KR20150071452A - A method for manufacturing a slurry an anode of lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of an anode slurry for a secondary battery and, more specifically, to a manufacturing method of a water-based anode slurry in which a conductor in a solvent is evenly dispersed in a process of manufacturing a water-based electrode. According to the present invention, a manufacturing method of a slurry for an anode has an effect of having a conductor evenly dispersed inside the water-based anode slurry. In addition, the anode manufactured according to the manufacturing method has an effect in improving conductive properties compared to the anode manufactured by a conventional method, thus can be effectively used for power for a device requiring high output.

Description

이차 전지용 음극 슬러리 제조 방법{A METHOD FOR MANUFACTURING A SLURRY AN ANODE OF LITHIUM ION SECONDARY BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a negative electrode slurry for secondary batteries,

본 발명은 이차전지용 음극 슬러리의 제조 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 수계 전극 제조 공정에 있어서 용매 중 도전재가 균일하게 분산된 수계 음극 슬러리의 제조 방법에 대한 것이다.
The present invention relates to a method for producing an anode slurry for a secondary battery. More particularly, the present invention relates to a method for producing a water-based negative electrode slurry in which a conductive material in a solvent is uniformly dispersed in a water-based electrode manufacturing process.

리튬 이차전지가 소형 전자기기에서 전기 자동차 및 전력 저장용으로 활용범위가 확대되면서 고안정성, 장수명, 고에너지 밀도 및 고출력 특성의 이차전지용 음극소재에 대한 요구가 커지고 있다. 현재 상업적으로 이차 전지 제조에 주로 사용되고 있는 전극 바인더로는 폴리비닐리덴 플루오라이드((polyvinylidene fluoride, 이하 PVDF) 계열 고분자로서, PVDF 호모 폴리머(homopolymer)와 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌(polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene) 공중합체(대한민국 공개특허 2001-0055968호)와 폴리비닐리덴플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 등이 있다. 이러한 PVDF계 고분자는 화학적, 전기화학적으로 안정하다는 장점을 가지고 있지만, NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)와 같은 유기용매에 용해시켜 바인더 조성물로 사용해야 하는 바, 유기용매에 의한 환경적인 문제가 있을 수 있다. 또한, 안전성이 떨어져 위험하고, 액체전해질과의 낮은 친화성으로 인하여 전극의 성능저하의 근본적인 원인이 된다. 게다가, 활물질 주위를 둘러싼 채로 작용하여 활물질 등 무기물 입자와의 결착특성은 우수하지만, 금속과 같은 집전체와의 접착력이 좋지 않아서 충분한 접착력을 발휘 및 유지하기 위해서는 다량을 투입해야 한다는 단점이 있다.Lithium secondary batteries are increasingly used in small electronic devices for electric vehicles and electric power storage, and there is a growing demand for cathode materials for secondary batteries having high stability, long life, high energy density and high output characteristics. Electrode binders that are currently commercially used in the manufacture of secondary batteries include polyvinylidene fluoride (PVDF) -based polymers such as PVDF homopolymer and polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer (Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0055968), polyvinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, etc. These PVDF polymers have advantages of being stable chemically and electrochemically, N-methyl-2-pyrrolidone) to be used as a binder composition, there may be an environmental problem due to an organic solvent. Further, since the safety is deteriorated and the affinity with the liquid electrolyte is low This is a fundamental cause of deterioration of the performance of the electrode. Further, But has a disadvantage in that a large amount of the binder must be added in order to exhibit and maintain a sufficient adhesive force because the adhesive strength with the current collector such as metal is not good.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 물을 분산매(즉, 용매)로 하는 수분산 전극 조성물이 제안되었다. 이 경우 상기한 PVDF계 바인더 대신에 수분산바인더가 사용되어진다. 이러한 수분산바인더로는 스티렌부타디엔러버(SBR)가 주로 사용된다. 수분산바인더를 이용한 전극은 비수계(유기 용제계) 바인더에 비해 소량이라도 결착 효과가 커서 동일 체적당의 활물질 존재 비율을 높일 수 있으므로, 고용량, 장수명 특성 등을 부여할 수 있다. In order to solve the above problems, a water-dispersible electrode composition using water as a dispersion medium (i.e., a solvent) has been proposed. In this case, an aqueous dispersion binder is used in place of the PVDF binder described above. As such an aqueous dispersion binder, styrene butadiene rubber (SBR) is mainly used. The electrode using the water-dispersed binder has a larger binding effect even in a small amount compared to the non-aqueous (organic solvent) binder, so that the ratio of the active material per volume can be increased, so that a high capacity and long life time characteristics can be given.

물을 분산매로 하여 이차전지의 음극을 제작하는 종래의 공정에 대한 내용은 하기 문헌 1을 참고할 수 있다. 문헌1은, 리튬 이온전지 음극 재료인 natural graphite의 수계 현탁액 제조공정에서carboxymethyl cellulose (CMC)와 styrene butadiene rubber (SBR)이 현탁액의 안정성에 미치는 영향; 유기첨가제에 따른 현탁액의 분산안정성을 평가하기 위해 electrokinetic 거동과 유동학적 거동; as-castsheet의 성형미세구조와 기공율과 상호연관성에 관한 것 등을 기재하고 있다. Reference 1 discloses a conventional process for producing a negative electrode of a secondary battery using water as a dispersion medium. Document 1 describes the effect of carboxymethyl cellulose (CMC) and styrene butadiene rubber (SBR) on the stability of suspension in the aqueous suspension preparation of natural graphite, a lithium ion battery anode material; Electrokinetic behavior and rheological behavior to evaluate the dispersion stability of suspensions with organic additives; as well as the microstructure, porosity and interrelation of the as-castsheet.

[ 문헌 1 ] 이진헌,「리튬이온전지 음극재료의 수계 현탁액 제조 공정 및 전지특성평가」, 석사학위논문, 한양대학교 대학원, 2005.[Literature 1] Lee, Jin-Hun, " Process for manufacturing an aqueous suspension of a lithium ion battery anode material and evaluation of battery characteristics ", Master Thesis, Graduate School of Hanyang University, 2005.

상술한 바와 같이, 비수계 용매로 제작하는 음극에 관한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 수분산 용매로 음극을 제작하는 기술이 제안되었으나, 물을 전극 슬러리의 용매로 사용하고 수분산바인더를 사용하는 음극은 전극의 건조 과정에서 여러 조건들이 최적화되지 않으면 전극의 전기 전도도가 저하된다. 따라서 수계 음극에 도전재를 첨가할 필요가 있다. 그러나 투입된 도전재가 수계 슬러리 중에서 균일하게 분산되지 않고 응집되는 현상이 있어 투입된 도전재의 양에 비해 도전성 효과가 효과적이지 않은 문제점이 있다.
As described above, in order to solve the problems of the prior art relating to a negative electrode made of a nonaqueous solvent, a technique of manufacturing a negative electrode using an aqueous dispersion solvent has been proposed. However, when water is used as a solvent for an electrode slurry and an aqueous dispersion binder is used The cathode of the electrode deteriorates the electrical conductivity of the electrode if various conditions are not optimized during the drying of the electrode. Therefore, it is necessary to add a conductive material to the aqueous anode. However, there is a problem that the charged conductive material is agglomerated without being uniformly dispersed in the aqueous slurry, so that the conductive effect is less effective than the amount of the charged conductive material.

본원 발명은 도전재를 포함하는 수계 음극 슬러리 제조시 도전재의 응집을 최소화하고 CNT의 균일한 분산상을 가진 음극 슬러리를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에서 기재되는 수단 또는 방법, 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a negative electrode slurry having a uniform dispersion state of CNTs while minimizing aggregation of a conductive material in the preparation of a water-based negative electrode slurry containing a conductive material. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description. It is also to be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means or method described in the claims, and the combination thereof.

본원 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 신규한 음극 슬러리 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 (S10) 도전재를 분산 매질과 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; (S20) 상기 제1 혼합물과 음극 활물질을 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; (S30) 상기 제2 혼합물에 분산 매질을 더 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; 및 (S40) 상기 제3 혼합물과 바인더를 혼합하여 제4 혼합물을 제조하는 단계;를 포함한다. 여기에서, 상기 분산 매질은 용매와 증점제를 포함하는 것이다. The present invention provides a novel negative electrode slurry production method for solving the above problems. The method comprises: (S10) mixing a conductive material with a dispersion medium to prepare a first mixture; (S20) mixing the first mixture and the negative electrode active material to prepare a second mixture; (S30) further adding a dispersion medium to the second mixture to prepare a third mixture; And (S40) mixing the third mixture with a binder to prepare a fourth mixture. Here, the dispersion medium includes a solvent and a thickener.

상기 (S10) 단계는 상기 제1 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제1 혼합물 100 중량% 대비 100 중량% 대비 1 중량% 내지 10 중량% 이며, 상기 고형분은 상기 제1 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것이다. In the step (S10), the solid content of the first mixture is 1 wt% to 10 wt% based on 100 wt% of the first mixture and the solid content of the first mixture is 100 wt% .

상기 (S20) 단계는 상기 제2 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제 2 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 90 중량%이며, 상기 고형분은 상기 제2 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것이다. In the step (S20), the solid content of the second mixture is 40% by weight to 90% by weight based on 100% by weight of the second mixture, and the solid content includes all the components except for the solvent in the second mixture .

상기 (S30) 단계는 상기 제3 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제 3 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 75 중량% 이며, 상기 고형분은 상기 제3 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것이다. In the step (S30), the solid content of the third mixture is 40% by weight to 75% by weight based on 100% by weight of the third mixture, and the solid content includes all the components other than the solvent in the third mixture .

상기 (S40) 단계는 상기 제4 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제4 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 70 중량% 중량%이며, 여기에서 상기 고형분은 상기 제4 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것이다. In the step (S40), the solid content of the fourth mixture is 40% by weight to 70% by weight based on 100% by weight of the fourth mixture, wherein the solid content of all of the remaining components .

제1항에 있어서, 상기 음극 슬러리 중 음극 활물질, 도전재, 증점제 및 바인더의 함량비는 중량을 기준으로 음극 활물질이 90 내지 99, 도전재 0.1 내지 0.3, 증점제 0.1 내지 3, 바인더가 0.1 내지 3의 비율로 포함되는 것이다. The negative electrode active material composition according to claim 1, wherein the content of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder in the negative electrode slurry is 90-99, the conductive material is 0.1-0.3, the thickener is 0.1-3, .

상기 음극 활물질은 난흑연화 탄소, 천연 흑연, 인조 흑연, 그라파이트 등의 흑연계 탄소를 포함하는 탄소 재료로 이루어진 군에서 선택되는 것이다. The negative electrode active material is selected from the group consisting of carbon materials including graphitic carbon such as non-graphitized carbon, natural graphite, artificial graphite, and graphite.

또한, 전술한 음극에서 상기 증점제는 셀룰로오스계 고분자이며, 상기 바인더는 수분산 바인더인 것인 것이다. Further, in the cathode described above, the thickening agent is a cellulose-based polymer, and the binder is an aqueous dispersion binder.

또한, 전술한 음극에서 상기 도전재는 탄소 나노 튜브, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 천연흑연, 인조흑연, 케첸블랙, 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이다.
In the above-mentioned negative electrode, the conductive material is at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, acetylene black, carbon black, natural graphite, artificial graphite, ketjen black, and carbon fiber.

본원 발명에 따른 음극용 슬러리 제조 방법은 도전재가 수계 음극 슬러리 내에서 균일하게 분산되는 효과가 있다. 또한, 상기 제조 방법에 따라 제조된 음극은 종래 방법에 의해 제조된 음극에 비해 도전성이 향상되는 효과가 있어 고출력이 필요한 디바이스용 전원에 효과적으로 사용할 수 있다.
The method for producing a slurry for a negative electrode according to the present invention has the effect of uniformly dispersing a conductive material in a water-based negative electrode slurry. In addition, the negative electrode prepared according to the above-described method has an effect of improving the conductivity as compared with the negative electrode manufactured by the conventional method, and can be effectively used for a power source for a device requiring a high output.

첨부된 도면은 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것으로, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에 수록된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 축척 또는 비율 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장될 수 있다.
도 1은 본원 발명에 따른 수계 음극 슬러리 제조 방법을 시계열적으로 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2는 실시예 및 비교예들에 따른 수계 음극 슬러리의 분산상태를 도식화하여 나타낸 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. On the other hand, the shape, size, scale or ratio of the elements in the drawings incorporated herein can be exaggerated to emphasize a clearer description.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process flow chart illustrating a method of manufacturing a water-based negative electrode slurry according to the present invention in a time-series manner.
2 is a graphical representation of the dispersion state of a water-based negative electrode slurry according to Examples and Comparative Examples.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 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.
The terms or words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms and the inventor shall properly define the concept of the term in order to best explain its invention The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, since the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본원 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서 도전재가 음극 슬러리 내에서 균일하게 분산되는 신규한 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 도전재를 분산 매질과 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제1 혼합물과 음극 활물질을 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물에 분산 매질을 더 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제3 혼합물과 바인더를 혼합하여 제4 혼합물을 제조하는 단계;를 포함한다.
The present invention provides a method for producing a negative electrode slurry for a secondary battery in which a conductive material is uniformly dispersed in an anode slurry. The method comprises: mixing a conductive material with a dispersion medium to prepare a first mixture; Mixing the first mixture and the negative electrode active material to prepare a second mixture; Further adding a dispersion medium to the second mixture to produce a third mixture; And mixing the third mixture with a binder to prepare a fourth mixture.

도 1은 본원 발명의 음극 슬러리를 제조하는 방법의 각 단계를 시계열적으로 나타낸 공정 흐름도이다. 이하, 도 1을 중심으로 본원 발명의 슬러리 제조 방법을 상세하게 설명한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process flow chart showing each step of the method for producing the negative electrode slurry of the present invention in a time-wise manner. Hereinafter, the slurry producing method of the present invention will be described in detail with reference to Fig.

우선 분산 매질에 대해 설명한다. 이하 본 명세서에 있어서 분산 매질은 본원 발명의 음극 슬러리에 포함되는 도전재, 음극 활물질, 바인더 및 증점제와 같은 용질을 분산시키는 분산매를 의미한다. 본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 분산 매질은 용매와 증점제의 혼합물인 것이다. 상기 용매는 예를 들어 물이 사용된다. 통상적으로 음극은 음극 활물질, 바인더 등을 용매와 적당한 비율로 균일하게 혼합하여 음극 슬러리를 제조하고 상기 슬러리를 집전체에 도포한 후 이를 건조·압착하여 제작된다. 이때 통상적으로, 용매는 비수계 용매가 사용된다. 이는 비수계 용매가 활물질간의 결착력 확보 측면에서 유리하기 때문이다. 그러나 유기 용매는 VOC 유발 등 작업환경에 노출된 근로자들의 건강이나 자연환경에 위해를 가할 수 있다. 또한, 액체 전해액과의 낮은 친화성으로 인하여 전극 성능 저하의 근본적인 원인이 될 수 있다. 따라서 본 발명은 용매로서 물을 사용하는 수계 전극 제조 공정에 따라 음극 슬러리를 제조한다.
First, the dispersion medium will be described. Herein, the dispersion medium means a dispersion medium for dispersing a solute such as a conductive material, an anode active material, a binder and a thickener contained in the negative electrode slurry of the present invention. In one specific embodiment of the present invention, the dispersion medium is a mixture of a solvent and a thickener. For example, water is used as the solvent. Generally, the negative electrode is prepared by uniformly mixing the negative electrode active material, the binder, etc. with the solvent at a suitable ratio to prepare an anode slurry, applying the slurry to the current collector, and drying and pressing the slurry. Usually, non-aqueous solvents are used as the solvent. This is because the non-aqueous solvent is advantageous in terms of ensuring adhesion between the active materials. However, organic solvents can pose a risk to the health or the natural environment of workers exposed to the work environment such as VOC generation. Further, due to the low affinity with the liquid electrolyte, it may be a fundamental cause of deterioration of electrode performance. Accordingly, the present invention produces an anode slurry according to a water-based electrode manufacturing process using water as a solvent.

후술하는 바와 같이 CNT 등 탄소 재료등의 도전재는 수십 내지 수백 나노 미터입경을 갖는 미세한 1차 입자의 응집체로 존재하기 때문에 물과 같은 수용액 내에서 균일하게 분산되기 어렵다. 이 경우 용매 내에 증점제를 소정량 투입하면 분산상이 안정화되어 입자의 재응집이 방지되므로 도전재의 분산성을 증대시킬 수 있다.
As described later, a conductive material such as a carbon material such as CNT is difficult to uniformly disperse in an aqueous solution such as water because it exists as an aggregate of fine primary particles having a particle diameter of several tens to several hundreds of nanometers. In this case, if a predetermined amount of a thickener is added to the solvent, the dispersed phase is stabilized and the re-agglomeration of the particles is prevented, so that the dispersibility of the conductive material can be increased.

상기 증점제는 셀룰로오스계 고분자인 것으로서 이의 비제한적인 예로 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose, CMC)를 들 수 있다. 카르복실 메틸 셀룰로오스는 증점성, 도포성 및 접착력이 우수하다. 이러한 특성으로 활물질간의 결착력을 높이고 활물질이 집전체로부터 탈락되는 것을 방지함으로써 우수한 사이클 특성을 나타낼 수 있다. 또한, CMC는 수용해도가 높으며 이온화가 용이하여 스티렌 부다디엔 고무(SBR)과 같은 수계 바인더와 함께 물에 분산시켜 수계 전극 제조 공정을 실시하는데 있어서 적합하다.
The thickening agent is a cellulose-based polymer. Non-limiting examples of the thickening agent include carboxyl methyl cellulose (CMC). Carboxyl methyl cellulose is excellent in thickening, spreading and adhesion. These characteristics increase the binding force between the active materials and prevent the active material from falling off the current collector, thereby exhibiting excellent cycle characteristics. In addition, CMC has a high water solubility and is easy to ionize, and is suitable for dispersing water in water together with an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR) to carry out an aqueous electrode manufacturing process.

본원 발명의 구체적인 일 실시형태에 있어서, 상기 분산 매질 중 증점제의 함량은 분산 매질 100 중량% 대비 1.0중량% 내지 2.0중량%의 비율로 함유될 수 있다. 다만 용매 및 증점제의 양 및/또는 이들의 비율은 후술되는 바와 같이, 최종적으로 제조되는 음극에 포함되는 음극 활물질 및 기타 성분들의 함량에 따라 달라질 수 있다.
In one specific embodiment of the present invention, the content of the thickening agent in the dispersion medium may be in the range of 1.0 wt% to 2.0 wt% based on 100 wt% of the dispersion medium. However, the amount of the solvent and the thickener and / or the ratio thereof may vary depending on the content of the negative electrode active material and other components contained in the finally produced negative electrode, as described later.

다음으로 상기 분산 매질에 도전재를 투입하고 혼합하여 제1 혼합물을 제조한다(S10). Next, a conductive material is added to the dispersion medium and mixed to prepare a first mixture (S10).

상기 도전재는 전극 제조에 사용되는 통상의 것들을 사용할 수 있으며 이의 비제한적인 예로는 탄소 나노 튜브, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 천연흑연, 인조흑연, 케첸블랙, 탄소섬유 등에서 선택되어지는 하나 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 것이다. 본원 발명에 있어서 상기 도전재는 입경이 1㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 3㎛ 내지 30㎛ 인 것이다. 도전재의 입경이 전술한 범위 미만인 경우에는 도전재 입자의 응집체 발생을 조절하기 힘들다. 한편, 도전재의 입경이 전술한 범위를 초과하는 경우에는 슬러리의 상안정성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
The conductive material may be any of those conventionally used in the production of electrodes, and examples thereof include non-limiting examples of carbon nanotubes, acetylene black, carbon black, natural graphite, artificial graphite, ketjen black, carbon fiber, . In the present invention, the conductive material has a particle diameter of 1 탆 to 100 탆, preferably 3 탆 to 30 탆. When the diameter of the conductive material is less than the above-mentioned range, it is difficult to control the generation of agglomerates of the conductive material particles. On the other hand, when the diameter of the conductive material exceeds the above-mentioned range, the phase stability of the slurry may be deteriorated.

바람직하게는 상기 도전재는 탄소 나노 튜브(CNT)인 것이다. 탄소 나노튜브는 강도, 열전도도, 열안정성 및 구리 전도도의 측면에서 매우 우수한 소재이다. 그러나, 이러한 특성은 탄소 나노튜브가 균질하게 분포될 수 있고 탄소 나노 튜브와 활물질 사이의 접촉이 최대로 형성된 경우 달성될 수 있다. 따라서, 탄소 나노튜브는 가능한 한 단리된 형태로서, 즉 응집체 없이 분산될 필요가 있다. Preferably, the conductive material is a carbon nanotube (CNT). Carbon nanotubes are excellent materials in terms of strength, thermal conductivity, thermal stability and copper conductivity. However, this characteristic can be achieved when the carbon nanotubes can be homogeneously distributed and the contact between the carbon nanotubes and the active material is maximally formed. Therefore, it is necessary that the carbon nanotubes are dispersed in the form as isolated as possible, that is, without agglomerates.

이를 위해, 상기 혼합은, 바람직하게는 마그네틱 스틱을 이용한 교반이나 기계적 교반을 수반하여 수행될 수 있다. 상기 교반은 도전재 응집체를 해체 및 분리하고 재응집 경향을 억제하는데 도움이 된다. For this purpose, the mixing may preferably be carried out with stirring or mechanical stirring using a magnetic stick. This agitation helps to disassemble and separate the conductive re-agglomerates and suppress the tendency to re-agglomerate.

이 단계에서 상기 제1 혼합물 중 고형분의 함량은 상기 제1 혼합물 100 중량% 대비 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 7 중량%인 것이다. 이하, 본원 발명에서 고형분은 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 의미하는 것으로서, 본 단계에서 상기 고형분은 도전재와 증점제를 포함한다. 고형분의 함량이 전술한 범위에 미치지 못하는 경우에는, 즉 제1 혼합물 중 고형분의 함량이 전술한 범위보다 낮은 경우에는 도전재가 1차 입자 단위로 균일하게 분산되지 못하고 응집되는 경향이 나타난다. 또한, 후술되는 단계에서 활물질의 투입과 더불어 활물질의 분산을 위해 교반이 수반된다고 하더라도 이 단계에서 발생된 도전재의 1차 입자간 응집은 해소되지 않고 응집된 상태로 잔존하는 경향이 있다.
In this step, the solid content of the first mixture is 1 wt% to 10 wt%, preferably 2 wt% to 7 wt%, based on 100 wt% of the first mixture. Hereinafter, in the present invention, the solid content refers to all the components except for the solvent in the mixture. In this step, the solid content includes the conductive material and the thickening agent. In the case where the content of the solid content is less than the above range, that is, when the content of the solid content in the first mixture is lower than the above-mentioned range, the conductive material tends to aggregate without being uniformly dispersed in the unit of primary particles. Further, even if agitation is involved for dispersing the active material in addition to the introduction of the active material in the later-described step, agglomeration between primary particles of the conductive material generated in this step tends to remain in a coagulated state without being solved.

다음으로, 상기 제1 혼합물에 음극 활물질을 투입 및 혼합하여 제2 혼합물을 제조한다(S20). 상기 혼합은, 바람직하게는 마그네틱 스틱을 이용한 교반이나 기계적 교반을 수반하여 수행될 수 있다. Next, a second mixture is prepared by adding and mixing the negative active material into the first mixture (S20). The mixing can be performed preferably with stirring using a magnetic stick or mechanical stirring.

본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 음극 활물질은 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소계 물질; 리튬과 합금이 가능한 Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti 등의 금속 및 이러한 원소를 포함하는 화합물; 금속 및 그 화합물과 탄소 및 흑연재료의 복합물; 리튬 함유 질화물 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도 탄소계 물질이 더욱 바람직하다. According to a specific embodiment of the present invention, the negative electrode active material may be a carbon-based material such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene and activated carbon; Metals such as Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt and Ti which can be alloyed with lithium and compounds containing these elements; Complexes of metals and their compounds and carbon and graphite materials; Lithium-containing nitride, and the like may be used, but the present invention is not limited thereto. Among them, a carbon-based material is more preferable.

또한, 상기 탄소계 물질은 바람직하게는 구형의 입자로 이루어져 있고, Raman 스펙트럼의 R값 [R=I1350 /I1580] (I1350은 1350 cm- 1부근의 Raman 강도, I1580 은 1580 cm-1부근의 Raman 강도)이 0.30 내지 1.0인 결정화도를 가진 천연 흑연일 수 있다.Further, the carbon-based material is preferably consisting of a spherical particle, R value of Raman spectrum [R = I 1350 / I 1580 ] (I 1350 is 1350 cm - Raman intensity, I 1580 in the vicinity of 1 1580 cm - 1 < / RTI > is a natural graphite having a degree of crystallinity of 0.30 to 1.0.

이러한 천연 흑연은 인편상 천연 흑연 원재료를 분쇄, 조립하여 구형 형태로 제조할 수 있으며, 이렇게 제조된 구형 천연 흑연은, 비표면적이 최소화되므로 활물질 표면에서의 전해질 분해반응이 감소될 수 있다. 따라서, 상기 구형 조립화된 천연 흑연을 인편상 형태의 천연 흑연과 혼합하여 사용할 경우 전극의 충진밀도가 증가하고, 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
Such natural graphite can be manufactured into a spherical shape by pulverizing and assembling scaly natural graphite raw materials. The spherical natural graphite thus produced has a minimized specific surface area, so that the decomposition reaction of the electrolyte on the active material surface can be reduced. Therefore, when the spherical granulated natural graphite is mixed with natural graphite in scaly form, the filling density of the electrode increases and the energy density can be improved.

이 단계에서 상기 제2 혼합물 중 고형분의 함량은 상기 제2 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 90 중량%, 바람직하게는 50 중량% 내지 80 중량%인 것이다. 본 단계에서 상기 고형분은 상기 제2 혼합물 중 용매를 제외한 성분으로서 도전재, 증점제 및 음극 활물질를 포함한다.
In this step, the solid content of the second mixture is 40 wt% to 90 wt%, preferably 50 wt% to 80 wt%, based on 100 wt% of the second mixture. In this step, the solid content includes the conductive material, the thickener, and the negative active material as the components other than the solvent in the second mixture.

다음으로 상기 제2 혼합물에 분산 매질을 더 첨가하여 제3 혼합물을 제조한다(S30). 상기 분산 매질은 전술한 내용과 동일하므로 상세한 설명을 생략하였다. 이 단계에서 상기 제3 혼합물 중 고형분의 함량은 상기 제3 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 75 중량%, 바람직하게는 45 중량% 내지 70 중량%인 것이다. 본 단계에서 상기 고형분은 상기 제3 혼합물 중 용매를 제외한 성분으로서 도전재, 증점제 및 음극 활물질를 포함한다.
Next, a third mixture is prepared by further adding a dispersion medium to the second mixture (S30). Since the dispersion medium is the same as the above-mentioned contents, detailed description is omitted. In this step, the solid content of the third mixture is 40 wt% to 75 wt%, preferably 45 wt% to 70 wt%, based on 100 wt% of the third mixture. In this step, the solid content includes a conductive material, a thickener, and a negative active material as a component other than the solvent in the third mixture.

다음으로 상기 제3 혼합물에 바인더를 첨가하여 제4 혼합물을 제조한다(S40). 상기 바인더는 음극 활물질의 결착을 위해 포함되는 것으로서 수분산 바인더인 것이다. 상기 수분산 바인더는 종래에 널리 사용되고 있는 수분산 바인더를 제한없이 사용할 수 있다. 상기 수분산 바인더로 스티렌부타디엔 러버, 아크릴로니트릴-부타디엔 러버, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 러버, 및 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 폴리비닐알코올, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스에서 선택되어지는 하나 또는 이들의 2 이상의 조합인 것을 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 바인더는 스티렌부타디엔러버인 것이다.
Next, a binder is added to the third mixture to prepare a fourth mixture (S40). The binder is an aqueous dispersion binder for binding the negative electrode active material. The water-dispersed binder may be any of conventionally widely used water-dispersed binders. The water-dispersed binder may be one selected from the group consisting of styrene butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, and hydroxypropyl methylcellulose, polyvinyl alcohol, hydroxypropylcellulose, and diacetylcellulose. And a combination of two or more thereof may be used. Particularly preferably, the binder is a styrene butadiene rubber.

이 단계에서 상기 제4 혼합물 중 고형분의 함량은 상기 제3 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 45 중량% 내지 65 중량%인 것이다. 본 단계에서 상기 고형분은 상기 제4 혼합물 중 용매를 제외한 성분으로서 도전재, 증점제, 음극 활물질 및 바인더를 포함한다.At this stage, the solid content of the fourth mixture is 40 wt% to 70 wt%, preferably 45 wt% to 65 wt%, relative to 100 wt% of the third mixture. In this step, the solid content includes a conductive material, a thickener, a negative electrode active material, and a binder as a component excluding the solvent in the fourth mixture.

고형분의 농도가 전술한 수치에 미치지 못하는 경우, 즉 고형분의 함량이 낮으면 전극의 생산성이 저하되며 건조시 용매가 충분히 제거되지 않는 등 전극 품질의 저하가 나타날 수 있다. 반면 고형분의 함량이 지나치게 높은 경우에는 집전체에 코팅이 잘 이루어지지 않으며 건조의 영향으로 전극 품질이 저하될 수 있다. When the concentration of the solid component is less than the above-mentioned value, that is, when the content of the solid component is low, the productivity of the electrode is lowered, and the solvent may not be sufficiently removed during drying. On the other hand, if the solid content is excessively high, the coating on the current collector is not performed well, and the electrode quality may be deteriorated due to drying.

이상과 같이 본원 발명에 따른 음극 슬러리 제조 방법에 대해 설명하였다. 상기 제조 방법은 여러 종류의 고형분이 분산 매질에 순차적으로 투입 및 혼합되고 각 단계마다 제조되는 혼합물의 농도를 조절하는 방법에 의해 고형분, 특히 도전재의 균일한 분산상을 얻는 효과가 있다.
As described above, the negative electrode slurry production method according to the present invention has been described. The production method has the effect of obtaining a solid dispersion, particularly a uniformly dispersed phase of the conductive material, by a method of sequentially adding and mixing various kinds of solid components into the dispersion medium and adjusting the concentration of the mixture to be produced in each step.

도 2는 본원 발명에 따른 수계 음극 슬러리에 대한 분산 상태(a)와 비교예들의 분산 상태(b, c)를 도식화 하여 나타낸 것이다. (a)의 경우에는 음극 슬러리 중 도전재와 음극 활물질이 매우 균일하게 분산되어 있다. 그러나 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 제조 단계에서 혼합물들의 농도가 본원 발명에 비해 낮거나 매우 낮은 (b)및(c)의 경우에는 최종적으로 수득한 음극 슬러리에서 도전재와 활물질이 균일한 분산상을 이루지 못하고 도전재들의 응집되어 한 부분에 편재되어 있다. 이러한 응집체들이 잔존하는 슬러리를 통해 음극을 제조하는 경우에는 도전재의 투입량에 비해 소정의 도전효과를 얻지 못하며 오히려 저항이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. FIG. 2 is a graphical representation of the dispersion state (a) of the aqueous negative electrode slurry according to the present invention and the dispersion states (b, c) of the comparative examples. (a), the conductive material and the negative electrode active material in the negative electrode slurry are dispersed very uniformly. However, in the cases of (b) and (c) in which the concentrations of the mixtures in the preparation of the first mixture and the second mixture are low or very low as compared with the present invention, the conductive material and the active material in the finally obtained negative electrode slurry are uniformly dispersed They can not be formed and are concentrated in one part of the conductive materials. In the case of manufacturing the negative electrode through the slurry in which the agglomerates remain, a predetermined conductive effect may not be obtained as compared with the amount of the conductive material, and resistance may be increased.

상기 방법에 의해 얻어지는 상기 음극 슬러리는 최종적으로 다음과 같은 조성을 갖는 것이 바람직하다. 음극 슬러리 중 용매를 제외한 나머지 고형분인 음극 활물질, 도전재, 증점제 및 바인더의 함량비는 중량을 기준으로 음극 활물질이 90 내지 99, 도전재 0.1 내지 5, 증점제 0.1 내지 3, 바인더가 0.1 내지 3의 비율로 포함되는 것이다. 다만, 상기 고형분간의 비율은 최종적으로 요구되는 음극 또는 이러한 음극을 포함하는 전지의 특성에 따라 본 발명의 목적 범위 내에서 적절하게 변경될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 본원 발명의 음극 슬러리는 허용 는 범위 내에서 안정제, 난연제, 활제, 산화방지제, 가소제, 분산제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
The negative electrode slurry obtained by the above method preferably has the following composition. The content ratio of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener and the binder in the negative electrode slurry excluding the solvent is 90 to 99, the conductive material is 0.1 to 5, the thickener is 0.1 to 3, and the binder is 0.1 to 3 . However, it is apparent to those skilled in the art that the ratio between the solids content may be suitably changed within the object of the present invention depending on the final required cathode or the characteristics of the battery including such cathode. The negative electrode slurry of the present invention may further contain additives such as a stabilizer, a flame retardant, a lubricant, an antioxidant, a plasticizer, a dispersant, and an antistatic agent within the allowable range.

본 발명의 다른 측면에 따라, 본원 발명에 따른 음극 슬러리를 이용한 음극 및 이를 포함하는 전기화학 소자를 제조할 수 있다. 본원 발명에 있어서 상기 전기화학 소자는 전기화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예로는 모든 종류의 일차전지, 이차전지, 연료전지, 태양전지 또는 수퍼 캐패시터 소자와 같은 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차전지 중에서 리튬 금속 이차전지, 리튬 이온 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.
According to another aspect of the present invention, a negative electrode using the negative electrode slurry according to the present invention and an electrochemical device including the same can be manufactured. In the present invention, the electrochemical device includes all devices that perform an electrochemical reaction. Examples of the electrochemical device include capacitors such as all kinds of primary cells, secondary cells, fuel cells, solar cells, and super capacitors . 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 is preferable among the above secondary batteries.

본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 리튬 이차 전지는 양극, 음극, 상기 음극과 양극 사이에 개재되는 분리막을 포함한다. According to a specific embodiment of the present invention, the lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode.

상기 음극은 전술된 음극 슬러리를 음극 집전체 상에 도포한 후 건조하여 제조될 수 있다. 상기 음극 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 음극 합제가 용이하게 접착할 수 있고, 전기화학소자의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 상기 집전체는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다. 구체적으로 상기 집전체는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일을 사용할 수 있으며 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
The negative electrode may be prepared by applying the above-described negative electrode slurry onto an anode current collector and then drying. The negative electrode current collector may be any of metals having high conductivity, which can easily adhere to the negative electrode mixture and have no reactivity in the voltage range of the electrochemical device. The kind of the current collector is not particularly limited. For example, the surface of the stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium or silver Etc. may be used. In addition, the current collector may have fine irregularities on its surface 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. Specifically, the current collector may be formed of aluminum, nickel, or a combination thereof, and may be formed by laminating substrates made of the above materials.

상기 양극은, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조할 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진재를 더 포함하기도 한다. 상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + xMn2 - xO4(여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 -xMxO2(여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x =0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2(여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
The anode may be prepared by applying a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, followed by drying. If necessary, the mixture may further contain a filler. The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 - x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; 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 MxO 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 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 generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel Treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

양극 활물질용 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더로서 상기 고분자량 폴리아크릴로니트릴-아크릴산 공중합체를 이용할 수 있으나, 이것만으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로는, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈,테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
The binder for the positive electrode active material is a component that assists in bonding of the active material to the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the positive electrode mixture. As such a binder, the high molecular weight polyacrylonitrile-acrylic acid copolymer may be used, but is not limited thereto. Other examples 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, various copolymers and the like.

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

본 발명의 이차전지는 상기 양극, 음극을 분리막과 교호적층한 전극조립체를 전지케이스 등의 외장재에 전해액과 함께 수납·밀봉함으로써 제조할 수 있다. 이차전지의 제조방법은 통상적인 방법을 제한없이 사용할 수 있다.
The secondary battery of the present invention can be manufactured by storing and sealing the electrode assembly in which the positive electrode and the negative electrode are laminated alternately with the separator together with the electrolytic solution on the casing material such as the battery case. The secondary battery can be manufactured by any conventional method without limitation.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

Claims (10)

(S10) 도전재를 분산 매질과 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계;
(S20) 상기 제1 혼합물과 음극 활물질을 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계;
(S30) 상기 제2 혼합물에 분산 매질을 더 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; 및
(S40) 상기 제3 혼합물과 바인더를 혼합하여 제4 혼합물을 제조하는 단계;를 포함하며,
여기에서, 상기 분산 매질은 용매와 증점제를 포함하는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
(S10) mixing a conductive material with a dispersion medium to prepare a first mixture;
(S20) mixing the first mixture and the negative electrode active material to prepare a second mixture;
(S30) further adding a dispersion medium to the second mixture to prepare a third mixture; And
(S40) mixing the third mixture with a binder to prepare a fourth mixture,
Wherein the dispersion medium comprises a solvent and a thickener.
제1항에 있어서,
상기 (S10) 단계는 상기 제1 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제1 혼합물 100 중량% 대비 100 중량% 대비 1 중량% 내지 10 중량% 이며, 여기에서, 상기 고형분은 상기 제1 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (S10), the solid content of the first mixture is 1 wt% to 10 wt% based on 100 wt% of the first mixture, wherein the solid content of the first mixture And all other components are contained in the negative electrode slurry.
제1항에 있어서,
상기 (S20) 단계는 상기 제2 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제 2 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 90 중량%이며, 여기에서 상기 고형분은 상기 제2 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (S20), the solid content of the second mixture is 40% by weight to 90% by weight based on 100% by weight of the second mixture, wherein the solid content includes all the components except for the solvent By weight based on the total weight of the negative electrode slurry.
제1항에 있어서,
상기 (S30) 단계는 상기 제3 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제 3 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 75 중량% 이며, 여기에서 상기 고형분은 상기 제3 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (S30), the solid content of the third mixture is 40% by weight to 75% by weight based on 100% by weight of the third mixture, wherein the solid content includes all the components other than the solvent in the third mixture By weight based on the total weight of the negative electrode slurry.
제1항에 있어서,
상기 (S40) 단계는 상기 제4 혼합물 중 고형분의 함량이 상기 제4 혼합물 100 중량% 대비 40 중량% 내지 70 중량% 중량%이며, 여기에서 상기 고형분은 상기 제4 혼합물 중 용매를 제외한 나머지 모든 성분을 포함하는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (S40), the solid content of the fourth mixture is 40% by weight to 70% by weight based on 100% by weight of the fourth mixture, wherein the solid content of all of the remaining components Wherein the negative electrode slurry is a negative electrode slurry.
제1항에 있어서, 상기 음극 슬러리 중 음극 활물질, 도전재, 증점제 및 바인더의 함량비는 중량을 기준으로 음극 활물질이 90 내지 99, 도전재 0.1 내지 0.3, 증점제 0.1 내지 3, 바인더가 0.1 내지 3의 비율로 포함되는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
The negative electrode active material composition according to claim 1, wherein the content of the negative electrode active material, the conductive material, the thickener, and the binder in the negative electrode slurry is 90-99, the conductive material is 0.1-0.3, the thickener is 0.1-3, By weight based on the total weight of the negative electrode slurry.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음극 활물질은 난흑연화 탄소, 천연 흑연, 인조 흑연, 그라파이트 등의 흑연계 탄소를 포함하는 탄소 재료로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the negative electrode active material is selected from the group consisting of carbon materials including graphitic carbon such as non-graphitized carbon, natural graphite, artificial graphite, and graphite.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증점제는 셀룰로오스계 고분자인 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the thickener is a cellulose-based polymer.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바인더는 수분산 바인더인 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the binder is an aqueous dispersion binder.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전재는 탄소 나노 튜브, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 천연흑연, 인조흑연, 케첸블랙, 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 이차 전지용 음극 슬러리의 제조 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the conductive material is at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, acetylene black, carbon black, natural graphite, artificial graphite, Ketjen black, and carbon fiber.
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