KR20150049999A - Electrode and electrochemical device including the same - Google Patents

Electrode and electrochemical device including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20150049999A
KR20150049999A KR1020130131278A KR20130131278A KR20150049999A KR 20150049999 A KR20150049999 A KR 20150049999A KR 1020130131278 A KR1020130131278 A KR 1020130131278A KR 20130131278 A KR20130131278 A KR 20130131278A KR 20150049999 A KR20150049999 A KR 20150049999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
electrode active
electrode
material layer
carbonate
Prior art date
Application number
KR1020130131278A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김종훈
진선미
이주성
한다경
가경륜
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 KR1020130131278A priority Critical patent/KR20150049999A/en
Publication of KR20150049999A publication Critical patent/KR20150049999A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025Organic electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

The present invention relates to an electrode and an electrochemical device including the same and, more precisely, to an electrode including: an electrode current collector; a first electrode active material layer formed on at least one side of the electrode current collector, and including a first electrode active material having particle size of 1-20 μm; and a second electrode active material layer formed on the upper surface of the first electrode active material layer, and including a second electrode active material having particle size of 10-100 μm, and to an electrochemical device including the same. According to the present invention, an electrode active material layer including relatively small size electrode active material is formed on a lower layer to reduce diffusion resistance in an electrode active material layer around a current collector having long moving distance of lithium, and an electrode active material layer including relatively big electrode active material is formed on an upper layer to reduce the specific surficial area of the electrode active material layer around a separator in which a side reaction is intensely developed, so that the side reaction is reduced, thereby improving output and long term durability of the electrochemical device.

Description

전극 및 그를 포함하는 전기화학소자{Electrode and electrochemical device including the same}ELECTRODE AND ELECTROCHEMICAL DEVICE INCLUDING THE Same,

본 발명은 전극 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출력과 장기수명을 모두 향상시킬 수 있는 형태의 전극 및 그를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode and an electrochemical device including the electrode, and more particularly, to an electrochemical device including the electrode of the type capable of improving both the output and the long-term life.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목을 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device has received the most attention in this respect. Of these, the development of a rechargeable secondary battery has become a focus of attention. Recently, in developing such a battery, Research and development on the design of electrodes and batteries are underway.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution .

한편, 전기화학소자에 사용되는 전극은, 전극 집전체의 적어도 일면에 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질 슬러리를 도포한 후, 건조시킴으로써 제조된다.On the other hand, an electrode used in an electrochemical device is manufactured by applying an electrode active material slurry containing an electrode active material on at least one surface of an electrode current collector, followed by drying.

다만, 종래에는 입자 크기의 상대 표준편차가 작은, 즉, 균일한 크기를 갖는 전극 활물질 입자들이 분산된 전극 활물질 슬러리를 전극 집전체에 도포하여 전극을 형성하였다.However, conventionally, an electrode active material slurry in which electrode active material particles having a small relative standard deviation of particle size, that is, a uniform size, is dispersed is applied to an electrode current collector to form an electrode.

이때, 상기 전극 활물질 입자들의 크기가 비교적 작은 경우, 즉 비표면적이 비교적 높은 경우, 전극 활물질층에서의 저항이 감소하여, 전기화학소자의 출력은 향상될 수 있지만, 장기 수명성능이 악화될 수 있으며, 이와는 반대로 전극 활물질 입자들의 크기가 비교적 큰 경우, 즉 비표면적이 비교적 낮은 경우, 장기 수명성능면에서는 유리할 수 있지만, 전극 활물질층에서의 저항이 증가하여 전기화학소자의 출력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.At this time, when the size of the electrode active material particles is relatively small, that is, when the specific surface area is relatively high, the resistance of the electrode active material layer decreases, and the output of the electrochemical device can be improved. However, On the other hand, when the size of the electrode active material particles is relatively large, that is, when the specific surface area is relatively low, it is advantageous in terms of long-term life performance. However, the resistance of the electrode active material layer increases, .

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전극의 두께 방향으로 입자크기가 상이한 두 층의 전극 활물질층을 형성함으로써, 전기화학소자의 출력 향상과 장기 수명성능의 향상을 동시에 달성할 수 있는 전극 및 그를 포함하는 전기화학소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrode capable of simultaneously achieving an improvement in output of an electrochemical device and an improvement in long-term service life by forming two electrode active material layers having different particle sizes in the thickness direction of the electrode And an electrochemical device including the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 집전체; 상기 전극 집전체의 적어도 일면에 형성되며, 입자크기가 1 내지 20 ㎛인 제1 전극 활물질을 포함하는 제1 전극 활물질층; 및 상기 제1 전극 활물질층의 상면에 형성되며, 입자크기가 10 내지 100 ㎛인 제2 전극 활물질을 포함하는 제2 전극 활물질층;을 구비하는 전극이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode collector, A first electrode active material layer formed on at least one surface of the electrode current collector and including a first electrode active material having a particle size of 1 to 20 m; And a second electrode active material layer formed on the first electrode active material layer and including a second electrode active material having a particle size of 10 to 100 占 퐉.

그리고, 상기 제1 전극 활물질층의 비표면적은, 0.1 내지 20 m2/g 일 수 있다.The specific surface area of the first electrode active material layer may be 0.1 to 20 m 2 / g.

그리고, 상기 제2 전극 활물질층의 비표면적은, 0.01 내지 5 m2/g 일 수 있다.The specific surface area of the second electrode active material layer may be 0.01 to 5 m 2 / g.

그리고, 상기 제1 전극 활물질층과 상기 제2 전극 활물질층의 두께의 비는, 20:80 내지 80:20일 수 있다.The ratio of the thickness of the first electrode active material layer to the thickness of the second electrode active material layer may be 20:80 to 80:20.

그리고, 상기 전극은 양극이며, 상기 제1 전극 활물질 및 상기 제2 전극 활물질은 각각 리튬 함유 산화물일 수 있다.The electrode is an anode, and the first electrode active material and the second electrode active material may be lithium-containing oxides, respectively.

여기서, 상기 리튬 함유 산화물은, 리튬 함유 전이금속 산화물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1 -yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2 -zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2 -zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The lithium-containing transition metal oxide may be at least one selected from the group consisting of Li x CoO 2 (0.5 <x <1.3), Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3), Li x MnO 2 (0.5 <x < 1.3), Li x Mn 2 O 4 (0.5 <x <1.3), Li x (Ni a Co b Mn c) O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <a <1, 0 <b <1, 0 < c <1, a + b + c = 1), Li x Ni 1 -y Co y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <y <1), Li x Co 1 - y Mn y O 2 (0.5 < x <1.3, 0≤y <1), Li x Ni 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, O≤y <1), Li x (Ni a Co b Mn c ) O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), Li x Mn 2 -z Ni z O 4 0.5 <x <1.3, 0 < z <2), Li x Mn 2 -z Co z O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <z <2), Li x CoPO 4 (0.5 <x <1.3) , and Li x FePO 4 may be (0.5 <x <1.3) or any mixture of two or more of those selected from the group consisting of.

그리고, 상기 전극은 음극이며, 상기 제1 전극 활물질 및 상기 제2 전극 활물질은 각각 리튬 금속, 탄소재 및 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The electrode may be a cathode, and the first electrode active material and the second electrode active material may be any one selected from the group consisting of lithium metal, carbonaceous material, and metal compound, or a mixture of two or more thereof.

여기서, 상기 금속 화합물은, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr 및 Ba로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The metal compound is composed of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Or a mixture of two or more thereof.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하되, 상기 양극과 상기 음극 중 적어도 어느 하나는 본 발명의 전극인 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte, wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode of the present invention.

이때, 상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것일 수 있다.At this time, the non-aqueous electrolyte may include an organic solvent and an electrolyte salt.

여기서, 상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, (DEC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMF) Methyl ethyl ketone, ethyl propyl carbonate, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, Propyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone Ton, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 전해질 염은, 음이온으로서, 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 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the electrolyte salt is a negative ion, F -, Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - , or two or more of them.

그리고, 상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지일 수 있다.The electrochemical device may be a lithium secondary battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비교적 작은 크기의 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질층이 하층에 형성되어, 리튬 이온의 이동거리가 큰 집전체 부근의 전극 활물질층에서의 확산저항을 낮춤으로써 저항을 감소시킬 수 있고, 비교적 큰 크기의 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질층이 상층에 형성되어, 부반응이 격렬히 일어나는 세퍼레이터 부근의 전극 활물질층에서의 비표면적을 낮춤으로써 부반응을 감소시킬 수 있으므로, 전기화학소자의 출력과 장기 수명성능을 모두 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrode active material layer including a relatively small-sized electrode active material is formed on the lower layer so that the diffusion resistance in the electrode active material layer in the vicinity of the current collector having a large lithium- Since the electrode active material layer including the electrode active material having a relatively large size can be formed on the upper layer and the side reaction can be reduced by lowering the specific surface area in the electrode active material layer in the vicinity of the separator where the side reaction is vigorous, Both of the output and long-term performance of the device can be improved.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an electrode according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an electrode according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the constitutions described in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전극의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.1 and 2 are sectional views schematically showing cross sections of an electrode according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전극(100, 200)은, 전극 집전체(10); 상기 전극 집전체(10)의 적어도 일면에 형성되며, 입자크기가 1 내지 20 ㎛인 제1 전극 활물질(21)을 포함하는 제1 전극 활물질층(20); 및 상기 제1 전극 활물질층(20)의 상면에 형성되며, 입자크기가 10 내지 100 ㎛인 제2 전극 활물질(31)을 포함하는 제2 전극 활물질층(30);을 구비한다.1 and 2, the electrodes 100 and 200 according to the present invention include an electrode current collector 10; A first electrode active material layer 20 formed on at least one surface of the electrode current collector 10 and including a first electrode active material 21 having a particle size of 1 to 20 탆; And a second electrode active material layer 30 formed on the first electrode active material layer 20 and including a second electrode active material 31 having a particle size of 10 to 100 탆.

도 1에서와 같이, 제1 전극 활물질층(20) 및 제2 전극 활물질층(30)이 전극 집전체(10)의 일면에만 순차적으로 형성될 수도 있고, 도 2에서와 같이 전극 집전체(10)의 양면 모두에 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the first electrode active material layer 20 and the second electrode active material layer 30 may be sequentially formed on only one side of the electrode current collector 10, and the electrode current collector 10 As shown in Fig.

종래에는 입자 크기의 상대 표준편차가 작은, 즉, 균일한 크기를 갖는 전극 활물질 입자들이 분산된 전극 활물질 슬러리를 전극 집전체에 단일 층으로만 도포하여 전극을 형성하였는데, 이때, 상기 전극 활물질 입자들의 크기가 비교적 작은 경우, 즉 비표면적이 비교적 높은 경우, 전극 활물질층에서의 저항이 감소하여, 전기화학소자의 출력은 향상될 수 있었지만, 세퍼레이터 부근의 전극 활물질층에서의 격렬한 부반응으로 인해 장기 수명성능이 악화될 수 있는 문제점이 있었다.Conventionally, an electrode is formed by applying a slurry of an electrode active material in which electrode active material particles having a small relative standard deviation of particle size, that is, a uniform size, is dispersed to a collector of the electrode only as a single layer. When the size is relatively small, that is, when the specific surface area is relatively high, the resistance of the electrode active material layer is reduced and the output of the electrochemical device can be improved. However, due to a strong side reaction in the electrode active material layer near the separator, There has been a problem that this can be exacerbated.

하지만 본 발명에 따르면, 비교적 작은 크기의 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질층이 하층에 형성되어, 리튬 이온의 이동거리가 큰 집전체 부근의 전극 활물질층에서의 확산저항을 낮춤으로써 저항을 감소시킬 수 있고, 비교적 큰 크기의 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질층이 상층에 형성되어, 부반응이 격렬히 일어나는 세퍼레이터 부근의 전극 활물질층에서의 비표면적을 낮춤으로써 부반응을 감소시킬 수 있으므로, 전기화학소자의 출력과 장기 수명성능을 모두 향상시킬 수 있다.However, according to the present invention, an electrode active material layer including a relatively small-sized electrode active material is formed in the lower layer, and the resistance can be reduced by lowering the diffusion resistance in the electrode active material layer in the vicinity of the current collector, Since the electrode active material layer including the electrode active material having a relatively large size is formed on the upper layer to reduce the specific surface area in the electrode active material layer near the separator where the side reaction is vigorous, It is possible to improve both the long-life performance.

이때, 상기 제1 전극 활물질층의 비표면적은, 0.1 내지 20 m2/g일 수 있으며, 상기 수치범위를 만족하게 되면, 리튬 이온의 이동거리가 큰 집전체 부근의 전극 활물질층에서의 확산저항을 낮춤으로써 저항을 감소시켜 전기화학소자의 출력을 향상시킬 수 있다.In this case, the specific surface area of the first electrode active material layer may be 0.1 to 20 m 2 / g. If the numerical range is satisfied, diffusion resistance of the electrode active material layer in the vicinity of the current collector, The resistance can be reduced and the output of the electrochemical device can be improved.

그리고, 상기 제2 전극 활물질층의 비표면적은, 0.01 내지 5 m2/g일 수 있으며, 상기 수치범위를 만족하게 되면, 세퍼레이터 부근의 전극 활물질층에서의 부반응을 감소시킬 수 있으므로, 전기화학소자의 장기 수명성능을 향상시킬 수 있다.The specific surface area of the second electrode active material layer may be 0.01 to 5 m 2 / g. If the numerical range is satisfied, the side reaction in the electrode active material layer in the vicinity of the separator can be reduced, The long-term service life of the battery can be improved.

상기 제1 전극 활물질층과 상기 제2 전극 활물질층은 다층 코팅법을 통해 동시에 코팅되는 것이 바람직하며, 상기 제1 전극 활물질층과 상기 제2 전극 활물질층의 두께의 비는, 20:80 내지 80:20일 수 있으며, 상기 수치범위를 만족하게 되면, 전기화학소자의 출력특성은 유지하면서도 장기 수명성능을 향상시킬 수 있다.The first electrode active material layer and the second electrode active material layer may be coated simultaneously by a multilayer coating method. The thickness ratio of the first electrode active material layer and the second electrode active material layer may be 20:80 to 80 : 20, and if the numerical range is satisfied, it is possible to maintain the output characteristics of the electrochemical device and improve the long-term life performance.

한편, 상기 전극은 양극일 수 있으며, 이러한 양극은 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 양극 활물질층이 양극 집전체의 일면 또는 양면에 형성된 구조를 갖는다.On the other hand, the electrode may be a positive electrode, and the positive electrode has a structure in which a positive electrode active material layer including a positive electrode active material, a conductive material and a binder is formed on one surface or both surfaces of the positive electrode current collector.

상기 양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 리튬 함유 전이금속 산화물이 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1 -yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2 -zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2 -zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등도 사용될 수 있다.The cathode active material may be a lithium-containing oxide, and a lithium-containing transition metal oxide may be preferably used. For example, the lithium-containing transition metal oxides, Li x CoO 2 (0.5 < x <1.3), Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3), Li x MnO 2 (0.5 <x <1.3), Li x Mn 2 O 4 (0.5 <x <1.3), Li x (Ni a Co b Mn c) O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <a <1, 0 <b <1, 0 <c <1, a + b + c = 1), Li x Ni 1 -y Co y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <y <1), Li x Co 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 ≤y <1), Li x Ni 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, O≤y <1), Li x (Ni a Co b Mn c) O 4 (0.5 <x <1.3, 0 2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), Li x Mn 2 -z Ni z O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <z <2) Li x Mn 2 -z Co z O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <z <2), Li x CoPO 4 (0.5 <x <1.3) and Li x FePO 4 Or a mixture of two or more thereof. The lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide. In addition to the lithium-containing transition metal oxide, sulfide, selenide and halide may also be used.

그리고, 상기 도전재로서는 전기화학소자에서 화학변화를 일으키지 않는 전자 전도성 물질이면 특별한 제한이 없다. 일반적으로 카본블랙(carbon black), 흑연, 탄소섬유, 카본 나노튜브, 금속분말, 도전성 금속산화물, 유기 도전재 등을 사용할 수 있고, 현재 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열 (쉐브론 케미컬 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 걸프 오일 컴퍼니 (Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙 (Ketjen Black) EC 계열(아르막 컴퍼니 (Armak Company) 제품), 불칸 (Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼 P (엠엠엠(MMM)사 제품)등이 있다. 예를 들면 아세틸렌블랙, 카본블랙, 흑연 등을 들 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change in an electrochemical device. In general, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotube, metal powder, conductive metal oxide, organic conductive material and the like can be used. Commercially available products as the conductive material include acetylene black series (manufactured by Chevron Chemical Co., (Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company products), Ketjen Black EC series (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company) and Super P (MM (MMM)). For example, acetylene black, carbon black and graphite.

그리고, 한편, 상기 전극은 음극일 수 있으며, 이러한 음극은 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 음극 활물질층이 음극 집전체의 일면 또는 양면에 형성된 구조를 갖는다.Meanwhile, the electrode may be a negative electrode, and the negative electrode has a structure in which a negative electrode active material layer including a negative electrode active material, a conductive material, and a binder is formed on one or both surfaces of the negative electrode collector.

상기 음극 활물질로는 통상적으로 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, a lithium metal, a carbonaceous material, a metal compound, or a mixture of lithium metal, a carbonaceous material, and a metal compound, in which lithium ions can be occluded and released, may be used.

구체적으로는 상기 탄소재로는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.Concretely, as the carbon material, both low-crystalline carbon and highly-crystalline carbon may be used. Examples of the low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon. Examples of highly crystalline carbon include natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber high temperature sintered carbon such as mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.

상기 금속 화합물로는 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO2, SnO2 등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있지만, 단체, 합금, 산화물, 리튬과의 합금은 고용량화될 수 있다. 그 중에서도, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유할 수 있고, Si 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 것이 전지를 더 고용량화할 수 있다.Examples of the metal compound include metal elements such as Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, , And the like. These metal compounds may be a single substance, an alloy, an oxide (TiO 2 , SnO 2 Or the like), a nitride, a sulfide, a boride, an alloy with lithium, or the like, but an alloy with a single substance, an alloy, an oxide, and lithium can be increased in capacity. Among them, it may contain at least one element selected from Si, Ge and Sn, and it may further increase the capacity of the battery including at least one element selected from Si and Sn.

상기 양극 및 음극에 사용되는 바인더는 양극 활물질 및 음극 활물질을 각각의 집전체에 유지시키고, 또 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다.The binder used for the positive electrode and the negative electrode has a function of holding the positive electrode active material and the negative electrode active material in respective current collectors and connecting the active materials, and a commonly used binder may be used without limitation.

예를 들면, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR, styrene butadiene rubber), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (CMC, carboxyl methyl cellulose) 등의 다양한 종류의 바인더가 사용될 수 있다.For example, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate various kinds of binders such as polymethyl methacrylate, styrene butadiene rubber (SBR), and carboxyl methyl cellulose (CMC) can be used.

상기 양극 및 상기 음극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 전극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극용 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.The current collector used for the positive electrode and the negative electrode may be any metal having a high conductivity and being a metal capable of easily adhering the electrode active material slurry but not reactive in the voltage range of the electrochemical device. Specifically, non-limiting examples of the current collector for a positive electrode include aluminum, nickel, or a foil produced by a combination thereof. Non-limiting examples of the current collector for a negative electrode include copper, gold, nickel or a copper alloy, And the like. In addition, the current collector may be used by laminating the substrates made of the above materials.

상기 양극 및 음극은, 활물질, 도전재, 바인더 및 고비점 용제를 이용해 혼련하여, 입자 크기가 서로 상이한 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질 슬러리를 두 종류 제조한 후, 각각의 전극 활물질 슬러리를 집전체에 두 층이 되도록 도포하여, 건조, 가압 성형한 후, 50 내지 250 ℃ 정도의 온도로 2시간 정도 진공 하에서 가열 처리함으로써 각각 제조될 수 있다.The positive electrode and the negative electrode are kneaded using an active material, a conductive material, a binder and a high boiling point solvent to prepare two types of electrode active material slurries each containing an electrode active material having a different particle size, And then drying, pressing and molding the mixture at a temperature of about 50 to 250 ° C for about 2 hours under a vacuum.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하되, 상기 양극과 상기 음극 중 적어도 어느 하나는 본 발명의 전극인 전기화학소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte, wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode of the present invention.

본 발명에 따른 세퍼레이터는, 전기화학소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.The separator according to the present invention can be used as a porous substrate used in an electrochemical device. For example, a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based porous film include polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene, such as high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene, One membrane can be mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may include, in addition to the polyolefin nonwoven fabric, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfide, and polyethylene naphthalene, which may be used alone or in combination, And nonwoven fabrics formed by mixing these polymers. The structure of the nonwoven fabric may be a spun bond nonwoven fabric or a meltblown nonwoven fabric composed of long fibers.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50 ㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95 %일 수 있다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 μm, and the pore size and porosity present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 μm and 10 to 95%, respectively.

한편, 상기 다공성 기재로 구성된 세퍼레이터의 기계적 강도 향상 및 양극과 음극 사이의 단락 억제를 위해, 상기 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in order to improve the mechanical strength of the separator composed of the porous substrate and to prevent a short circuit between the anode and the cathode, a porous coating layer containing inorganic particles and a polymeric binder may be further provided on at least one surface of the porous substrate.

상기 다공성 코팅층에서는 고분자 바인더가 무기물 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착(즉, 고분자 바인더가 무기물 입자 사이를 연결 및 고정)시키고 있으며, 또한 다공성 코팅층은 고분자 바인더에 의해 다공성 기재와 결착된 상태를 유지한다. 다공성 코팅층의 무기물 입자들은 실질적으로 서로 접촉한 상태로 최밀 충전된 구조로 존재하며, 무기물 입자들이 접촉된 상태에서 생기는 틈새 공간(interstitial volume)이 다공성 코팅층의 기공이 된다.In the porous coating layer, the polymer binder binds the inorganic particles together (that is, the polymer binder binds and fixes the inorganic particles) so that the inorganic particles can remain bonded to each other, and the porous coating layer binds the porous substrate with the polymer binder . The inorganic particles of the porous coating layer exist in a closely packed state in a state of being substantially in contact with each other, and the interstitial volume generated when the inorganic particles are in contact becomes the pores of the porous coating layer.

이때, 사용되는 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는 경우 전기화학소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있다.At this time, the inorganic particles used are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + ). Particularly, when inorganic particles having ion transfer ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased to improve the performance.

또한, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.When inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte is also increased, and ion conductivity of the electrolyte can be improved.

전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.For the reasons stated above, the inorganic particles may include high-permittivity inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more, inorganic particles having lithium ion-transporting ability, or a mixture thereof.

유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO3, Pb(ZrxTi1 -x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, SiC, TiO2 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Nonlimiting examples of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1 -x ) O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT, where, 0 <x <1, 0 <y <1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where 0 < xO, x <1), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC, TiO 2 May be used alone or in combination of two or more.

특히, 전술한 BaTiO3, Pb(ZrxTi1 -x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1 - xLaxZr1 -yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3 - xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2)와 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양(兩) 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들을 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다.In particular, the above-described BaTiO 3, Pb (Zr x Ti 1 -x) O 3 (PZT, where 0 <x <1), Pb 1 - x La x Zr 1 -y Ti y O 3 (PLZT, where 0 < x <1, 0 <y < 1 Im), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 - x PbTiO 3 (PMN-PT, where 0 <x <1), hafnia ( HfO 2 ) exhibits a high dielectric constant with a dielectric constant of 100 or more, as well as a piezoelectricity in which a potential difference is generated between both surfaces due to the generation of charge when a certain pressure is applied to the piezoelectric element by being stretched or compressed. It is possible to prevent internal short-circuiting of both electrodes due to the impact, thereby improving the safety of the electrochemical device. Further, when the above-mentioned high-permittivity inorganic particles and inorganic particles having lithium ion transferring ability are mixed, their synergistic effect can be doubled.

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다. 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li3 .25Ge0 .25P0 .75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 글래스(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 글래스(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability refer to inorganic particles that contain a lithium element but do not store lithium but have a function of transferring lithium ions. The inorganic particles having lithium ion transferring ability exist in the particle structure Since lithium ions can be transferred and transferred due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery can be improved and the battery performance can be improved. Examples of the inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), 14Li 2 O-9Al 2 O 3 -38TiO 2 -39P 2 O 5 as such (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 <y <13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3, 0 <x <2, 0 <y <3 ), Li 3 .25 Ge 0 .25 P 0 .75 S 4 Lithium, such as germanium Mani help thiophosphate lithium nitro, such as (Li x Ge y P z S w, 0 <x <4, 0 <y <1, 0 <z <1, 0 <w <5), Li 3 N fluoride (Li x N y, 0 < x <4, 0 <y <2), Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 SiS 2 based glass, such as (Li x Si y S z, 0 <x <3 , 0 <y <2, 0 <z <4), LiI-Li 2 SP 2 S 5 There is P 2 S 5 based glass (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 <z <7) or a mixture thereof as such.

그리고, 상기 다공성 코팅층 형성에 사용되는 고분자 바인더로는 당 업계에서 다공성 코팅층 형성에 통상적으로 사용되는 고분자를 사용할 수 있다. 특히, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 -200 내지 200℃인 고분자를 사용할 수 있는데, 이는 최종적으로 형성되는 다공성 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 고분자 바인더는 무기물 입자들 사이를 연결 및 안정하게 고정시켜주는 바인더 역할을 충실히 수행함으로써, 다공성 코팅층이 도입된 세퍼레이터의 기계적 물성 저하 방지에 기여한다.As the polymer binder used for forming the porous coating layer, a polymer commonly used in the formation of the porous coating layer in the art can be used. In particular, a polymer having a glass transition temperature (T g ) of -200 to 200 ° C can be used because it can improve mechanical properties such as flexibility and elasticity of a finally formed porous coating layer. Such a polymer binder faithfully performs a binder function to connect and stably fix inorganic particles, thereby contributing to prevention of degradation of mechanical properties of the separator into which the porous coating layer is introduced.

또한, 고분자 바인더는 이온 전도 능력을 반드시 가질 필요는 없으나, 이온 전도 능력을 갖는 고분자를 사용할 경우 전기화학소자의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 고분자 바인더는 가능한 유전율 상수가 높은 것을 사용할 수 있다. 실제로 전해액에서 염의 해리도는 전해액 용매의 유전율 상수에 의존하기 때문에, 상기 고분자의 유전율 상수가 높을수록 전해질에서의 염 해리도를 향상시킬 수 있다. 이러한 고분자 바인더의 유전율 상수는 1.0 내지 100 (측정 주파수 = 1 kHz) 범위가 사용 가능하며, 특히 10 이상일 수 있다.Further, the polymer binder does not necessarily have ion conductivity, but when the polymer having ion conductivity is used, the performance of the electrochemical device can be further improved. Therefore, a polymer binder having a high permittivity constant can be used. Actually, the dissociation degree of the salt in the electrolytic solution depends on the permittivity constant of the solvent of the electrolyte. Therefore, the higher the permittivity constant of the polymer, the better the salt dissociation degree in the electrolyte. The permittivity constant of such a polymeric binder may be in the range of 1.0 to 100 (measurement frequency = 1 kHz), in particular, 10 or more.

전술한 기능 이외에, 고분자 바인더는 액체 전해액 함침시 겔화됨으로써 높은 전해액 팽윤도(degree of swelling)를 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다. 이에 따라, 고분자 바인더의 용해도 지수는 15 내지 45 MPa1 /2 또는 15 내지 25 MPa1 /2 및 30 내지 45 MPa1 /2 범위이다. 따라서, 폴리올레핀류와 같은 소수성 고분자들보다는 극성기를 많이 갖는 친수성 고분자들이 더 사용될 수 있다. 용해도 지수가 15 MPa1/2 미만 및 45 MPa1 /2를 초과할 경우, 통상적인 전지용 액체 전해액에 의해 팽윤(swelling)되기 어려울 수 있기 때문이다.In addition to the functions described above, the polymeric binder may be characterized by being capable of exhibiting a high degree of swelling of the electrolyte due to gelation upon impregnation with a liquid electrolyte. Accordingly, the solubility parameter of the polymeric binder is from 15 to 45 MPa 1/2 or 15 to 25 MPa 1/2, and 30 to 45 MPa 1/2 range. Therefore, hydrophilic polymers having many polar groups can be used more than hydrophobic polymers such as polyolefins. If the solubility is more than 1/2 and less than 15 MPa 45 MPa 1/2, because it can be difficult to swell (swelling) by conventional liquid electrolyte batteries.

이러한 고분자 바인더의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)등을 들 수 있다.Non-limiting examples of such polymeric binders include polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, poly But are not limited to, polymethylmethacrylate, polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co- polyvinyl acetate, vinyl acetate, polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, Cyanoethylpullulan, cyanoethylpolybi Cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan, and carboxyl methyl cellulose can be given.

그리고, 상기 무기물 입자와 고분자 바인더의 중량비는 50:50 내지 99:1, 또는 60:40 내지 90:10, 또는 70:30 내지 80:20일 수 있다.The weight ratio of the inorganic particles to the polymeric binder may be 50:50 to 99: 1, or 60:40 to 90:10, or 70:30 to 80:20.

또한, 무기물 입자와 고분자 바인더로 구성되는 다공성 코팅층의 두께는 특별한 제한이 없으나, 0.01 내지 20㎛ 범위일 수 있다. 또한, 기공 크기 및 기공도 역시 특별한 제한이 없으나, 기공 크기는 0.01 내지 10㎛ 범위일 수 있고, 기공도는 5 내지 90% 범위일 수 있다.The thickness of the porous coating layer composed of the inorganic particles and the polymer binder is not particularly limited, but may be in the range of 0.01 to 20 占 퐉. The pore size and porosity are also not particularly limited, but the pore size may be in the range of 0.01 to 10 mu m, and the porosity may be in the range of 5 to 90%.

한편, 상기 비수 전해액은 유기용매 및 전해질 염을 포함할 수 있으며, 상기 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 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 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the non-aqueous electrolyte may include an organic solvent and an electrolyte salt, and the electrolyte salt is a lithium salt. The lithium salt may be any of those conventionally used for non-aqueous electrolytes for lithium secondary batteries. For example is the above lithium salt anion F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, ( CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - , or two or more of them.

그리고, 전술한 비수 전해액에 포함되는 유기용매로는 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트, 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the organic solvent included in the non-aqueous electrolyte include those commonly used in non-aqueous electrolytes for lithium secondary batteries, such as ether, ester, amide, linear carbonate, cyclic carbonate, etc., Two or more of them may be used in combination.

그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.Among them, a carbonate compound which is typically a cyclic carbonate, a linear carbonate, or a mixture thereof may be included.

상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, Propylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and halides thereof, or a mixture of two or more thereof. Examples of such halides include, but are not limited to, fluoroethylene carbonate (FEC) and the like.

또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear carbonate compound include any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate And mixtures of two or more of them may be used as typical examples, but the present invention is not limited thereto.

특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 환형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 보다 더 잘 해리시킬 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 보다 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있다.In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, are high-viscosity organic solvents having a high dielectric constant and can dissociate the lithium salt in the electrolyte more easily. In addition, such cyclic carbonates can be used as dimethyl carbonate and diethyl carbonate When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a higher electric conductivity can be produced.

또한, 상기 유기용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.

그리고 상기 유기용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the ester in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 비수 전해액의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전기화학소자의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전기화학소자 조립 전 또는 전기화학소자 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The injection of the nonaqueous electrolyte solution can be performed at an appropriate stage of the manufacturing process of the electrochemical device according to the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the electrochemical device or in the final stage of assembling the electrochemical device.

이때, 상기 전기화학소자는, 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 슈퍼 커패시터 소자와 같은 커패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.Here, the electrochemical device includes all devices that perform an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of secondary cells, fuel cells, solar cells, or super-capacitor devices. Particularly, a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery among the above secondary batteries is preferable.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 전극 집전체 20: 제1 전극 활물질층
21: 제1 전극 활물질 30: 제2 전극 활물질층
31: 제2 전극 활물질 100, 200: 전극
10: electrode current collector 20: first electrode active material layer
21: First electrode active material 30: Second electrode active material layer
31: second electrode active material 100, 200: electrode

Claims (14)

전극 집전체;
상기 전극 집전체의 적어도 일면에 형성되며, 입자크기가 1 내지 20 ㎛인 제1 전극 활물질을 포함하는 제1 전극 활물질층; 및
상기 제1 전극 활물질층의 상면에 형성되며, 입자크기가 10 내지 100 ㎛인 제2 전극 활물질을 포함하는 제2 전극 활물질층;을 구비하는 전극.
Electrode collector;
A first electrode active material layer formed on at least one surface of the electrode current collector and including a first electrode active material having a particle size of 1 to 20 m; And
And a second electrode active material layer formed on the first electrode active material layer and including a second electrode active material having a particle size of 10 to 100 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 활물질층의 비표면적은, 0.1 내지 20 m2/g인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode active material layer has a specific surface area of 0.1 to 20 m 2 / g.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극 활물질층의 비표면적은, 0.01 내지 5 m2/g인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
And the specific surface area of the second electrode active material layer is 0.01 to 5 m 2 / g.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 활물질층과 상기 제2 전극 활물질층의 두께의 비는, 20:80 내지 80:20인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the thickness of the first electrode active material layer to the thickness of the second electrode active material layer is 20:80 to 80:20.
제1항에 있어서,
상기 전극은 양극이며, 상기 제1 전극 활물질 및 상기 제2 전극 활물질은 각각 리튬 함유 산화물인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode is an anode, and the first electrode active material and the second electrode active material are lithium-containing oxides, respectively.
제5항에 있어서,
상기 리튬 함유 산화물은, 리튬 함유 전이금속 산화물인 것을 특징으로 하는 전극.
6. The method of claim 5,
Wherein the lithium-containing oxide is a lithium-containing transition metal oxide.
제6항에 있어서,
상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1 -yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2 -zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2 -zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 6,
The lithium-containing transition metal oxides, Li x CoO 2 (0.5 < x <1.3), Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3), Li x MnO 2 (0.5 <x <1.3), Li x Mn 2 O 4 (0.5 <x <1.3), Li x (Ni a Co b Mn c) O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <a <1, 0 <b <1, 0 <c <1, a + b + c 1), Li x Ni 1- y Co y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <y <1), Li x Co 1 -y Mn y O 2 ), Li x Ni 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, O≤y <1), Li x (Ni a Co b Mn c) O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <a <2 , 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), Li x Mn 2 -z Ni z O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <z <2), Li x Mn 2 in -z Co z O 4 (0.5 < x <1.3, 0 <z <2), Li x CoPO 4 (0.5 <x <1.3) and Li x FePO 4 (0.5 <x <1.3) which is selected from the group consisting of One or a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 전극은 음극이며, 상기 제1 전극 활물질 및 상기 제2 전극 활물질은 각각 리튬 금속, 탄소재 및 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode is a cathode, and the first electrode active material and the second electrode active material are each selected from the group consisting of lithium metal, carbonaceous material, and metal compound, or a mixture of two or more thereof.
제8항에 있어서,
상기 금속 화합물은, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr 및 Ba로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극.
9. The method of claim 8,
The metal compound is selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Or a mixture of two or more thereof.
양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및
상기 전극조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지케이스;를 포함하되,
상기 양극과 상기 음극 중 적어도 어느 하나는 제1항의 전극인 전기화학소자.
An electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode;
A nonaqueous electrolytic solution for impregnating the electrode assembly; And
And a battery case housing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte,
Wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode is the electrode of claim 1.
제10항에 있어서,
상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
11. The method of claim 10,
Wherein the non-aqueous electrolyte comprises an organic solvent and an electrolyte salt.
제11항에 있어서,
상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
12. The method of claim 11,
Examples of the organic solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, (DEC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate A solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isopropanol, butanol, isopropanol, butanol, isopropanol, Pyronate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone The electrochemical device according to claim any one or a mixture of two or more of those selected from the group true luer.
제11항에 있어서,
상기 전해질 염은, 음이온으로서, 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 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
12. The method of claim 11,
The electrolyte salt includes, as anions, F -, Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - , or two or more of them.
제10항에 있어서,
상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
11. The method of claim 10,
Wherein the electrochemical device is a lithium secondary battery.
KR1020130131278A 2013-10-31 2013-10-31 Electrode and electrochemical device including the same KR20150049999A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131278A KR20150049999A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Electrode and electrochemical device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131278A KR20150049999A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Electrode and electrochemical device including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150049999A true KR20150049999A (en) 2015-05-08

Family

ID=53387972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130131278A KR20150049999A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Electrode and electrochemical device including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150049999A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170014299A (en) * 2015-07-29 2017-02-08 주식회사 엘지화학 Electrode and electrochemical device including the same
WO2020137321A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20210054828A (en) 2019-11-06 2021-05-14 주식회사 엘지화학 Active material double layered electrode comprising active material particles having different sizes and secondary battery comprising the same
WO2021091168A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 주식회사 엘지화학 Cathode comprising mixture layer having dual layer structure with different lno amounts, and secondary battery comprising same
CN113169323A (en) * 2019-11-07 2021-07-23 株式会社Lg化学 Positive electrode including mixture layer having double-layer structure with different LNO amount and secondary battery including the same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170014299A (en) * 2015-07-29 2017-02-08 주식회사 엘지화학 Electrode and electrochemical device including the same
WO2020137321A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
CN113272993A (en) * 2018-12-28 2021-08-17 松下知识产权经营株式会社 Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
JPWO2020137321A1 (en) * 2018-12-28 2021-11-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
US20220052314A1 (en) * 2018-12-28 2022-02-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20210054828A (en) 2019-11-06 2021-05-14 주식회사 엘지화학 Active material double layered electrode comprising active material particles having different sizes and secondary battery comprising the same
WO2021091168A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 주식회사 엘지화학 Cathode comprising mixture layer having dual layer structure with different lno amounts, and secondary battery comprising same
CN113169323A (en) * 2019-11-07 2021-07-23 株式会社Lg化学 Positive electrode including mixture layer having double-layer structure with different LNO amount and secondary battery including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101618317B1 (en) Electrode assembly and lithium secondary battery including the same
KR101933993B1 (en) A separator for electrochemical device and a electrochemical device including the same
KR101620617B1 (en) Cathode material improved conductivity, cathode and electrochemical device including the same
KR101631250B1 (en) Electrochemical device having improved corrosion resistance
KR101591691B1 (en) An electrochemical device and a battery module having improved anti-vibration
KR20150049999A (en) Electrode and electrochemical device including the same
KR20160132651A (en) Organic/inorganic composite porous separator and electrochemical device including the same
KR101822854B1 (en) Electrode and electrochemical device including the same
KR101708883B1 (en) Separator for electrochemical device and electrochemical device including the same
KR102023732B1 (en) Electrode and electrochemical device including the same
KR102134016B1 (en) Electrode and electrochemical device including the same
KR101638112B1 (en) Electrode assembly and electrochemical device including the same
KR101532380B1 (en) Separator for electrochemical device and electrochemical device including the same
KR101684315B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR101658591B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR101606449B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR20170009097A (en) Cathode improved conductivity and electrochemical device including the same
KR101833568B1 (en) An anode for lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same
KR20150072106A (en) Anode active material slurry, an anode for lithium secondary battery prepared therefrom and a lithium secondary battery including the same
KR101692772B1 (en) Battery Cell Comprising Tetra Cell
KR101671393B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR101631125B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR101662641B1 (en) Cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR20140070198A (en) Cathode of electrochemical device with improved gas-out property, manufacturing method thereof and electrochemical device including the same
KR20140144583A (en) Electrochemical device including a porous core element

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment