KR20130117355A - Electrodes for secondary battery and lithium secondary battery containing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electrode for a secondary battery has excellent adhesive strength between electrode active materials or between the electrode active material and current collector with small amount of binder, thereby improving the performance of the secondary battery. CONSTITUTION: An electrode for a secondary battery in which an electrode mixture comprising an electrode active material, a binder, and an electric conductor is coated on the current collector. On the basis of the solid content of the electrode mixture, 0.1-15 weight% of the binder is included. The electrode mixture has a loading volume of 0.1-5 mAh/cm2. The binder is selected from polyvinylidene fluoride, polyvinylalcohol, carboxymethyl cellulose, starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polyprophylene, ethylene-propylene-diene ether polymer, sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, and fluorine rubber. [Reference numerals] (AA) Example 3; (BB) Example 5; (CC) Comparative example 1

Description

이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{Electrodes for Secondary Battery and Lithium Secondary Battery Containing The Same}Electrode for Secondary Battery and Lithium Secondary Battery Comprising the Same {Electrodes for Secondary Battery and Lithium Secondary Battery Containing The Same}

본 발명은, 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 전극 합제가 집전체에 도포되어 있는 이차전지용 전극으로서, 상기 바인더는 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%로 포함되어 있고, 상기 전극 합제는 0.1 내지 5 mAh/cm2의 로딩량을 나타내는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery electrode and a lithium secondary battery comprising the same, and more particularly, a secondary battery electrode having an electrode mixture including an electrode active material, a binder, and a conductive material coated on a current collector, wherein the binder is an electrode. It is included in 0.1 to 15% by weight based on the solids content of the mixture, the electrode mixture relates to a secondary battery electrode and a lithium secondary battery comprising the same, characterized in that the loading amount of 0.1 to 5 mAh / cm 2 .

화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.The increase in the price of energy sources due to the depletion of fossil fuels, the increase of interest in environmental pollution, and the demand for environmentally friendly alternative energy sources are becoming indispensable factors for future life. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.

특히, 리튬 이차전지의 경우, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)의 동력원으로서의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있다.Particularly, in the case of a lithium secondary battery, the demand for an energy source is rapidly increasing due to an increase in technology development and demand for a mobile device. Recently, the use of a lithium secondary battery as a power source for an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle , And the area of use is also expanding for applications such as power assisted power supply through gridization.

종래의 리튬 이온 이차전지는 양극에 리튬 코발트 복합산화물을 사용하고 음극에 흑연계 재료를 사용하는 것이 일반적이지만, 최근에는 종래 사용하는 재료를 벗어나, 스피넬 구조의 리튬 니켈계 금속 산화물을 양극에 사용하거나, 리튬 티타늄 산화물 등을 음극 활물질로 사용하는 것에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. Conventional lithium ion secondary batteries use a lithium cobalt composite oxide for the positive electrode and a graphite-based material for the negative electrode. However, in recent years, a spinel-structured lithium nickel-based metal oxide is used for the positive electrode. , Researches on using lithium titanium oxide or the like as a negative electrode active material have been much progressed.

이러한 이차전지는 양극의 리튬 이온이 음극으로 삽입되고 탈리되는 과정을 반복하면서 진행되는 충전과 방전 과정에서, 사이클이 진행됨에 따라 충전 및 방전 용량이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.The secondary battery has a problem in that the charge and discharge capacity decreases as the cycle progresses in the charging and discharging process while the lithium ion of the positive electrode is inserted into and detached from the negative electrode.

이러한 현상은 전지의 충전 및 방전이 진행됨에 따라 발생하는 전극의 부피 변화에 의해 전극 활물질간 또는 전극 활물질과 집전체 사이가 분리되어 상기 활물질이 그 기능을 다하지 못하게 되는 것에 가장 큰 원인이 있다. 또한, 삽입 및 탈리되는 과정에서 음극에 삽입된 리튬 이온이 제대로 빠져 나오지 못하여 음극의 활성점이 감소하게 되고, 이로 인해 사이클이 진행됨에 따라 전지의 충방전 용량 및 수명 특성이 감소하기도 한다.This phenomenon is the biggest cause of the separation of the electrode active material or between the electrode active material and the current collector due to the change of the volume of the electrode caused by the progress of the charging and discharging of the battery, so that the active material fails to function. In addition, during the insertion and desorption process, lithium ions inserted into the negative electrode do not escape properly, thereby reducing the active point of the negative electrode. As a result, the charge and discharge capacity and life characteristics of the battery may decrease as the cycle progresses.

이와 관련하여 바인더는 전극 활물질들 상호간 및 전극 활물질과 전류 집전체 간에 접착력을 제공하며, 전지의 충방전에 따른 부피 팽창을 억제하여 전지 특성에 중요한 영향을 끼친다.In this regard, the binder provides adhesion between the electrode active materials and between the electrode active material and the current collector, and has an important effect on battery characteristics by suppressing volume expansion due to charging and discharging of the battery.

그러나, 접착력을 증가시키기 위하여 이차전지의 제조 공정에서 바인더를 다량 사용할 경우, 상대적으로 도전재 또는 전극 활물질의 양이 감소하므로 전극의 전도성이 떨어지거나, 전지 용량이 저하되며, 또한, 전극 슬러리가 너무 묽어질 수 있어 전극을 도포하는 과정이 용이하지 않은 문제점이 있다.However, when a large amount of binder is used in the manufacturing process of the secondary battery in order to increase the adhesive force, the amount of the conductive material or the electrode active material is relatively decreased, so that the conductivity of the electrode is reduced or the battery capacity is reduced. There may be a problem that the process of applying the electrode is not easy to be diluted.

따라서, 적정량의 바인더를 사용하면서도 전극 활물질간 또는 전극 활물질과 집전체 사이에 우수한 접착력을 제공하여 이차전지의 성능을 개선할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Therefore, there is a great need for a technology that can improve performance of a secondary battery by providing excellent adhesion between electrode active materials or between electrode active materials and a current collector while using an appropriate amount of binder.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 바인더가 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 소정 함량으로 포함되고, 0.1 내지 5 mAh/cm2의 로딩량을 나타내도록 전극 합제가 집전체에 도포되어 있는 이차전지용 전극을 사용하는 경우, 소망하는 효과를 달성할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application after extensive research and various experiments, the binder is contained in a predetermined amount based on the solid content of the electrode mixture, the electrode mixture is a current collector so that the loading amount of 0.1 to 5 mAh / cm 2 When using the electrode for secondary batteries apply | coated to it, it was confirmed that the desired effect can be achieved and came to complete this invention.

따라서, 본 발명은 전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 전극 합제가 집전체에 도포되어 있는 이차전지용 전극으로서, 상기 바인더는 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%로 포함되어 있고, 상기 전극 합제는 0.1 내지 5 mAh/cm2의 로딩량을 나타내는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극을 제공한다.Therefore, the present invention is an electrode for secondary batteries, the electrode mixture comprising an electrode active material, a binder and a conductive material is applied to the current collector, the binder is contained in 0.1 to 15% by weight based on the solids content of the electrode mixture, The electrode mixture provides a secondary battery electrode, characterized in that the loading amount of 0.1 to 5 mAh / cm 2 .

일반적으로 이차전지용 전극의 제조하기 위하여, 전극 활물질, 도전재, 바인더 등을 유기용매를 사용하여 슬러리로 만든 후 전극 집전체에 슬러리 형태의 전극 합제를 도포하고 건조한 후 프레스하는 방법을 사용하고 있다. In general, in order to manufacture an electrode for a secondary battery, a method of making an electrode active material, a conductive material, a binder, and the like into a slurry using an organic solvent, applying an electrode mixture in the form of a slurry to an electrode current collector, and drying and pressing is used.

이러한 슬러리 내의 고형분 중 바인더의 양을 증가시킬 경우, 접착력 증가의 효과가 있으나, 상대적으로 전극 활물질 및 도전재의 양이 감소하여 전극 밀도가 감소하여 전극의 로딩양과 전기 전도도가 감소하는 문제점이 있다.Increasing the amount of the binder in the solid content in the slurry, there is an effect of increasing the adhesive force, there is a problem that the amount of the electrode active material and the conductive material is relatively reduced, the electrode density is reduced to reduce the loading amount and electrical conductivity of the electrode.

이에 본 발명의 발명자들은 이차전지용 전극이 소정 함량의 바인더를 포함하는 경우, 전극 접착력 및 전기 전도도가 최적의 값을 나타낼 수 있음을 확인하였다. Thus, the inventors of the present invention confirmed that the electrode adhesive force and the electrical conductivity may exhibit an optimal value when the electrode for the secondary battery includes a predetermined amount of binder.

상기 바인더는 당업계에서 일반적으로 사용하는 것이라면 제한이 없으며, 상세하게는 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무 및 불소 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The binder is not limited as long as it is generally used in the art, and specifically, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, At least one selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber and fluororubber.

이러한 바인더는 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 상세하게는, 1 내지 15 중량%, 더욱 상세하게는 5 내지 13 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위는 최적의 로딩양에 따른 전극 접착력 및 전기 전도도를 나타내기 위한 것으로서 이보다 적을 경우 소망하는 수준의 접착력을 얻을 수 없고 많을 경우 접착력이 높아질 수 있으나 실제 전지 제작에 적용 가능한 전극 접착력의 범위를 넘어서고, 상대적으로 전극 활물질의 양이 감소하므로 오히려 전지의 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.Such a binder may be included in detail, 1 to 15% by weight, more specifically 5 to 13% by weight based on the solids content of the electrode mixture. The above range is for showing the electrode adhesion and electrical conductivity according to the optimum loading amount, if less than this can not achieve the desired level of adhesion and in many cases the adhesion can be increased but beyond the range of electrode adhesion applicable to the actual battery manufacturing However, since the amount of the electrode active material is relatively reduced, the physical properties of the battery may be lowered, which is not preferable.

본 발명에서 상기 전극은 양극 또는 음극 또는, 양극 및 음극일 수 있다. In the present invention, the electrode may be an anode or a cathode, or an anode and a cathode.

상기 양극은 양극 활물질은 양극 활물질로 하기 화학식 1로 표시되는 스피넬 구조의 리튬 금속 산화물을 포함할 수 있다.The positive electrode may include a lithium metal oxide having a spinel structure represented by Chemical Formula 1 as a positive electrode active material.

LixMyMn2-yO4-zAz (1) Li x M y Mn 2 - y O 4 - z z (1)

상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0<y<2, 0≤z<0.2이고, M은 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, Nb, Mo, Sr, Sb, W, Ti 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이며; A는 -1 또는 -2가의 하나 이상의 음이온이다.In the above formula, 0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0 <y <2, 0 ≦ z <0.2, and M is Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, At least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Sr, Sb, W, Ti and Bi; A is one or more of an anion of -1 or -2.

상기 리튬 금속 산화물은 더욱 상세하게는, 하기 화학식 2으로 표시될 수 있다.The lithium metal oxide may be represented by the following Chemical Formula 2 in more detail.

LixNiyMn2-yO4 (2)Li x Ni y Mn 2-y O 4 (2)

상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0.4≤y≤0.5이고; 상기 리튬 금속 산화물은 좀 더 상세하게는 LiNi0.5Mn1.5O4 또는 LiNi0.4Mn1.6O4일 수 있다. Wherein 0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0.4 ≦ y ≦ 0.5; More specifically, the lithium metal oxide may be LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 or LiNi 0.4 Mn 1.6 O 4 .

상기 음극은 음극 활물질은, 하기 화학식 3으로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함할 수 있다.The negative electrode may include a lithium metal oxide represented by Chemical Formula 3 below.

LiaM’bO4-cAc (3)Li a M ' b O 4-ca c (3)

상기 식에서, M’은 Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고; a 및 b는 0.1≤a≤4; 0.2≤b≤4의 범위에서 M’의 산화수(oxidation number)에 따라 결정되며; c는 0≤c<0.2의 범위에서 산화수에 따라 결정되고; A는 -1 또는 -2가의 하나 이상의 음이온이다.In the above formula, M 'is at least one element selected from the group consisting of Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al and Zr; a and b are 0.1? a? 4; Is determined according to the oxidation number of M 'in the range of 0.2? B? 4; c is determined according to the oxidation number in the range of 0? c <0.2; A is one or more of an anion of -1 or -2.

상기 리튬 금속 산화물은 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.The lithium metal oxide may be represented by the following formula (4).

LiaTibO4 (4)Li a Ti b O 4 (4)

더욱 상세하게는 상기 리튬 금속 산화물은 Li1.33Ti1.67O4 또는 LiTi2O4일 수 있다.More specifically, the lithium metal oxide may be Li 1.33 Ti 1.67 O 4 or LiTi 2 O 4 .

특히, 이러한 리튬 티타늄 산화물은 입자 사이즈가 작고, 비표면적이 크며, 입자 모양이 균일하지 않아, 바인더, 도전재와 혼합하여 전극 합제를 제조하는 공정이 용이하지 않아, 결과적으로 리튬 티타늄 산화물간 또는 리튬 티타늄 산화물과 집전체 사이의 접착력을 저하시키는 요인으로 작용한다. 이에 본 발명에서는 소정량의 바인더를 사용하여 리튬 티타늄 산화물을 음극 활물질로 사용하는 경우에도, 최적의 접착력과 전기 전도도를 나타낼 수 있다. In particular, such lithium titanium oxide has a small particle size, a large specific surface area, and a uniform particle shape, and thus, a process of preparing an electrode mixture by mixing with a binder and a conductive material is not easy. It acts as a factor to lower the adhesion between the titanium oxide and the current collector. Accordingly, in the present invention, even when lithium titanium oxide is used as the negative electrode active material using a predetermined amount of binder, the optimum adhesion and electrical conductivity can be exhibited.

본 발명은 상기 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다. The present invention provides a secondary battery including the electrode.

이러한 이차전지는 전극 집전체 상에 전극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되는 전극을 포함하며, 이 경우, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가기도 한다.Such a secondary battery includes an electrode prepared by applying a mixture of an electrode active material, a conductive material and a binder onto an electrode current collector, followed by drying and pressing, and in this case, a filler may be further added to the mixture as necessary.

양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다. The positive electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

양극 활물질은 앞서 정의한 물질을 사용할 수 있으나, 예를 들어, 추가로, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 사용할 수 있다.The positive electrode active material may be a material defined above, for example, further, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like can be used.

도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples of the anode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, a surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

음극 활물질은, 앞서 정의한 물질을 사용할 수 있으나, 예를 들어, 추가로, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료를 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, a material defined above may be used. For example, further, for example, carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 &lt; x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials can be used.

이러한 리튬 티타늄 산화물은 흑연에 비하여 리튬에 대해 전위가 높고 계면에 전해액과의 반응물과 리튬이 석출되지 않아 안전성이 뛰어나다. The lithium titanium oxide has a higher potential for lithium than graphite and excellent in safety because lithium reactants and lithium do not precipitate at the interface.

이러한 이차전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체에 리튬염 함유 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. The secondary battery may have a structure in which a lithium salt-containing electrolyte is impregnated in an electrode assembly having a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 리튬염 함유 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 물, 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The lithium salt-containing electrolyte solution is composed of an electrolyte solution and a lithium salt, water, non-aqueous organic solvent, organic solid electrolyte, inorganic solid electrolyte and the like are used, but are not limited to these.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates, and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.In one example, lithium salts such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2, and the like, are linear with cyclic carbonates of EC or PC, which are highly dielectric solvents, and DEC, DMC, or EMC, which are low viscosity solvents. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte can be prepared by adding to a mixed solvent of carbonate.

본 발명은 또한, 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery module including the secondary battery as a unit cell, and a battery pack including the battery module.

상기 전지팩은 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 중대형 디바이스의 전원으로 사용될 수 있다.The battery pack can be used as a power source for a medium and large-sized device requiring high temperature stability, long cycle characteristics, and high rate characteristics.

상기 중대형 디바이스의 예로는 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the medium-large device include a power tool that is driven by an electric motor; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (E-scooter); An electric golf cart; And a power storage system, but the present invention is not limited thereto.

이상의 설명과 같이 본 발명에 따른 이차전지용 전극은 소정량의 바인더가 포함되고, 0.1 내지 5 mAh/cm2의 로딩량을 나타내는 전극 합제가 집전체에 도포되어 이루어지므로, 전극 활물질간 또는 전극 활물질과 집전체간 접착력을 향상시킬 뿐 아니라, 전기 전도도의 감소를 최소화 할 수 있어 전지의 내부 저항이 감소할 수 있다. As described above, the electrode for secondary batteries according to the present invention includes a predetermined amount of a binder, and an electrode mixture indicating a loading amount of 0.1 to 5 mAh / cm 2 is applied to the current collector, thus, between electrode active materials or between electrode active materials and In addition to improving the adhesion between the current collector, it is possible to minimize the decrease in electrical conductivity can reduce the internal resistance of the battery.

도 1 은 실험예 1에서 음극의 접착력을 측정한 그래프이다; 및
도 1 은 실험예 2에서 이차전지의 바인더 함량별 SOC(state of charge)에 따른 저항 변화율을 측정한 그래프이다.
1 is a graph measuring the adhesion of the negative electrode in Experimental Example 1; And
1 is a graph measuring the resistance change rate according to SOC (state of charge) for each binder content of a secondary battery in Experimental Example 2. FIG.

<실시예 1-5, 비교예 1><Example 1-5, Comparative Example 1>

하기와 같은 조성의 물질을 NMP에 첨가하여 음극 합제를 제조한 후 알루미늄 집전체에 도포 및 건조하여 이차전지용 음극을 제조하였다. A negative electrode mixture was prepared by adding a substance having the following composition to NMP, and then coated and dried on an aluminum current collector to prepare a negative electrode for a secondary battery.

음극 합제의 조성Composition of negative electrode mixture 로딩양(mAh/cm2) Loading amount (mAh / cm 2) 실시예 1Example 1 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 92.5 중량%, Super-P(도전 제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 5 중량%92.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 5% by weight PVdF (binder) 1.21.2 실시예 2Example 2 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 89.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 8 중량%89.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 8% by weight PVdF (binder) 1.21.2 실시예 3Example 3 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 87.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 10 중량%87.5% by weight lithium titanium oxide (cathode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 10% by weight PVdF (binder) 1.21.2 실시예 4Example 4 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 84.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 13 중량%84.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 13% by weight PVdF (binder) 1.21.2 실시예 5Example 5 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 82.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 15 중량%82.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 15% by weight PVdF (binder) 1.21.2 비교예 1Comparative Example 1 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 77.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(바인더) 20 중량%77.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 20% by weight PVdF (binder) 1.21.2

<실시예 6-10, 비교예 2><Example 6-10, Comparative Example 2>

하기와 같은 조성의 물질을 물에 첨가하여 음극 합제를 제조한 후 알루미늄 집전체에 도포 및 건조하여 이차전지용 음극을 제조하였다.A negative electrode mixture was prepared by adding a substance having the following composition to water, and then coated and dried on an aluminum current collector to prepare a negative electrode for a secondary battery.

음극 합제의 조성Composition of negative electrode mixture 로딩양(mAh/cm2) Loading amount (mAh / cm 2) 실시예 6Example 6 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 92.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC(바인더) 5 중량%92.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 5% by weight CMC (binder) 1.21.2 실시예 7Example 7 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 89.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC (바인더) 8 중량%89.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 8% by weight CMC (binder) 1.21.2 실시예 8Example 8 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 87.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC (바인더) 10 중량%87.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 10% by weight CMC (binder) 1.21.2 실시예 9Example 9 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 84.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC (바인더) 13 중량%84.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductor) and 13% by weight CMC (binder) 1.21.2 실시예 10Example 10 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 82.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC (바인더) 15 중량%82.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductive agent) and 15% by weight CMC (binder) 1.21.2 비교예 2Comparative Example 2 리튬 티타튬 산화물(음극 활물질) 77.5 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 CMC (바인더) 20 중량%77.5% by weight lithium titanium oxide (negative electrode active material), 2.5% by weight Super-P (conductive agent) and 20% by weight CMC (binder) 1.21.2

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1, 2에서 제조된 음극의 접착력을 측정하여 하기 도 1에 나타내었다.The adhesion of the negative electrodes prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 was measured and shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 비교예 1 및 2에 따른 바인더는 매우 높은 접착력을 나타내지만, 이러한 접착력은 실제 셀 제작에 적용 가능한 전극 접착력의 범위를 넘으므로 오히려 전지의 물성 저하를 가져올 수 있어 바람직하지 않다.
Referring to FIG. 1, the binders according to Comparative Examples 1 and 2 exhibit very high adhesive strengths, but the adhesive strengths exceed the range of electrode adhesive strengths applicable to actual cell fabrication, which may result in deterioration of physical properties of the battery. .

<실험예 2><Experimental Example 2>

상기 실시예 3, 실시예 5 및 비교예 1에서 제조된 음극과 LiNi0.5Mn1.5O4(양극 활물질) 90 중량%, Super-P(도전제) 5 중량% 및 PVdF(결합제) 5 중량%를 NMP에 첨가하여 제조한 양극 합제를 코팅한 양극 및 폴리프로필렌으로 제조된 다공성 분리막을 사용하여 전극조립체를 제조하였다. 그 후, 상기 전극조립체를 파우치에 넣고 리드선을 연결한 후, 1 M의 LiPF6 염이 녹아있는 부피비 1 : 1의 에틸렌카보네이트(EC)와 다이메틸카보네이트(DMC) 용액을 전해질로 주입한 다음, 밀봉하여 리튬 이차전지를 조립하였다. 이러한 이차전지의 SOC(state of charge)에 따른 저항 변화율을 측정하여 하기 도 2에 나타내었다.90% by weight of the negative electrode and LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (anode active material), 5% by weight of Super-P (conductive agent) and 5% by weight of PVdF (binder) prepared in Examples 3, 5 and Comparative Example 1 An electrode assembly was prepared using a cathode coated with a cathode mixture prepared by adding to NMP and a porous separator made of polypropylene. Thereafter, the electrode assembly was placed in a pouch and the lead wires were connected. Then, an ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) solution having a volume ratio of 1: 1 dissolved in 1 M LiPF 6 salt was injected into the electrolyte. It sealed and assembled the lithium secondary battery. A resistance change rate according to SOC (state of charge) of the secondary battery is measured and shown in FIG. 2.

도 2에 따르면, 실시예 3 및 5의 음극을 포함하는 전지의 셀 저항의 크기는 비교예 1의 음극을 포함하는 전지와 비교하여 낮은 것을 알 수 있다. 도 1을 참고하면, 비교예 1의 음극은 높은 바인더 함량으로 접착력이 크지만 셀 저항 또한 높아지므로 결과적으로, 전지의 성능이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
According to FIG. 2, it can be seen that the cell resistance of the battery including the negative electrodes of Examples 3 and 5 is lower than that of the battery including the negative electrodes of Comparative Example 1. Referring to FIG. 1, since the negative electrode of Comparative Example 1 has a high adhesive content but a large adhesive force, the cell resistance also increases, and as a result, the performance of the battery may be deteriorated.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (16)

전극 활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 전극 합제가 집전체에 도포되어 있는 이차전지용 전극으로서, 상기 바인더는 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%로 포함되어 있고, 상기 전극 합제는 0.1 내지 5 mAh/cm2의 로딩량을 나타내는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극. An electrode for secondary batteries in which an electrode mixture including an electrode active material, a binder, and a conductive material is applied to a current collector, wherein the binder is included in an amount of 0.1 to 15 wt% based on the solids content of the electrode mixture, and the electrode mixture is 0.1 A secondary battery electrode, characterized in that for showing a loading of from 5 mAh / cm 2 . 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무 및 불소 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the binder is polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoro A secondary battery electrode, characterized in that at least one selected from the group consisting of ethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber and fluorine rubber. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 전극 합제의 고형분 함량을 기준으로 1 내지 15 중량%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the binder is a secondary battery electrode, characterized in that contained in 1 to 15% by weight based on the solids content of the electrode mixture. 제 1 항에 있어서 상기 전극은 양극 또는 음극 또는, 양극 및 음극인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for secondary batteries of claim 1, wherein the electrode is a positive electrode or a negative electrode or a positive electrode and a negative electrode. 제 4 항에서 있어서, 상기 양극은 양극 활물질로 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극:
LixMyMn2-yO4-zAz (1)
상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0<y<2, 0≤z<0.2이고,
M은 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, Nb, Mo, Sr, Sb, W, Ti 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이며;
A는 -1 또는 -2가의 하나 이상의 음이온이다.
The electrode of claim 4, wherein the cathode comprises a lithium metal oxide represented by Chemical Formula 1 as a cathode active material:
Li x M y Mn 2 - y O 4 - z z (1)
Wherein 0 < y < 2, 0 z < 0.2,
M is at least one element selected from the group consisting of Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, Nb, Mo, Sr, Sb, W, ;
A is one or more of an anion of -1 or -2.
제 5 항에 있어서, 상기 화학식 1의 산화물은 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.
LixNiyMn2-yO4 (2)
상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0.4≤y≤0.5이다.
The electrode of claim 5, wherein the oxide of Formula 1 is represented by the following Formula 2.
Li x Ni y Mn 2-y O 4 (2)
In the above formula, 0.9? X? 1.2 and 0.4? Y? 0.5.
제 6 항에 있어서, 상기 산화물은 LiNi0.5Mn1.5O4 또는 LiNi0.4Mn1.6O4 인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode of claim 6, wherein the oxide is LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 or LiNi 0.4 Mn 1.6 O 4 . 제 4 항에서 있어서, 상기 음극은 음극 활물질로 하기 화학식 3으로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극:
LiaM’bO4-cAc (3)
상기 식에서, M’은 Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고; a 및 b는 0.1≤a≤4; 0.2≤b≤4의 범위에서 M’의 산화수(oxidation number)에 따라 결정되며; c는 0≤c<0.2의 범위에서 산화수에 따라 결정되고; A는 -1 또는 -2가의 하나 이상의 음이온이다.
The electrode of claim 4, wherein the negative electrode comprises a lithium metal oxide represented by Chemical Formula 3 as a negative electrode active material:
Li a M ' b O 4-ca c (3)
In the above formula, M 'is at least one element selected from the group consisting of Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al and Zr; a and b are 0.1? a? 4; Is determined according to the oxidation number of M 'in the range of 0.2? B? 4; c is determined according to the oxidation number in the range of 0? c <0.2; A is one or more of an anion of -1 or -2.
제 8 항에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물은 하기 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극:
LiaTibO4 (4)
상기 식에서, 0.5≤a≤3, 1≤b≤2.5 이다.
The method of claim 8, wherein the lithium metal oxide is a secondary battery electrode, characterized in that represented by the formula (4):
Li a Ti b O 4 (4)
In the above formula, 0.5? A? 3, 1? B? 2.5.
제 9 항에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물은 Li1.33Ti1.67O4 또는 LiTi2O4인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode of claim 9, wherein the lithium metal oxide is Li 1.33 Ti 1.67 O 4 or LiTi 2 O 4 . 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 이차전지용 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지. A secondary battery comprising the secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 10. 제 11 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.12. The secondary battery according to claim 11, wherein the secondary battery is a lithium secondary battery. 제 11 항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery module comprising the secondary battery according to claim 11 as a unit cell. 제 13 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to claim 13. 제 14 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 14. 제 15 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 15, wherein the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a system for power storage.
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