KR20150037330A - Rolling Machine Comprising Amorphous Carbon-Coated Press Rollers for Preparation of Electrode Sheet - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an amorphous carbon-coated press roller and a rolling machine comprising the same, and more specifically, to a rolling machine for rolling an electrode sheet in which one or both surfaces of a current collector is coated with electrode composites, the rolling machine which comprises: a pair of press rollers rotating with each being spaced apart by a width narrower than a thickness of an electrode sheet, such that the electrode sheet can be rolled; and an amorphous carbon-coated layer coated on the surface of the press rollers.

Description

비정질 탄소가 코팅된 압연 롤러를 포함하고 있는 전극시트 압연장치 {Rolling Machine Comprising Amorphous Carbon-Coated Press Rollers for Preparation of Electrode Sheet}(Rolling Machine Comprising Amorphous Carbon-Coated Press Rollers for Preparation of Electrode Sheet)

본 발명은 비정질 탄소가 코팅된 압연 롤러를 포함하고 있는 전극시트 압연장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 집전체의 일면 또는 양면에 전극 합제가 도포되어 있는 전극시트를 압연하는 장치로서, 전극시트가 통과하면서 압연될 수 있도록 전극시트의 두께보다 좁은 폭으로 상호 이격된 위치에서 회전하는 한 쌍의 압연 롤러들 및 상기 압연 롤러들의 표면에 코팅되어 있는 비정질 탄소 코팅층을 포함하는 전극시트 압연장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode sheet rolling apparatus including a rolling roller coated with amorphous carbon and more particularly to an apparatus for rolling an electrode sheet coated with an electrode mixture on one surface or both surfaces of a current collector, And an amorphous carbon coating layer coated on the surfaces of the rolling rollers, the pair of rolling rollers rotating at a position spaced apart from each other by a width narrower than the thickness of the electrode sheet so as to be rolled while passing therethrough will be.

리튬 이차전지는 모바일 기기의 에너지원으로서 뿐만 아니라, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)의 동력원으로서의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있다.Lithium secondary batteries have been used not only as energy sources for mobile devices but also as power sources for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) in recent years. The use area is also expanding.

이러한 리튬 이차전지의 제조 공정은 크게 전극 공정, 조립 공정, 화성 공정의 3단계로 구분된다. 상기 전극 공정은 다시 활물질 혼합 공정, 전극코팅 공정, 압연 공정, 슬리팅 공정, 권취 공정 등으로 구분된다.The manufacturing process of such a lithium secondary battery is roughly classified into an electrode process, a granulation process, and a chemical process. The electrode process may be divided into an active material mixing process, an electrode coating process, a rolling process, a slitting process, and a winding process.

이 중, 압연 공정은 코팅 공정이 끝난 전극의 용량 밀도를 높이고 전극 집전체와 전극 활물질 간의 접착성을 증가시키기 위해, 고온 가열된 2개의 압연 롤러 사이로 전극을 통과시켜 원하는 두께로 압축하는 공정이다.Among them, the rolling process is a process of passing an electrode through two rolling rollers heated at high temperature to a desired thickness so as to increase the capacity density of the coated electrode and increase the adhesion between the electrode current collector and the electrode active material.

이러한 압연 롤러는 일정 시간 동안 압연 공정을 실시하게 되면, 전극 시트와 압연 롤러의 마모로 인해, 전극 시트의 활물질이 도포되지 않은 가장자리 또는 무지부 경계와 맞닿은 압연 롤러의 표면에서 두께 단차가 발생되게 된다. 또한, 생산되는 전지의 종류를 변경할 경우, 각 종류별(예를 들어, 원통형 전지, 각형 전지, 폴리머 전지 등)로 전극시트의 압연되는 폭은 모두 상이하므로, 이전에 마모된 압연 롤러의 표면 단차로 인해 제조되는 전극시트들의 두께 편차가 심해지는 문제가 있었다.When such a rolling roller is subjected to a rolling process for a predetermined period of time, a thickness step is generated on the surface of the rolling roller which is in contact with the edge of the electrode sheet on which the active material is not applied or the non-coated portion due to wear of the electrode sheet and the rolling roller . In addition, when changing the type of the battery to be produced, the width of the electrode sheet to be rolled by each kind (for example, cylindrical battery, prismatic battery, polymer battery, etc.) There is a problem in that the thickness variation of the electrode sheets produced due to the increase in thickness is increased.

이러한 마모된 압연 롤러를 이용하여 전극시트를 제조할 경우, 연속적으로 발생되는 전극시트의 두께 편차로 인해 전지셀의 전기화학적 성능 및 안전성이 저하된다.When the electrode sheet is manufactured using such a worn rolling roller, the electrochemical performance and safety of the battery cell is deteriorated due to the thickness deviation of the electrode sheet continuously generated.

뿐만 아니라, 종래에는 두께 편차가 발생하는 경우, 작업자가 수작업으로 압연 롤러 사이의 틈새를 조절하거나 새로운 압연 롤러를 교체하는 등에 생산성 저하 및 제조 비용을 상승시키는 문제가 있었다.In addition, when a thickness variation occurs in the past, there has been a problem that the worker manually adjusts the clearance between the rolling rollers or increases the productivity and manufacturing cost by replacing a new rolling roller.

따라서, 압연 롤러의 마모를 방지하기 위해, 압연 롤러의 표면을 코팅처리를 통해 경도를 높일 수 있는 기술이 적용되어 왔고, 특히, 경질 크롬 도금(Hard Cr Plating)은 비용이 저렴하고, 도금 기술이 널리 상용화되어 있어 쉽게 서비스를 제공받을 수 있는 장점이 있어, 많이 이용되고 있다.Therefore, in order to prevent abrasion of the rolling roller, a technique of increasing the hardness of the surface of the rolling roller through a coating process has been applied. Particularly, hard chrome plating is inexpensive, And it is widely used, and the service can be easily provided.

그러나, 경질 크롬 도금된 압연 롤러는 표면 경도가 비교적 낮아, 압연 롤러의 짧은 교체 주기에 따른 생산성 저하 및 제조 비용을 상승시키는 문제를 아직 해결하지 못하고 있다.However, the hard chrome-plated rolling roller has a relatively low surface hardness, and has not yet solved the problem of lowering the productivity and manufacturing cost in accordance with the short replacement period of the rolling roller.

또한, 이차전지를 사용하는 디바이스에 관한 기술 개발이 가속화되고, 새로운 구조의 다양한 디바이스가 출시되고 있는 근래에 있어서, 상기와 문제점은 더욱 크게 대두되고 있다.Also, in recent years, the development of technology related to a device using a secondary battery has been accelerated, and various devices with a new structure have been put on the market.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Accordingly, there is a great need for a technique capable of solving the above problems.

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.

구체적으로, 본 발명의 목적은 압연 롤러의 표면 경도를 향상시킴으로써, 제조 비용을 절감하고, 신뢰성이 우수한 전극시트를 생산할 수 있는 압연장치를 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a rolling apparatus capable of reducing the manufacturing cost and improving the reliability of the electrode sheet by improving the surface hardness of the rolling roller.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압연장치는,In order to achieve the above object, according to the present invention,

집전체의 일면 또는 양면에 전극 합제가 도포되어 있는 전극시트를 압연하는 장치로서, 전극시트가 통과하면서 압연될 수 있도록 전극시트의 두께보다 좁은 폭으로 상호 이격된 위치에서 회전하는 한 쌍의 압연 롤러들 및 상기 압연 롤러들의 표면에 코팅되어 있는 비정질 탄소 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.A pair of rolling rollers rotating at a position spaced apart from each other by a width narrower than the thickness of the electrode sheet so that the electrode sheet can be rolled while passing through the electrode sheet, And an amorphous carbon coating layer coated on the surface of the rolling rollers.

즉, 상기 압연 롤러들의 표면에 코팅되어 있는 비정질 탄소 코팅층을 포함함으로써, 기존의 압연 롤러보다 우수한 표면 경도를 가질 수 있으므로, 압연 롤러의 교체 주기가 길어지고, 압연 공정의 경과에 따른 전극시트의 두께 편차의 발생량을 줄일 수 있다.That is, by including the amorphous carbon coating layer coated on the surface of the rolling rollers, it is possible to have a surface hardness superior to that of the conventional rolling rollers, so that the replacement period of the rolling rollers becomes longer, and the thickness of the electrode sheet The amount of deviation can be reduced.

이러한 압연장치가 생산하는 전지셀의 종류 또는 용량에 따라 전극시트의 두께가 변경될 수 있으므로, 상기 압연 롤러들의 상호 이격된 위치는 상기 전극시트의 두께에 따라 조절될 수 있는 바, 압연 롤러들은, 예를 들어, 전극시트 두께의 60% 내지 99%의 거리로 상호 이격될 수 있다.Since the thickness of the electrode sheet can be changed according to the type or the capacity of the battery cell produced by the rolling apparatus, the spaced apart positions of the rolling rollers can be adjusted according to the thickness of the electrode sheet, For example, 60% to 99% of the thickness of the electrode sheet.

하나의 구체적인 예에서, 상기 DLC 코팅은, 예를 들어, PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition), 이온 플레이팅(ion plating), 레이저 어블레이션(laser ablation), 및 여과 진공 아크 플라즈마(filtered vacuum arc plasma) 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 이상의 방법으로 코팅될 수 있다. In one specific example, the DLC coating can be applied to a substrate such as, for example, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), ion plating, laser ablation, and filtered vacuum arc plasma ) ≪ / RTI > coating).

상기 비정질 탄소 코팅은 더욱 상세하게는 DLC(Diamond-like-Carbon) 코팅일 수 있지만, 예를 들어, 산질화 코팅, TiAlN 코팅, TiN 코팅 및 TiCN 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 이상의 방법으로 코팅층을 형성할 수도 있다.The amorphous carbon coating may be a diamond-like-carbon (DLC) coating in more detail, but may be formed by one or more methods selected from the group consisting of oxynitride coating, TiAlN coating, TiN coating and TiCN coating, .

기존의 경질 크롬(Hard Cr) 도금의 경우, 코팅 두께를 50 마이크로미터 이상으로 두껍게 코팅함에도 불구하고, 코팅 처리된 표면의 경도가 700 Hv 이상 내지 1,000 Hv 미만으로 비교적 낮은 문제점이 있었다. 반면에, 본 발명에 따른 코팅층은 경질 크롬 도금 처리한 경우 보다 그 두께가 상대적으로 얇으나 우수한 경도를 나타낸다.In the case of conventional hard chromium plating, although the coating thickness is thickly coated at 50 micrometers or more, there is a problem that the hardness of the coated surface is relatively low from 700 Hv or more to less than 1,000 Hv. On the other hand, the coating layer according to the present invention has a relatively thinner thickness than the hard chromium plating treatment, but exhibits excellent hardness.

하나의 구체적인 예에서, 상기 비정질 탄소 코팅층의 두께는 1 나노미터 내지 3 마이크로미터일 수 있다. 구체적으로, 상기 두께가 1 나노미터 미만인 경우에는 본 발명에서 요구되는 적절한 경도를 나타낼 수 없고, 반면에 3 마이크로미터 이상인 경우, 원료비가 증가하고 코팅 시간이 길어져 제조 비용이 증가될 수 있다.In one specific example, the thickness of the amorphous carbon coating layer may be from 1 nanometer to 3 micrometers. In particular, when the thickness is less than 1 nanometer, the hardness required by the present invention can not be exhibited. On the other hand, if the thickness is more than 3 micrometers, the cost of the material increases and the coating time becomes long.

본 발명의 압연 롤러는 가장 경도가 높은 다이아몬드와 유사한 수준의 표면 경도를 가지고 있는 바, 우수한 내구성으로 인해 압연 장치의 수명을 늘리고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 생산되는 전극 시트의 두께 편차를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 압연 롤러의 표면 경도는 1000 Hv 내지 6000 Hv일 수 있고, 상세하게는, 2500 Hv 내지 5500 Hv일 수 있으며, 더욱 상세하게는 3000 Hv 내지 5000 Hv일 수 있다.Since the rolling roller of the present invention has a surface hardness similar to that of diamond having the highest hardness, it is possible to increase the lifetime of the rolling apparatus, reduce the manufacturing cost, and reduce the thickness variation of the produced electrode sheet . Therefore, the surface hardness of the rolling roller according to the present invention may be 1000 Hv to 6000 Hv, more specifically, 2500 Hv to 5500 Hv, and more specifically, 3000 Hv to 5000 Hv.

상기 압연 롤러의 마찰계수가 낮은 경우, 압연 공정에 따른 마찰력이 감소하여, 압연 롤러 표면의 마모량이 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 압연 롤러의 마찰계수는 0.1 내지 0.2일 수 있다.When the friction coefficient of the rolling roller is low, the frictional force due to the rolling process is reduced, and the amount of wear on the surface of the rolling roller can be reduced. Therefore, the coefficient of friction of the rolling roller according to the present invention may be 0.1 to 0.2.

하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 압연장치는 두께 제어부, 이격공간 조절부, 자동 실행부, 고유문자 인식부, 이송 롤러 및 권취 롤을 추가로 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 따른 예시적인 압연장치의 측면 모식도가 도 1에 도시되어 있다.In one specific example, the rolling apparatus according to the present invention may further include a thickness control section, a spacing regulating section, an automatic executing section, a unique character recognizing section, a conveying roller, and a winding roll. A side schematic view of an exemplary rolling apparatus according to one embodiment is shown in FIG.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 압연장치는, 압연 롤러부(100), 두께 제어부(200), 이격공간 조절부(300), 자동 실행부(400), 고유문자 인식부(500), 이송 롤러들(21, 22, 23, 24), 및 권취 롤(30)을 포함하고 있다.1, the rolling apparatus according to the present invention includes a rolling roller unit 100, a thickness control unit 200, a spacing space adjusting unit 300, an automatic execution unit 400, a unique character recognition unit 500, Conveying rollers 21, 22, 23, and 24, and a take-up roll 30.

이러한 압연 롤러부(100)는 상부 압연 롤러(110)와 하부 압연 롤러(120)를 포함하고 있고, 상부 압연 롤러(110)와 하부 압연 롤러(120) 사이의 이격공간으로 전극시트(10)를 통과시켜 압연한다.The rolling roller unit 100 includes an upper rolling roller 110 and a lower rolling roller 120. The electrode sheet 10 is separated into a space between the upper rolling roller 110 and the lower rolling roller 120 And then rolled.

하나의 구체적인 실시예에서, 상기 두께 제어부는, 압연된 둘 이상의 전극시트들 중 최외각에 위치하는 각각의 전극시트의 전체 폭 대비 80 내지 90%에 해당하는 중심부의 두께를 측정하고, 측정된 평균 두께 값을 기설정된 기준 전극시트 두께 값과 비교한 후 보정값을 이격공간 조절부로 송신하여 상부 압연 롤러와 하부 압연 롤러를 각각 상하 이동시킴으로써 전극시트의 두께를 실시간으로 조절한다.In one specific embodiment, the thickness control section measures the thickness of the center portion corresponding to 80 to 90% of the entire width of each of the electrode sheets located at the outermost one of the two or more rolled electrode sheets, The thickness value is compared with the preset reference electrode sheet thickness value, and the correction value is transmitted to the spacing space adjusting unit to adjust the thickness of the electrode sheet in real time by moving the upper rolling roller and the lower rolling roller up and down, respectively.

본 발명은 또한 이차전지용 전극의 제조 방법을 제공하는 바, 이러한 제조 방법은,The present invention also provides a method of manufacturing an electrode for a secondary battery,

(a) 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질, 바인더, 도전재, 및 충진제를 포함하는 전극 합제를 코팅하고 건조하여 전극 합제 코팅층을 형성하는 단계;(a) coating an electrode mixture including an electrode active material, a binder, a conductive material, and a filler on one surface or both surfaces of a current collector and drying to form an electrode mixture coating layer;

(b) 본 발명에 따른 전극시트 압연장치를 사용하여 상기 전극 합제 코팅층을 압연하는 단계;(b) rolling the electrode material mixture coating layer using the electrode sheet rolling apparatus according to the present invention;

(c) 상기 과정(a) 및 과정(b)를 1회 또는 2회 이상 적용하는 단계;를 포함할 수 있다.(c) applying the process (a) and the process (b) once or twice or more.

본 발명에 따른 전극시트 압연장치를 이용하여 제조된 전극시트로서, 상기 전극시트는 집전체의 일면 또는 양면 상에 전극 활물질, 바인더, 도전재, 및 충진제를 포함하는 전극 합제 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.The electrode sheet produced using the electrode sheet rolling apparatus according to the present invention may have an electrode mixture coating layer including an electrode active material, a binder, a conductive material, and a filler on one surface or both surfaces of the current collector have.

상기 전극 활물질은 양극 활물질, 또는 음극 활물질일 수 있으며, 구체적인 구성은 이하 설명한다.The electrode active material may be a cathode active material or an anode active material, and a specific structure thereof will be described below.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 합제 코팅층의 두께는 5 마이크로미터 내지 400 마이크로미터일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 너무 작을 경우에는 전지 용량이 감소하고, 반대로 너무 클 경우에는 전극 합제의 탈리 가능성과 내부 저항이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.In one specific example, the thickness of the electrode mixture coating layer may be between 5 micrometers and 400 micrometers. If the thickness of the coating layer is too small, the battery capacity decreases. On the other hand, if the thickness of the coating layer is too large, there is a possibility that the electrode mixture is desorbed and internal resistance is increased.

상기 전극 활물질의 밀도는 1.5 g/cc 내지 5 g/cc일 수 있다. 이러한 전극 활물질의 밀도를 갖는 경우 집전체와 접촉면적을 크게 유지할 수가 있어서 뛰어난 도전 네트워크를 형성하는 것이 가능하므로 전기 전도도가 우수하다.The density of the electrode active material may be 1.5 g / cc to 5 g / cc. When the density of the electrode active material is high, it is possible to maintain a large contact area with the current collector, and thus it is possible to form an excellent conductive network, so that the electric conductivity is excellent.

하나의 구체적인 예에서, 본 발명은 상기 전극시트를 포함하고 있는 이차전지일 수 있고, 상기 이차전지는 고전압 및 고전류를 제공할 수 있는 전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차전지일 수 있다. In one specific example, the present invention may be a secondary battery including the electrode sheet, and the secondary battery is not particularly limited as long as it is capable of providing a high voltage and a high current. For example, It can be a large lithium secondary battery.

이러한 리튬 이차전지의 구성을 이하에 설명한다.The configuration of such a lithium secondary battery will be described below.

리튬 이차전지는 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물(양극 합제)를 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되는 양극과, 실질적으로 유사한 방법을 사용하여 제조되는 음극을 포함하며, 이 경우, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The lithium secondary battery includes a cathode which is produced by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder (positive electrode material mixture) on a positive electrode collector, followed by drying and pressing and a substantially similar method, If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 마이크로미터 내지 500 마이크로미터 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 cathode current collector is generally made to have a thickness of 3 micrometers to 500 micrometers. 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.

상기 양극 활물질은, 예를 들어, 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 내지 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 Ga이고, x = 0.01 내지 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; LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiNi0.5Mn0.3Ni0.2 등의 리튬 니켈 망간 코발트 복합 산화물; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3, LiNixMn2-xO4(0.01 ≤ x ≤ 0.6) 등을 사용할 수 있다.The cathode active material may be, for example, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or 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 represented 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; Lithium nickel manganese cobalt composite oxides such as LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 and LiNi 0.5 Mn 0.3 Ni 0.2 ; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and LiNi x Mn 2-x O 4 (0.01 ≦ x ≦ 0.6).

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 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 usually added in an amount of 1 wt% to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the cathode 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 whiskey 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 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

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 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing 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-based polymerizers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 마이크로미터 내지 500 마이크로미터 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 collector is generally made to have a thickness of 3 micrometers to 500 micrometers. 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.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 천연 흑연과 같이 층상 결정구조가 완전히 이루어진 그라파이트, 저결정성 층상 결정 구조(graphene structure; 탄소의 6각형 벌집 모양 평면이 층상으로 배열된 구조)를 갖는 소프트 카본 및 이런 구조들이 비결정성 부분들과 혼합되어 있는 하드 카본, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 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-Ni계 재료 등; 상기 화합물들의 복합물이 사용될 수 있다.The negative electrode active material may be, for example, graphite having a completely layered crystal structure such as natural graphite, soft carbon having a low crystalline layered crystal structure (a structure in which hexagonal honeycomb planes of carbon are arranged in layers) Carbon and graphite materials such as hard carbon, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, hard graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene, activated carbon and the like in which these structures are mixed with amorphous portions; 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 and the like; Complexes of the above compounds may be used.

이러한 리튬 이차전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체에 리튬염 함유 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. Such a lithium 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 cathode and an anode.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 마이크로미터 내지 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 마이크로미터 내지 300 마이크로미터이다. 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 micrometer to 10 micrometers, and the thickness is generally 5 micrometers to 300 micrometers. 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 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The electrolyte solution containing the lithium salt is composed of an electrolyte solution and a lithium salt. The electrolyte solution may be a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, or an inorganic solid electrolyte, but is not limited thereto.

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 and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can 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, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiN (SO 2 CF 3) A lithium salt of 2, and so on, highly dielectric solvent of DEC, DMC or EMC linear in FIG solvent cyclic carbonate and a low viscosity of the EC or PC Carbonate in a mixed solvent to prepare a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

본 발명은 또한, 상기 리튬 이차전지를 전원 또는 동력원으로 사용하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.The present invention also provides a device using the lithium secondary battery as a power source or a power source, wherein the device is used for a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle) A car, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극시트 압연장치는 압연 롤러의 표면에 비정질 탄소 코팅층을 포함하고 있어, 압연 공정 시 발생되는 압연 롤러의 마모량을 줄일 수 있고, 이로 인해 두께 편차가 적은 전극시트의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 압연 롤러의 교체 주기가 늘어나 전지의 생산성을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, since the electrode sheet rolling apparatus according to the present invention includes the amorphous carbon coating layer on the surface of the rolling roller, the wear amount of the rolling roller generated in the rolling process can be reduced, It is possible to increase the replacement cycle of the rolling roller, thereby improving the productivity of the battery and reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 예시적인 압연장치의 측면 모식도이다;
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 시편의 표면 경도를 나타낸 그래프이다;
도 3은 본 발명의 실험예의 테이버 마모 시험(taber abrasion test) 결과를 나타낸 그래프이다;
도 4는 테이버 마모 시험(taber abrasion test) 방법의 개념 모식도이다;
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예의 마모 시험전의 시편 사진이다;
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예의 마모 시험후의 시편 사진이다.
1 is a side schematic view of an exemplary rolling apparatus according to one embodiment of the present invention;
2 is a graph showing the surface hardness of a specimen produced according to an embodiment of the present invention and a comparative example;
3 is a graph showing the result of a taber abrasion test in an experimental example of the present invention;
4 is a conceptual diagram of the method of the tabar abrasion test;
Fig. 5 is a photograph of a specimen before the abrasion test of Examples and Comparative Examples of the present invention; Fig.
Fig. 6 is a photograph of a specimen after the abrasion test of Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 일부 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to some embodiments thereof, but the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

하기 도 4와 같이, 3 mm 두께의 베어링강(SUJ2) 재질로 이루어진 판넬(panel) 형태의 시편 표면에 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 통해 DLC(Diamond-like-Carbon) 코팅층을 형성한 시편을 준비하였고, 시편의 표면 경도, 코팅 두께, 및 마찰 계수를 하기 표 1에 나타내었다.
As shown in FIG. 4, a diamond-like-carbon (DLC) coating layer is formed on a surface of a specimen of a bearing steel (SUJ2) having a thickness of 3 mm by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) The surface hardness, the coating thickness, and the friction coefficient of the specimen are shown in Table 1 below.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

하기 도 4와 같이, 3 mm 두께의 베어링강(SUJ2) 재질로 이루어진 판넬 형태의 시편 표면을 경질 크롬(Hard Cr)으로 도금하여 시편을 준비하였고, 시편의 표면 경도, 코팅 두께, 및 마찰 계수를 하기 표 1에 나타내었다.As shown in FIG. 4, the surface of a specimen made of a bearing steel (SUJ2) having a thickness of 3 mm was plated with hard chromium (Hard Cr) to prepare a specimen. The surface hardness, The results are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 외 관Exterior 무광택 검정(도 4 참조)Matte black (see FIG. 4) 광택금속(도 4 참조)The glossy metal (see Figure 4) Vickers 경도 (Hv)Vickers Hardness (Hv) 3,000 내지 5,0003,000 to 5,000 700 내지 1,000700 to 1,000 코팅 두께
(마이크로미터)
Coating thickness
(Micrometer)
0.1 내지 0.20.1 to 0.2 50 이상Over 50
마찰 계수 (μ)Coefficient of Friction (μ) 0.1 내지 0.20.1 to 0.2 0.410.41

<실험예><Experimental Example>

하기 마모 측정 방법에 따라, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 각각의 시편 3개를 준비하여 마모 시험을 실시하였고, 그 결과를 도 3의 그래프에 나타내었다.
Three specimens according to Example 1 and Comparative Example 1 were prepared according to the following abrasion measurement method and subjected to wear tests. The results are shown in the graph of FIG.

(마모 측정)(Wear measurement)

도금재의 내마모성을 측정하기 위해, 테이버 마모 시험(taber abrasion test)을 실시하였다. 구체적으로 하기 도 4에서 볼 수 있듯이, 테이버 마모 시험은 회전이 가능한 디스크 위에 시편을 끼우고, 2개의 일정한 거칠기의 마모 휠(abrasion wheel)을 1 kgf의 하중으로 누른 다음, 시편을 70 rpm으로 회전시켜, 각각 1,000, 3,000, 및 5,000번의 시험 횟수 마다 마모 전 후의 변화된 시편 중량을 측정하였다.In order to measure the abrasion resistance of the plated material, a taber abrasion test was performed. Specifically, as shown in FIG. 4, the Taber abrasion test is carried out by putting a specimen on a rotatable disk, pressing two uniform abrasion wheels with a load of 1 kgf, and then rotating the specimen at 70 rpm And the changed specimen weight was measured before and after abrading at 1,000, 3,000, and 5,000 test times, respectively.

상기 표 1 및 하기 도 2의 그래프와 같이, 실시예 1은 비교예보다 두께가 더 얇은 코팅층을 형성함에도 불구하고, 비교예의 경도가 700 Hv 내지 1,000 Hv인 것에 비해 실시예 1의 경도는 3,000 Hv 내지 5,000 Hv으로 월등히 높은 것을 확인할 수 있다. 반면에, 마찰 계수는 DLC코팅한 경우가 더 낮은 것을 확인할 수 있다.2, the hardness of Comparative Example is 700 Hv to 1,000 Hv, whereas the hardness of Example 1 is 3,000 Hv, although the coating thickness of the coating layer is thinner than that of the Comparative Example. To 5,000 Hv. On the other hand, it can be seen that the coefficient of friction is lower when DLC coating is applied.

한편, 하기 도 3에서 마모 시험 결과를 살펴보면, 실시예 1의 마모량이 비교예보다 마모 시험 횟수가 1,000회일 때 5.7 mg 적고, 3,000회일 때 8.6 mg 적으며, 5,000회일 때 19.8 mg 적다. 즉, 마모 시험 횟수가 늘어날수록 마모량 차이는 더욱 커지고 있는 것을 확인할 수 있다.3, the amount of abrasion of Example 1 is 5.7 mg when the number of abrasion tests is 1,000, 8.6 mg when the abrasion number is 3,000, and 19.8 mg when the abrasion resistance is 5,000. That is, it can be seen that as the number of times of wear test increases, the difference in wear amount becomes larger.

따라서, 본 발명의 실시예 1은 비교예와 비교하여 각 시험 횟수의 마모양이 작을 뿐만 아니라 압연 롤러의 수명을 결정지을 수 있는 마모 시간에 따른 증가되는 마모량의 크기 또한 더 작다고 할 수 있다.Therefore, in Example 1 of the present invention, as compared with the comparative example, not only the shape of each test number is small, but also the amount of wear to be increased according to the wear time which can determine the life of the rolling roller is also smaller.

이상을 종합할 때, 본 발명에 따른 비정질 탄소 코팅층이 형성된 압연 롤러는 기계적 특성이 우수하여 압연 공정 시 표면적의 마모량이 상대적으로 적은 바, 보다 우수한 품질의 전극시트를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 압연 롤러의 수명을 향상시켜 제조비용을 절감할 수 있다.
In summary, the rolling roller having the amorphous carbon coating layer according to the present invention is excellent in mechanical properties, so that the wear amount of the surface area is relatively small in the rolling process, so that the electrode sheet of superior quality can be manufactured, So that the manufacturing cost can be reduced.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능하며, 이들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석된다.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 (15)

집전체의 일면 또는 양면에 전극 합제가 도포되어 있는 전극시트를 압연하는 장치로서,
전극시트가 통과하면서 압연될 수 있도록 전극시트의 두께보다 좁은 폭으로 상호 이격된 위치에서 회전하는 한 쌍의 압연 롤러들; 및
상기 압연 롤러들의 표면에 코팅되어 있는 비정질 탄소 코팅층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.
An apparatus for rolling an electrode sheet coated with an electrode mixture on one surface or both surfaces of a current collector,
A pair of rolling rollers rotating at a position spaced apart from each other by a width narrower than the thickness of the electrode sheet so that the electrode sheet can be rolled while passing therethrough; And
An amorphous carbon coating layer coated on the surface of the rolling rollers;
Wherein the electrode sheet rolling apparatus comprises:
제 1 항에 있어서, 상기 압연 롤러들은 전극시트 두께의 60% 내지 99%의 거리로 상호 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.2. The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the rolling rollers are spaced apart from each other by a distance of 60% to 99% of the thickness of the electrode sheet. 제 1 항에 있어서, 상기 비정질 탄소 코팅은 DLC(Diamond-like-Carbon) 코팅인 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the amorphous carbon coating is a diamond-like-carbon (DLC) coating. 제 3 항에 있어서, 상기 DLC 코팅은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition), 이온 플레이팅(ion plating), 레이저 어블레이션(laser ablation), 및 여과 진공 아크 플라즈마(filtered vacuum arc plasma) 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 이상의 방법으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.4. The method of claim 3, wherein the DLC coating is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), ion plating, laser ablation, and filtered vacuum arc plasma coating. Wherein the electrode sheet is rolled by one or more methods selected from the group consisting of the following. 제 1 항에 있어서, 상기 비정질 탄소 코팅층의 두께는 1 나노미터 내지 3 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the thickness of the amorphous carbon coating layer is 1 nanometer to 3 micrometers. 제 1 항에 있어서, 상기 압연 롤러의 표면 경도는 1000 Hv 내지 6000 Hv인 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the surface hardness of the rolling roller is 1000 Hv to 6000 Hv. 제 1 항에 있어서, 상기 압연 롤러의 마찰계수는 0.1 내지 0.2인 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the rolling roller has a coefficient of friction of 0.1 to 0.2. 제 1 항에 있어서, 상기 압연장치는 두께 제어부, 이격공간 조절부, 자동 실행부, 고유문자 인식부, 이송 롤러 및 권취 롤을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전극시트 압연장치.2. The electrode sheet rolling apparatus according to claim 1, wherein the rolling apparatus further comprises a thickness control section, a spacing space adjusting section, an automatic executing section, a unique character recognizing section, a conveying roller, and a winding roll. 이차전지용 전극시트를 제조하는 방법으로서,
(a) 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질, 바인더, 도전재, 및 충진제를 포함하는 전극 합제를 코팅하고 건조하여 전극 합제 코팅층을 형성하는 단계;
(b) 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 따른 전극시트 압연장치를 사용하여 상기 전극 합제 코팅층을 압연하는 단계;
(c) 상기 과정(a) 및 과정(b)를 1회 또는 2회 이상 적용하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
A method for producing an electrode sheet for a secondary battery,
(a) coating an electrode mixture including an electrode active material, a binder, a conductive material, and a filler on one surface or both surfaces of a current collector and drying to form an electrode mixture coating layer;
(b) rolling the electrode material mixture coating layer using the electrode sheet rolling apparatus according to any one of claims 1 to 8;
(c) applying the process (a) and the process (b) one or more times;
&Lt; / RTI &gt;
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나에 따른 전극시트 압연장치를 이용하여 제조된 전극시트로서, 상기 전극시트는 집전체의 일면 또는 양면 상에 전극 활물질, 바인더, 도전재, 및 충진제를 포함하는 전극 합제 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트.9. An electrode sheet produced by using the electrode sheet rolling apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the electrode sheet comprises an electrode active material, a binder, a conductive material, and a filler on one surface or both surfaces of the current collector Wherein an electrode mixture coating layer is formed on the surface of the electrode sheet. 제 10 항에 있어서, 상기 전극 합제 코팅층의 두께는 5 마이크로미터 내지 400 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트.The electrode sheet for a secondary battery according to claim 10, wherein the thickness of the electrode mixture coating layer is 5 micrometers to 400 micrometers. 제 10 항에 있어서, 상기 전극 활물질의 밀도는 1.5 g/cc 내지 5 g/cc인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극시트.The electrode sheet for a secondary battery according to claim 10, wherein the electrode active material has a density of 1.5 g / cc to 5 g / cc. 제 10 항에 따른 전극시트를 포함하는 리튬 이차전지. A lithium secondary battery comprising the electrode sheet according to claim 10. 제 13 항에 따른 리튬 이차전지를 전원 또는 동력원으로 사용하는 디바이스.A device using the lithium secondary battery according to claim 13 as a power source or a power source. 제 14 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.15. The method of claim 14, wherein the device is selected from the group consisting of a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, Device. &Lt; / RTI &gt;
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