electrode active material having the same shape is used, there is a limit in improving the packing density and increasing the capacity of the electrode plate. In order to solve this problem, US Pat. No. 5,273,842 classifies the particle size distribution of the negative electrode active material to be a grading distribution and applies it to the preparation of the negative electrode plate. However, in this case, there are many problems such as a large amount of consumption of the negative electrode active material and a long production time of the negative electrode active material.

일본 특개평5-283061은 평균 입경이 약 20㎛인 탄소 입자(particle)에 등방성 핏치계 탄소 섬유(fiber)를 소량 혼합하여 제조한 음극을 개시하고 있다. 그러나 이 경우 음극의 구조를 벌키(bulky)하게 하므로 전해액의 확산이 쉬워 충방전 반응이 용이해진다는 장점이 있으나, 극판의 충진 밀도를 높일 수 없으므로 극판의 용량이 감소하고, 집전체와 음극 활물질의 접촉 면적을 작게 하므로 접촉 저항이 커져서 연속적인 전지의 충방전시 집전체와 음극 활물질이 탈리되는 문제점이 발생한다. 또한 상기 음극을 전지에 적용시, 상기 음극은 등방성 핏치계의 탄소 섬유를 사용하므로 리튬 이온의 인터카레이션(intercalation) 및 디인터카레이션(deintercalation)이 비효율적이다. 그러므로 전지의 용량에 있어서도 제한적이다.Japanese Patent Laid-Open No. 5-283061 discloses a negative electrode prepared by mixing a small amount of isotropic pitch-based carbon fibers with carbon particles having an average particle diameter of about 20 μm. However, in this case, the structure of the negative electrode is bulky, so the diffusion of the electrolyte is easy and the charge and discharge reaction is easy. However, since the packing density of the electrode cannot be increased, the capacity of the electrode is reduced, and Since the contact area is reduced, the contact resistance is increased, resulting in a problem in that the current collector and the negative electrode active material are detached during continuous charge / discharge of the battery. In addition, when the negative electrode is applied to a battery, since the negative electrode uses isotropic pitch-based carbon fibers, intercalation and deintercalation of lithium ions is inefficient. Therefore, the capacity of the battery is also limited.

상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 음극의 충진 밀도 및 용량을 증대시킬 수 있고 집전체와의 접촉 면적을 크게 할 수 있는 음극 활물질, 상기 음극 활물질을 사용하여 제조한 음극판 및 리튬 이온 이차 전지를 제공하기 위함이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the packing density and capacity of the negative electrode and to increase the contact area with the current collector, the negative electrode plate and lithium prepared using the negative electrode active material This is to provide an ion secondary battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 음극판의 SEM 사진 및 이를 개략적으로 나타낸 그림.1 is a SEM photograph of a negative electrode plate manufactured according to an embodiment of the present invention and a schematic view thereof.

도 2는 본 발명의 비교예에 따라 제조한 음극판의 SEM 사진 및 이를 개략적으로 나타낸 그림.Figure 2 is a SEM photograph of a negative electrode plate prepared according to a comparative example of the present invention and a schematic view thereof.

도 3은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 음극판에서 흑연계 탄소 섬유 함량에 따른 비저항을 나타낸 그래프.Figure 3 is a graph showing the specific resistance according to the graphite-based carbon fiber content in the negative electrode plate according to an embodiment and a comparative example of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조한 코인형 리튬 이온 이차 전지의 방전 특성을 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the discharge characteristics of the coin-type lithium ion secondary battery prepared according to an embodiment and a comparative example of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 코인형 리튬 이온 이차 전지를 개략적으로 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view schematically showing a coin-type lithium ion secondary battery prepared according to an embodiment of the present invention.

도 6은 이방성 핏치계 탄소 섬유들의 단면도.6 is a cross-sectional view of the anisotropic pitch-based carbon fibers.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

1: 양극용 집전체 1′: 음극용 집전체 5: 캔1: Current collector for positive electrode 1 ': Current collector for negative electrode 5: Can

10: 양극 활물질 또는 리튬 금속 15: 전해질 20: 가스켓10: positive electrode active material or lithium metal 15: electrolyte 20: gasket

25: 세퍼레이터 30: 음극 활물질 35: 캡25 separator 30 negative electrode active material 35 cap

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함하는 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다. 또한 본 발명은 상기 음극 활물질을 사용하여 제조한 음극판으로서, 집전체와 90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함하는 음극 활물질 및 바인더를 포함하는 리튬 이온 이차 전지용 음극판 및 상기한 본 발명의 음극 활물질을 사용하여 제조한 리튬 이온 이차 전지를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a negative electrode active material for a lithium ion secondary battery comprising 90 to 50% by weight graphite carbon fiber and 10 to 50% by weight graphite carbon particles. In addition, the present invention is a negative electrode plate prepared using the negative electrode active material, a lithium active material comprising a negative electrode active material and a binder containing 90 to 50% by weight of graphite-based carbon fibers and 10 to 50% by weight of graphite-based carbon particles Provided is a negative electrode plate for an ion secondary battery and a lithium ion secondary battery produced using the negative electrode active material of the present invention described above.

상기한 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

상기한 본 발명의 음극 활물질은 90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함한다.The negative electrode active material of the present invention described above comprises 90 to 50% by weight graphite carbon fiber and 10 to 50% by weight graphite carbon particles.

상기한 본 발명의 음극 활물질의 흑연계 탄소 섬유는 방사형(radial type) 흑연계 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 방사형 흑연계 탄소 섬유는 흑연 판상의 엣지(edge) 면이 외부를 향하고 있으므로 충방전시 리튬 이온의 인터카레이션(intercalation), 디인터카레이션(deintercalation)이 용이하므로 고용량의 전지를 실현시킬 수 있다.It is preferable that the graphite carbon fiber of the negative electrode active material of the present invention is a radial type graphite carbon fiber. The radial graphite carbon fiber has an edge surface of the graphite plate facing outward, so that the intercalation and deintercalation of lithium ions during charge and discharge are easy, thereby achieving a high capacity battery. .

상기 흑연계 탄소 섬유는 직경이 5 내지 30㎛이고 가로 세로의 비(aspect ratio)가 5 내지 100인 것이 바람직하다. 상기한 직경 범위 또는 가로 세로의 비 범위보다 작은 값을 가진 탄소 섬유는 큰 비표면적을 가지므로 자가 방전율이 높다는 단점을 나타내며, 상기한 범위보다 큰 값을 가진 탄소 섬유는 충진 밀도가 낮아져서 용량이 적을 뿐만 아니라 전지 제조시, 탄소 섬유가 세퍼레이터를 뚫고 지나가므로 단락을 일으킬 위험이 있다. 본 발명에서 사용하는 더욱 바람직한 흑연계 탄소 섬유는 직경이 10 내지 20㎛이고 가로 세로의 비가 10 내지 50인 것이다.The graphite carbon fiber preferably has a diameter of 5 to 30 µm and an aspect ratio of 5 to 100. Carbon fibers having a value smaller than the above diameter range or aspect ratio have a large specific surface area and thus have a disadvantage of high self discharge rate. Carbon fibers having a value larger than the above range have a low filling density and thus have a low capacity. In addition, when the battery is manufactured, there is a risk of short circuiting because carbon fibers pass through the separator. More preferred graphite carbon fibers used in the present invention are those having a diameter of 10 to 20 µm and a aspect ratio of 10 to 50.

상기 흑연계 탄소 입자는 3 내지 10㎛의 입경을 가지는 것이 바람직하다. 상기 입경 범위보다 큰 값을 가진 탄소 입자는 탄소 섬유의 엄킴으로 생기는 공극을 메울 수 없으므로 충진 밀도를 높일 수 없으며, 입경이 상기 범위보다 작은 값의 탄소 입자는 비표면적이 커서 전해액과의 부반응 발생이 크다. 본 발명에서는 더욱 바람직하게는 3 내지 7㎛의 입경을 가진 흑연계 탄소 입자를 사용한다. 상기 흑연계 탄소 입자는 0.1 내지 2Ω·㎝의 비저항을 가지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1Ω·㎝의 비저항을 가진 흑연계 탄소 입자를 사용한다. 상기 흑연계 탄소 입자는 비저항이 작고 미립(微粒)이므로 전기 전도도가 높고 전지의 충방전 효율을 향상시킬 수 있다.The graphite carbon particles preferably have a particle diameter of 3 to 10 µm. Carbon particles having a value larger than the particle size range cannot fill the voids generated by the toughness of the carbon fiber, so that the packing density cannot be increased. Carbon particles having a particle size smaller than the above range have a large specific surface area, which causes side reaction with the electrolyte. Big. In the present invention, more preferably graphite-based carbon particles having a particle diameter of 3 to 7 µm are used. It is preferable that the said graphite carbon particle has a specific resistance of 0.1-2 Pa.cm. More preferably, graphite-based carbon particles having a specific resistance of 0.2 to 1 Pa · cm are used. Since the graphite carbon particles have a small specific resistance and are fine, the electrical conductivity is high and the charge and discharge efficiency of the battery can be improved.

본 발명의 음극판은 다음과 같이 제조한다.The negative electrode plate of the present invention is prepared as follows.

상기 본 발명의 음극 활물질을 폴리 비닐리덴 플루오라이드 등의 바인더와 함께 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 용매에 혼합하여 음극용 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 구리 기판 등의 음극용 집전체에 도포, 건조함으로써 음극판을 제조한다. 도 1에서 보이는 바와 같이, 상기 음극판은 흑연계 탄소 섬유 사이의 공간을 흑연계 탄소 입자가 메움으로써 충진 밀도 및 음극판 용량을 높인다. 또한 음극 활물질과 집전체의 접촉면이 증가함으로써 접촉 저항이 감소하여 연속적인 충방전시 빈번히 발생하는 집전체와 음극 활물질의 탈리 문제를 해결한다.The negative electrode active material of the present invention is mixed with a binder such as polyvinylidene fluoride in an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry for the negative electrode, and the slurry is used for negative electrode collection such as a copper substrate. A negative electrode plate is manufactured by apply | coating to all and drying. As shown in FIG. 1, the negative electrode plate increases the filling density and the negative electrode plate capacity by filling the space between the graphite carbon fibers with the graphite carbon particles. In addition, as the contact surface of the negative electrode active material and the current collector increases, the contact resistance decreases, thereby solving the problem of detachment of the current collector and the negative electrode active material frequently generated during continuous charge and discharge.

본 기술 분야의 당업자는 공지된 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 따라 상기한 본 발명의 음극활물질을 사용하여 제조한 음극판과 공지된 양극판, 세퍼레이터, 전해질 등을 사용하여 리튬 이온 이차 전지를 용이하게 제조할 수 있을 것이다. 상기 리튬 이온 이차 전지의 바람직한 양극 활물질은 LiNixCO1-xO2(x는 0.1 내지 0.9임)의 화학식을 가지는 리튬 전이 금속 산화물이며, 더욱 바람직하게는 LiNixCO1-xO2(x는 0.5 내지 0.8임)의 화학식을 가지는 리튬 전이 금속 산화물이다. 상기한 본 발명의 리튬 이온 이차 전지의 전해액은 에틸렌 카보네이트에 LiPF6, LiBF4등의 리튬염을 용해시킨 비수성 전해액이 바람직하다. 또한 에틸렌 카보네이트에 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 감마-부티로락톤, 설포란(sulfolane), 1,3-디옥살란(1,3-dioxalane), 2-메틸퓨란, 테트라하이드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄 및 디에톡시에탄으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질을 혼합한 용액에 LiPF6, LiBF4등의 리튬염을 혼합시킨 비수성 전해액을 사용할 수도 있다.A person skilled in the art can easily manufacture a lithium ion secondary battery using a negative electrode plate prepared by using the negative electrode active material of the present invention and a known positive electrode plate, a separator, an electrolyte, and the like according to a known method of manufacturing a lithium ion secondary battery. You can do it. Preferred positive electrode active material of the lithium ion secondary battery is a lithium transition metal oxide having a chemical formula of LiNi x CO 1-x O 2 (x is 0.1 to 0.9), more preferably LiNi x CO 1-x O 2 (x Is 0.5 to 0.8). Lithium electrolyte of the ion secondary battery of the present invention the non-aqueous electrolytic solution obtained by dissolving lithium salts such as LiPF 6, LiBF 4 to the ethylene carbonate is preferred. In addition, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, gamma-butyrolactone, sulfolane, 1,3-dioxalane, 2-methylfuran, tetrahydrofuran, 1 A non-aqueous electrolyte solution in which a lithium salt such as LiPF 6 or LiBF 4 is mixed with a solution in which one or two or more substances selected from the group consisting of, 2-dimethoxyethane and diethoxyethane are mixed is used.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.The following presents a preferred embodiment to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

1. 방사형 흑연계 탄소 섬유의 제조1. Preparation of Radial Graphite Carbon Fiber

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)를 제거하였다. 원료 핏치는 매우 다양한 종류의 화합물이 서로 혼재되어 있는 상태이므로 1차 QI라 불리는 분자량이 매우 큰 화합물들을 제거하지 않으며 용융점이 높아지므로 섬유 형태로 방사할 수 없고, 후에 핏치의 메조페이스(mesophase) 함량 및 조직을 제어할 수 없다. 상기 1차 QI를 제거한 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후 이를 탄소 섬유 형태로 방사시켰다. 이후 방사된 섬유를 일반 대기 분위기하에서 350℃에서 열처리함으로써 용융성분을 제거하여 섬유 형상을 유지시키는 산화안정화 공정을 행하였다. 즉, 산화안정화 공정으로 핏치계 탄소 섬유에 산소가 도입되어 수소와 결합하고 이들이 탈리되면서 축합다환반응이 일어나 용융성분이 제거되므로 탄화시 섬유의 형상이 유지된다. 이후 분쇄를 거쳐 900 내지 1400℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 이어서 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.Primary quinoline insoluble (QI) was removed from the coal tar pitch. Since the raw pitch is mixed with a large variety of compounds, it does not remove very large molecular weights called primary QIs, and because the melting point is high, it cannot be spun into fibers and later mesophase content of the pitch. And organization is out of control. The pitch from which the primary QI was removed was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to form anisotropic bulk mesophase, which was then spun in the form of carbon fiber. Thereafter, the spun fiber was heat-treated at 350 ° C. under a general atmospheric atmosphere to remove the molten component to maintain an oxidative stabilization process. In other words, oxygen is introduced into the pitch-based carbon fiber through an oxidation stabilization process to combine with hydrogen and desorption, resulting in condensation polycyclic reaction to remove molten components, thereby maintaining the shape of the fiber during carbonization. After pulverization, the mixture was left to carbonize at 900 to 1400 ° C. for 1 hour and then graphitized by being left at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

2. 흑연계 탄소 입자의 제조2. Preparation of Graphite Carbon Particles

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)을 제거한 후 상기 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후, 350℃에서 산화안정화시킨 다음 분쇄를 거쳐 900 내지 1300℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.After removing the first QI (quinoline insoluble) from the coal tar pitch, the pitch was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to make anisotropic bulk mesophase, and then oxidized at 350 ° C. After stabilization, the mixture was ground and carbonized by standing at 900 to 1300 ° C. for 1 hour, and graphitized by being left at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

3. 복합 음극 활물질 및 음극판 제조3. Preparation of composite negative electrode active material and negative electrode plate

상기 제조한 방사형 흑연계 탄소 섬유와 흑연계 탄소 입자의 혼합 중량%비를 90:10으로하여 1시간 동안 롤-믹싱(roll-mixing)하였다. 롤-믹싱 공정이란, 탄소 섬유와 탄소 입자의 겉보기 밀도의 차이 때문에 고상 혼합으로는 이들이 잘 섞이지 않으므로 보다 나은 혼합을 위하여 폴리에틸렌 봉투에 탄소 입자와 탄소 섬유를 넣은 후 금속롤로 밀면서 이들을 혼합하는 것을 말한다. 상기 롤-믹싱한 혼합물을 200℃에서 24시간 동안 진공 건조시켰다. 상기 진공 건조 공정은 이들 활물질의 표면에 흡착되어 있을 지도 모르는 수분을 제거하기 위한 공정이다. 실제, 상기 롤-믹싱 공정 및 진공 건조 공정은 실시하지 않아도 무방하다. 왜냐하면 극판 제조시 음극 활물질은 N-메틸-2-피롤리돈과 슬러리 상태로 혼합되고, 극판 제조후 건조와 경화(curing) 공정을 거치므로 자연적으로 흡착된 수분이 제거되기 때문이다.Roll-mixing was performed for 1 hour at a mixing weight ratio of the prepared radial graphite carbon fiber and graphite carbon particles of 90:10. The roll-mixing process refers to mixing the carbon particles and the carbon fibers in a polyethylene bag and then mixing them with metal rolls for better mixing because they are not mixed well due to the difference in the apparent density of the carbon fibers and the carbon particles. The roll-mixed mixture was vacuum dried at 200 ° C. for 24 hours. The vacuum drying step is a step for removing moisture that may be adsorbed on the surface of these active materials. In fact, the roll-mixing step and the vacuum drying step may not be performed. This is because the negative electrode active material is mixed with N-methyl-2-pyrrolidone in the form of a slurry during the production of the electrode plate, and dried and cured after the production of the electrode plate to remove naturally adsorbed moisture.

상기 진공 건조 공정에 이어서, 유기 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrollidone) 90g당 바인더인 폴리 비닐리덴 플루오라이드(Poly Vinylidene Fluoride) 10g을 용해시킨 용액에 상기 진공 건조시킨 탄소 섬유와 탄소 입자의 혼합 음극 활물질을 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 18㎛ 두께의 구리 기판 집전체에 상기 슬러리를 도포한 후 100℃에서 30분간 진공 건조시켰다. 상기 진공 건조시킨 음극판을 30㎏f/㎝의 선압으로 롤-프레스한 다음 직경 16㎜의 원판으로 절단하였다.Following the vacuum drying process, the vacuum was dissolved in a solution in which 10 g of poly vinylidene fluoride, a binder, was dissolved per 90 g of an organic solvent, N-methyl-2-pyrollidone. A slurry was prepared by mixing the mixed negative electrode active material of the dried carbon fiber and carbon particles. The slurry was applied to an 18 μm thick copper substrate current collector, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 30 minutes. The vacuum dried negative electrode plate was roll-pressed at a linear pressure of 30 kg f / cm and then cut into a 16 mm diameter disc.

4. 2016 타입 코인 전지 조립4. 2016 type coin battery assembly

본 발명에 따른 리튬 이온 전지의 조립을 도 5를 참고로 설명하면 다음과 같다. 상기 제조한 음극판(1′, 30)을 스테인레스 강(stainless steel) 재질의 캔(5)에 웰딩(welding)하였고 양극인 리튬 금속의 집전체로서 퍼포레이티드(perforated) 니켈(1)을 웰딩하였다. 이후 아르곤 분위기로 유지된 드라이 박스 안에서 다음과 같이 전지를 조립하였다. 양극인 리튬 금속(10)을 160㎛의 두께로 압연하여 니켈이 웰딩된 캡에 압착한 후 절연성 가스켓(gasket)(20)을 끼웠다. 전해액(15)은 에틸렌 카보네이트/디메틸렌 카보네이트(1vol/1vol)에 1M의 LiPF6를 첨가한 혼합물을 사용하였으며 세퍼레이터(25)로는 폴리 프로필렌 계열의 다공성 고분자를 사용하였다.The assembly of a lithium ion battery according to the present invention will be described with reference to FIG. 5. The prepared negative electrode plates 1 'and 30 were welded to a can 5 made of stainless steel, and welded perforated nickel 1 as a current collector of lithium metal as a positive electrode. . Since the battery was assembled in the dry box maintained in the argon atmosphere as follows. The anode lithium metal 10 was rolled to a thickness of 160 μm and pressed to a nickel welded cap, and then an insulating gasket 20 was inserted. As the electrolyte solution 15, a mixture in which 1 M LiPF 6 was added to ethylene carbonate / dimethylene carbonate (1 vol / 1 vol) was used. As the separator 25, a polypropylene-based porous polymer was used.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1의 음극판 제조에서 방사형 흑연계 탄소 섬유와 흑연계 탄소 입자의 혼합 중량%비를 50:50으로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the negative electrode plate production of Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the weight ratio of the radial graphite carbon fiber and the graphite-based carbon particles to 50:50.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서 양극 집전체로 알루미늄 호일을 사용하고, 양극으로 LiNixCO1-xO2(x는 0.1 내지 0.9임)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that aluminum foil was used as the positive electrode current collector and LiNi x CO 1-x O 2 (x is 0.1 to 0.9) as the positive electrode.

실시예 4Example 4

상기 실시예 2에서 양극 집전체로 알루미늄 호일을 사용하고, 양극으로 LiNixCO1-xO2(x는 0.5 내지 0.8임)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하였다.Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2 except that aluminum foil was used as the positive electrode current collector and LiNi x CO 1-x O 2 (x is 0.5 to 0.8) was used as the positive electrode.

실시예 5Example 5

상기 실시예 3에서 양극으로 LiNixCO1-xO2(x는 0.5 내지 0.8임)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하였다.Except for using LiNi x CO 1-x O 2 (x is 0.5 to 0.8) as the positive electrode in Example 3 was carried out in the same manner as in Example 3.

비교예 1Comparative Example 1

1. 방사형 흑연계 탄소 섬유의 제조1. Preparation of Radial Graphite Carbon Fiber

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)를 제거한 후 상기 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후 탄소 섬유 형태로 방사시켰다. 이후 350℃에서 산화안정화시킨 다음 분쇄를 거쳐 900 내지 1400℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 이어서 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.After removal of the first QI (quinoline insoluble) from the coal tar pitch, the pitch was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to make anisotropic bulk mesophase and spun in carbon fiber form. I was. Thereafter, oxidation was stabilized at 350 ° C., followed by pulverization, and left at 900 to 1400 ° C. for 1 hour for carbonization, followed by graphitization by leaving at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

2. 음극판 제조2. Negative plate manufacturing

상기 제조한 탄소 섬유를 유기 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrollidone) 90g당 바인더인 폴리 비닐리덴 플루오라이드(Poly Vinylidene Fluoride) 10g을 용해시킨 용액에 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 18㎛ 두께의 구리 기판 집전체에 상기 슬러리를 도포한 후 100℃에서 30분간 진공 건조시켰다. 상기 진공 건조시킨 음극판을 30㎏f/㎝의 선압으로 롤-프레스한 다음 직경 16㎜의 원판으로 절단하였다.The prepared carbon fiber was mixed with a slurry in which 10 g of polyvinylidene fluoride, a binder, per 90 g of N-methyl-2-pyrollidone, which is an organic solvent, was dissolved in a slurry. Was prepared. The slurry was applied to an 18 μm thick copper substrate current collector, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 30 minutes. The vacuum dried negative electrode plate was roll-pressed at a linear pressure of 30 kg f / cm and then cut into a 16 mm diameter disc.

3. 2016 타입 코인 전지 조립3. 2016 type coin battery assembly

상기 제조한 음극판을 스테인레스 강(stainless steel) 재질의 캔에 웰딩(welding)하였고 양극인 리튬 금속의 집전체로서 퍼포레이티드(perforated) 니켈을 웰딩하였다. 이후 아르곤 분위기로 유지된 드라이 박스 안에서 다음과 같이 전지를 조립하였다. 양극인 리튬 금속을 160㎛의 두께로 압연하여 니켈이 웰딩된 캡에 압착한 후 절연성 가스켓(gasket)을 끼웠다. 전해액은 에틸렌 카보네이트/디메틸렌 카보네이트(1vol/1vol)에 1M의 LiPF6를 첨가한 혼합물을 사용하였으며 세퍼레이터로는 폴리 프로필렌 계열의 다공성 고분자를 사용하였다.The prepared negative electrode plate was welded to a stainless steel can and welded perforated nickel as a current collector of lithium metal as a positive electrode. Since the battery was assembled in the dry box maintained in the argon atmosphere as follows. A lithium metal as a positive electrode was rolled to a thickness of 160 μm, pressed into a nickel-welded cap, and then sandwiched an insulating gasket. As the electrolyte, a mixture of 1 M LiPF 6 added to ethylene carbonate / dimethylene carbonate (1 vol / 1 vol) was used, and a polypropylene-based porous polymer was used as the separator.

비교예 2Comparative Example 2

1. 방사형 흑연계 탄소 섬유의 제조1. Preparation of Radial Graphite Carbon Fiber

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)를 제거한 후 상기 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후 탄소 섬유 형태로 방사시켰다. 이후 350℃에서 산화안정화시킨 다음 분쇄를 거쳐 900 내지 1400℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 이어서 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.After removal of the first QI (quinoline insoluble) from the coal tar pitch, the pitch was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to make anisotropic bulk mesophase and spun in carbon fiber form. I was. Thereafter, oxidation was stabilized at 350 ° C., followed by pulverization, and left at 900 to 1400 ° C. for 1 hour for carbonization, followed by graphitization by leaving at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

2. 흑연계 탄소 입자의 제조2. Preparation of Graphite Carbon Particles

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)을 제거한 후 상기 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후, 350℃에서 산화안정화시킨 다음 분쇄를 거쳐 900 내지 1300℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.After removing the first QI (quinoline insoluble) from the coal tar pitch, the pitch was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to make anisotropic bulk mesophase, and then oxidized at 350 ° C. After stabilization, the mixture was ground and carbonized by standing at 900 to 1300 ° C. for 1 hour, and graphitized by being left at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

3. 복합 음극 활물질 및 음극판 제조3. Preparation of composite negative electrode active material and negative electrode plate

상기 제조한 방사형 흑연계 탄소 섬유와 흑연계 탄소 입자의 혼합 중량%비를 10:90으로하여 1시간 동안 롤-믹싱(roll-mixing)한 후 200℃에서 24시간 동안 진공 건조시켰다. 유기 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrollidone) 90g당 바인더인 폴리 비닐리덴 플루오라이드(Poly Vinylidene Fluoride) 10g을 용해시킨 용액에 상기 진공 건조시킨 탄소 섬유와 탄소 입자의 혼합 음극 활물질을 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 18㎛ 두께의 구리 기판 집전체에 상기 슬러리를 도포한 후 100℃에서 30분간 진공 건조시켰다. 상기 진공 건조시킨 음극판을 30㎏f/㎝의 선압으로 롤-프레스한 다음 직경 16㎜의 원판으로 절단하였다.After the roll-mixing for 1 hour at a mixture weight ratio of the prepared radial graphite carbon fiber and the graphite carbon particles at 10:90, vacuum drying was performed at 200 ° C. for 24 hours. The vacuum-dried carbon fiber and carbon particles in a solution in which 10 g of poly vinylidene fluoride, a binder, was dissolved per 90 g of N-methyl-2-pyrollidone, an organic solvent. The negative electrode active material was mixed to prepare a slurry. The slurry was applied to an 18 μm thick copper substrate current collector, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 30 minutes. The vacuum dried negative electrode plate was roll-pressed at a linear pressure of 30 kg f / cm and then cut into a 16 mm diameter disc.

4. 2016 타입 코인 전지 조립4. 2016 type coin battery assembly

상기 제조한 음극판을 스테인레스 강(stainless steel) 재질의 캔에 웰딩(welding)하였고 양극인 리튬 금속의 집전체로서 퍼포레이티드(perforated) 니켈을 웰딩하였다. 이후 아르곤 분위기로 유지된 드라이 박스 안에서 다음과 같이 전지를 조립하였다. 양극인 리튬 금속을 160㎛의 두께로 압연하여 니켈이 웰딩된 캡에 압착한 후 절연성 가스켓(gasket)을 끼웠다. 전해액은 에틸렌 카보네이트/디메틸렌 카보네이트(1vol/1vol)에 1M의 LiPF6를 첨가한 혼합물을 사용하였으며 세퍼레이터로는 폴리 프로필렌 계열의 다공성 고분자를 사용하였다.The prepared negative electrode plate was welded to a stainless steel can and welded perforated nickel as a current collector of lithium metal as a positive electrode. Since the battery was assembled in the dry box maintained in the argon atmosphere as follows. A lithium metal as a positive electrode was rolled to a thickness of 160 μm, pressed into a nickel-welded cap, and then sandwiched an insulating gasket. As the electrolyte, a mixture of 1 M LiPF 6 added to ethylene carbonate / dimethylene carbonate (1 vol / 1 vol) was used, and a polypropylene-based porous polymer was used as the separator.

비교예 3Comparative Example 3

1. 흑연계 탄소 입자의 제조1. Preparation of Graphite Carbon Particles

콜 타르 핏치(coal tar pitch)에서 1차 QI(quinoline insoluble)을 제거한 후 상기 핏치를 질소 분위기하에서 430℃의 온도로 열처리하여 이방성 벌크(bulk) 메조페이스(mesophase)로 만든 후, 350℃에서 산화안정화시킨 다음 분쇄를 거쳐 900 내지 1300℃에서 1시간동안 방치하여 탄화시키고, 2500 내지 3000℃에서 30분간 방치하여 흑연화시켰다.After removing the first QI (quinoline insoluble) from the coal tar pitch, the pitch was heat-treated at a temperature of 430 ° C. under a nitrogen atmosphere to make anisotropic bulk mesophase, and then oxidized at 350 ° C. After stabilization, the mixture was ground and carbonized by standing at 900 to 1300 ° C. for 1 hour, and graphitized by being left at 2500 to 3000 ° C. for 30 minutes.

2. 음극판 제조2. Negative plate manufacturing

상기 제조한 탄소 입자를 유기 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrollidone) 90g당 바인더인 폴리 비닐리덴 플루오라이드(Poly Vinylidene Fluoride) 10g을 용해시킨 용액에 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 18㎛ 두께의 구리 기판 집전체에 상기 슬러리를 도포한 후 100℃에서 30분간 진공 건조시켰다. 상기 진공 건조시킨 음극판을 30㎏f/㎝의 선압으로 롤-프레스한 다음 직경 16㎜의 원판으로 절단하였다.The prepared carbon particles were mixed in a slurry in which 10 g of polyvinylidene fluoride, a binder, per 90 g of N-methyl-2-pyrollidone, which is an organic solvent, was dissolved. Was prepared. The slurry was applied to an 18 μm thick copper substrate current collector, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 30 minutes. The vacuum dried negative electrode plate was roll-pressed at a linear pressure of 30 kg f / cm and then cut into a 16 mm diameter disc.

3. 2016 타입 코인 전지 조립3. 2016 type coin battery assembly

상기 제조한 음극판을 스테인레스 강(stainless steel) 재질의 캔에 웰딩(welding)하였고 양극인 리튬 금속의 집전체로서 퍼포레이티드(perforated) 니켈을 웰딩하였다. 이후 아르곤 분위기로 유지된 드라이 박스 안에서 다음과 같이 전지를 조립하였다. 양극인 리튬 금속을 160㎛의 두께로 압연하여 니켈이 웰딩된 캡에 압착한 후 절연성 가스켓(gasket)을 끼웠다. 전해액은 에틸렌 카보네이트/디메틸렌 카보네이트(1vol/1vol)에 1M의 LiPF6를 첨가한 혼합물을 사용하였으며 세퍼레이터로는 폴리 프로필렌 계열의 다공성 고분자를 사용하였다.The prepared negative electrode plate was welded to a stainless steel can and welded perforated nickel as a current collector of lithium metal as a positive electrode. Since the battery was assembled in the dry box maintained in the argon atmosphere as follows. A lithium metal as a positive electrode was rolled to a thickness of 160 μm, pressed into a nickel-welded cap, and then sandwiched an insulating gasket. As the electrolyte, a mixture of 1 M LiPF 6 added to ethylene carbonate / dimethylene carbonate (1 vol / 1 vol) was used, and a polypropylene-based porous polymer was used as the separator.

상기한 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 음극판의 SEM 사진 및 이를 개략적으로 나타낸 그림을 각각 도 1 및 도 2에 나타내었다. 실시예 1(도 1)이 비교예 1(도 2)에 비해 극판의 충진 밀도가 우수함을 알 수 있다. 그러므로 실시예 1은 집전체와 음극 활물질간의 접촉 면적이 크고, 비저항값이 작으므로 충방전시 집전체와 음극 활물질의 탈리 문제를 해결한다.SEM pictures of the negative electrode plates prepared in Example 1 and Comparative Example 1 and a schematic view thereof are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. It can be seen that Example 1 (FIG. 1) is superior in packing density of the electrode plate compared to Comparative Example 1 (FIG. 2). Therefore, in Example 1, since the contact area between the current collector and the negative electrode active material is large and the resistivity value is small, the problem of detachment of the current collector and the negative electrode active material during charge and discharge is solved.

상기한 실시예 및 비교예에서 제조한 음극판의 비저항을 측정하여 도 3에 나타내었다. 도 3에 보이는 바와 같이 탄소 섬유의 함량이 많고 탄소 입자의 함량이 적을수록 비저항이 크게 나타남을 알 수 있다. 실시예 1, 2는 비교예 1에 비해 비저항값이 작으므로 전기 전도도 및 충방전 효율이 우수하다. 비교예 3의 경우는 탄소 입자만을 사용함으로써 비저항값이 작고 전기 전도도가 우수하지만 부반응의 발생의 발생으로 전지의 충방전 효율이 저하된다.The resistivity of the negative electrode plates prepared in Examples and Comparative Examples was measured and shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the higher the content of carbon fiber and the smaller the content of carbon particles, the greater the specific resistance. Since Examples 1 and 2 have a smaller resistivity compared with Comparative Example 1, the electrical conductivity and the charge and discharge efficiency are excellent. In the case of Comparative Example 3, only the carbon particles are used, whereby the specific resistance value is small and the electrical conductivity is excellent, but the occurrence of side reactions causes the charge and discharge efficiency of the battery to be lowered.

상기한 실시예 1 및 비교예 1의 전지를 사용하여 0.2C로 3사이클, 0.5C로 1사이클, 1C로 1사이클, 1.5C로 2사이클, 2C로 3사이클, 0.5C로 2사이클 충방전시키고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에서 보이는 바와 같이 실시예 1의 전지가 비교예 1의 전지에 비해 초기 방전 용량이 크고 고율 충방전 특성 및 사이클 특성이 우수하다.Using the battery of Example 1 and Comparative Example 1 described above, 3 cycles at 0.2C, 1 cycle at 0.5C, 1 cycle at 1C, 2 cycles at 1.5C, 3 cycles at 2C, 2 cycles at 0.5C, The results are shown in FIG. As shown in FIG. 4, the battery of Example 1 has a larger initial discharge capacity and excellent high rate charge / discharge characteristics and cycle characteristics than the battery of Comparative Example 1.

상기한 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 음극판 및 전지의 특성을 하기한 표 1에서 나타내었다. 전지의 용량은 0.2C로 충방전하여 용량을 측정하였으며, 초기 효율은 초기 충전 용량에 대한 초기 방전 용량의 백분율로 계산하였다. 또한 초기 방전 용량을 가역 용량으로 기재하였다.The characteristics of the negative electrode plate and the battery prepared in Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below. The capacity of the battery was measured by charging and discharging at 0.2 C, and the initial efficiency was calculated as a percentage of the initial discharge capacity with respect to the initial charge capacity. In addition, initial discharge capacity was described as reversible capacity.

음극판 밀도Negative plate density 초기 효율Initial efficiency 가역 용량Reversible capacity 비저항Resistivity 실시예 1Example 1 1.65g/㎤1.65 g / cm 3 93.5%93.5% 320㎃h/g320㎃h / g 1.291Ω·㎝1.291 Ωcm 비교예 1Comparative Example 1 1.44g/㎤1.44 g / cm 3 92.4%92.4% 297㎃h/g297㎃h / g 2.007Ω·㎝2.007Ω · cm

상기한 표 1에서 보이는 바와 같이 실시예 1은 음극판의 밀도가 크고 비저항값이 작다. 또한 실시예 1은 비교예 1에 비해 가역 용량 및 초기 효율, 즉 충방전 효율이 크다.As shown in Table 1, Example 1 has a high density of the negative electrode plate and a small specific resistance value. In addition, Example 1 has a larger reversible capacity and initial efficiency, that is, charge and discharge efficiency than Comparative Example 1.

상기한 바와 같이 본 발명은 90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 편린(片鱗)상의 탄소 입자를 복합화한 음극 활물질을 제공함으로써 상기 음극 활물질을 사용하여 제조한 음극판은 충진 밀도 및 용량이 증대되고, 상기 음극 활물질을 사용하여 제조한 리튬 이온 이차 전지는 고용량, 우수한 충방전 효율 및 사이클 수명 특성을 가진다.As described above, the present invention provides a negative electrode plate prepared by using a negative electrode active material in which 90 to 50% by weight of graphite-based carbon fibers and 10 to 50% by weight of graphite-based carbon particles are composited. Silver filling density and capacity are increased, and the lithium ion secondary battery manufactured using the negative electrode active material has high capacity, excellent charge and discharge efficiency, and cycle life characteristics.

Claims (7)

90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유; 및90 to 50 wt% graphite carbon fiber; And 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함하는 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질.A negative electrode active material for lithium ion secondary batteries containing 10 to 50% by weight of graphite-based carbon particles. 제1항에 있어서, 상기 탄소 섬유는 방사형(radial type) 흑연계 탄소 섬유인 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질.The negative active material of claim 1, wherein the carbon fiber is a radial type graphite carbon fiber. 제1항에 있어서, 상기 흑연계 탄소 섬유는 직경이 5 내지 30㎛이고 가로 세로의 비(aspect ratio)가 5 내지 100인 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질.The negative active material of claim 1, wherein the graphite carbon fiber has a diameter of 5 to 30 μm and an aspect ratio of 5 to 100. 제1항에 있어서, 상기 흑연계 탄소 입자는 3 내지 10㎛의 입경을 가지는 것인 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질.The negative active material of claim 1, wherein the graphite carbon particles have a particle diameter of 3 to 10 μm. 제1항에 있어서, 상기 흑연계 탄소 입자는 0.1 내지 2Ω·㎝의 비저항을 가지는 것인 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질.The negative electrode active material of claim 1, wherein the graphite carbon particles have a specific resistance of 0.1 to 2 Pa · cm. 집전체와;A current collector; 90 내지 50중량%의 흑연계 탄소 섬유 및 10 내지 50중량%의 흑연계 탄소 입자를 포함하는 음극 활물질; 및A negative electrode active material including 90 to 50 wt% graphite carbon fiber and 10 to 50 wt% graphite carbon particles; And 바인더를 포함하는 리튬 이온 이차 전지용 음극판.A negative electrode plate for a lithium ion secondary battery comprising a binder. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 음극 활물질을 사용하여 제조한 리튬 이온 이차 전지.The lithium ion secondary battery manufactured using the negative electrode active material in any one of Claims 1-5.
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