KR20140110641A - 전극용 바인더 조성물, 이를 포함하는 이차전지용 전극 및 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수용성 바인더 조성물, 이를 이용한 이차전지용 전극 및 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로는 하나 이상의 수산기를 갖는 제1 고분자; 및 다가산(polybasic acid or polyfunctional acid) 화합물을 포함하고, 상기 다가산 화합물은 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물 또는 물에 녹아서 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물로 변할 수 있는 화합물인 바인더 조성물, 이를 이용한 이차전지용 전극 및 이차전지에 관한 것으로, 양극에서는 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력과 우수한 전기 화학적 안정성을 부여하며, 음극에서는 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력과 뛰어난 인장강도로 활물질의 팽창 및 수축시에도 전극의 변형이 일어나지 않아 수명을 향상시킬 수 있고, 수용성이므로 환경친화적인 전극용 수용성 바인더 조성물, 이를 이용한 이차전지용 전극 및 이차전지에 관한 것이다.

Description

전극용 바인더 조성물, 이를 포함하는 이차전지용 전극 및 이차전지{Binder composition for electrode, Electrode for a secondary battery and a secondary battery including the same}
본 발명은 바인더 조성물, 이를 이용한 이차전지용 전극 및 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로는 고분자의 반복 단위 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 제1 고분자; 및 다가산(polybasic acid or polyfunctional acid) 화합물을 포함하는 전극용 바인더 조성물에 관한 것으로, 수산기의 집전체 및 활물질에 대한 우수한 분산성, 다가산의 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력, 전극 제조 공정중 수산기와 다가산의 가교 반응으로 인한 인장강도 향상으로 활물질 팽창 및 수축시 전극의 변형이 일어나지 않아 수명이 향상될 수 있는 특성이 있으면서도, 수용성으로 환경 친화적인 전극용 수용성 바인더 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
휴대 기기의 소형 경량화 및 고성능화에 따라 이차전지의 고용량화 및 고수명화가 점점 요구되고 있다.
이러한 요구에 따라 양극은 활물질의 고용량화, 전극 합제 밀도의 증가 및 후막화 등에 의해 고용량화를 위한 재료 및 공정 개발이 진행되고 있으며, 음극은 기존의 활물질인 흑연계 재료에서 고용량을 구현할 수 있는 실리콘 (silicon), 실리콘과 실리콘 산화물의 복합계, 실리콘과 흑연계 복합계, 주석 (tin)계, 또는 이들의 합금 재료로 대체하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다.
또한 고용량, 수명 및 안정성 등의 개선을 위해 양극 및 음극 재료 외에도 이차전지를 구성하는 다른 재료, 즉 전해질, 세퍼레이터, 바인더 등에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.
상기의 고용량화를 위해 바인더 분야의 경우, 전도성 고분자를 바인더로 사용하여 도전제의 함량을 줄여 상대적으로 활물질의 함량을 증가시킴으로써 용량을 증가시키고자 하는 연구가 진행되고 있다.
그러나 종래 바인더는 활물질과 집전체에 대한 결착력이 약하고, 인장강도 또한 떨어져 결과적으로 수명특성이 떨어지는 문제점이 있고, 수용성이 아닌 유기 용제성 바인더를 사용한 것으로, 환경 친화적이지 못하고 또한 생산 라인에 적용하기 위해서는 현재 음극 생산 라인에 적용 중인 수계 공정을 변경해야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 종래 비친화적인 바인더의 단점을 해소하면서, 양극에서는 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력과 우수한 전기 화학적 안정성을 부여하며, 음극에서는 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력과 뛰어난 인장강도로 활물질의 팽창 및 수축 시에도 전극의 변형이 일어나지 않아 수명을 향상시킬 수 있는 전극용 바인더 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조공정에서 환경친화적이면서 수명특성이 우수한 이차전지용 전극 및 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자의 반복 단위 내에 반복 단위 내에 적어도 하나 이상의 수산기를 갖는 제1 고분자; 및 다가산(polybasic acid or polyfunctional acid) 화합물을 포함하는 전극용 바인더 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전극 집전체; 전극활물질; 및 본 발명에 따른 바인더 조성물을 포함하는 이차전지용 전극을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양극; 음극; 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터; 및 전해액을 포함하고, 상기 양극 및 음극 중 적어도 하나가 본 발명에 따른 전극인 이차전지를 제공한다.
이차 전지 전극 형성용 바인더 조성물로 수용성이며, 고분자의 반복 단위 내에 수산기를 갖는 고분자와 다가산 화합물을 혼합하여 사용함으로써 수산기에 의한 집전체 및 활물질에 대한 우수한 분산성 부여와 다가산에 집전체 및 활물질에 대한 우수한 결착력 부여 및 전극 제조 공정의 하나인 진공 건조 중에 바인더의 수산기와 다가산의 카르복실기와의 가교 반응에 의한 인장강도 향상으로 활물질의 팽창 및 수축 시에도 전극의 변형이 일어나지 않아 수명이 향상될 수 있는 것을 특징을 가지고 있다. 아울러 상기 바인더 조성물은 수용성이므로 환경 친화적인 특징을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 바인더 조성물은 반복 단위 내에 적어도 하나 이상의 수산기를 갖는 제1 고분자; 및 다가산(polybasic acid or polyfunctional acid) 화합물을 포함한다.
<전극용 바인더 조성물>
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자(이하 A)는 물에 녹는 수용성(이하 A1)이거나 또는 물에 분산되어 있는 것(이하 A2)을 포함한다.
상기 수용성인 제1 고분자(A1)는 예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 또는 이들의 염(salt) 중에서 1개 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 물에 분산된 제1 고분자(A2)는 예를 들어, 유화중합법 또는 현탄중합법에 의해 제조될 수 있으며, 수산기를 갖는 단량체인 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트 또는 4-히드록시스티렌과 같은 단량체와 수산기를 갖지 않는 다른 단량체들과 공중합시켜 제조된 고분자 중에서 1개 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 　또한, 상기 고분자 A1과 A2는 각각 단독으로 사용하여도 되고 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 다가산 화합물(이하 B)은 분자 내에 카르복실기(carboxyl group, -COOH)가 3개 이상인 화합물(이하 B1)이거나 또는 물에 녹아서 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물로 변할 수 있는 화합물(이하 B2)인 것을 특징으로 한다.
상기 B1의 일 예로는 메탄트리카르복실산(methane tricarboxylic acid), 에탄트리카르복실산(ethane tricarboxylic acid), 시트르산(citric acid), 벤젠-1,3,5-트리카르복실산(benzene-1,3,5-tricarboxylic acid), 또는 5-술포-1,2,4-벤젠트리카르복실산(5-sulfo-1,2,4-benzenetricarboxylic acid)과 같은 트리카르복실산; 에탄-1,1,2,2-테트라카르복실산(ethane-1,1,2,2-tetracarboxylic acid), 프로판-1,1,2,3-테트라카르복실산(propane-1,1,2,3-tetracarboxylic acid), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산(butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 시클로펜탄-1,2,3,4-테트라카르복실신(cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 　또는 벤젠-1,2,4,5-테트라카르복실산(benzene-1,2,4,5-tetracarboxylic acid)와 같은 테트라카르복실산; 벤젠-1,2,3,4,5-펜타카르복실산(benzene-1,2,3,4,5-pentacarboxylic acid)와 같은 펜타카르복실산 또는 벤젠-1,2,3,4,5,6-헥사카르복실산(benzene-1,2,3,4,5,6-hexacarboxylic acid=mellitic acid)과 같은 헥사카르복실산 중에서 1개 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 B2의 일 예로는 물에 녹으면 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물, 즉 다가산이 될 수 있는 화합물로서, 대표적으로 산무수물(acid anhydride)을 들 수 있으며, 구체적으로 이러한 산무수물 화합물로는 1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물과 같은 지방족 이무수물 및 트리멜리트산 무수물, 피로멜리트산 이무수물, 에틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 프로필렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 1,4-부탄디올비스안히드로트리멜리테이트, 헥사메틸렌 글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 폴리에틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 폴리프로필렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트 등의 알킬렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, m-터페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물과 같은 방향족 및 방향족과 지방족 혼합형의 산이무수물 화합물 중에서 1개 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1고분자(A)와 상기 다가산 화합물(B)의 혼합 비율은 상기 제1 고분자 100 중량부에 대하여 상기 다가산 화합물(B) 1 내지 50 중량부로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 다가산 화합물(B)의 함량이 1 중량부 미만이 되면 본 발명의 원하는 특성을 얻을 수 없으며, 50 중량부를 초과하면 안정한 슬러리를 제조하는데 어려움이 발생한다.
상기 제1고분자(A)는 한가지 성분의 고분자만 사용할 수 있으나, 경우에 따라서는 상기 제1 고분자(A) 중에서 두 가지 이상을 이용하여 사용할 수도 있고, 뿐만 아니라 같은 구조를 갖더라도 분자량이 다른 것을 두 가지 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 　
상기 다가산 화합물(B) 또한, 한가지 성분의 화합물만 사용할 수 있으나, 경우에 따라서는 상기 다가산 화합물(B) 중에서 두 가지 이상을 이용하여 사용할 수도 있다.
상기 제1 고분자(A)는 전극 형성 시 단독으로 사용할 수도 있지만 활물질의 분산성 향상, 활물질과 집전체에 대한 결착력 향상 및 탄성 향상을 위해 알려진 다른 고분자를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 제1고분자(A)와 혼합하여 사용하는 다른 고분자(이하 제2고분자라 함)는 물에 녹거나 또는 물에 분산된 바인더와 같이 수계형을 사용하는 것이 바람직하며, 혼합 시 상기 제1 고분자는 전체 고분자 함량 대비 20 내지 100 중량부가 바람직하며, 상기 제1 고분자가20 중량부 미만으로 사용되면, 원하는 특성을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.
상기 혼합하여 사용하는 제2고분자는 예를 들면, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산 공중합체, 폴리메타크릴산 공중합체, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴아마이드 공중합체, 폴리테트라플로오르에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴디플로라이드(PVDF), 폴리비닐리덴디플로라이드-co-헥사플루오르프로필렌(P(VDF-co-HFP), (변성) 부타디엔계 고무 에멀젼, (변성) 스티렌-부타디엔계 고무 에멀젼, (변성) 부틸니트릴 고무 에멀젼 또는 (변성) 우레탄계 고무 에멀젼 등에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
<기타 첨가제>
본 발명의 바인더 조성물은 상기 수용성 고분자 바인더외에 추가적인 특성 향상을 위해 첨가제가 포함될 수 있다.
이러한 첨가제로는 가교촉진제 분산제, 증점제, 도전재 및 충진제가 있다. 　이들 각각 첨가제는 전극 형성용 슬러리 제조 시 상기 전극 형성용 바인더 조성물과 미리 혼합하여 사용할 수도 있고, 별도로 제조하여 독립적으로 사용할 수도 있다. 　상기 첨가제들은 활물질과 바인더 성분에 의해 사용하고자 하는 성분이 정해지며, 경우에 따라서는 사용 안 할 수도 있다. 　
상기 첨가제의 함량은 활물질의 종류, 바인더의 성분 및 첨가제의 종류에 따라 달라지는데, 용제를 제외한 바인더 조성물 대비 각각 0.1 내지 10 중량부가 바람직하다. 　0.1 중량부 미만이면 첨가제 효과가 부족하게 되고, 10 중량부를 초과하면 음극용 바인더 조성물에서 상대적으로 수지가 차지하는 비율이 낮아져서 원하는 특성을 갖지 못하는 문제점이 발생한다.
상기 가교촉진제는 카르복실산보다 산도가 높은 산 중에서 1개 이상을 선정하여 사용할 수 있으며, 구체적으로 황산, 염산, 질산 같은 강산을 물에 희석하여 사용하거나 아황산, 아질산, 아세트산 같은 산을 사용할 수 있으나, 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), p-톨루엔 술폰산(p-toluene sulfonic acid) 및 술포숙신산(sulfosuccinic acid)와 같은 유기 술폰산을 사용하는 것이 함량 조절하는데 편리하기 때문에 보다 바람직하다.
상기 분산제는 슬러리 내에서 양극 또는 음극 활물질 및 도전재의 분산성을 향상시켜주는 것 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 　상기 분산제는 양이온성, 음이온성, 또는 비이온성 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 친유성 부분이 탄소 원자수가 5∼20인 탄화수소, 아크릴 올리고머, 에틸렌 옥사이드 올리고머, 프로필렌 옥사이드 올리고머, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드 올리고머, 또는 우레탄 올리고머로 되어 있는 것 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 증점제는 슬러리의 점도가 낮을 때 첨가해 주어 집전체 상의 도포 공정이 용이하도록 하는 역할을 한다. 　이러한 증점제로는 예를 들면, 카르복시메틸 셀룰로우즈, 카르복시에틸 셀룰로우즈, 에틸 세룰로우즈, 히드록시메틸 셀룰로우즈, 히드록시에틸 셀룰로우즈, 히드록시프로필 셀룰로우즈, 또는 폴리비닐알코올 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 　단, 음극의 경우 상기 분산제와 증점제는 진공 건조 온도인 250 내지 400℃에서 대부분 열분해되어 제거되기 때문에 필요시에만 소량 사용하는 것이 바람직하다.
상기 도전재는 전극의 도전 경로를 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 상기 도전제는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용 가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 나노 섬유, 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 구리, 니켈, 알루미늄, 또는 은 등의 금속 분말 등의 도전성 소재 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 충진제는 바인더의 강도를 향상시켜 전극의 팽창을 억제하는 보조성분으로서 유리섬유, 탄소섬유, 또는 금속섬유 등의 섬유상 물질 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
<용매>
상기 바인더 조성물의 용매로는 물을 사용하는 것을 원칙이지만, 경우에 따라서는 N.N-디메틸포름아미드, N.N-디메틸아세트아미드, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카비톨, 부틸카비톨, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 톨루엔, 크실렌 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수도 있고, 또한 물과 혼합하여 사용할 수도 있다. 　상기 용매의 함량은 특별히 제한 두지 않으며 슬러리의 점도를 알맞게 만들도록 사용하면 된다.
<전극의 제조>
상기 본 발명의 전극 형성용 바인더 조성물과 활물질을 이용하여 제조된 슬러리는 집전체 위에 도포한 후 가열하고, 진공 건조하여 전극 활물질층을 형성한다.
상기 전극 형성용 슬러리의 도포 공정은 슬러리의 점성에 따라 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법, 닥터 블레이드를 이용한 코팅법, 그라비어 코팅법, 딥 코팅법, 실크 스크린법, 페인팅법, 및 슬롯다이(slot die)를 이용한 코팅법 중에서 하나를 선택하여 실시할 수 있다.
상기 집전체로는 일반적으로 3 내지 500㎛의 두께로 만들어진다. 　이러한 전극 집전체는, 이차 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.
또한, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 또는 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 집전체에 상기 슬러리를 도포한 후 건조 공정을 거치는데, 건조는 80 내지 120℃에서 1차 열처리를 실시하여 도포된 음극 활물질층 형성용 조성물중의 용매(물 또는 유기 용제)를 증발시킨다.
상기 1차 열처리 시 온도가 80℃ 미만이면 전극으로부터 용매인 물을 제거하기 어려워 바람직하지 않고, 120℃를 초과하면 용매인 물이 빠르게 휘발되어 전극표면에 기포발생 및 전극표면의 균일도가 감소하기 때문에 바람직하지 않다.
상기 건조 공정은 대기 분위기 하에서 실시될 수 있다.
상기 1차 열처리에 의하여 집전체위 도포된 음극 활물질층 형성용 조성물중의 용매를 모두 증발시킨 후 진공 하에서 2차 열처리를 실시한다.
상기 2차 열처리는 1x10-4　내지 1x10-6　torr 진공 하에서 250 내지 450℃에서 실시한다.
상기 전극 활물질 중에서　양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다.　구체적인 　예로는, 화학식 LiCoO2의 리튬 코발트　산화물;　화학식 LiNiO2의 리튬 니켈 산화물;　화학식 Li1 + xMn2 - xO4　(여기서, x 는 0~0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, 또는 LiMnO2　등의 리튬 망간 산화물; 화학식 Li2CuO2의 리튬　구리-산화물; 화학식 LiFe3O4의 리튬 철 산화물; 화학식 LiV3O8의 리튬 바나듐 산화물; 화학식 Cu2V2O7의　구리 바나듐 산화물; 화학식 V2O5의　바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2　(여기서, M = Co,　Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)의 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; 화학식　LiMn2O4의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 리튬 망간 산화물; 디설파이드 화합물; 화학식 Fe2(MoO4)3의 철 몰리브덴 산화물　중에서 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다.
　　　　　　상기 전극 활물질 중에서　음극 활물질의 예로는,　결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다.　 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 인편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다. 　바람직하게는 상기 음극 활물질이 Si, SiOx(0 <　x <　2), Sn, SnO2, 또는 실리콘 함유 금속 합금 및 이들이 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 상기 실리콘 합금을 형성할 수 있는 금속으로는 Al, Sn, Ag, Fe, Bi, Mg, Zn, in, Ge, Pb 및 Ti 중에서 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다.
<이차전지의 제조>
본 발명은 또한, 상기 양극과 음극을 포함하는 것으로 구성된 이차전지를 제공하는 바, 상기 이차전지는 상기 양극 및 음극외에 분리막 및 리튬염 함유 비수 전해질로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
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.
상기 분리막 중에서 올레핀계 폴리머의 구체적인 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있다.
상기 리튬염 함유 비수 전해질은 비수 전해질과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.　　상기 비수 전해액으로는, 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, 디메틸 포름아미드, 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.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신, 폴리에스테르 술파이드,　폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
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.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4,　LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.　　또한, 비수계 전해질에는 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 이산화탄소 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 전극을 포함하는 이차전지를 이하 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 부분 단면도를 나타낸다. 이하 설명되는 이차전지의 제조방법은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 당해 기술분야에 알려진 기술내용을 이용하여 적절하게 변경하여 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 1를 참조하면, 캔(10)과 전극조립체(20)와 캡조립체(30) 및 전해액을 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지는 전극조립체(20)와 전해액이 캔(10)의 내부에 수용되며, 캡조립체(30)가 캔(10)의 상단부를 밀봉하여 형성된다.
상기 전극조립체(20)는 양극판(21), 음극판(23) 및 세퍼레이터(22)를 포함하여 형성된다. 상기 전극조립체(20)는 양극판(21), 세퍼레이터(22), 음극판(23) 및 세퍼레이터(22)가 순차적으로 적층된 후에 권취되어 형성될 수 있다.
상기 캡조립체(30)는 캡플레이트(40)와 절연플레이트(50)와 터미널 플레이트(60) 및 전극단자(80)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 캡조립체(30)는 절연케이스(70)와 결합되어 캔(10)을 밀봉하게 된다.
상기 전극단자(80)는 캡플레이트(40)의 중앙에 형성되어 있는 단자통공(41)에 삽입된다. 상기 전극단자(80)는 단자통공(41)에 삽입될 때 전극단자(80)의 외면에 튜브형 개스킷(46)이 결합되어 함께 삽입된다. 따라서, 상기 전극단자(80)는 캡플레이트(40)와 전기적으로 절연된다.
상기 전해액은 캡조립체(30)가 캔(10)의 상단부에 조립된 후 전해액 주입공(42)을 통하여 캔(10)에 주입된다. 상기 전해액 주입공(42)은 별도의 마개(43)에 의하여 밀폐된다. 상기 전극단자(80)는 음극판(23)의 음극탭(17) 또는 양극판(21)의 양극탭(16)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.
또한, 본 발명의 리튬 이차 전지는 도시된 각형 외에 원통형, 파우치형 등 다른 형상으로 이루어질 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<바인더 조성물의 제조>
제조예 1: 수산기를 갖는 에멀젼 중합체의 제조(A1)
수산기를 갖는 에멀젼 중합체 제조는 분산매로 물을 사용하였으며, 중합 반응을 서서히 시키기 위해 단량체는 반응용기와 투입용기로 나누어서 하기와 같이 진행하였다.
반응용기에는 순수 70g; 단량체로 2-히드록시에틸아크릴레이트 1.0g, n-부틸아크릴레이트 8.40g, 아크릴로니트릴 2.94g; 유화제로 소디움 디옥틸 설포숙신네이트 0.36g; 중합 개시제로 포타슘 퍼설포네이트 6mg 및 분자량 조절제로 소디움 바이설파이트 4mg을 투입한 후 교반하여 혼합시키고, 투입 용기에는 2-히드록시에틸아크릴레이트 1.4g, n-부틸아크릴레이트 11.8g, 아크릴로니트릴 4.1g을 투입한 후 교반하여 혼합하였다. 　교반 상태의 반응 용기에 질소 가스를 주입하고 반응 용기의 온도를 80℃까지 올린 다음, 투입 용기의 단량체를 2시간에 걸쳐 반응 용기에 서서히 투입하였다. 　모두 투입한 후, 반응 용기의 온도를 80℃에서 30분 동안 유지하면서 중합반응을 실시하였다. 　그 후 반응 용기를 냉각하여 상온으로 만든 다음, 반응 용기내의 합성된 유화 중합체를 필터를 거쳐 약간의 덩어리를 제거하여 고형분 30%의 수산기를 갖는 에멀젼 중합체를 제조하였다. 　상기 중합된 에멀젼의 물성 분석 결과 평균 입경은 120nm, 평균 무게 분자량은 1,400,000g/mol이었다.
　
실시예 1: 양극 전지 1의 제조
　 슬러리 제조 용기에 수산기를 갖는 바인더로 상기 제조예 1에서 제조한 고형분 30%의 에멀젼 중합체 0.67g과 1% 고형분의 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨염(Mw=330,000g/mole) 수용액 20g;　다가산 화합물로 시트르산 0.05g과 말레산 무수물 0.05g; 양극 활물질로 LiCoO2(평균 입경 6.4㎛, 비표면적 0.68㎡/g) 24.0g; 도전재료로 카본나노파이버(CNF, 섬유길이 10~20㎛, 섬유직경 160nm, 비표면적 15㎡/g) 0.5g로 구성된 양극 슬러리를 제조하였다. 　슬러리 제조 과정에서 슬러리의 알맞은 점도를 맞추기 위해 물을 첨가하였다.
　상기 제조된 양극 슬러리를 조성물 알루미늄 호일(foil)에 도포하여 110℃에서 30분 동안 1차 건조 후, coin cell 제작을 위해 펀칭, 프레스, 웰딩 및 진공 오븐에서 건조 온도 200℃에서 1시간 동안 진공 건조한 후 양극 1을 제조하였다.
　　　　　　이렇게 제조한 리튬 이차 전지용 양극과 Li 금속 대극을 사용하여 리튬 이차 전지 반쪽 전지를 제조하였다. 이때, 전해질은 1M LiPF6이 용해된 에틸렌 카보네이트 및 디에틸렌 카보네이트의 혼합용액 (1:1 부피비)을 사용하였고, 셀 조립은 아르곤가스로 채워진 글로브 박스 내에서 실시하였다.
비교예 1: 비교 양극 1 제조
상기 양극 1 제조에서 제조예 1에서 제조한 고형분 30%의 에멀젼 중합체 0.67g 대신에 0.83g을 사용하고 1% 고형분의 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨염(Mw=330,000g/mole) 수용액 20g 대신에 25g을 사용한 것과 다가산 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 비교 양극 전지 1를 제조하였다.
비교예 2: 비교 양극 2 제조
상기 양극 1 제조에서 다가산 화합물로 시트르산 0.05g과 말레산 무수물 0.05g 대신에 옥살산 0.1g 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 비교 양극 전지 2를 제조하였다.
실시예 2: 음극 전지 1 제조
슬러리 제조 용기에 수산기를 갖는 바인더로 고형분 5%의 폴리(비닐알코올)(평균 Mw=124,000-186,000g/mol, 검화도 87-89%) 10.0g과 수용성 바인더인 고형분 5%의 폴리(아크릴산) 6.0g, 다가산 화합물로 메리트산 0.2g, 음극활물질로 Si 합금(Si-Fe-O 성분, 3M사 제품, 평균입경 2.3㎛)와 SiOx(x=1, OTC 사 제품, 평균입경 5㎛)와 그라파이트(인조 흑연, BTR사 제품, 평균입경 9.8㎛)가 혼합된 분말(비율이 SiOx/그라파이트 = 5/95, Si 합금/그라파이트 = 15/85) 19.0g으로 구성된 슬러리를 제조하였다. 　슬러리 제조 과정에서 슬러리의 알맞은 점도를 맞추기 위해 물을 소량 첨가하였다.
상기 제조된 음극 슬러리를 구리 호일(foil)에 도포하여 110℃에서 30분 동안 1차 건조 후, coin cell 제작을 위해 펀칭, 프레스, 웰딩 및 진공 오븐에서 건조 온도 200℃에서 1시간 동안 진공 건조한 후 음극을 제조하였다.
이렇게 제조한 리튬 이차 전지용 음극과 Li 금속을 대극, 분리막으로 다공질 폴리프로필렌 필름을 사용하여 리튬 이차 전지 반쪽 전지를 제조하였다. 이때, 전해질은 1M LiPF6이 용해된 에틸렌 카보네이트 및 디에틸렌 카보네이트의 혼합용액 (1:1 부피비)을 사용하였고, 셀 조립은 아르곤가스로 채워진 글로브 박스 내에서 실시하였다.
비교예 3: 음극 비교 전지 1 제조
상기 음극 1 제조에서 고형분 5%의 폴리(비닐 알코올)(평균 Mw=124,000-186,000g/mol, 검화도 87-89%) 10.0g대신에 12g을 사용하고 수용성 바인더인 고형분 5%의 폴리(아크릴산) 6.0g 대신에 8.0g을 사용한 것과 다가산 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 비교 음극 전지 1를 제조하였다.
비교예 4: 음극 비교 전지 2 제조
상기 음극 1 제조에서 다가산 화합물로 멜리트산 대신에 옥살산을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 비교 음극 전지 2를 제조하였다.
실험예 1: 양극평가
실시예 및 비교예에서 제작한 전지평가용 셀을 상온에서, 충전율 0.5C의 정전류 정전압 충전(상한전압 4.2V)으로 full로 충전시키고, 충전시와 동일한 비율의 정전류로 방전 하한전압 3.0V까지 방전을 행하는 충방전을 1 cycle로 하고, 이 사이클을 합계 50사이클 행하여, 충방전 사이클 특성 평가를 실시하였다. 　보다 정확한 평가를 위해 같은 조건의 cell을 4개씩 만들어 동시에 평가하였다. 　평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
초기 방전 용량
mAh/g		 초기 방전 용량 유지율
(＠50cycle) %
실시예 1 136 99.8
비교예 1 136 97.7
비교예 2 135 98.5
상기 표 1의 평가 결과를 보면 수산기를 갖는 바인더와 카르복실기가 3개 이상인 다가산 화합물로 구성된 조성물을 이용하여 제조된 양극 전극인 실시예 1의 양극전지는 50사이클에서의 초기 방전 용량 유지율이 수산기를 갖는 바인더로만 구성된 조성물을 이용하여 제조된 비교예 1의 양극 전지 1에 비해 우수한 것을 나타내고 있다. 　이것은 다가산의 카르복실기가 활물질 및 집전체와의 결착력을 향상시키면서 진공 건조 과정에서 수산기의 바인더와 가교 반응을 통해 막 강도를 향상시킴으로써 내구성을 향상시킨 것에 기인한다고 판단된다.
또한, 다가산 화합물이 시트르산과 말레산 무수물로 구성된 실시예1의 양극전지 1의 용량 유지율이 다가산 화합물이 카르복실기가 2개인 옥살산을 사용한 비교예 2의 비교양극전지2 보다 용량 유지율이 우수한 결과를 얻었는데, 이것은 산(acid)기를 2개 가지고 있는 옥살산에 비해 산기를 3개 가지고 있는 시트르산을 사용한 경우 가교 반응 시 가교 밀도가 더 커져서 나타난 결과로 판단된다.
또한, 본 발명에 따른 수용성 고분자 바인더 조성물은 우수한 전지의 특성을 나타내면서도, 친환경적이고 수계공정에 바로 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
실험예 2: 음극 평가
실시예 및 비교예에서 제작한 전지평가용 셀을 실온(25℃)에서, 충전율 0.5C의 정전류 정전압 충전(상한전압 0.5V)으로 풀(full)로 충전시키고, 충전시와 동일한 비율의 정전류로 전압이 1.5V가 될 때까지 방전을 행하는 충방전을 1 cycle로 하고, 이 사이클을 합계 50 사이클 행하여, 충방전 사이클 특성 평가를 실시하였다. 　보다 정확한 평가를 위해 같은 조건의 cell을 4개씩 만들어 동시에 평가하였다. 　평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 초기 방전 용량, mAh/cc 방전 용량 유지율(@50 cy), %
실시예 3 1188 94%
비교예 3 1182 82%
비교예 4 1183 91%
상기 표 2의 평가 결과를 보면 상기 실험 예1의 양극 평가 결과와 유사한 결과를 나타내었다. 　즉, 수산기를 갖는 바인더와 다가산 화합물로 구성된 조성물을 이용하여 제조된 음극 전극의 50사이클에서의 초기 방전 용량 유지율이 수산기를 갖는 바인더로만 구성된 조성물을 이용하여 제조된 음극 전극에 비해 우수한 것을 나타내고 있다. 　이것은 양극의 경우와 마찬가지로 다가산의 카르복실기가 활물질 및 집전체와의 결착력을 향상시키면서 진공 건조 과정에서 수산기의 바인더와 가교 반응을 통해 막 강도를 향상시킴으로써 내구성을 향상시킨 것에 기인한다고 판단된다.
단, 다가산에 의한 수명 향상 정도가 양극 보다 음극에서 보다 우수한 결과를 나타내었는데, 이것은 수산기를 갖는 바인더와 다가산의 카르복실기와의 가교 반응에 의한 인장강도 향상으로 음극 활물질의 팽창 및 수축 시에도 전극의 변형이 일어나지 않아 수명이 향상되었다고 판단된다.
또한, 다가산을 사용한 경우라도 카르복실기가 2개인 다가산을 사용한 경우보다, 카르복실기가 3개 이상인 것을 사용한 경우 보다 우수한 결과를 나타내었다.

Claims (18)

  1. 반복 단위 내에 적어도 하나 이상의 수산기를 갖는 제1 고분자; 및 다가산(polybasic acid or polyfunctional acid) 화합물을 포함하고,
    상기 다가산 화합물은 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물 또는 물에 녹아서 분자 내에 카르복실기가 3개 이상인 화합물로 변할 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고분자는 물에 녹는 수용성이거나 또는 물에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고분자는 2 이상의 다른 구조를 갖는 고분자 또는 같은 구조이지만 다른 분자량을 갖는 고분자인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고분자는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐알콜 및 이들의 염 중 1개 이상을 단독 또는 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고분자는 수산기를 갖는 단량체와 수산기를 갖지 않는 다른 단량체를 공중합시켜 제조된 고분자 중 1개 이상을 단독 또는 혼합하여 사용된 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수산기를 갖는 단량체는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 및 3-히드록시프로필메타크릴레이트 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다가산 화합물은 메탄트리카르복실산(methane tricarboxylic acid), 에탄트리카르복실산(ethane tricarboxylic acid), 시트르산(citric acid), 벤젠-1,3,5-트리카르복실산(benzene-1,3,5-tricarboxylic acid), 및 5-술포-1,2,4-벤젠트리카르복실산(5-sulfo-1,2,4-benzenetricarboxylic acid) 중 선택된 트리카르복실산; 에탄-1,1,2,2-테트라카르복실산(ethane-1,1,2,2-tetracarboxylic acid), 프로판-1,1,2,3-테트라카르복실산(propane-1,1,2,3-tetracarboxylic acid), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산(butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 시클로펜탄-1,2,3,4-테트라카르복실산(cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 및 벤젠-1,2,4,5-테트라카르복실산(benzene-1,2,4,5-tetracarboxylic acid) 중 선택된 테트라카르복실산; 벤젠-1,2,3,4,5-펜타카르복실산(benzene-1,2,3,4,5-pentacarboxylic acid); 벤젠-1,2,3,4,5,6-헥사카르복실산(mellitic acid); 1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물, 및 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산무수물 중 선택된 지방족 이무수물; 및 트리멜리트산 무수물, 피로멜리트산 이무수물, 에틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 프로필렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 1,4-부탄디올비스안히드로트리멜리테이트, 헥사메틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 폴리에틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트, 폴리프로필렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트로부터 선택된 알킬렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트; 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, m-터페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-옥시디프탈산 이무수물, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스(2,3- 또는 3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 2,2-비스(2,3- 또는 3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 2,2-비스[4-(2,3- 또는 3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스[4-(2,3- 또는 3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물, 및 1,3-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 이무수물 중 선택된 방향족 및 방향족과 지방족 혼합형의 산이무수물 화합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상을 단독 또는 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고분자 대 상기 다가산 화합물은 상기 제1 고분자 100 중량부에 대하여 상기 다가산 화합물 1 내지 50 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 조성물은 상기 제1 고분자외에 수계형 바인더인 제2 고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 고분자는 전체 고분자 대비 20 내지 100 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 고분자는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산 공중합체, 폴리메타크릴산 공중합체, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴아마이드 공중합체, (변성) 부타디엔계 고무 에멀젼, (변성) 스티렌-부타디엔계 고무 에멀젼, 및 (변성) 우레탄계 고무 에멀젼 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 조성물은 가교 촉진제, 분산제, 증점제, 도전재 및 충진재 중 선택된 1 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 첨가제는 용제를 제외한 바인더 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가교 촉진제는 카르복실산보다 산도가 높은 산인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가교 촉진제는 유기 술폰산인 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 조성물의 용매는, 물, N.N-디메틸포름아미드, N.N-디메틸아세트아미드, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카비톨, 부틸카비톨, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 톨루엔, 및 크실렌 중에서 선택된 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극용 바인더 조성물.
  17. 전극 집전체; 전극 활물질; 및 바인더 조성물을 포함하고,
    상기 바인더 조성물이 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 바인더 조성물인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.
  18. 양극; 음극; 상기 양극 및 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터; 및 전해액을 포함하고,
    상기 양극 및 상기 음극 중 적어도 하나가 제17항의 전극인 이차전지.
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