KR20150028663A - 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자 - Google Patents

복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20150028663A
KR20150028663A KR20130107590A KR20130107590A KR20150028663A KR 20150028663 A KR20150028663 A KR 20150028663A KR 20130107590 A KR20130107590 A KR 20130107590A KR 20130107590 A KR20130107590 A KR 20130107590A KR 20150028663 A KR20150028663 A KR 20150028663A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
electrode active
electrode
binder
material layer
Prior art date
Application number
KR20130107590A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101684276B1 (ko
Inventor
이상균
배준성
설종헌
이택수
김학윤
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020130107590A priority Critical patent/KR101684276B1/ko
Publication of KR20150028663A publication Critical patent/KR20150028663A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101684276B1 publication Critical patent/KR101684276B1/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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • 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
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • 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

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)

Abstract

본 발명은 집전체; 상기 집전체의 일측 표면에 적층된 제1 전극활물질층; 및 상기 집전체에 부착된 표면과 대향하여 제1 전극층의 타측 표면에 형성되는 제2 전극활물질층으로 구성되고, 상기 제1 전극활물질층은 활물질, 제1 결착제 및 제1 도전재를 포함하며, 상기 제2 전극활물질층은 활물질, 제2 결착제 및 제2 도전재를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자에 관한 것이다. 이에 따른, 전극은, 서로 상이한 성분의 결착제와 상이한 물성을 갖는 도전재를 적절한 비율로 혼합한 접착력이 우수한 제1 전극활물질 슬러리 및 결착력이 우수한 제2 전극활물질 슬러리를 사용하여 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층의 복수의 층을 갖는 전극을 제조함으로써,전극 집전체와의 우수한 접착력을 가짐과 동시에 활물질과의 높은 결착력을 갖는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 상기 복수의 전극활물질층을 갖는 전극은, 전극 집전체 상에 코팅된 전극활물질층이 들뜨거나 박리되지 않고 충방전시 활물질이나 도전재가 전극으로부터 탈락하지 않을 수 있다.

Description

복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자{Electrode having multi layered active material layer, preparation method thereof and electrochemical cell containing the same}
본 발명은 전극 집전체와의 접착력이 우수할 뿐 아니라 활물질과의 결착력이 높은, 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집전체; 상기 집전체의 일측 표면에 적층된 제1 전극활물질층; 및 상기 집전체에 부착된 표면과 대향하여 제1 전극층의 타측 표면에 형성되는 제2 전극활물질층으로 구성되고, 상기 제1 전극활물질층은 활물질, 제1 결착제 및 제1 도전재를 포함하며, 상기 제2 전극활물질층은 활물질, 제2 결착제 및 제2 도전재를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자에 관한 것이다.
최근 들어, 전자기술의 진보에 의해 전자기기의 성능이 향상되고 소형화, 휴대화가 진행됨으로써 에너지 밀도가 높은 이차전지의 수요가 높아지고 있다.
이중 리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입 및 탈리될 때의 산화반응, 환원반응에 의하여 전기적 에너지를 생성한다.
현재 리튬 이차전지의 음극을 구성하는 전극활물질로는 탄소질 재료가 주로 사용되고 있다. 그러나, 리튬 이차전지의 용량을 더욱 향상시키기 위해서는 고용량의 전극활물질을 사용하는 것이 필요하다. 이에 근래에 이르러서는 실리콘, 주석 등의 금속계 재료들이 리튬과의 화합물 형성반응을 통해 다량의 리튬을 가역적으로 합장, 방출할 수 있음이 알려지면서 이에 대한 많은 연구가 수행되고 있다.
그러나, 이러한 금속계 재료들은 충방전시 리튬과의 반응에 의한 부피의 변화가 매우 크므로, 계속적인 충방전시 음극 활물질이 집전체(예: Cu foil)로부터 탈리되거나 음극 활물질 상호간에 접촉 계면의 저항이 증가되며, 이로 인하여 사이클 진행 시 용량이 급격하게 저하되고 사이클 수명이 짧아지는 문제가 있다.
따라서, 이러한 금속계 재료를 적용한 전극 제조 시 충방전에 따른 큰 부피 변화를 견딜 수 있도록 우수한 접착력 및 기계적 특성을 가진 바인더의 적용이 중요하다.
기존의 흑연계 음극 활물질용 바인더, 즉 PVDF(polyvinylidene fluoride), SBR(styrene butadiene rubber) 등을 금속계 재료에 그대로 사용하는 경우에는 충방전 시 활물질과 바인더의 계면 및 바인더 내에서 균열이 일어나며(cohesive failure), 집전체로부터 전극활물질층이 박리(도 1a)되거나 활물질이 탈리(도 1b)되는 현상이 일어나게 된다(adgesive failure). 반면에, 우수한 접착력을 가진 것으로 알려진 PI(poly imide)를 사용하였을 경우에는 전극 내의 균열은 줄어드나 바인더와 집전체의 결착이 매우 강하여 충방전 후 집전체가 늘어나거나 주름이 지는 등 전극 형태가 변형되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전극 집전체 상부에 코팅된 전극활물질층이 들뜨거나 박리되지 않고, 충방전시 활물질이나 도전재가 탈락하지 않는, 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 전극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 집전체; 상기 집전체의 일측 표면에 적층된 제1 전극활물질층; 및 상기 집전체에 부착된 표면과 대향하여 제1 전극층의 타측 표면에 형성되는 제2 전극활물질층을 구성되고, 상기 제1 전극활물질층은 활물질, 제1 결착제 및 제1 도전재를 포함하며, 상기 제2 전극활물질층은 활물질, 제2 결착제 및 제2 도전재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 복수의 전극활물질층을 갖는 전기화학 소자용 전극을 제공한다.
또한, 본 발명은 제1 전극활물질 슬러리와 제2 전극활물질 슬러리를 각각 제조하는 단계; 상기 제1 전극활물질 슬러리를 전극 집전체에 코팅하고 진공·건조하여 제1 전극활물질층을 형성시키는 단계; 및 상기 제1 전극활물질층이 형성된 전극 집전체에 제2 전극활물질 슬러리를 코팅하고 진공·건조하여 제2 전극활물질층을 형성시키는 단계를 포함하는, 상기의 복수의 전극활물질층을 갖는 전기화학 소자용 전극의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극은, 서로 상이한 성분의 결착제와 상이한 물성을 갖는 도전재를 적절한 비율로 혼합한 접착력이 우수한 제1 전극활물질 슬러리 및 결착력이 우수한 제2 전극활물질 슬러리를 사용하여 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층의 복수의 층을 갖는 전극을 제조함으로써,전극 집전체와의 우수한 접착력을 가짐과 동시에 활물질과의 높은 결착력을 갖는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 상기 복수의 전극활물질층을 갖는 전극은, 전극 집전체 상에 코팅된 전극활물질층이 들뜨거나 박리되지 않고 충방전시 활물질이나 도전재가 전극으로부터 탈락하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전극활물질 슬러리는 기계적으로 미분화하여 분자량을 낮춘 결착제와 도전재를 선분산시킨 후, 활물질을 혼합함으로써 도전재의 응집을 최소화하여 도전재의 고른 분산성을 향상시킴으로서 활물질과의 불균일 혼합 정도를 개선시킬 수 있으며, 전극의 저항 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 종래의 일례로서, 단층 전극의 (a) 접착력 부족시 발생하는 박리 현상 및 (b) 결착력 부족시 발생하는 활물질 또는 도전재의 탈락현상을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층의 복수의 전극활물질층 갖는 전극을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 종래의 전극활물질 슬러리 내에 도전재의 응집 현상을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 활물질 슬러리에 있어서, 도전재 및 결착제의 혼합 형태를 나타낸 모식도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라 사용된 고전단 믹서인 마이크로플루다이저(microfludizer, M-110P)의 사진이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 집전체와의 접착력을 위한 제1 전극활물질층 및 활물질과의 결착력을 위한 제2 전극활물질층으로 구성된 복수의 전극활물질층을 갖는 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
복수의 전극활물질층을 갖는 전극
통상적으로, 전지의 출력을 높이기 위해서는 전극활물질층을 구성하는 성분 중 도전재의 분율을 높여야 한다. 이에 결착제의 분율이 낮아지게 되고 집전체와의 접착력이 감소되어 전극활물질층이 집전체로부터 들뜨거나 박리되는 문제가 발생하게 될 뿐 아니라, 전극활물질층을 이루는 구성 성분들 간에 결착력이 저하되어 활물질이나 도전재가 전극으로부터 탈락하는 문제가 발생된다. 따라서, 상기의 문제를 해결하기 위해서는, 전극활물질층을 이루는 구성 성분들 간에 적절한 배합이 중요하며, 이를 통해 접착력과 결착력의 균형을 이루는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명은 전극 집전체 상에 코팅된 전극활물질층이 들뜨거나 박리되지 않고 충방전시 활물질이나 도전재가 전극으로부터 탈락하지 않는, 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전극은 양극 또는 음극 중에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 즉, 양극 및/또는 음극 모두가 복수의 전극활물질층을 포함할 수도 있고, 양극 및/또는 음극 중 어느 하나의 전극에서만 복수의 전극활물질층을 포함할 수도 있으나, 특별히 한정되지 않고 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다.
본 발명의 상기 복수의 전극활물질층을 갖는 전극은 집전체 상부에 코팅된 전극활물질층이 들뜨거나 박리되는 것을 방지하기 위한 집전체와의 접착력(adhesion force)이 우수한 제1 전극활물질층과, 충방전시 활물질이나 도전재가 전극으로부터 탈락하는 것을 방지하기 위한 활물질과의 결착력(cohesion force)이 우수한 제2 전극활물질층으로 구성된 복수의 전극활물질층을 갖는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 상기 복수의 전극활물질층을 갖는 전극(100)은, 집전체(10); 상기 집전체의 일측 표면에 적층된 제1 전극활물질층(20); 및 상기 집전체에 부착된 표면과 대향하여 제1 전극층의 타측 표면에 형성되는 제2 전극활물질층(30)으로 구성된다.
본 발명의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 구성하는 상기 제1 전극활물질층은 활물질, 제1 결착제 및 제1 도전재를 포함하며, 상기 제2 전극활물질층은 활물질, 제2 결착제 및 제2 도전재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 제1 전극활물질층과 제2 전극활물질층에 포함되는 각 전극활물질의 조성은 상이할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 전극활물질층과 제2 전극활물질층에서 각 층의 활물질의 로딩 양은 서로 동일할 수 있으나, 서로 상이할 수도 있다. 바람직하게는 서로 상이할 수 있다. 각 층의 활물질 로딩양이 상이한 경우, 각 층의 활물질의 로딩양은 전극 집전체 기준으로 상부로 갈수록 증가하는 것일 수 있다. 즉, 집전체 상에 도포 되는 제1 전극활물질층에 포함된 활물질 로딩양이 제1 전극활물질층 상에 도포되는 제2 전극활물질층에 포함된 활물질 로딩양 보다 적을 수 있다.
본 발명의 상기 활물질은 통상적으로 사용하는 양극 활물질 또는 음극 활물질 일 수 있으며, 상기 양극 활물질은 망간계 스피넬(spinel) 활물질, 리튬 금속 산화물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 리튬 금속 산화물은 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(여기에서, 0＜a＜1, 0＜b＜1, 0＜c＜1, a+b+c=1), LiNi1 - YCoYO2, LiCo1 - YMnYO2, LiNi1 - YMnYO2 (여기에서, 0=Y＜1), Li(NiaCobMnc)O4(0＜a＜2, 0＜b＜2, 0＜c＜2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 -zCozO4(여기에서, 0＜Z＜2) 일 수 있다.
또한, 음극 활물질은 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 탄소 복합체와 같은 탄소계 음극 활물질이 단독으로 또는 2종 이상이 혼용되어 사용될 수 있으며, 바람직하게는 결정질 탄소로 천연흑연과 인조흑연과 같은 흑연질(graphite) 탄소일 수 있다.
본 발명의 상기 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층은 상기 각 전극활물질층에 포함되는 각 결착제와 도전재를 적절한 비율로 사용함으로써, 집전체와의 우수한 접착력을 가짐과 동시에 활물질와의 결착력을 높일 수 있다.
한편, 각 전극활물질층 내에 존재하는 활물질, 도전재 및 결착제가 고른 분산 상태를 갖지 못하고 뭉쳐 있는 경우, 특히 도 3에 나타낸 바와 같이 도전재의 일차 입자(111)들이 서로 응집되어 이차 입자(113)화된 경우, 결착제(115)와의 균일한 혼합이 어려워 활물질 상에 도전재의 고른 분산이 어려워질 수 있으며, 이로 인해 전극 내에 전류가 흐를 수 있는 채널이 국부적으로 형성되지 못하여 전지 내부의 저항이 증가하거나, 전류 집중 현상이 발생하여 전지의 성능 및 안정성을 저해하는 원인이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극은 기계적으로 미분화시킨 일정 범위의 분자량을 갖는 제1 결착제와 제2 결착제, 및 특정 물성을 갖는 제1 도전재와 제2 도전재를 각각 포함하는 복수의 전극활물질층으로 구성됨으로써, 도 4에 나타낸 바와 같이 도전재의 일차 입자(111)에서 이차 입자화(113)로의 응집을 최소화하여 도전재(111, 113)와 결착제(115) 뿐만 아니라, 활물질과도 더욱 균일하게 혼합할 수 있으며, 이에 전극의 저항 특성, 특히 저저항 특성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
상기 제1 결착제는 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 것이 바람직하다.
상기 제1 도전재의 비표면적(BET-SSA)은 100 ㎡/g 이상인 것이 바람직하며, 상기 제1 도전재의 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 150 g/ 100 g 이하인 것이 바람직하다.
상기 제2 결착제는 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 1종의 성분이거나, 또는 2종의 성분일 수 있다.
본 발명의 상기 제1 결착제 및 제2 결착제는 상기 분자량을 갖는 것이면 한정되지 않으나, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산 (poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 제2 도전재는 비표면적(BET-SSA)이 30 ㎡/g 내지 150 ㎡/g인 도전재 A와 비표면적(BET-SSA)이 150 m2/g 이상인 도전재 B의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 혼합물은 도전재 A/도전재 B가 5% 내지 40%인 것이 바람직하다.
상기 도전재 A의 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)는 250 g/ 100 g 이하인 것이 바람직하며, 상기 도전재 B는 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 200 g/100 g 내지 250 g/100 g인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 비표면적은 BET(Brunauer-Emmett-Teller; BET)법으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 기공분포 측정기(Porosimetry analyzer; Bell Japan Inc, Belsorp-II mini)를 사용하여 질소 가스 흡착 유통법에 의해 BET 6 점법으로 측정할 수 있다.
또한, 상기 오일 흡착 수는 예를 들어, ASTM D 2414에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 제1 전극활물질층 및 제2 전극활물질층에 각각 포함되는 제1 결착제 및 제2 결착제는, 통상적으로 결착제로 사용되는 물질을 기계적으로 미분화시켜 균일한 분체로 특정 분자량을 갖도록 제조한 후 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기계적인 미분화는 예를 들어, 고전단 믹서를 이용하여 기존의 결착제보다 더 작은 중량 평균 분자량을 갖는 제1 결착제 또는 제2 결착제를 얻을 수 있다.
상기 고전단 믹서는 예를 들어 마이크로플루다이저(microfludizer), 비드밀(beads mill), 필 믹서(fil mixer) 또는 플레너터리-디서퍼서리 믹서(planetary-dispersive mixer)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 도 5의 마이크로플루다이저를 이용할 수 있다.
복수의 전극활물질층을 갖는 전극의 제조방법
또한, 본 발명은 집전체와의 접착력이 우수한 제1 전극활물질층 및 활물질과의 결착력이 우수한 제2 전극활물질층으로 구성된 복수의 전극활물질층을 갖는 전극의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극의 제조방법은 제1 전극활물질 슬러리와 제2 전극활물질 슬러리를 각각 제조하는 단계(단계 1); 상기 제1 전극활물질 슬러리를 전극 집전체에 코팅하고 진공·건조하여 제1 전극활물질층을 형성시키는 단계(단계 2); 및 상기 제1 전극활물질층이 형성된 전극 집전체에 제2 전극활물질 슬러리를 코팅하고 진공·건조하여 제2 전극활물질층을 형성시키는 단계(단계 3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 1은, 전극을 제조하기 위하여, 전극을 구성하는 각 전극활물질층을 형성하기 위한 각 전극활물질 슬러리를 제조하는 단계이다.
상기 제1 전극활물질 슬러리는 하기의 제조방법에 의해서 제조될 수 있다;
1) 제1 결착제를 용매에 용해시켜 결착제 용액을 제조한 후, 제1 도전재를 첨가하고 교반하여 분산체를 제조하는 단계; 및
2) 상기 분산체에 전극 활물질을 첨가하고 혼합하는 단계.
상기 단계 1)은 제1 결착제와 제1 도전재를 혼합하여 선분산체를 제조하는 단계로, 제1 결착제를 용매에 용해시켜 제1 결착제 용액을 제조한 후, 제1 도전재를 첨가하고 교반하면서 혼합하여 제1 도전재가 균일하게 혼합된 선분산체를 제조할 수 있다.
상기 제1 결착제는 고전단 믹서를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 균일한 분체로 제조한 것인 것이 바람직하다.
상기 단계 2)는 제1 전극활물질 슬러리를 제조하기 위한 단계로, 상기 단계 1)에서 제조된 선분산체에 활물질을 첨가하고 혼합하여 균일하게 혼합된 제1 전극활물질 슬러리를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계 1)에서 균일하게 분산된 제1 도전재를 포함하는 제1 분산체에 전극 활물질을 첨가하는 경우, 활물질 표면에 상기 제1 도전재가 균일하게 분산되어 도포될 수 있다.
또한, 상기 제2 전극활물질 슬러리는 하기의 제조방법에 의해서 제조될 수 있다;
A) 제2 결착제를 용매에 용해시켜 결착제 용액을 제조한 후, 도전재 A를 첨가하고 교반하여 제1 분산체를 제조하는 단계;
B) 상기 제1 분산체에 전극 활물질을 첨가하고 혼합하여 제2 분산체를 제조하는 단계; 및
C) 상기 제2 분산체에 도전재 B를 첨가하고 혼합하여 전극 활물질 슬러리를 제조하는 단계.
상기 단계 A)는 제2 결착제와 도전재 A를 혼합하여 제1 분산체를 제조하는 단계로, 제2 결착제를 용매에 용해시켜 제2 결착제 용액을 제조한 후, 도전재 A를 첨가하고 교반하면서 혼합하여 도전재 A가 균일하게 혼합된 제1 분산체를 제조할 수 있다.
상기 제2 결착제는 고전단 믹서를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 균일한 분체로 제조한 것인 것이 바람직하다.
통상적으로, 도전재들은 소수성(hydrophobic)한 특성을 가지고 있어, 이에 응집이 쉽게 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 더욱 균일한 혼합을 위하여 고전단 믹서를 이용하여 교반을 수행하였다.
상기 단계 B)는 상기 단계 1)에서 제조된 제1 분산체에 활물질을 첨가하고 혼합하여 활물질이 균일하게 혼합된 제2 분산체를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계 A)에서 균일하게 분산된 제1 도전재를 포함하는 제1 분산체에 전극 활물질을 첨가하는 경우, 활물질 표면에 상기 도전재 A가 균일하게 분산되어 도포될 수 있다.
상기 단계 C)는 상기 제2 분산체에 도전재 B를 혼합하여 제2 전극활물질 슬러리를 제조하는 단계로, 상기 제2 분산체에 도전재 B를 첨가하고 교반하면서 혼합하여 균일하게 혼합된 제2 전극활물질 슬러리를 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 전극활물질 슬러리 및 제2 전극활물질 슬러리의 제조시 사용된 고전단 믹서는 특별히 한정하는 것은 아니나, 예컨대 마이크로플루다이저(microfludizer), 비드밀(beads mill), 필 믹서(fil mixer) 또는 플레너터리-디서퍼서리 믹서(planetary-dispersive mixer)를 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 제1 전극활물질 슬러리 및 제2 전극활물질 슬러리 제조에 사용된 용매는, 특별히 한정하는 것은 아니나, NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등일 수 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 다만, 음극을 형성하는 경우 용매로서 물을 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 전극 활물질 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 전극 활물질, 결착제, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.
상기 단계 2는, 상기 단계 1에서 제조된 전극활물질 슬러리를 전극 집전체 상에 코팅하여 제1 전극활물질층을 형성시키기 위한 단계로, 전극 집전체 상에 제1 전극활물질 슬러리를 코팅하고 진공·건조하여 제1 전극활물질층을 형성시킬 수 있다.
상기 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 상기 제1 전극활물질층 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는, 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 양극 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.
또한, 상기 단계 3은, 상기 단계 2에서 제조된 제1 전극활물질층이 형성된 집전체 상에 제2 전극활물질 슬러리를 코팅하여 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 제조하는 단계로, 상기 제1 전극활물질층이 형성된 집전체 상에 제2 전극활물질 슬러리를 코팅하고 진공·건조하여 제2 전극활물질층을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 진공·건조는 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 방법을 통하여 수행될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.
리튬 이차전지
또한, 본 발명은 상기의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 포함하는 전기화학 소자를 제공한다.
본 발명의 상기 전기화학 소자는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지는 리튬금속 이차 전지, 리튬이온 이차 전지, 리튬폴리머 이차 전지 또는 리튬이온폴리머 이차 전지 등, 통상적인 리튬 이차 전지들을 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 리튬 이차 전지는 당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 양극과 음극 사이에 다공성의 세퍼레이터를 넣고 비수 전해액을 투입하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 세퍼레이터는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독 중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름이 단독으로 또는 2종 이상이 적층된 것일 수 있다. 이 외에 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 비수 전해액에 포함될 수 있는 리튬염은 리튬 이차 전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-,(SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 리튬 이차 전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치 (pouch)형 또는 코인 (coin)형 등이 될 수 있다.
본 발명의 리튬 이차 전지는 각종 전자제품의 전원으로 사용될 수 있다. 예를 들어 휴대용 전화기, 핸드폰, 게임기, 휴대용 텔레비전, 노트북 컴퓨터, 계산기 등에 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 : 복수의 전극층을 갖는 전극 제조
1) 제1 음극활물질 슬러리 제조
제1 결착제로 폴리비닐리덴플루오라이드를 도 3의 고전단 믹서인 마이크로플루다이저(microfludizer)를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000인 균일한 분체로 얻었다. 상기 균일한 분체로 얻은 제1 결착제를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈에 혼합하여 결착제 용액을 제조한 후, 제1 도전재로 비표면적(BET-SSA)이 120 ㎡/g이고, 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 200 g/ 100 g인 카본블랙을을 첨가하여 마이크로플루다이저(M-110P)를 이용하여 균일하게 교반하여 분산체를 제조하였다. 그 다음, 상기 분산체에 음극 활물질로 구형 흑연을 혼합하여 제1 음극활물질 슬러리를 제조하였다.
2) 제2 음극활물질 슬러리 제조
제2 결착제로 폴리비닐리덴플루오라이드를 도 3의 고전단 믹서인 마이크로플루다이저(microfludizer)를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000인 균일한 분체로 얻었다. 상기 균일한 분체로 얻은 제2 결착제를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈에 혼합하여 결착제 용액을 제조한 후, 도전재 A로 비표면적(BET-SSA)이 120 ㎡/g이고, 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 200 g/ 100 g인 카본블랙을을 첨가하여 마이크로플루다이저(M-110P)를 이용하여 균일하게 교반하여 제1 분산체를 제조하였다.
그 다음, 제1 분산체에 음극 활물질로 구형 흑연을 혼합하여 제2 분산체를 제조하였다. 그 후, 상기 제2 분산체에 도전재 B로 비표면적(BET-SSA)이 170 ㎡/g이고, 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 250 g/ 100 g인 카본나노튜브(CNT)를 첨가하고 혼합하여 음극 활물질 슬러리를 제조하였다.
3) 복수의 음극활물질층을 갖는 전극 제조
상기 실시예 1) 및 2)에서 제조한 각각의 음극활물질 슬러리를 이용하여 복수의 음극활물질층을 갖는 전극을 제조하였다. 도 1에 제조된 전극의 단면도를 도식적으로 나타내었다.
먼저, 실시예 1)에서 제조한 제1 음극활물질 슬러리를 구리 포일에 코팅하고 진공·건조하여 제1 전극활물질층을 형성시켰다. 그 후, 상기 실시예 2)에서 제조한 제2 음극활물질 슬러리를 제1 음극활물질층이 형성된 구리 포일 상에 코팅하고 진공·건조하여 제2 음극활물질층을 형성시켜 복수의 음극활물질층을 갖는 전극을 제조하였다.
비교예 : 단층의 전극 제조
1) 음극활물질 슬러리의 제조
폴리비닐리덴플루오라이드를 고전단 믹서에 의해 균일한 분체로 미분화시키지 않은 결착제, 카본블랙 및 구형 탄소를 N-메틸-2-피롤리돈의 용매하에 혼합하여 음극 활물질 슬러리를 제조하였다.
2) 전극의 제조
상기 비교예 1)에서 제조한 음극활물질 슬러리를 이용하여 전극을 제조하였다. 비교예 1)에서 제조한 음극활물질 슬러리를 구리 포일에 코팅하고 진공·건조하여 음극활물질층을 갖는 전극을 제조하였다.
실험예 : 박리 시험
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 각 전극의 접착 강도를 비교 측정하였다. 각각의 전극 극판에 각각 양면 접착 테이프를 붙이고 접착 테이프의 다른 한면은 두께 1 cm의 글라스에 붙인 후 UTM(Instron 3345)에 박리 면에서 접착 테이프와 극판이 180°를 이루도록 장착하여 180° 접착 강도 측정법으로 접착 강도를 측정하였다.
100: 복수의 전극활물질층을 갖는 전극
10: 전극 집전체
20: 제1 전극활물질층
30: 제2 전극활물질층
111: 일차 입자
113: 이차 입자
115: 결착제

Claims (19)

  1. 집전체;
    상기 집전체의 일측 표면에 적층된 제1 전극활물질층; 및
    상기 집전체에 부착된 표면과 대향하여 제1 전극층의 타측 표면에 형성되는 제2 전극활물질층으로 구성되고,
    상기 제1 전극활물질층은 활물질, 제1 결착제 및 제1 도전재를 포함하며,
    상기 제2 전극활물질층은 활물질, 제2 결착제 및 제2 도전재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    복수의 전극활물질층을 갖는 전기화학 소자용 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극활물질층과 제2 전극활물질층에서 각 층의 활물질의 로딩 양은 서로 상이한 것을 특징으로 하는, 전극.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 층의 활물질의 로딩양은 전극 집전체를 기준으로 상부로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는, 전극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결착제는 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 것을 특징으로 하는, 전극.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 결착제는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산 (poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전재의 비표면적(BET-SSA)은 100 ㎡/g 이상인 것을 특징으로 하는, 전극.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전재의 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 150 g/ 100 g 이하인 것을 특징으로 하는, 전극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 결착제는 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 것을 특징으로 하는, 전극.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 결착제는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산 (poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 전극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전재는 비표면적(BET-SSA)이 30 ㎡/g 내지 150 ㎡/g인 도전재 A와 비표면적(BET-SSA)이 150 m2/g 이하인 도전재 B의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 전극.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 혼합물은 도전재 A/도전재 B=5% 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 전극.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 도전재 A의 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)는 250 g/ 100 g 이하인 것을 특징으로 하는, 전극.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 도전재 B는 오일 흡착 수(OAN ; Oil Adsorption Number)가 200 g/100 g 내지 250 g/100 g인 것을 특징으로 하는, 전극.
  14. 제1 전극활물질 슬러리와 제2 전극활물질 슬러리를 각각 제조하는 단계;
    상기 제1 전극활물질 슬러리를 전극 집전체에 코팅하고 진공·건조하여 제1 전극활물질층을 형성시키는 단계; 및
    상기 제1 전극활물질층이 형성된 전극 집전체에 제2 전극활물질 슬러리를 코팅하고 진공·건조하여 제2 전극활물질층을 형성시키는 단계를 포함하는,
    복수의 전극활물질층을 갖는 전기화학 소자용 전극의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전극활물질 슬러리는,
    제1 결착제를 용매에 용해시켜 결착제 용액을 제조한 후, 제1 도전재를 첨가하고 교반하여 제1 분산체를 제조하는 단계; 및
    상기 제1 분산체에 전극 활물질을 첨가하고 혼합하는 단계에 의하여 제조되는 것인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 결착제는 고전단 믹서를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 균일한 분체로 제조한 것인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 전극활물질 슬러리는
    제2 결착제를 용매에 용해시켜 결착제 용액을 제조한 후, 도전재 A를 첨가하고 교반하여 제1 분산체를 제조하는 단계;
    상기 제1 분산체에 전극 활물질을 첨가하고 혼합하여 제2 분산체를 제조하는 단계; 및
    상기 제2 분산체에 도전재 B를 첨가하고 혼합하여 전극 활물질 슬러리를 제조하는 단계에 의하여 제조되는 것인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 결착제는 고전단 믹서를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)이 27,000 내지 380,000인 균일한 분체로 제조한 것인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
  19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 복수의 전극활물질층을 갖는 전극을 포함하는 리튬 이차전지.
KR1020130107590A 2013-09-06 2013-09-06 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자 KR101684276B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130107590A KR101684276B1 (ko) 2013-09-06 2013-09-06 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130107590A KR101684276B1 (ko) 2013-09-06 2013-09-06 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150028663A true KR20150028663A (ko) 2015-03-16
KR101684276B1 KR101684276B1 (ko) 2016-12-08

Family

ID=53023487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130107590A KR101684276B1 (ko) 2013-09-06 2013-09-06 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101684276B1 (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017171409A1 (ko) * 2016-03-29 2017-10-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR20180055230A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 주식회사 엘지화학 다층 구조의 리튬-황 전지용 양극 및 이의 제조방법
KR20190001566A (ko) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 및 그의 제조방법
KR20190051864A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
WO2019093824A1 (ko) * 2017-11-09 2019-05-16 주식회사 엘지화학 높은 결정화도를 가지는 바인더를 포함하는 이차전지용 다층 전극
KR20190053121A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 주식회사 엘지화학 높은 결정화도를 가지는 바인더를 포함하는 이차전지용 다층 전극
WO2019088807A3 (ko) * 2017-11-06 2019-06-20 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
WO2020130586A1 (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 엘지화학 이차 전지용 전극 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극, 및 이차 전지
US11043669B2 (en) 2017-06-09 2021-06-22 Lg Chem, Ltd. Electrode and secondary battery comprising the same
CN113497217A (zh) * 2020-03-19 2021-10-12 香港理工大学深圳研究院 电极及其制备方法、电池
US11316150B2 (en) 2017-06-23 2022-04-26 Lg Energy Solution, Ltd. Cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
CN115171655A (zh) * 2022-07-27 2022-10-11 厦门大学 一种自供电的聋哑人语音识别传感器及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102314029B1 (ko) 2017-03-30 2021-10-18 주식회사 엘지에너지솔루션 고로딩 전극의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080088654A (ko) * 2006-01-26 2008-10-02 하이드로-퀘벡 활성 물질 및 전도성 물질의 공-분쇄 혼합물, 그것의 제조 방법 및 용도
KR20120124077A (ko) * 2011-05-02 2012-11-12 주식회사 엘지화학 다층의 전극 활물질층을 포함하는 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20130097778A (ko) * 2010-09-21 2013-09-03 바스프 에스이 표면 개질된 전극 재료들의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080088654A (ko) * 2006-01-26 2008-10-02 하이드로-퀘벡 활성 물질 및 전도성 물질의 공-분쇄 혼합물, 그것의 제조 방법 및 용도
KR20130097778A (ko) * 2010-09-21 2013-09-03 바스프 에스이 표면 개질된 전극 재료들의 제조 방법
KR20120124077A (ko) * 2011-05-02 2012-11-12 주식회사 엘지화학 다층의 전극 활물질층을 포함하는 전극 및 이를 포함하는 이차 전지

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107925058B (zh) * 2016-03-29 2020-11-17 株式会社Lg化学 二次电池用负极、其制造方法及包含其的二次电池
CN107925058A (zh) * 2016-03-29 2018-04-17 株式会社Lg化学 二次电池用负极、其制造方法及包含其的二次电池
WO2017171409A1 (ko) * 2016-03-29 2017-10-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
US10608247B2 (en) 2016-03-29 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Negative electrode for secondary battery, method of fabricating the same and secondary battery including the same
KR20180055230A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 주식회사 엘지화학 다층 구조의 리튬-황 전지용 양극 및 이의 제조방법
US11043669B2 (en) 2017-06-09 2021-06-22 Lg Chem, Ltd. Electrode and secondary battery comprising the same
US11316150B2 (en) 2017-06-23 2022-04-26 Lg Energy Solution, Ltd. Cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20190001566A (ko) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 및 그의 제조방법
KR20190051864A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
US11532807B2 (en) 2017-11-06 2022-12-20 Lg Energy Solution, Ltd. Spinel-structured lithium manganese-based positive electrode active material, and positive electrode and lithium secondary battery which include the positive electrode active material
WO2019088807A3 (ko) * 2017-11-06 2019-06-20 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지
US11258056B2 (en) 2017-11-06 2022-02-22 Lg Energy Solution, Ltd. Positive electrode material, positive electrode, and lithium secondary battery which include spinel-structured lithium manganese-based positive electrode active material
WO2019093824A1 (ko) * 2017-11-09 2019-05-16 주식회사 엘지화학 높은 결정화도를 가지는 바인더를 포함하는 이차전지용 다층 전극
EP3579308A4 (en) * 2017-11-09 2020-04-22 LG Chem, Ltd. MULTILAYERED ELECTRODES FOR SECONDARY BATTERIES WITH BINDERS WITH HIGH CRYSTALITY
CN110431690A (zh) * 2017-11-09 2019-11-08 株式会社Lg化学 包含具有高结晶度的粘合剂的二次电池用多层电极
KR20190053121A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 주식회사 엘지화학 높은 결정화도를 가지는 바인더를 포함하는 이차전지용 다층 전극
US11728507B2 (en) 2017-11-09 2023-08-15 Lg Energy Solution, Ltd. Multi-layered electrode for rechargeable battery including binder having high crystallinity
WO2020130586A1 (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 엘지화학 이차 전지용 전극 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극, 및 이차 전지
CN113497217A (zh) * 2020-03-19 2021-10-12 香港理工大学深圳研究院 电极及其制备方法、电池
CN113497217B (zh) * 2020-03-19 2024-02-23 香港理工大学深圳研究院 电极及其制备方法、电池
CN115171655A (zh) * 2022-07-27 2022-10-11 厦门大学 一种自供电的聋哑人语音识别传感器及其制备方法
CN115171655B (zh) * 2022-07-27 2024-06-04 厦门大学 一种自供电的聋哑人语音识别传感器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101684276B1 (ko) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101684276B1 (ko) 복수의 전극활물질층을 갖는 전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자
KR101669711B1 (ko) 전극 활물질 슬러리 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US10476082B2 (en) Surface coated positive electrode active material, preparation method thereof and lithium secondary battery including the same
US11114659B2 (en) Negative electrode sheet and secondary battery
WO2021108983A1 (zh) 二次电池、装置、人造石墨及制备方法
KR101637983B1 (ko) 표면 코팅된 양극 활물질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101006212B1 (ko) 비수 2차 전지용 음극, 비수 2차 전지, 비수 2차 전지용음극의 제조방법 및 비수 2차 전지를 사용한 전자기기
WO2021108981A1 (zh) 二次电池、装置、人造石墨及制备方法
KR20160068464A (ko) 유무기 복합 전해질, 이를 포함하는 전극-전해질 접합체 및 리튬이차전지, 및 상기 전극-전해질 접합체의 제조방법
US10388957B2 (en) Lithium ion battery electrode
KR101249349B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극활물질 및 이를 이용한 리튬 이차 전지
KR101511412B1 (ko) 리튬이차전지용 전극, 이를 이용한 리튬이차전지 및 그 제조방법
WO2021217617A1 (zh) 负极活性材料、其制备方法、二次电池及包含二次电池的装置
US9774040B2 (en) Surface coated positive electrode active material, preparation method thereof and lithium secondary battery including the same
KR20180127335A (ko) 비수계 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 비수계 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수계 이차 전지용 전극 및 비수계 이차 전지
US20180026258A1 (en) Method for making lithium ion battery electrode
KR101645773B1 (ko) 전극 활물질 슬러리 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20130106687A (ko) 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 전지
KR20180101896A (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이의 제조방법
KR20140140980A (ko) 리튬 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN109983605B (zh) 负极活性物质及其制备方法
CN115036458B (zh) 一种锂离子电池
CN110754011A (zh) 正极用组合物
KR20190042850A (ko) 리튬 이차 전지
KR20170034773A (ko) 리튬 이차전지의 집전체용 금속 메쉬 박판, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 전극 및 리튬 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant