KR20030042793A - 세퍼레이터의 제조방법 및 이를 채용한 리튬2차 전지의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다공성 세퍼레이터에 2가지 용매를 사용하여 겔화 폴리머를 함침시킴으로써 멀티 페이즈(multi-phase) 세퍼레이터를 제조하는 방법 및 이를 채용한 리튬 2차전지의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 세퍼레이터의 제조방법은 리튬염을 함유하지 않으며, 겔화폴리머 함량이 유기용매 대비 5중량% 이하인 겔화폴리머 용액에 상기 다공성 세퍼레이터를 20분 이하의 시간 동안 함침하여 겔화폴리머의 양이 20mg/㎠이하가 되도록 표면처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의해 제조된 세퍼레이터는 전해액의 함침이 빠르며, 염을 함유하지 않기 때문에 전해액 주입전까지의 공정에서 수분관리를 엄격히 하지 않아도 되는 등 세퍼레이터 처리공정이 간단하다. 한편, 본 발명에 의해 제조된 리튬 2차 전지는 전지성능 및 내누액성이 매우 우수하며 내부단락의 발생을 감소시킬 수 있다.

Description

세퍼레이터의 제조방법 및 이를 채용한 리튬2차 전지의 제조방법{Method for preparing a separator and lithium secondary battery using the same}
본 발명은 리튬 이온 폴리머 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성세퍼레이터에 2가지 용매를 사용하여 겔화 폴리머를 함침시킴으로써 멀티 페이즈 (multi-phase) 세퍼레이터를 제조하는 방법 및 이를 채용한 리튬 2차전지의 제조방법에 관한 것이다.
전자 기기, 예컨대 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등의 소형화, 경량화 및 무선화가 급속하게 진행됨에 따라 그 구동전원으로서 에너지밀도가 높은 리튬 2차 전지가 활발히 개발되고 있다. 리튬 2차전지는 전해질의 종류에 따라서 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고체형 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있는데, 그중 리튬 이온 폴리머 전지는 고체형 고분자 전해질을 사용하므로 전해액이 누출될 염려가 적고, 가공성이 우수하여 배터리팩으로 만들 수 있다.
리튬 이온 폴리머 전지에 사용되는 고분자 전해질로는 통상적으로 겔 고분자 전해질 및 하이브리드(hybrid) 고분자 전해질이 사용된다. 겔 고분자 전해질 전지는 일반적으로 다량의 용매 및/또는 가소제, 리튬염 및 고분자 전해질을 포함하는 용액을 고형화하여 제조하는 전지를 말하며, 기계적인 강도가 충분하지 않아 전해질 층의 두께를 일반적으로 75㎛이상으로 해야 하므로 리튬 이온전지에 비해 전지 두께가 두꺼워져서 전지의 에너지 밀도가 낮아진다는 단점이 있다. 따라서, 이를 극복하기 위해 기계적 강도가 좋은 다공성 세퍼레이터를 사용함과 동시에 리튬염 등의 전해질을 흡수할 수 있는 겔화 폴리머로 상기 세퍼레이터를 처리하는 기술이 알려져 있다.
대한민국 특허출원 제1998-019330호에는 전극에 보조용매를 이용하여 고분자전해질을 코팅처리하여 전지를 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 공정상 수분관리를 해야하며 양극 및 음극에 코팅을 해야 하는 문제점이 있다. 미국특허 제US5688293호에는 다공성 세퍼레이터에 겔화 폴리머(염이 함유되어 있는 상태)를 코팅하나 염이 함유되어 있기 때문에 공정상 수분관리를 엄격히 해야 하는 단점을 가지고 있으며, 제2000-0018387호에는 미국특허 제US5688293호와 동일하게 염이 있는 상태의 세퍼레이터에 관하여 개시하고 있으므로 상기한 바와 같은 문제점을 가진다.
한편, 미국특허 제US5681357호에는 다공성 세퍼레이터에 겔화 폴리머를 코팅하여 나중에 전해액을 주입하고 고착시키는 방법이 개시되어 있으나 전해액 주입시 전해액이 세퍼레이터에 균일하게 함침이 되는 시간이 길어진다는 단점과 스택킹 타입 전지의 경우 세퍼레이터에 극판을 결착시켜 주어야 하는데 다공성 세퍼레이터의 미세 구조가 변하지 않는 온도와 압력 범위에서 극판을 결착시키기 어렵다는 단점이 있다. 또한 미국특허 제US5972055호에는 양극, 음극, 세퍼레이터 전해액 용매로도 쓰이는 2상용매 (binary solvent, EC, PC)를 가소제로 사용하여 적층시킨 후 전지를 만드는 방법이 개시되어 있으나 양극이나 음극에 2상용매를 사용할 경우 공정 중 전해액을 극판내 균일하게 주입하기가 어렵고 기계적인 강도 문제가 발생하여 내부단락이 많이 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 수분관리가 필요없으며, 겔화 폴리머로 처리한 후에도 공극이 남아 있도록함으로써 전해액이 신속하게 함침되어 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 세퍼레이터 및 이를 채용한 전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 세퍼레이터의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세퍼레이터의 제조방법을 설명하는 설명도이다.
도 3(a)는 본 발명에 따른 세퍼레이터에 대한 SEM 사진을 나타내며,
도 3(b)는 본 발명에 의한 처리를 하지 않은 상태의 세퍼레이터에 대한 SEM 사진을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 리튬전지의 표준충방전용량에 관한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 리튬전지의 평균 고율(2C) 방전용량에 관한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 리튬전지의 수명을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 리튬전지의 사이클별 충방전효율(1C)을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 캐소드와 애노드 사이에 다공성 세퍼레이터를 적층하여 제조되는 리튬2차전지의 제조방법에 있어서,
리튬염을 함유하지 않으며, 겔화폴리머 함량이 유기용매 대비 5중량% 이하인 겔화폴리머 용액에 상기 다공성 세퍼레이터를 20분 이하의 시간 동안 함침하여 겔화폴리머의 양이 20mg/㎠이하가 되도록 표면처리하는 단계;
캐소드와 애노드 사이에 상기 세퍼레이터를 배치하여 전극 조립체를 제조하는 단계; 및
상기 전극 조립체를 실링하고 리튬염을 함유하는 전해액을 주입한 다음 이를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 다공성 세퍼레이터는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 겔화폴리머는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF-HFP), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리메틸 아크릴레이트(PMA) 및 폴리아크릴로니트릴 (PAN)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 리튬염은 LiPF6,LiBF4, LiClO4,Li(CF3SO2)2, LiCF3SO3, LiSbF6및 LiAsF6로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 유기 용매는 전지조립 후에 계속 남아 있는 제 1용매와 저비점인 제 2용매로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 1용매는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 카보네이트의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 제 2용매는 아세톤, 아세토니트릴, n-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 저비점 용매인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1용매와 제 2용매의 혼합중량비는 1:2∼1:20(중량비)인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 전해액에 사용되는 유기 용매는 제 1용매와 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 경화단계는 50℃∼80℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 겔화 폴리머 용액은 리튬염을 함유하지 않으며, 겔화 폴리머 함량이 유기용매 대비 5중량% 이하인 것이 바람직하다. 리튬염은 흡습성이 매우 높기 때문에 반드시 전지의 제조공정이 무수공정일 것을 요하지만, 본 발명의 제조방법에 의하는 경우에는 무수공정일 필요가 없으므로 제조공정이 간편해 진다는 장점이 있다. 한편, 겔화 폴리머 함량이 5중량% 이상인 경우에는 다공성 세퍼레이터에 공극이 대부분 막혀 버리기 때문에 나중에 전해액을 함침시키는 공정시 균일하게 함침시킬 수 없어 전지의 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 겔화 폴리머 용액에는 추가로 가소제가 포함될 수 있으며, 가소제는 라미네이션 단계에서 저온 및 저압에서 상기 공정을 실시할 수 있도록 한다. 이러한 가소제는 상온에서 고체상태이고 상온 이상에서는 액체 상태인 전해액 용매를 사용함으로써 상온 이상의 온도에서 라미네이션시 액상으로 변하여 극판과 전극의 폴리머 접촉면적이 넓어 낮은 온도에서도 결착이 가능하게 하는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 겔화 폴리머 용액에 상기 다공성 세퍼레이터를 20분 이하의 시간 동안 함침하여 겔화폴리머의 양이 20mg/㎠이하가 되도록 표면처리를 한 후, 캐소드와 애노드 사이에 상기 세퍼레이터를 배치하여 전극 조립체를 제조한다. 상기 겔화폴리머의 양이 20mg/㎠을 초과하면 기공이 막혀서 전지의 성능에 문제가 발생할 염려가 있다. 상기의 함침방법은 통상적인 방법으로 가능하다.
이처럼 제조된 전극 조립체를 금속 호일 등으로 수분 및 증기가 침투되지 않도록 실링한 다음, 리튬염을 함유하는 전해액을 주입하여 제조된 전지 셀에 압력과 온도를 가하여 경화시킨다. 이 단계에서는 겔화 고분자가 전해액에 용해되며, 냉각에 의해 겔화되면서 상기 세퍼레이터와 전극을 고착시키는 역할까지도 하게 된다.
본 발명에 사용되는 다공성 세퍼레이터는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인것이 바람직하며, 이는 전해액을 흡수할 수 없는 고분자로서 세퍼레이터에서 주요 지지체 역할을 한다.
또한, 본 발명에 사용되는 겔화폴리머는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF-HFP), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리메틸 아크릴레이트(PMA) 및 폴리아크릴로니트릴 (PAN)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다. 이러한 겔화 폴리머는 상기 다공성 세퍼레이터의 표면 및 그 기공 내부에 제 1용매와 함께 미세하게 분포하여 고착이 되서 극판과의 결착을 가능하게 한다.
한편, 본 발명에 사용되는 리튬염은 LiPF6,LiBF4, LiClO4, Li(CF3SO2)2, LiCF3SO3, LiSbF6및 LiAsF6로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유기용매 중 제 1용매는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와, 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 카보네이트의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 제 1용매는 전지 조립 후 전지에 계속 남아 전해액과 전기화학적으로 호환가능하기 때문에 전해액이 전지 내부에 빠르게 주입이 될 수 있게 하고, 저온 및 저압에서 극판과 제2고분자의 결착을 돕는 역할을 한다. 한편, 제 2용매는 저비점 용매로서, 아세톤, 아세토니트릴, n-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다. 이러한 제 2용매는 제 1용매보다 비등점이 낮은 용매로서, 제 1용매와 함께 겔화 폴리머를 녹이는 역할을 하고, 다공성 세퍼레이터 내에 겔화 폴리머와 제 1용매를 미세하게 도포시킨 다음 건조시에 제거되는 용매들이다. 즉, 제 2용매는 겔화 폴리머와 제 1용매가 다공성 세퍼레이터 내에 미세하고 균일하게 분산 및 함습이 되게하는 역할을 한다. 상기 제 1용매와 제 2용매의 혼합중량비는 1:2∼1:20인 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나면 세퍼레이터에 코팅되는 폴리머의 양이 너무 적거나 많게되어 바람직하지 않다.
한편, 본 발명에서 사용되는 전해액은 상기 제 1용매와 동일한 것이 바람직하며, 이는 전해액 주입시 이물간의 표면장력에 의한 문제가 완화되어 빠른 시간에 극판 내에 전해액이 균일하게 활성화될 수 있기 때문이다. 한편, 전해액 용매를 제 1용매로 사용하기 때문에 추출이 필요 없다는 장점이 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 경화단계는 세퍼레이터의 기공에 영향을 주지 않는 온도에서 이루어지는 것이 바람직하며, 50℃가 특히 바람직하다. 만일 온도가 80℃이상이면 다공성 세퍼레이터의 미세 공극 구조에 악영향을 미칠 수 있으므로 바람직하지 않다.
이와 같이 제조된 세퍼레이터는 도 1과 같이 공극(1)을 갖는 다공성 세퍼레이터(2)의 미세 구조벽에 겔화폴리머 및 제 1용매(2)가 용액상태로 미세하게 붙어 있기 때문에 앞에서 설명한 바와 같이 전해액 주입시 이물간의 표면장력에 의한 문제가 완화되어 빠른 시간에 극판 내에 전해액이 균일하게 활성화될 수 있다. 또한, 겔화 폴리머내에 제 1용매가 존재하기 때문에 건조시 다공성 세퍼레이터의 수축이 발생하지 않으며, 따라서 수축에 의한 공정상의 어려움 또한 해결할 수 있다. 한편, 제1용매는 스태킹 타입(stacking type) 전지의 경우 캐소드와 애노드의 결착 온도와 압력을 낮출 수 있다 이는 상온에서 고체상태이고 상온 이상에서 액상이므로 라미네이션시 액상으로 변환되어 낮은 온도에서도 결착이 가능하도록 하는 역할을 한다.
이하 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
1-(1) 전극의 제조
싸이클로-헥사논 250ml와 아세톤 250ml를 혼합한 유기용매에 결합제로서 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(여기서 헥사플루오로프로필렌의 함량이 15중량%임) 20g을 부가하여 볼밀에서 2시간 동안 혼합하여 용해하였다. 이 혼합물에 캐소드 활물질로서 LiCoO21000g과 도전제로서 카본블랙 20g을 부가한 다음, 이를 8시간 동안 혼합하여 캐소드 활물질 조성물을 형성하였다.
상기 캐소드 활물질 조성물을 320㎛ 갭의 닥터 블래이드를 사용하여 두께가 147㎛이고 폭이 4.9cm이며, 싸이클로-헥사논 250ml와 아세톤 250ml를 혼합한 유기용매에 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(여기서 헥사플루오로프로필렌의 함량이 15중량%임) 20g과 카본블랙 20g을 부가하고 8시간 동안 혼합하여 제조한 전처리 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하여 전처리한 알루미늄 박막상에 코팅 및 건조하여 캐소드 전극판을 만들었다.
한편, 애노드 전극판은 다음 과정에 따라 제조하였다.
N-메틸피롤리돈 300ml와 아세톤 100ml를 혼합한 유기용매에 결합제로서 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(여기서 헥사플루오로프로필렌의 함량이 15중량%임) 20g을 부가하여 볼밀에서 2시간 동안 혼합하여 용해하였다. 이 혼합물에 애노드 활물질로서 메조카본파이버(MCF) 1000g을 부가한 다음, 이를 3시간 동안 혼합하여 애노드 활물질 조성물을 형성하였다.
상기 애노드 활물질 조성물을 420㎛ 갭의 닥터 블래이드를 사용하여 두께가 178㎛이고 폭이 5.1cm이며, N-메틸피롤리돈 300ml와 아세톤 100ml를 혼합한 유기용매에 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(여기서 헥사플루오로프로필렌의 함량이 15중량%임) 50g과 카본블랙 5g을 부가하고 2시간 동안 혼합하여 제조한 전처리 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하여 전처리한 구리박막상에 코팅 및 건조하여 애노드 전극판을 만들었다.
1-(2) 세퍼레이터의 제조
본 발명에 따른 세퍼레이터를 하기와 같이 제조하였다. 기재가 되는 폴리에틸렌 부직포 섬유 시이트(Web Dynamics, Px0074)를 구입하여 사용하였으며, 제품 규격에 따르면 상기 시이트는 두께가 2.5mils이고 기공 크기는 0.1mm를 초과하지 않는다. 이 제품은 한쪽 표면은 거친면이고 다른쪽 표면은 매끄러운 면으로 만들어져 있으며, 밀도는 실험결과 28g/m2이었다. 이들 섬유 시이트를 STET에 의하여 제조하였다. 다음으로, 제 1용매로서 PC를 사용하고 제 2 용매로서 아세토니트릴을 사용하였으며(중량비 10:165), 도 2에 나타나 있는 바와 같이 상기 유기용매 500g에 겔화 폴리머로서 PEO 5g을 녹여 1중량%의 겔화 폴리머 용액을 만든 후 용기(7)에담았다. 그 다음 상기 PE 부직포 시트를 세퍼레이터 언와인더(4) 및 세퍼레이터 리와인더(5)를 사용하여 1초동안 함침시키고 두께조절 슬릿 갭(6)을 거쳐 두께를 조절한 후, 아세토니트릴을 건조하여 세퍼레이터를 제조하였다. 이 때 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 10mg/㎠이었으며, 이처럼 제조된 세퍼레이터에 대한 SEM사진을 도 3에 나타내었다.
1-(3) 전지의 조립
캐소드와 애노드를 타발하고 그 사이에 세퍼레이터를 적층한 다음 50℃의 온도로 세퍼레이터와 전극을 붙였고 다층필름의 외장재로 패키징한 후 전해액을 주입하여 전지를 제조하였다. 최외곽 전극은 음극으로하여 음극, 세퍼레이터, 양극, 세퍼레이터, 음극 등의 순서로 음극 7장, 양극 6장을 적층하여 전지를 제조하였다. 전지의 외장재로는 두께 115㎛의 다층 필름을 사용하였다.
실시예 2
1.5중량%의 PEO 용액을 겔화 폴리머 용액으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 0.1mg/㎠이었다.
실시예 3
2중량%의 PEO 용액을 겔화 폴리머 용액으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 0.5mg/㎠이었다.
실시예 4
4중량%의 PEO 용액을 겔화 폴리머 용액으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 1mg/㎠이었다.
실시예 5
PEO 대신에 PVdF 5g을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 1mg/㎠이었다.
비교예 1
10중량%의 PEO 용액을 겔화 폴리머 용액으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 700mg/㎠이었다.
비교예 2
겔화 폴리머 용액에 세퍼레이터를 함침시키는 시간을 1시간으로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전지를 제조하였다. 이때, 겔화 폴리머의 단위면적당 코팅량은 800mg/㎠이었다.
시험예 :전지성능 테스트
표준 용량은 491mAh로 설계용량(490mAh)와 거의 같은 전지의 용량이었고 표준 충방전효율이 98.9%, 표준대비 1C의 방전량은 98%, 표준대비 2C의 방전량은 94%의 겔 전지로 성능이 우수한 전지의 제조가 가능했다. 용량면에서는 고용량화된 리튬 이온전극을 사용했기 때문에 체적에너지밀도가 371mWh/l의 고용량 전지를 제조할 수 있었으며, 상기 실시예 1-5 및 비교예 1-2에 따른 전지성능 테스트의 결과를표 1에 나타내었다.
평균 표준 방전 용량(mAh) 평균 고율(2C) 방전 용량(%):표준대비 평균 1C 방전 용량(%):표준대비
실시예 1 555 97.4 99.6
실시예 2 540 95.2 99.0
실시예 3 548 93.1 97.4
실시예 4 510 87.2 95.1
실시예 5 511 82 94.1
비교예 1 300 1.2 9.1
비교예 2 300 0 10.0
한편, 실시예 1에 따른 표준 충방전, 율별 방전 커브, 사이클 특성, 사이클별 충방전 커브를 도 4 내지 7에 나타내었다.
본 발명에 의해 제조된 세퍼레이터는 전해액의 함침이 빠르며, 염을 함유하지 않기 때문에 전해액 주입전까지의 공정에서 수분관리를 엄격히 하지 않아도 되는 등 세퍼레이터 처리공정이 간단하다. 또한 미세 다공성 구조에 악영향을 주지 않는 저온 및 저압에서 적층시킬 수 있으며, 본 발명에 의해 제조된 리튬 2차 전지는 전지성능 및 내누액성이 매우 우수하며 내부단락의 발생을 감소시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 캐소드와 애노드 사이에 다공성 세퍼레이터를 적층하여 제조되는 리튬2차전지의 제조방법에 있어서,
    리튬염을 함유하지 않으며, 겔화폴리머 함량이 유기용매 대비 5중량% 이하인 겔화폴리머 용액에 상기 다공성 세퍼레이터를 20분 이하의 시간 동안 함침하여 겔화폴리머의 양이 20mg/㎠이하가 되도록 표면처리하는 단계;
    캐소드와 애노드 사이에 상기 세퍼레이터를 배치하여 전극 조립체를 제조하는 단계;
    상기 전극 조립체를 실링하고 리튬염을 함유하는 전해액을 주입한 다음 이를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 세퍼레이터는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 겔화폴리머는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF-HFP), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리메틸 아크릴레이트(PMA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6,LiBF4, LiClO4, Li(CF3SO2)2, LiCF3SO3, LiSbF6및 LiAsF6로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유기용매는 전지 조립 후 전지에 계속 남아 있는 제 1용매와 저비점 용매인 제 2용매를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1용매는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 카보네이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제 2용매는 저비점 용매로서 아세톤, 아세토니트릴, n-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 제 1용매와 제 2용매의 혼합중량비는 1:2∼1:20인 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 전해액에 사용되는 유기 용매는 제 1용매와 동일한 것을 특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 경화단계는 50℃∼80℃의 온도에서 이루어지는 것을특징으로 하는 리튬전지의 제조방법.
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