KR20110059258A - 리튬 이차 전지 제조 방법 - Google Patents

리튬 이차 전지 제조 방법 Download PDF

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KR20110059258A
KR20110059258A KR1020090115924A KR20090115924A KR20110059258A KR 20110059258 A KR20110059258 A KR 20110059258A KR 1020090115924 A KR1020090115924 A KR 1020090115924A KR 20090115924 A KR20090115924 A KR 20090115924A KR 20110059258 A KR20110059258 A KR 20110059258A
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Abstract

본 발명은 리튬염을 주입하는 단계; 양극, 세퍼레이터, 및 음극을 구비하는 전극 조립체를 배치하는 단계; 및 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;를 포함하는 리튬 이차 전지 제조 방법을 제공한다.

Description

리튬 이차 전지 제조 방법{Method for manufacturing lithium secondary battery}

본 발명은 리튬 이차 전지 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 리튬 이차 전지의 전해액 주입 방법에 관한 것이다.

이차 전지는 충전 사용이 가능한 전지를 말하는 것으로, 휴대폰, 노트북컴퓨터, 캠코더 등의 휴대형 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 이차 전지는 양극과 음극 및 세퍼레이터가 젤리롤(jelly roll) 형태로 말린 전극조립체를 케이스의 개방부를 통해 안에 장입하고 캡플레이트로 그 개방부를 덮은 구조를 가지고 있다. 그리고, 전극조립체의 단부에는 집전부가 설치되어 있어서 캡플레이트에 마련된 전극 단자와 전기적으로 연결된다. 따라서, 캡플레이트의 전극 단자에 외부 단자를 연결하면 전극조립체에서 발생된 전류가 집전부와 캡조립체의 단자를 경유하여 외부 단자로 공급된다. 여기서 집전부는 전극조립체의 단부에 용접되어 전류의 경로를 형성함과 동시에 젤리롤 형태를 지탱하는 역할을 수행한다.

본 발명의 목적은 리튬 이차 전지의 세퍼레이터에 전해액의 함침 속도를 증가시키는 리튬 이차 전지 제조 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 리튬염을 주입하는 단계; 양극, 세퍼레이터, 및 음극을 구비하는 전극 조립체를 배치하는 단계; 및 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;를 포함하는 리튬 이차 전지 제조 방법을 개시한다.

이때, 상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 상기 전극 조립체를 배치하는 단계; 상기 리튬염을 주입하는 단계; 및 상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;의 순서로 제조될 수 있다.

이때, 상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 상기 전극 조립체를 배치하는 단계; 상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계; 및 상기 리튬염을 주입하는 단계;의 순서로 제조될 수 있다.

이때, 상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 진공 단계; 및 가압 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 상기 전극 조립체를 배치하는 단계; 상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계; 진공 단계; 가압 단계; 및 상기 리튬염을 주입하는 단계;의 순서로 제조될 수도 있다.

여기서, 상기 리튬염은 고체 상태일 수 있다. 이와 달리, 상기 리튬염은 액체 상태일 수 있다.

여기서, 상기 리튬염은 상기 유기용매와 혼합시 0.8mol/L 내지 1.7mol/L의 몰농도를 가질 수 있다.

여기서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, Li(CF3SO2)2,LiCF3SO3,LiSbF6 및LiAsF6로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

여기서, 상기 용매는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 플로필렌카보넨이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 카보네이트의 혼합물일 수 있다.

여기서, 상기 전극 조립체는 센터핀을 그 중앙에 배치하여 권취한 상기 전극 조립체이며, 상기 리튬염을 배치하는 단계는 상기 센터핀에 상기 리튬염을 충진하는 단계일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지 제조 방법에 의하면 리튬 이차 전지의 세퍼레이터에 전해액 함침 속도를 증가시키는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면의 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 이차 전지(1)의 구조를 먼저 설명한 후 전해 액(103)을 이차 전지(1)의 전극 조립체(10)에 함습시키는 방법에 대해 설명한다. 도 1에는 이차 전지(1)의 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 이차 전지(1)에서, Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단하여 바라본 단면도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 2를 참조하면 이차 전지(1)는 전극 조립체(10), 전극 단자(21, 22), 및 케이스(34)를 구비한다. 이때, 케이스(34)는 전극 조립체(10)를 수용하며 전극 조립체(10)는 전극 단자(21, 22)를 통해 외부와 전기적으로 연결할 수 있다.

전극 조립체(10)는 양극(11), 음극(12), 및 세퍼레이터(13)를 구비한다. 이때, 양극(11) 및 음극(12)은 절연체인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재하여 권취되어 전극 조립체(10)를 형성할 수 있다. 이때, 전극 조립체(10)는 센터핀을 내측에 배치하고 센터핀을 중심으로 권취할 수도 있고, 또는 양극(11), 세퍼레이터(13), 및 음극(12)을 순서대로 적층할 수도 있다. 양극(11) 및 음극(12)은 각각 무지부(11a, 12a)와 코팅부(11b, 12b)를 포함할 수 있다. 무지부(11a, 12a)는 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 코팅되지 않는 영역일 수 있다. 코팅부(11b, 12b)는 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 도포된 영역이다. 양극 무지부(11a)는 양극(11)의 길이 방향을 따라 양극(11)의 한 쪽 측단에 형성될 수 있다. 음극 무지부(12a)는 음극(12)의 길이 방향을 따라 음극(12)의 다른 쪽 측단에 형성된다. 한편, 전극 조립체(10)는 양극(11), 음극(12), 및 세퍼레이터(13)가 원형으로 권취된 상태에서 눌려져 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(10)는 판상으로 눌려질 수도 있다.

전극 조립체(10)의 양극 무지부(11a)에는 양극 집전부(40a)가 용접으로 부착 될 수 있다. 양극 집전부(40a)는 리드부재(28)를 매개로 양극 단자(21)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그에 따라, 양극 단자(21)는 리드부재(28) 및 양극 집전부(40a)를 통하여 전극 조립체(10)의 양극(11)과 연결될 수 있다. 음극 집전부(40b)는 리드부재(28)를 매개로 음극 단자(22)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그에 따라, 음극 단자(22)는 리드부재(28) 및 음극 집전부(40b)를 통하여 전극 조립체(10)의 음극(12)과 연결될 수 있다. 리드부재(28)와 캡플레이트(30) 사이에는 절연을 위한 절연부재(26)가 설치될 수 있다. 리드부재(28)는 집전부(40)에 부착되는 집전 리드부(28b)와 전극 단자(21, 22)에 부착된 단자 리드부(28a)를 포함할 수 있다. 전극 단자(21, 22)는 양극 단자(21) 및 음극 단자(22)를 구비한다. 양극 단자(21) 및 음극 단자(22)는 각각 전극 조립체(10)의 양극(11)과 음극(12)에 전기적으로 연결되어 케이스(34)의 외부로 노출될 수 있다.

케이스(34)는 일면에 캡플레이트(30)를 구비할 수 있다. 케이스(34)는 일 면이 개방된 각형 캔 형상을 가질 수 있고 캡플레이트(30)로 케이스(34)의 열린 부분을 봉할 수 있다. 캡플레이트(30)는 전극 단자들(21, 22)이 외부로 돌출되도록 하면서, 케이스(34)를 덮을 수 있다. 케이스(34)와 캡플레이트(30) 사이의 경계가 레이저로 용접되어 전극 조립체(10)가 전해액과 함께 수용된 케이스(34)가 밀봉될 수 있다. 캡플레이트(30)는 얇은 판으로 이루어질 수 있다. 또한, 캡플레이트(30)에는 설정된 내부 압력에 따른 파단될 수 있도록 홈이 형성된 벤트 부재(39)가 설치될 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 실시예는 이차 전지(1)의 일 실시예에 불과하며 이차 전지(1)는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 이차 전지(1)는 원통형 이차 전지, 폴리머형 이차 전지, 또는 각형 이차 전지일 수 있다. 이때, 각각, 전극 조립체(10)는 센터핀을 중심으로 권취하여 구성할 수도 있고, 또는 적층형으로 구성할 수도 있다. 여기서, 캡플레이트(30)에는 전해액이 주입되는 전해액 주입구(38a)가 형성될 수 있다. 전해액 주입구(38a)에는 밀봉마개(38)가 끼워져 설치될 수 있다.

이제, 이차 전지(1)의 케이스(34)에 전해액(103)을 주입하고 전극 조립체(10)에 전해액(103)을 함습시키는 방법에 대해 설명한다.

전해액(103)을 전극 조립체(10)의 세퍼레이터(13)에 함침시키는 공정이 중요한 이유는 전지가 충방전하는 동안 미함습 영역에 열화가 빨지 진행되어 전지의 용량이 감소하여 수명이 단축될 수 있기 때문이다. 또한, 전해액(103)을 세퍼레이터(13)에 충분히 함침한 전지가 그렇지 않은 전지에 비해 화성특성이 더 우수하다. 따라서, 전해액(103)을 전극 조립체(10)의 세퍼레이터(13)에 함침시키는 공정은 중요하다. 이러한 함침은 대기중에 방치하여도 진행되지만 함침 속도를 증가시키기 위하여 가압하거나 진공 공정을 반복적으로 실시할 수 있다. 이러한 함침 공정은 비교적 시간이 많이 걸리는 공정이다. 또한 전지의 용량이 커질수록 함침시키기 위한 시간이 늘어나게 된다. 또한, 생산량을 늘이기 위해서는 설비 대수를 증가시키거나 전체 시스템의 규모가 커져야 하기 때문에 투자 비용과 운영비용이 증가하게 된다.

이때, 리튬염을 포함하지 않은 용매(102)를 세퍼레이터(13)에 함침시키면 리튬염(101)을 포함한 전해액(103)의 함침 속도에 비해 빠른 속도로 세퍼레이터(13) 가 함침된다. 여기서, 전해액(103)은 리튬염(101)을 용매(102)에 용해시켜 구성할 수 있다. 이때, 이하 도면부호 102는 리튬염을 포함하지 않는 유기용매(102)를 의미한다. 이와 같이, 리튬염(101)을 포함하지 않는 유기용매(102)의 함침 속도가 빠름을 이용하여, 전해액(103)의 함침 속도를 증가시키기 위하여 전해액(103)투입 공정을 리튬염(101) 주입과 유기용매(102) 주입 공정으로 나누어 수행할 수 있다. 이때, 리튬염(101)은 고체 상태의 리튬염(101)일 수 있으며 또는 액체 상태일 수도 있다. 여기서, 리튬염(101)은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, Li(CF3SO2)2,LiCF3SO3,LiSbF6 및 LiAsF6로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 또한 유기용매(102)는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와 디메틸카보네이트 및 디에틸 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 케보네이트의 혼합물일 수 있다. 여기서, 유기용매(102)는 전지 조립 후 전지에 계속 남아 전해액과 전기화학적으로 호환 가능하다. 이때, 유기용매(102)가 리튬염(101)을 포함하지 않는다는 것은 너무 엄격하게 해석되지 않아야 한다. 즉, 유기용매(102)의 리튬염(101)의 농도가 낮으면 낮을수록 세퍼레이터(13)에 함침되는 속도가 빠르다는 것이므로 유기용매(102)가 극소량의 리튬염(101)을 구비는 경우 리튬염(101)의 농도가 낮으므로 함침 속도가 빠르다는 동일한 효과를 가질 수 있다. 따라서, 극소량의 리튬염(101)을 구비한 유기용매(102) 역시 본 발명의 보호범위에 속하며 배제되지 않는다.

도 3a 또는 도 3b를 참조하여 전해액(103)과 리튬염을 포함하지 않은 유기용 매(102)에 의해 세퍼레이터(13)의 함습된 정도를 비교하여 설명한다. 도 3a는 전해액을 주입한 후 세퍼레이터(13)의 함습된 정도를 보여주는 제1 실험의 결과도면이다. 도 3b는 리튬염을 포함하지 않은 유기용매(102)를 주입한 후 세퍼레이터(13)의 함습된 정도를 보여주는 제2 실험의 결과도면이다. 이때, 제1 실험에 대해 설명한다. 먼저 케이스(34)를 진공도 0.1 토르(Torr)의 진공상태를 유지하며 리튬염(LiPF6)을 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate,EC) 및 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC)의 유기용매에 녹여 약 1.3 mol/L의 농도의 전해액(103)을 주입하였다. 이때, 전해액(103) 주입에 약 60초의 시간이 걸렸으며 주입 후 바로 케이스(34)를 개봉하였다. 케이스(34)를 개봉하는데는 약 7분의 시간이 소요되었다. 도 3a는 제1 실험을 실시한 후 케이스(34)를 개봉 후 세퍼레이터(13)를 펼쳐 도시한 도면이다. 도 3a에는 미함습 영역(A)과 함습 영역(B)을 나누어 도시되었다. 이때, 미함습된 영역(A)은 83%였다. 제2 실험은 제1 실험과 유사한 조건에서 실시하였다. 즉, 케이스(34)를 진공도 0.1 토르(Torr)의 진공상태를 유지하였고, 제1 실험에 사용된 전해액(103)의 부피와 동일한 부피의 유기용매(102)를 사용하였다. 여기서, 유기용매(102)는 에틸렌 카보네이트 및 디메틸카보네이트을 사용하였다. 제2 실험 역시 유기용매(102)를 주입하는데 60초의 시간이 걸렸으며 주입 직후 케이스(34)를 개봉하였다. 케이스(34)를 개봉하는데 약 7분의 시간이 걸렸다. 도 3b는 제2 실험 후 세퍼레이터(13)를 펼쳐 미함습 영역(A)과 함습 영역(B)으로 나누어 도시한 도면이다. 이때, 미함습 영역(A)은 33%였다. 이때, 동일한 압력과 부피 의 용매에 의한 함습 실험에서 전해액(103)은 17% 세퍼레이터(13)를 함침 시켰고, 유기용매(102)는 67%를 함침시켰으므로 리튬염(1)을 포함하지 않은 유기용매(102)의 세퍼레이터(13)에 대한 함침 속도가 빠름을 알 수 있다. 이와 같이 전해액(103)을 세퍼레이터(13)에 직접 함침시키는 것에 비하여 유기용매(102)를 세퍼레이터(13)에 함침시키면 함침 속도가 높으므로 이를 응용하여 함침 공정 속도를 빠르게 할 수 있다. 여기서, 유기용매(102)에 고체 또는 액체의 리튬염(101)은 빠르게 녹기 때문에 세퍼레이터(13)를 유기용매(102)에 먼저 함침 시킨 후 리튬염(101)을 유기용매(102)에 녹이는 방법으로 전해액(103)을 구성할 수 있다. 여기서, 리튬염(101)과 유기용매(102)는 다양한 방법으로 세퍼레이터(13)에 함침시킬 수 있다. 이하 도 4, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 리튬염(101)과 유기용매(102)를 분리하여 세퍼레이터(13)를 함침시키는 방법을 설명한다.

도 4, 도 5a, 도 5b, 도 5c, 또는 도 5d를 참조하여 함침 공정의 속도를 증가시키기 위하여 전해액(103)을 리튬염(101)과 유기용매(102)로 나누어 함침시키는 일 실시예에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 리튬 이차 전지(1)를 제조하는 방법의 흐름도이다. 도 5a는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 리튬염(101)을 주입하는 단계를 도시한 개략적 단면도이다. 도 5b는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 전극 조립체(10) 및 기타 구성요소를 배치한 단계를 도시한 개략적 단면도이다. 도 5c는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 리튬염(101)을 포함하지 않은 유기용매를 주입한 단계를 도시한 개략적 단면도이다. 도 5d는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 케이스(34)를 가압하는 단계를 도시한 개략적 단면도이다.

도 4를 참조하면, 함침 공정은 리튬염(101)을 주입하는 단계(S401), 양극(11), 세퍼레이터(13), 및 음극(12)을 구비하는 전극 조립체(10)를 배치하는 단계(S402), 및 리튬염(101)을 함유하지 않은 용매(102)를 주입하는 단계(S403)로 진행될 수 있다. 각 단계를 도면을 참조하여 설명한다. 도 5a를 참조하면 케이스(34)에 다른 구성요소를 배치하기 전 리튬염(101)을 주입할 수 있다(S401). 이때 리튬염(101)은 고체 상태일 수도 있고 또는 액체 상태일 수도 있다. 여기서, 주입하는 리튬염(101)은 추후 주입할 유기용매(102)와 혼합시 0.8mol/L 내지 1.7mol/L의 몰농도를 가지도록 그 비율을 정할 수 있다. 도 5b를 참조하면 리튬염(101)이 주입된 케이스(34)에 기타 이차 전지(1)의 구성요소를 배치할 수 있다(S402). 이때 도 4의 제조 방법에는 도시되어 있지 않지만 전해액(103) 또는 유기용매(102)의 함습을 용이하게 하기 위하여 케이스(34) 내부를 진공화 할 수 있다. 예를 들어, 도 5b에서 케이스(34) 내부는 0.1Torr정도의 진공을 형성할 수 있다. 물론 이러한 진공 정도는 예시에 불과하며 다양한 범위에서 케이스(34) 내부를 진공으로 만들 수 있다. 도 5c를 참조하면, 리튬염을 함유하지 않는 유기용매(102)를 전해액 주입구(38a)를 통해 주입할 수 있다(S403). 이때, 미함습된 영역(A)에 함침 속도를 높이기 위하여 도 5d에 도시된 바와 같이 케이스(34)를 가압할 수 있다(S404). 이때 유기용매(102)를 주입한 후 함침속도를 높이기 위하여 진공화하는 단계를 추가적으로 실시할 수 있다. 이때, 유기용매(102)의 주입 후에 진공화 단계와 가압 단계(S404)를 반복적으로 실시하여 함침 속도를 높일 수 있다.

여기서, 각 단계의 순서는 도 4에 실시예의 순서에 제한되지 않으며 다양한 순서로 진행될 수 있다. 예를 들어 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 리튬 이차 전지(1)를 제조하는 방법의 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 케이스(34)내에 전극 조립체(10)를 배치하며 전해액(103)을 제외한 이차 전지(1)의 다른 구성요소를 배치할 수 있다(S601). 이후, 전해액 주입구(38a)등을 통해 리튬염(101)을 주입할 수 있다(S602). 리튬염(101)은 고체 상태일 수 있으며 작은 입자를 가지고 있어 유기용매(102)에 쉽게 용해되며 작은 전해액 주입구(38a)등을 통해서 충전이 가능하다. 이때, 리튬염(101)을 주입하는 단계(S602) 전후에 케이스(34) 내부를 진공화 하는 공정을 실시할 수 있다. 이후 유기용매(102)를 주입할 수 있다(S602). 함습 속도를 높이기 위하여 이후 가압(S604)과 진공화 공정을 반복할 수 있다.

도 4 또는 도 6에 설명된 리튬 이차 전지 제조 방법에 의하면 케이스(34)내에 리튬염(101)이 먼저 존재하여 리튬염을 포함하지 않는 유기용매(102)가 세퍼레이터(13)에 함침시 동시에 유기용매(102)가 리튬염(101)을 녹여 전해액(103)이 형성할 수 있다. 따라서, 상대적으로 유기용매(102) 만을 통해 세퍼레이터(13)를 함침시키는 것보다 함침 속도가 느릴 수 있다. 도 7에서는 전극 조립체(10)를 케이스(34)에 배치하고(S701) 리튬염을 포함하지 않은 유기용매(102)를 케이스(34)에 주입할 수 있다(S702). 유기용매(102)의 주입 후 리튬염(101)을 주입할 수 있다(S703). 이때, 물론 유기용매(102)를 주입하는 단계(S702)와 리튬염(101)을 주입하는 단계(S703) 사이에 유기용매(102)가 세퍼레이터(13)에 함침되는 시간간격을 가질 수 있다. 이후 가압 단계(S704)와 진공화 단계를 반복적으로 실시할 수 있다.

또한, 유기용매(102)가 함침시 리튬염(101)을 녹여 함침 속도를 줄이는 효과를 최소화하기 위하여 리튬염(101)을 포함하지 않은 유기용매(102)만으로 함침시킨후 소정의 함침 정도가 완료되었을때 리튬염을 주입할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 리튬 이차 전지(1)를 제조하는 방법의 흐름도이다. 케이스(34)내에 전극 조립체(10)를 배치하며 전해액(103)을 제외한 기타 구성요소를 배치할 수 있다(S801). 케이스(34)에 유기용매(102)를 주입할 수 있다(S802). 이때, 리튬염(101)을 주입하지 않고 케이스(34)를 밀봉하여 가압(S803) 및 진공화 작업을 반복적으로 수행할 수 있다. 이때, 케이스(34)내에 리튬염(101)이 없으므로 리튬염(101)이 유기용매(102)에 녹아 전해액(103)이 형성되어 세퍼레이터(13)에 함침속도가 느려질 가능성이 적어진다. 이후 유기용매(102)가 세퍼레이터(13)에 함습하게 되면 전해액 주입구(38a)등을 통해 리튬염(101)을 주입할 수 있다. 이때, 리튬염(101)은 유기용매(102)에 잘 녹는 성질을 가지고 있으므로 리튬염(101)을 유기용매(102)에 녹여 전해액(103)을 구성할 수 있다.

도면에 도시되어 있지 않지만, 케이스(34) 내에 리튬염(101)을 충전하는 단계는 다양하게 실시될 수 있다. 예를 들어 전극 조립체(10)에 센터핀(미도시)이 배치될 경우, 리튬염(101)은 전극 조립체(10) 내부에 배치된 센터핀 안의 빈 공간에 주입될 수 있다. 리튬염(101)이 주입되어 배치될 수 있는 곳은 케이스(34)내 어디에나 배치될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변 형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야할 것이다.

본 발명은 리튬 이차 전지를 제조 및 사용하는 모든 산업에 이용될 수 있다.

도 1은 각형 리튬 이차 전지의 개략적 사시도이다.

도 2는 도 1의 II-II'를 따라 취한 개략적 단면도이다.

도 3a는 전해액을 주입한 후 세퍼레이터의 함습된 정도를 보여주는 도면이다.

도 3b는 리튬염을 포함하지 않은 유기용매를 주입한 후 세퍼레이터의 함습된 정도를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 리튬 이차 전지를 제조하는 방법의 흐름도이다.

도 5a는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 리튬염을 주입하는 단계를 도시한 개략적 단면도이다.

도 5b는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 전극 조립체 및 캡 플레이트를 배치한 단계를 도시한 개략적 단면도이다.

도 5c는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 리튬염을 포함하지 않은 유기용매를 주입한 단계를 도시한 개략적 단면도이다.

도 5d는 도 4의 일 실시예 방법에 따라 케이스를 가압하는 단계를 도시한 개략적 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 리튬 이차 전지를 제조하는 방법의 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 리튬 이차 전지를 제조하는 방법의 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 리튬 이차 전지를 제조하는 방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1: 이차 전지 10: 전극 조립체

11: 양극 12: 음극

11a, 12a: 무지부 11b, 12b: 코팅부

13: 세퍼레이터 21, 22: 전극 단자

28: 리드부재 34: 케이스

40a, 40b: 집전부 101: 리튬염

102: 유기용매 103: 전해액

Claims (11)

  1. 리튬염을 주입하는 단계;
    양극, 세퍼레이터, 및 음극을 구비하는 전극 조립체를 배치하는 단계; 및
    리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;를 포함하는 리튬 이차 전지 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬 이차 전지 제조 방법은
    상기 전극 조립체를 배치하는 단계;
    상기 리튬염을 주입하는 단계; 및
    상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;의 순서로 제조되는 방법인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 상기 전극 조립체를 배치하는 단계;
    상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계; 및
    상기 리튬염을 주입하는 단계;의 순서로 제조되는 방법인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    진공 단계; 및
    가압 단계;를 더 포함하는 리튬 이차 전지 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬 이차 전지 제조 방법은 상기 전극 조립체를 배치하는 단계;
    상기 리튬염을 함유하지 않은 용매를 주입하는 단계;
    진공 단계;
    가압 단계; 및
    상기 리튬염을 주입하는 단계;의 순서로 제조되는 리튬 이차 전지 제조 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬염은 고체 상태인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬염은 액체 상태인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬염은 상기 유기용매와 혼합시 0.8mol/L 내지 1.7mol/L의 몰농도를 가지는 리튬 이차 전지 제조 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, Li(CF3SO2)2,LiCF3SO3,LiSbF6 및LiAsF6 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 용매는 폴리에틸렌 카보네이트, 에틸렌카보네이트, 플로필렌카보넨이트로 이루어진 군에서 선택된 고리형 카보네이트와 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 사슬형 카보네이트의 혼합물인 리튬 이차 전지 제조 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 센터핀을 그 중앙에 배치하여 권취한 상기 전극 조립체이며, 상기 리튬염을 배치하는 단계는 상기 센터핀에 상기 리튬염을 충진하는 단계인 리튬 이차 전지 제조 방법.
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