KR20130103372A - 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법 - Google Patents

이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130103372A
KR20130103372A KR1020130022377A KR20130022377A KR20130103372A KR 20130103372 A KR20130103372 A KR 20130103372A KR 1020130022377 A KR1020130022377 A KR 1020130022377A KR 20130022377 A KR20130022377 A KR 20130022377A KR 20130103372 A KR20130103372 A KR 20130103372A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current collector
electrode
width
peak
coating
Prior art date
Application number
KR1020130022377A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101744086B1 (ko
Inventor
정동호
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20130103372A publication Critical patent/KR20130103372A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101744086B1 publication Critical patent/KR101744086B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체 및 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극 각각은 집전체 상에 활물질층으로 도포된 코팅부 및 활물질층이 없는 무지부를 포함하며, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 집전체는 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가진다.

Description

이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법{RECHARGEABLE BATTERY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전극, 전극의 제조 방법, 및 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무지부의 구조를 개선한 이차 전지 및 이차 전지의 제조방법에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 대용량, 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 직렬 또는 병렬로 연결되어 고출력 대용량의 전지 모듈로 구성된다.
통상 이차 전지는 양극과 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 어셈블리를 구비한다. 양극 및 음극은 금속으로 이루어진 집전체에 활물질이 도포된 구조로 이루어지는 데, 집전체에는 활물질이 코팅된 코팅부와 활물질이 코팅되지 아니한 무지부가 형성된다.
양극 및 음극은 활물질이 코팅된 후, 프레스 등에 의하여 납작하게 가압되는 데, 코팅부는 프레스에 의하여 가압되어 연신되지만, 무지부는 가압력을 거의 받지 않으므로 연신되지 않는다. 이와 같이 코팅부와 무지부의 연신율이 서로 상이하면 전극이 휘는 문제가 발생한다. 전극이 휘면 일방향으로 길게 이어져 형성된 전극을 감는 과정에서 불량이 발생하는 등 생산성이 저하되고 충전과 방전 효율이 저하된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극의 만곡 현상을 방지할 수 있는 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체 및 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극 각각은 집전체 상에 활물질층으로 도포된 코팅부 및 활물질층이 없는 무지부를 포함하며, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 집전체는 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가진다.
또한, 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비는 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 피크의 반폭치의 비의 1.3 배 내지 1.6일 수 있다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 집전체의 X-선 회절 패턴은 무지부에서 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 1.4 배 내지 2.0배 일수 있다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 무지부에서의 집전체의 평균 두께가 코팅부에서의 집전체의 평균 두께보다 작을 수 있다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극에서 무지부에서의 집전체의 상기 평균 두께는 코팅부에서의 집전체의 평균 두께의 80% 내지 90%일 수 있다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극 각각의 집전체는 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가질 수 있다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극 각각의 무지부는 집전체의 서로 마주보는 측 단을 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지의 제조 방법은 전극을 조립하는 단계를 포함할 수 있고, 전극을 조립하는 단계는 집전체의 일부분에 활물질을 코팅하여 코팅부를 형성하고 집전체의 측단을 따라 연장하고 활물질이 없는 부분인 예비 무지부를 형성하는 단계 및 예비 무지부에 무지부가 형성되도록 예비 무지부의 집전체에 진동 해머링을 가하여 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가지도록 하는 예비 무지부에 진동 해머링을 가하는 단계를 포함한다.
또한, 무지부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비는 코팅부에서의 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 피크의 반폭치의 비의 1.3 배 내지 1.6일 수 있다.
또한, 집전체의 X-선 회절 패턴은 무지부에서 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 1.4 배 내지 2.0배일 수 있다.
또한, 집전체에서 무지부의 평균 두께가 코팅부의 평균 두께보다 작을 수 있다.
또한, 무지부에서의 집전체의 평균 두께는 코팅부에서의 집전체의 평균 두께의 80% 내지 90%일 수 있다.
또한, 진동 해머링을 가하는 단계는 초음파 진동 해머링을 가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 초음파 진동 해머링을 가하는 단계는 예비 무지부를 엔빌에서 이동시키는 단계, 초음파 진동 발생기로 초음파 진동을 발생하는 단계 및 초음파 진동 발생기에서 발생되는 초음파 진동에 의해 진동하는 혼으로 예비 무지부를 해머링하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 엔빌은 원통형 롤러로 이루어지고, 예비 무지부를 엔빌에서 이동시키는 단계는 원통형 롤러를 따라 예비 무지부를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 초음파 진동은 8 kHz 내지 12 kHz 사이의 진동수를 가질 수 있고, 혼은 0.4 MPa 내지 0.8MPa 사이의 압력으로 예비 무지부를 해머링할 수 있으며, 예비 무지부는 3m/min 내지 7m/min의 속도로 엔빌에서 이동될 수 있다.
또한, 가압 롤러들 사이에 상기 코팅부를 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 예비 무지부에서 집전체를 진동 해머링 하는 단계는 코팅부를 가압하는 단계보다 먼저 발생될 수 있다.
또한, 코팅부를 가압하는 단계는 예비 무지부에서 집전체를 해머링하는 단계보다 먼저 발생될 수 있다.
또한, 활물질을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무지부에서의 집전체가 진동 해머링 가공되어 연신되고, 무지부에서의 집전체의 연신율이 증가하므로 전극이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 코팅부와 음극 무지부의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 코팅부와 음극 무지부의 연신율을 나타낸 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 무지부의 X선 회절 프로파일을 나타낸 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 코팅부의 X선 회절 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양극을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 양극(제1 전극)(11)과 음극(제2 전극)(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극 어셈블리(10)와, 전극 어셈블리(10)가 내장되는 케이스(30)와, 케이스(30)의 개구에 결합된 캡 플레이트(25)를 포함할 수 있다.
본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양극을 도시한 사시도이다.도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 양극(11)은 박판의 금속 호일로 형성된 양극 집전체(112)와 양극 집전체(112) 상에 형성된 양극 활물질층(113)을 포함할 수 있고, 음극(12)은 음극 집전체(121)와 음극 집전체(121)상에 형성된 음극 활물질층(122)을 포함할 수 있다.
양극 집전체(112)는 길게 이어진 띠 형상으로 이루어지며, 양극 활물질층(113)이 도포된 영역인 양극 코팅부(11b)와 양극 코팅부(11b)에 인접하도록 배치되고 활물질이 코팅되지 않는 영역인 양극 무지부(11a)를 포함한다. 음극 집전체(121)는 길게 이어진 띠 형상으로 이루어지며, 음극 활물질층(122)이 도포된 영역인 음극 코팅부(12b)와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 음극 무지부(12a)를 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면 양극 집전체(112) 및 음극 집전체(121)를 포함하는 집전체는 양극 무지부(11a)와 음극 무지부(12a)를 포함하는 활물질층이 없는 무지부 및 양극 코팅부(11b)와 음극 코팅부(12b)를 포함하는 활물질층이 도포된 코팅부를 포함할 수 있다.
양극 무지부(11a)는 양극 집전체(112)의 길이 방향을 따라 양극 집전체(112)의 한 쪽 측단에 형성되고, 음극 무지부(12a)는 음극 집전체(121)의 길이 방향을 따라 음극 집전체(121)의 다른 쪽 측단에 형성될 수 있다.
양극(11) 및 음극(12)은 절연체인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재한 후 권취될 수 있다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 어셈블리(10)는 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(30)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 캡 어셈블리(20)는 케이스(30)의 개구를 덮는 캡 플레이트(25)와 캡 플레이트(25)의 외측으로 돌출되며, 양극(11)과 전기적으로 연결된 양극 단자(21)와 캡 플레이트(25)의 외측으로 돌출되며 음극(12)과 전기적으로 연결된 음극 단자(22), 및 설정된 내부 압력에 따라 파단될 수 있도록 노치(27a)가 형성된 벤트부재(27)를 포함할 수 있다.
캡 플레이트(25)는 얇은 금속판으로 이루어지며, 케이스(30)의 개구에 용접으로 고정된다. 캡 플레이트(25)의 일측에 전해액의 주입을 위한 전해액 주입구가 형성되고 전해액 주입구를 밀봉하는 밀봉마개(23)가 캡 플레이트(25)에 고정 설치된다.
양극 단자(21)는 캡 플레이트(25)를 관통하여 설치되는 바, 캡 플레이트(25)와 양극 단자(21) 사이에는 상부에 위치하는 제1 가스켓(24)과 하부에 위치하는 제2 가스켓(26)이 캡 플레이트(25)와 양극 단자(21)를 절연시킨다.
양극 단자(21)는 원기둥형상으로 이루어지는 데, 양극 단자(21)에는 양극 단자(21)를 상부에서 지지하는 너트(29)가 설치되고, 양극 단자(21)의 외주에는 너트(29)가 체결될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.
한편, 양극 단자(21)는 집전부재(51)를 매개로 양극 무지부(11a)와 전기적으로 연결되며, 양극 단자(21)의 하단에는 양극 단자(21) 및 집전부재(51)를 지지하는 단자 플랜지가 형성된다. 양극 단자(21)의 하부에는 양극 단자(21)와 캡 플레이트(25)를 절연하는 하부 절연부재(41)가 설치될 수 있다.
음극 단자(22)는 캡 플레이트(25)를 관통하여 설치되는 바, 캡 플레이트(25)와 음극 단자(22) 사이에는 상부에 위치하는 제1 가스켓(24)과 하부에 위치하는 제2 가스켓(26)이 캡 플레이트(25)와 음극 단자(22)를 절연시킨다.
음극 단자(22)는 원기둥형상으로 이루어지는 데, 음극 단자(22)에는 음극 단자(22)를 상부에서 지지하는 너트(29)가 설치되고, 음극 단자(22)의 외주에는 너트(29)가 체결될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.
한편, 음극 단자(22)는 집전부재(52)를 매개로 음극 무지부(12a)와 전기적으로 연결되며, 음극 단자(22)의 하단에는 음극 단자(22) 및 집전부재(52)를 지지하는 단자 플랜지가 형성될 수 있다.
음극 단자(22)의 하부에는 음극 단자(22)와 캡 플레이트(25)를 절연하는 하부 절연부재(42)가 설치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 음극(12)은 음극 집전체(121)와 음극 집전체(121)의 양면에 부착된 음극 활물질층(122)을 포함할 수 있다. 또한 음극 집전체(121)는 활물질이 코팅된 음극 코팅부(12b)와 활물질이 코팅되지 아니한 음극 무지부(12a)를 포함할 수 있다.
음극 집전체(121)는 구리, 알루미늄 등의 소재로 이루어질 수 있고, 일방향으로 길게 이어진 판형상으로 이루어질 수 있다. 음극 활물질층(122)은 Li4Ti5O12 또는 탄소계 활물질, 도전제, 바인더 등으로 이루어진다. 음극 활물질층(122)은 음극 집전체(121) 상에 코팅될 수 있으며, 라미네이션 방법으로 부착될 수도 있다.
음극 무지부(12a)는 진동을 이용한 진동 해머링(hammering)에 의하여 연신될 수 있다. 음극 무지부(12a)는 특히, 초음파 진동에 의한 초음파 진동 해머링으로 연신될 수 있다. 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 음극 무지부(12a)의 평균 두께는 음극 코팅부(12b)의 평균 두께보다 더 작게 형성되며, 음극 무지부(12a)의 평균 두께는 음극 코팅부(12b)의 평균 두께의 80% 내지 95%로 이루어질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 평균 두께가 음극 코팅부(12b)에서의 음극 집전체(121)의 평균 두께보다 더 작으면 음극 무지부(12a)에서 음극 집전체(121)의 연신율이 커져서 작은 힘에 의하여 더 많이 연신될 수 있다. 이에 따라 음극 코팅부(12b)에서 음극 집전체(121)를 가압하는 과정에서 음극 무지부(12a)에서 음극 집전체(121)도 자연스럽게 연신되어 음극(12)이 만곡되는 것을 방지할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 무지부의 X선 회절 프로파일 또는 패턴을 나타낸 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극 코팅부의 X선 회절 프로파일 또는 패턴을 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 구리로 이루어진 음극 무지부(12a)를 초음파 진동 해머링한 후, 음극 무지부(12a)와 음극 코팅부(12b)를 각각 X선 회절을 이용하여 결정을 분석한 것이다.
본 실시예에서는 구리로 이루어진 음극 집전체를 예로서 설명하여 (111)방향과 (002)방향의 피크의 반폭치를 예로서 설명하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, (111)방향 피크의 반폭치는 전극 기재의 최대 피크의 반폭치가 될 수 있고, (002)방향 피크의 반폭치는 전극 기재의 2번째 크기의 피크의 반폭치가 될 수 있다.
I(111)/I(002) 코팅부 해머링 처리된 무지부
시료 1 1.28 1.90
시료 2 1.32 1.87
시료 3 1.23 1.79
평균 1.28 1.85
위의 표 1은 음극 무지부(12a)와 음극 코팅부(12b)에서 도 6a 및 도 6b에 나타난 (111)방향의 피크의 반폭치와 (002)방향의 피크의 반폭치를 비교한 것이다.
[표 1]에서 초음파 진동 헤머링 처리는 0.6MPa의 압력으로 10kHz의 주파수로 진행되었으며, 이때 음극 집전체(121)의 이동속도는 5m/min로 진행되었다.
표 1에 나타난 바와 같이 본 실시예에 따른 음극 무지부(12a)에서 음극 집전체(121)의 (111) 방향 피크의 반폭치와 (002)방향 피크의 반폭치의 비는 평균 1.85이며, 음극 코팅부(12b)에서 음극 집전체(121)의 (111) 방향 피크의 반폭치와 (002)방향 피크의 반폭치의 비의 평균은 1.28이다.
이는 초음파 진동 해머링에 의하여 (111) 방향 피크의 반폭치와 (002)방향 피크의 반폭치가 모두 감소하였으나, (002)방향 피크의 반폭치가 더 감소하였기 때문이다.
음극 무지부(12a)에서 음극 집전체(121)의 (111) 방향 피크의 반폭치와 (002)방향 피크의 반폭치의 비인 I(111)/I(002)의 비율은 1.4 보다 크고, 2.0보다 작게 될 수 있다.
I(111)/I(002)의 비율이 1.4보다 작으면 결정방향 변화가 약해서 음극 무지부의 연신이 작아서 만곡이 발생하는 문제가 있으며, I(111)/I(002)의 비율이 2.0보다 크면 결정방향 변화가 너무 심해서 음극 무지부가 찢어지는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 음극 집전체(121)의 (111) 방향 피크의 반폭치와 (002)방향 피크의 반폭치의 비인 I(111)/I(002)의 비율이 1.4 이거나 1.4 보다 크면 결정 방향 변화가 충분하므로 음극 무지부의 만곡이 방지할 수 있을 정도로 음극 무지부가 연신될 수 있다.
또한, I(111)/I(002)의 비율이 2.0이거나 2.0 보다 작으면 결정 방향 변화가 너무 크지 않으므로 음극 무지부가 찢어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 음극 무지부(12a)와 음극 코팅부(12b)에서의 음극 집전체(121)의 피크의 반폭치의 비를 비교하여 보면, 음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 I(111)/I(002)의 비율은 음극 코팅부(12b)에서의 음극 집전체(121)의 I(111)/I(002)의 비율 보다 더 크다. 음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 최대 피크의 반폭치와 2번째 피크의 반폭치의 비율이 증가하면 결정 방향의 변화로 인하여 음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 길이가 증가할 뿐만 아니라 음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 길이방향으로 연신율이 증가하여 음극의 만곡 현상을 방지할 수 있다.
음극 무지부(12a)에서의 음극 집전체(121)의 I(111)/I(002)의 비율은 음극 코팅부(12b)에서의 음극 집전체(121)의 I(111)/I(002)의 비율의 1.3배 내지 1.6배가 될 수 있다.
음극 무지부에서의 음극 집전체의 연신율을 증가시키는 하나의 방법은 음극 집전체에 어닐닝을 하는 것이다.
음극 무지부에서의 음극 집전체를 어닐링하여 연신율을 증가시키면 열처리 시에 무지부의 표면에 산화피막이 형성되어 저항이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 구리는 일반 대기 상태에서 약간의 수분이나 온도 상승에 의하여 쉽게 산화피막이 형성될 수 있다. 따라서, 이렇게 형성된 산화피막은 이차 전지 내부에서 용출되어 충방전 도중에 부반응물로 작용하여 이차전지의 수명과 안전성 등에 악영향을 줄 수 있다. 또한 어닐링은 내부 응력이 거의 없는 전해 동박과 같은 기재를 사용하는 경우, 물성 변화가 없어 만곡 현상을 방지하기 어려운 문제가 있다.
음극 무지부에서의 음극 집전체를 연신하는 다른 방법은 롤러를 이용하는 것이다.
하지만 롤러를 이용하여 무지부를 압연하는 경우에는 압연된 부분과 압연되지 않는 부분의 경계면에서 연신편차에 따른 크랙이 형성되어 전류 경로가 끊어지는 문제가 발생한다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위해서 코팅부까지 압연할 경우, 합재밀도가 변화하여 활물질이 탈락하는 문제가 발생한다. 압연을 위해서는 초고압 유압 실린더가 필요하며 유압 실린더의 압력 조절이 어려운 문제가 있다.
그러나 본 실시예와 같이 초음파 진동 해머링을 적용하는 경우에는 미세한 충격으로 음극 무지부에서의 음극 집전체를 간헐적으로 연신시키므로 크랙의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무지부에서의 음극 집전체를 인장시킴과 동시에 무지부에서의 음극 집전체의 연신율을 증가시켜서 전극이 만곡되는 것을 방지할 수 있다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 양극(11)은 양극 집전체(112)와 양극 집전체(112)의 양면에 부착된 양극 활물질층(113)을 포함한다. 또한 양극 집전체(112)는 활물질이 코팅된 양극 코팅부(11b)와 활물질이 코팅되지 아니한 양극 무지부(11a)를 포함할 수 있다.
양극 집전체(112)는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있으며, 일방향으로 길게 이어진 판 형상으로 이루어질 수 있다. 양극 활물질층은 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2 등으로 이루어진 활물질과 도전제, 바인더 등으로 이루어진다. 양극 활물질층(113)은 양극 집전체(112) 상에 코팅될 수 있으며, 라미네이션 방법으로 부착될 수도 있다.
양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)는 초음파 진동을 이용한 해머링에 의하여 연신될 수 있다. 이에 따라 양극 무지부(11a)에서 양극 집전체(112)의 평균두께는 양극 코팅부(11b)에서 양극 집전체(112)의 평균 두께보다 더 작게 형성될 수 있다.
양극 무지부(11a)에서 양극 집전체(112)의 두께는 양극 코팅부(11b)에서 양극 집전체(112)의 두께의 85% 내지 95%로 이루어질 수 있다.
초음파 진동 해머링에 의하여 양극 무지부(11a)의 결정방향이 변함에 따라 양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)의 X선 회절 분석에 따른 최대 피크의 반폭치와 2번째 크기 피크의 반폭치는 양극 코팅부(11b)에서의 양극 집전체(112)의 X선 회절 분석에 따른 최대 피크의 반폭치와 2번째 크기 피크의 반폭치 보다 더 작을 수 있다.
또한, 양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)의 (최대 피크의 반폭치)/(2번째 크기 피크의 반폭치)의 비율은 양극 코팅부(11b)에서의 양극 집전체(112)의 (최대 피크의 반폭치)/(2번째 크기 피크의 반폭치)의 비율보다 더 클 수 있다. 본 실시예에 따른 양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)는 초음파 진동 해머링에 의하여 (최대 피크의 반폭치)/(2번째 크기 피크의 반폭치)의 비율이 양극 코팅부(11b)에서의 양극 집전체(112)의 (최대 피크의 반폭치)/(2번째 크기 피크의 반폭치)의 비율의 1.3배 내지 1.6배가 될 수 있다.
양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)의 최대 피크의 반폭치와 2번째 피크의 반폭치의 비율이 증가하면 결정 방향의 변화로 인하여 양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)의 길이가 증가할 뿐만 아니라 양극 무지부(11a)에서의 양극 집전체(112)의 길이방향으로 연신율이 증가하여 음극의 만곡 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 양극 무지부(11a)에서 양극 집전체(112)의 최대 피크의 반폭치와 2번째 크기 피크의 반폭치의 비율인 (최대 피크의 반폭치)/(2번째 크기 피크의 반폭치)의 비율은 1.4 보다 크고, 2.0보다 작을 수 있다.
이와 같이 양극 무지부에서의 양극 집전체를 초음파 진동 해머링하면 양극 무지부에서의 양극 집전체의 결정 방향이 변하여 양극 코팅부를 압연하는 과정에서 양극이 만곡되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8에서는 양극을 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 음극도 동일한 방법으로 제조될 수 있다.
본 실시예에 따른 양극의 제조 방법은 양극 집전체(112) 상에 양극 활물질층(113)을 형성하는 하는 단계와 양극 무지부(11a)를 형성하기 위하여 양극 활물질층(113)이 형성되지 아니한 예비 양극 무지부를 진동 해머링하는 단계와 양극 활물질층(113)이 코팅된 코팅부를 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
양극 활물질층(113)을 형성하는 단계는 활물질을 토출하는 코터(71)를 이용하여 양극 집전체(112)의 일부분에 양극 활물질층(113)을 형성하며, 양극 집전체(112)의 양면에 동시에 양극 활물질층(113)을 형성하거나, 도 8에 도시된 바와 같이 양극 집전체(112)의 한면에 양극 활물질층(113)을 형성한 후, 다른 면에 양극 활물질층(113)을 순차적으로 형성할 수 있다.
진동 해머링 단계는 양극 무지부(11a)를 형성하기 위하여 초음파 진동 해머링 장치(60)를 이용하여 예비 양극 무지부를 해머링할 수 있다. 초음파 진동 해머링 장치(60)는 원통형 롤러 구조로 이루어진 엔빌(61)과 엔빌(61) 상에서 이동하는 예비 양극 무지부를 초음파 진동으로 해머링하는 혼(horn)(62) 및 혼(62)에 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동 발생기(63)를 포함한다.
예비 양극 무지부는 회전하는 엔빌(61) 상에서 이동하며, 혼(62)은 초음파 주파수로 진동하면서 예비 양극 무지부를 수직으로 진동 해머링한다. 해머링과 동시에 양극 집전체(112)가 이동하면 연속적인 초음파 진동 해머링을 진행할 수 있으며, 이 과정에서 연신된 양극 무지부(11a)가 형성될 수 있다
본 실시예에 따르면, 초음파 진동은 8 kHz 내지 12 kHz 사이의 진동수를 가질 수 있고, 혼은 0.4 MPa 내지 0.8MPa 사이의 압력으로 예비 무지부를 해머링할 수 있으며, 예비 무지부는 3m/min 내지 7m/min의 속도로 상기 엔빌에서 이동될 수 있다.
가압하는 단계는 가압 롤러들(73, 74)을 이용하여 양극 코팅부(11b)를 가압하며, 가압하는 과정에서 양극 코팅부(11b)가 연신된다. 양극 코팅부(11b)가 연신됨에 따라 양극 무지부(11a)도 함께 연신되는 바, 초음파 진동 해머링 가공된 양극 무지부(11a)는 작은 힘에 의해서도 용이하게 연신되므로 양극이 만곡되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 전극의 제조 방법을 설명한다. 본 실시예에 있어서 전극(15)이라 함은 이차 전지에 적용되는 양극과 음극을 포함하는 개념이다.
본 실시예에 따른 전극(15)의 제조 방법은 집전체(151) 상에 활물질층(152)을 형성하는 하는 단계와 활물질층(152)이 형성된 전극을 건조하는 단계와 활물질층(152)이 코팅된 코팅부를 가압하는 단계와 무지부를 형성하기 위하여 활물질층(152)이 형성되지 아니한 예비 무지부를 진동 해머링하는 단계를 포함할 수 있다.
활물질층(152)을 형성하는 단계는 활물질을 토출하는 코터(71)를 이용하여 집전체(151)의 일부분에 활물질층(152)을 형성할 수 있으며, 집전체(151)의 양면에 동시에 활물질층(152)을 형성하거나, 도 9에 도시된 바와 같이 집전체(151)의 한면에 활물질층(152)을 형성한 후, 다른 면에 활물질층(152)을 순차적으로 형성할 수 있다.
건조하는 단계는 건조로(75) 내부로 전극(15)을 진입시켜서 활물질층 내부에 전조해는 휘발성 액체를 건조할 수 있다.
가압하는 단계는 가압 롤러들(73, 74)을 이용하여 코팅부를 가압하며, 가압하는 과정에서 코팅부가 연신될 수 있다. 코팅부가 연신됨에 따라 무지부에 인장 응력이 작용할 수 있다.
진동 해머링 단계는 가압하는 단계 이후에 초음파 진동 해머링 장치(60)를 이용하여 예비 무지부를 해머링할 수 있다. 초음파 진동 해머링 장치(60)는 원통형 롤러 구조로 이루어진 엔빌(61)과 엔빌(61) 상에서 이동하는 무지부를 초음파 진동으로 해머링하는 혼(horn)(62) 및 혼(62)에 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동 발생기(63)를 포함한다.
예비 무지부는 회전하는 엔빌(61) 상에서 이동하며, 혼(62)은 초음파 주파수로 진동하면서 예비 무지부를 수직으로 진동 해머링할 수 있다. 해머링과 동시에 집전체(151)가 이동하면 연속적인 초음파 진동 해머링을 진행할 수 있으며, 이 과정에서 무지부를 형성하기 위하여 예비 무지부가 연신되어 무지부에 작용하는 인장 응력이 해소될 수 있다.
본 실시예에 따르면 초음파 진동은 8 kHz 내지 12 kHz 사이의 진동수를 가질 수 있고, 혼은 0.4 MPa 내지 0.8MPa 사이의 압력으로 예비 무지부를 해머링하며, 예비 무지부는 3m/min 내지 7m/min의 속도로 엔빌에서 이동될 수 있다.
본 실시예에서는 진동 해머링 단계가 가압 단계 이후에 실시되는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 진동 해머링 단계는 가압 단계와 함께 실시될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
101: 이차 전지 10: 전극 어셈블리
11: 양극 112: 양극 집전체
113: 양극 활물질층 11a: 양극 무지부
11b: 양극 코팅부 12: 음극
121: 음극 집전체 122: 음극 활물질층
12a: 음극 무지부 12b: 음극 코팅부
13: 세퍼레이터 15: 전극
151: 집전체 152: 활물질층
20: 캡 어셈블리 23: 밀봉마개
24: 제1 가스켓 25: 캡 플레이트
26: 제2 가스켓 27: 벤트부재
27a: 노치 29: 너트
30: 케이스 41, 42: 하부 절연부재
51, 52: 집전부재 60: 진동 해머링 장치
61: 엔빌 62: 혼
63: 초음파 진동 발생기 71: 코터
73, 74: 가압 롤러 75: 건조로

Claims (20)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각은 집전체 상에 활물질층으로 도포된 코팅부 및 활물질층이 없는 무지부를 포함하며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 상기 집전체는 상기 무지부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가지는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 무지부에서의 상기 집전체의 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비는 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 피크의 반폭치의 비의 1.3 배 내지 1.6인 이차 전지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 전극의 상기 집전체의 X-선 회절 패턴은 상기 무지부에서 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 1.4 배 내지 2.0배 인 이차 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 전극에서 상기 무지부에서의 상기 집전체의 평균 두께가 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 평균 두께보다 작은 이차 전지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 전극에서 상기 무지부에서의 상기 집전체의 상기 평균 두께는 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 상기 평균 두께의 80% 내지 90%인 이차 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각의 상기 집전체는 상기 무지부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가지는 이차 전지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각의 상기 무지부는 상기 집전체의 서로 마주보는 측 단을 따라 연장되는 이차 전지.
  8. 전극을 조립하는 단계를 포함하고,
    상기 전극을 조립하는 단계는,
    집전체의 일부분에 활물질을 코팅하여 코팅부를 형성하고, 상기 집전체의 측단을 따라 연장하고 활물질이 없는 부분인 예비 무지부를 형성하는 단계; 및
    상기 예비 무지부에 무지부가 형성되도록 상기 예비 무지부의 상기 집전체에 진동 해머링을 가하여 상기 무지부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 최대 피크의 반폭치와 2 번째 크기의 피크의 반폭치 비보다 큰 X-선 회절 패턴을 가지도록 하는 상기 예비 무지부에 상기 진동 해머링을 가하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 무지부에서의 상기 집전체의 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비는 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 피크의 반폭치의 비의 1.3 배 내지 1.6인 이차 전지의 제조 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 집전체의 X-선 회절 패턴은 상기 무지부에서 상기 최대 피크의 반폭치와 상기 2 번째 크기의 피크의 반폭치의 비가 1.4 배 내지 2.0배 인 이차 전지의 제조 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 집전체에서 상기 무지부의 평균 두께가 상기 코팅부의 평균 두께보다 작은 이차 전지의 제조방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 무지부에서의 상기 집전체의 상기 평균 두께는 상기 코팅부에서의 상기 집전체의 상기 평균 두께의 80% 내지 90%인 이차 전지의 제조 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 진동 해머링을 가하는 단계는 초음파 진동 해머링을 가하는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 초음파 진동 해머링을 가하는 단계는,
    상기 예비 무지부를 엔빌에서 이동시키는 단계;
    초음파 진동 발생기로 초음파 진동을 발생하는 단계; 및
    상기 초음파 진동 발생기에서 발생되는 상기 초음파 진동에 의해 진동하는 혼으로 상기 예비 무지부를 해머링하는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 엔빌은 원통형 롤러로 이루어지고,
    상기 예비 무지부를 상기 엔빌에서 이동시키는 단계는 상기 원통형 롤러를 따라 상기 예비 무지부를 이동시키는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 초음파 진동은 8 kHz 내지 12 kHz 사이의 진동수를 가지고,
    상기 혼은 0.4 MPa 내지 0.8MPa 사이의 압력으로 상기 예비 무지부를 해머링하며, 상기 예비 무지부는 3m/min 내지 7m/min의 속도로 상기 엔빌에서 이동되는 이차 전지의 제조 방법.
  17. 제8 항에 있어서,
    가압 롤러들 사이에 상기 코팅부를 가압하는 단계를 더 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 예비 무지부에서 상기 집전체를 진동 해머링 하는 단계는 상기코팅부를 가압하는 단계보다 먼저 발생되는 이차 전지의 제조 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 코팅부를 가압하는 단계는 상기 예비 무지부에서 상기 집전체를 해머링하는 단계보다 먼저 발생되는 이차 전지의 제조 방법.
  20. 제8 항에 있어서,
    상기 활물질을 건조시키는 단계를 더 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
KR1020130022377A 2012-03-08 2013-02-28 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법 KR101744086B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261608281P 2012-03-08 2012-03-08
US61/608,281 2012-03-08
US13/761,527 US20130236771A1 (en) 2012-03-08 2013-02-07 Rechargeable battery and method of manufacturing the same
US13/761,527 2013-02-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130103372A true KR20130103372A (ko) 2013-09-23
KR101744086B1 KR101744086B1 (ko) 2017-06-07

Family

ID=47843148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130022377A KR101744086B1 (ko) 2012-03-08 2013-02-28 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130236771A1 (ko)
EP (1) EP2637238B1 (ko)
JP (1) JP6186137B2 (ko)
KR (1) KR101744086B1 (ko)
CN (1) CN103311553B (ko)
ES (1) ES2733720T3 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101956348B1 (ko) * 2015-01-13 2019-03-08 에리 파워 가부시키가이샤 전극 적층체에 있어서의 전극판의 위치 어긋남 검출 방법 및 그 장치
US20180175365A1 (en) * 2015-05-20 2018-06-21 Nec Energy Devices, Ltd. Secondary battery electrode, and secondary battery manufacturing method and manufacturing apparatus
KR101798195B1 (ko) * 2015-10-21 2017-11-15 엘에스엠트론 주식회사 전해 동박, 그리고 이 전해 동박을 포함하는 리튬 이차전지용 집전체 및 리튬 이차전지
JP7075332B2 (ja) * 2018-11-30 2022-05-25 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
EP4016664A1 (de) 2020-12-17 2022-06-22 VARTA Microbattery GmbH Vorrichtung und verfahren zum verdichten von auf einem kollektorband aufgebrachtem elektrodenmaterial
CN113889597B (zh) * 2021-09-29 2022-08-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片和锂离子电池
EP4425588A1 (de) 2023-03-01 2024-09-04 VARTA Microbattery GmbH Bandförmige elektrode für ein elektrochemisches energiespeicherelement

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297069A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Sonotetsuku:Kk 超音波励振型ハンマリングツール
JP4388611B2 (ja) * 1998-09-14 2009-12-24 イビデン株式会社 銅被膜からなる配線を有するプリント配線板およびその製造方法、並びに銅被膜からなる回路を有する回路板
JP2002313327A (ja) * 2001-04-12 2002-10-25 Nisshinbo Ind Inc 電極構造体の加圧方法
JP2004169103A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Nippon Steel Corp 線材の製造方法
JP4083040B2 (ja) * 2003-03-06 2008-04-30 三洋電機株式会社 リチウム電池
JP2005259592A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池用非水電解液及び非水電解液二次電池
CN2754223Y (zh) * 2004-12-01 2006-01-25 比亚迪股份有限公司 一种安全锂离子电池
KR100627374B1 (ko) * 2005-07-29 2006-09-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
EP2202828B1 (en) * 2007-09-04 2013-12-11 Mitsubishi Chemical Corporation Lithium transition metal-type compound powder, method for manufacturing the same and lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery using the same
JP5383217B2 (ja) * 2008-01-28 2014-01-08 住友化学株式会社 正極活物質およびナトリウム二次電池、ならびにオリビン型リン酸塩の製造方法
KR20110017761A (ko) * 2009-08-14 2011-02-22 에스비리모티브 주식회사 이차 전지용 전극판 및 이를 포함하는 이차 전지
WO2011077755A1 (ja) * 2009-12-25 2011-06-30 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
WO2011108685A1 (ja) * 2010-03-05 2011-09-09 株式会社 東芝 化合物薄膜太陽電池とその製造方法
CN103079697B (zh) * 2010-06-25 2015-07-01 吉坤日矿日石能源株式会社 烃油用加氢脱硫催化剂、其生产方法及烃油用加氢精制方法
US20120164530A1 (en) * 2010-06-30 2012-06-28 Hiroshi Temmyo Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5757414B2 (ja) * 2010-08-18 2015-07-29 株式会社Ｇｓユアサ 電池用電極シート及びその製造方法
JP2013030360A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Murata Mfg Co Ltd 電極の製造方法および電極製造装置
JP5776446B2 (ja) * 2011-08-30 2015-09-09 株式会社Ｇｓユアサ 電池用電極の製造方法及び電池用電極
JP6003984B2 (ja) * 2012-07-24 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 全固体電池
JP5962429B2 (ja) * 2012-10-22 2016-08-03 ソニー株式会社 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN103311553A (zh) 2013-09-18
KR101744086B1 (ko) 2017-06-07
JP2013187193A (ja) 2013-09-19
ES2733720T3 (es) 2019-12-02
EP2637238B1 (en) 2019-04-24
EP2637238A1 (en) 2013-09-11
JP6186137B2 (ja) 2017-08-23
US20130236771A1 (en) 2013-09-12
CN103311553B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101744086B1 (ko) 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법
KR100627374B1 (ko) 이차 전지
KR100599710B1 (ko) 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 및 이차 전지제조 방법
KR100637505B1 (ko) 이차전지의 전극판, 이의 제조 방법 및 이 전극판을 이용한이차전지
KR102361705B1 (ko) 커버를 갖는 이차 전지
US10050255B2 (en) Rechargeable battery and method of manufacturing the same
JP2006093150A (ja) ベントプレートを含むキャップ組立体及びこのキャップ組立体を含む二次電池
KR20210074908A (ko) 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조용 프리 디개스 장치
KR101622437B1 (ko) 원통형 이차전지의 프레스 장치 및 이를 이용한 이차전지의 제조방법
KR101104148B1 (ko) 전지케이스 제조방법
JPH04294071A (ja) リチウム電池
KR100669435B1 (ko) 이차 전지
KR20210074907A (ko) 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지
CN108780857B (zh) 具有包含收容部和电极引线槽的电池壳的电池单元
KR20120123851A (ko) 2 이상의 양극 및 음극을 포함하는 전극 조립체 및 이에 의한 전기 화학 소자
KR101924424B1 (ko) 전극 리드 굽힘 구조를 갖는 플렉서블 전지
KR102271679B1 (ko) 전극, 전극조립체 및 그 제조방법
KR100708864B1 (ko) 이차전지
KR200215592Y1 (ko) 리튬 2차전지 젤리 롤의 제조 시스템
KR100627340B1 (ko) 전극 조립체 및 이의 이차전지 및 전극 모듈
KR20200111050A (ko) 진동을 이용하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치 및 이를 이용하는 전지셀 제조방법
EP4167330A1 (en) Secondary battery and method for manufacturing same
KR20070108582A (ko) 분리막의 열융착에 의해 형성된 댐핑부를 포함하고 있는향상된 안전성의 전기화학 셀
KR20220040328A (ko) 전극조립체 및 그의 제조방법
JP2014120370A (ja) 密閉型電池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)