KR20160123050A - 리튬 이차 전지의 제조 방법 - Google Patents

리튬 이차 전지의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160123050A
KR20160123050A KR1020150053077A KR20150053077A KR20160123050A KR 20160123050 A KR20160123050 A KR 20160123050A KR 1020150053077 A KR1020150053077 A KR 1020150053077A KR 20150053077 A KR20150053077 A KR 20150053077A KR 20160123050 A KR20160123050 A KR 20160123050A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal foam
pores
active material
slurry
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020150053077A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101753341B1 (ko
Inventor
주승기
Original Assignee
주식회사 리튬플러스
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 리튬플러스 filed Critical 주식회사 리튬플러스
Priority to KR1020150053077A priority Critical patent/KR101753341B1/ko
Priority to US14/951,746 priority patent/US10096861B2/en
Publication of KR20160123050A publication Critical patent/KR20160123050A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101753341B1 publication Critical patent/KR101753341B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0472—Vertically superposed cells with vertically disposed plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0416—Methods of deposition of the material involving impregnation with a solution, dispersion, paste or dry powder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/808—Foamed, spongy materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 리튬 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 리튬 이차 전지의 제조 방법은 다수의 제1기공을 가지는 메탈 폼을 준비하는 단계; 양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매를 혼합하여 만들어진 슬러리를 상기 메탈 폼의 다수의 제1기공에 충진하는 단계; 상기 슬러리가 충진된 메탈 폼을 150 ~ 200℃의 온도에서 6 ~ 12시간 동안 열처리하여 상기 유기 용매를 제거하고 상기 양극 활물질, 바인더 및 도전재를 상기 제1기공 내측벽에 고착시킴과 동시에 상기 유기 용매의 제거에 의해서 상기 다수의 제1기공 내에 상기 제1기공보다 크기가 작은 제2기공을 형성하는 메탈 폼 양극을 구현하는 단계; 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 단계; 및 상기 전해액이 침투된 메탈 폼 양극의 양면에 분리막과 음극을 순차적으로 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

리튬 이차 전지의 제조 방법{Method of manufacturing lithium secondary battery}
본 발명은 리튬 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3차원 기공 구조의 메탈 폼에 활물질, 바인더, 도전재, 유기 용매가 혼합된 슬러리를 채워 넣고 열처리 공정으로 활물질을 기공에 고착시켜, 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 전해액이 접촉하는 면적을 커지게 하여 전지의 내부 저항을 낮추어 리튬의 산화/환원 반응 속도가 우수하며 용량 특성을 갖는 리튬 이차 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대용 기기를 포함한 전자기기의 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다.
이와 더불어, 장난감 모형 헬리콥터, 드론(사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 군사용 무인 항공기), 전기 자동차 등에서도 가볍고 크기가 작으며 고용량을 가지는 이차전지와 같은 배터리를 필요로 하고 있다.
이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위 특성을 가지고 있고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
지금까지 리튬 이차전지의 양극은 2차원 구조의 얇은 알루미늄(Al) 포일 위에 슬러리 상태로 된 소량의 양극활물질을 코팅한 후, 열처리와 프레스 공정을 통하여 매우 얇은 두께로 제조된다.
활물질을 두껍게 코팅하면 전자와 리튬 이온의 이동이 제한되고, 포일로부터 활물질이 떨어져 나가는 현상이 발생한다. 즉, 매우 얇은 두께의 활물질만 코팅이 가능하기 때문에 높은 용량을 가지기 위해서는 상당히 넓은 면적과 무게를 필요로 한다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0043750호에는, (a) 전구체 화합물을 포함하는 용액을 준비하는 단계; (b) 상기 용액을 메탈폼의 표면 및 내부에 침투시키는 단계; (c) 메탈폼을 건조하는 단계; 및 (d) 메탈폼을 열처리하는 단계;를 포함하는 겔(sol-gel)법을 이용해 활물질을 메탈폼에 코팅하는 이차전지 전극용 메탈폼의 제조방법이 개시되어 있다.
이 공개특허는 졸겔(sol-gel)법을 이용하여 메탈 폼의 표면 및 내부 기공벽에 활물질을 직접 코팅하는 방법으로 리튬 이차전지를 제조함으로써, 활물질의 졸용액의 흐름성에 의해 메탈 폼의 표면 및 내부 기공 벽에 활물질이 얇게 코팅되거나, 메탈 폼의 내측 기공에는 활물질이 코팅되지 않는 영역이 존재하여, 충방전 용량이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 공개특허에 개시된 물리적 증착법(PVD, Physical Vapor Deposition), 화학적 증착법(CVD. Chemical Vapor Deposition), 열용사법(thermalspraying)으로는 메탈 폼의 표면에만 활물질이 코팅되어 활용성이 낮다.
또한, 이온 플레이팅(ionplating), 졸겔법(sol-gel process), 공침법(coprecipitation), 함침법(impregnation) 등을 통해 전구체 용액을 메탈폼의 기공에 코팅할 수도 있고, 코팅하고자 하는 활물질 입자가 분산된 콜로이드 용액을 메탈폼의 기공으로 침투시켜 건조 및 소성을 통해 코팅층을 형성하는 방법도 사용할 수 있으나, 이 경우도 흐름성이 높은 용액 특성에 의해 메탈 폼 내측 기공에 활물질을 코팅하기가 쉽지 않고, 메탈 폼 내부 기공에 코팅되는 활물질의 두께도 얇거나 균일하지 않아 전지 특성이 불안정한 단점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0043750호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 전해액이 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 접촉하는 면적을 커지게 하여 전지의 내부 저항을 현저하게 낮추어, 리튬의 산화/환원 반응 속도를 향상시켜, 고용량 특성을 갖는 리튬 이차 전지의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전지의 구동시 양극 활물질이 기공으로부터 박리되는 것을 방지하고, 메탈 폼에 양극활 물질이 포함된 슬러리의 충진률을 높여서, 충방전 용량을 향상시킬 수 있고, 신뢰성을 우수하게 할 수 있는 리튬 이차 전지의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법은, 다수의 제1기공을 가지는 메탈 폼을 준비하는 단계; 양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매를 혼합하여 만들어진 슬러리를 상기 메탈 폼의 다수의 제1기공에 충진하는 단계; 상기 슬러리가 충진된 메탈 폼을 150 ~ 200℃의 온도에서 6 ~ 12시간 동안 열처리하여 상기 유기 용매를 제거하고 상기 양극 활물질, 바인더 및 도전재를 상기 제1기공 내측벽에 고착시킴과 동시에 상기 유기 용매의 제거에 의해서 상기 다수의 제1기공 내에 상기 제1기공보다 크기가 작은 제2기공을 형성하는 메탈 폼 양극을 구현하는 단계; 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 단계; 및 상기 전해액이 침투된 메탈 폼 양극의 양면에 분리막과 음극을 순차적으로 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법에서, 상기 슬러리의 점도는 슬러리는 10000 ~ 100000 cP인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법에서, 상기 메탈 폼은 Al, NiCrAl, NiFeCrAl, Ni-Cr 중 하나를 포함하고 있고, 상기 다수의 제1기공은 3차원 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법에서, 상기 메탈 폼 양극을 구현하는 단계 및 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 단계 사이에, 상기 메탈 폼 양극을 프레스하여 두께를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법에서, 상기 메탈 폼의 두께는 상기 제2기공 사이즈의 1.5배 ~ 2배인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지의 제조 방법에서, 상기 도전재는 탄소계 분말이고, 상기 도전재는 상기 슬러리의 총 중량에서 5 ~ 20wt%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 양극활 물질이 포함된 슬러리를 메탈 폼의 기공 내에 충진시킨 후, 최적 조건의 열처리 공정을 수행하여 메탈 폼의 다수의 기공에 양극활물질을 견고하게 고착화시켜, 전지의 구동시 양극 활물질이 기공으로부터 박리되는 것을 방지하여 리튬 이차전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
본 발명에 의하면, 메탈 폼의 기공 내에 충진된 양극활 물질이 포함된 슬러리에서 유기 용매를 열처리 공정으로 제거하여, 메탈 폼의 기공 크기보다 작은 크기의 기공을 형성하고, 열처리 공정에 의해 형성된 기공 내에 전해액을 침투시켜, 전해액이 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 접촉하는 면적을 커지게 하여 전지의 내부 저항을 현저하게 낮춰, 리튬의 산화/환원 반응 속도를 빠르게 함으로써, 고용량 특성을 갖는 전지를 제작할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 양극활 물질이 포함된 슬러리의 점도를 최적화시켜, 양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매의 혼합을 원활하게 하고, 메탈 폼에 슬러리의 충진률을 높여서, 충방전 용량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법의 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 모식적인 단면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 메탈 폼 양극을 중첩시켜 리튬 이차 전지의 구성한 모식적인 단면도,
도 4 내지 도 11은 본 발명의 시험예들에 따른 측정 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
본 발명에서는 양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매를 혼합하여 만들어진 슬러리를 메탈 폼의 다수의 제1기공에 충진하고, 열처리하여 양극 활물질을 제1기공 내측에 고착시킴과 동시에 제1기공보다 크기가 작은 제2기공을 형성하여 메탈 폼 양극을 구현함으로써, 제2기공으로 전해액의 침투가 용이하고, 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 전해액이 접촉하는 면적을 커지게 하여, 전지의 내부 저항을 낮아져 리튬의 산화/환원 반응 속도를 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법은 먼저, 3차원 구조의 다수의 제1기공을 가지는 메탈 폼을 준비한다(S100).
여기서, 메탈 폼은 Al, NiCrAl, NiFeCrAl, Ni-Cr 중 하나를 포함하고 있고, 3차원 구조의 다수의 제1기공이 형성되어 있다.
메탈 폼은 다양한 방법으로 제조하여 준비될 수 있다. 예컨대, 폴리우레탄 폼에 니켈을 스퍼터링하여 코팅한 다음, Ni, Cr 및 Al 파우더를 도포한 후 열처리하여, NiCrAl 합금 메탈 폼을 제조할 수 있다. 즉, 스퍼터링 및 열처리 공정을 수행하여, 폴리우레탄 폼 및 그 내부의 기공 내측벽에 NiCrAl 합금이 코팅된 NiCrAl 합금 메탈 폼을 제조하는 것이다.
그리고, 메탈 폼은 기계적 연마 또는 프레스를 통하여 메탈 폼의 두께 결정할 수 있다. 즉, 메탈 폼의 두께를 슬림화시키면 경박한 리튬 이차전지를 제조할 수 있다.
또, 확산 거리가 짧아지도록 메탈 폼의 제1기공 사이즈는 1500㎛ 이하로 설정할 수 있다.
그 후, 양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매를 혼합하여 만들어진 슬러리를 상기 메탈 폼의 다수의 제1기공에 충진한다(S110).
이 S110공정에서, 양극 활물질을 바인더 및 도전재, 유기 용매와 혼합하여 슬러리를 만들고, 이 슬러리는 최적 범위의 점도를 가지게 하여, 메탈 폼의 제1기공에 충진률을 향상시킬 수 있다.
여기서, 슬러리의 점도는 실질적으로 유기 용매의 함양에 따라 결정될 수 있으며, 유기 용매 함량이 많아질수록 점도의 수치가 낮아진다.
그러므로, 본 발명에서는 슬러리는 10000 ~ 100000 cP 범위의 점도를 가지는 것이 바람직하다.
이때, 슬러리의 점도가 10000cP 미만인 경우, 슬러리에 유기 용매가 많아져 흐름성이 커져 메탈 폼의 기공에 슬러리의 충진률이 저하되고, 열처리에 의해 유기 용매가 제거되어 메탈 폼에 고착되는 양극 활물질 량이 작아, 충방전 용량이 작아진다.
그리고, 슬러리의 점도가 100000cP 초과되면, 유기 용매 량이 적어, 양극 활물질, 바인더 및 도전재를 혼합시키기 어려워 원하는 특성의 슬러리를 제조할 수 없고, 슬러리의 흐름성이 없어 메탈 폼 내부까지 슬러리가 충진되지 않아 충진률은 저하되는 단점이 있다.
여기서, 양극 활물질, 바인더 및 도전재는 분말 형태로 유기 용매와 혼합하여 슬러리를 제조할 수 있다. 즉, LiFePO4,LiCoO2,LiMn2O4 등의 양극 활물질 분말, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)를 포함한 바인더 분말과 도전재로 사용되는 탄소계 분말을 유기 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 혼합하는 것이다.
그리고, 슬러리를 메탈 폼에 채워 넣는 방법은 메탈 폼의 일면으로 슬러리를 밀어 넣어 타면으로 슬러리가 나올 정도로 채워 넣은 후, 타면에서 동일한 방법으로 밀어 넣는 방법을 다수번 수행하여 메탈 폼의 내부에 슬러리가 잘 채워지도록 한다.
이어서, 상기 슬러리가 충진된 메탈 폼을 150 ~ 200℃의 온도에서 6 ~ 12시간 동안 열처리하여 상기 유기 용매를 제거하고 상기 양극 활물질, 바인더 및 도전재를 상기 제1기공 내측벽에 고착시킴과 동시에 상기 유기 용매의 제거에 의해서 상기 다수의 제1기공 내에 상기 제1기공보다 크기가 작은 제2기공을 형성하는 메탈 폼 양극을 구현한다(S120).
슬러리가 충진된 메탈 폼을 열처리하게 되면, 슬러리 내에 혼합되어 있는 유기 용매가 기화되어 제거됨으로써, 메탈 폼의 제1기공에 충진된 슬러리는 기화된 유기 용매에 의해 그 양이 줄어들면서 제1기공 크기보다 작은 크기의 제2기공이 형성되고, 상기 유기 용매가 제거된 슬러리는 양극 활물질, 바인더 및 도전재의 성분만 남아서 상기 메탈 폼의 제1기공 내측벽에 고착된다.
계속하여, 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시킨다(S130).
여기서, 후속 공정에서 메탈 폼 양극을 분리막과 음극으로 적층하기 전에, 스포이드를 이용하여 메탈 폼 양극 일면에 전해액을 몇 방울 떨어뜨려 타면까지 스며들게 하여, 전해액이 메탈 폼 양극 내부로 잘 침투할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에서는 상기 메탈 폼 양극을 구현하는 'S120'단계 및 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 'S130'단계 사이에, 상기 메탈 폼 양극을 프레스하여 두께를 감소시키는 공정을 더 수행할 수 있다.
마지막으로, 상기 전해액이 침투된 메탈 폼 양극의 양면에 분리막과 음극을 순차적으로 적층한다(S140). 이와 같이, 메탈 폼 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 이용하여 메탈 폼 양극과 음극을 분리시킨다.
이때, 음극은 리튬 금속 또는 그라파이트의 재질로된 평판을 사용할 수 있고, 이 음극이 메탈 폼 양극의 양면에 최대한 가까이 배치하여 리튬 이차전지를 제조한다.
그러므로, 전술된 공정을 수행하여 도 2에 도시된 바와 같이, 메탈 폼 양극(100)의 양면에 분리막(110)과 음극(120)이 순차적으로 적층된 리튬 이차전지를 제조할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 양극활 물질이 포함된 슬러리를 메탈 폼의 기공 내에 충진시킨 후, 최적 조건의 열처리 공정을 수행하여 메탈 폼의 다수의 기공에 양극활물질을 견고하게 고착화시켜, 전지의 구동시 양극 활물질이 기공으로부터 박리되는 것을 방지하여 리튬 이차전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명에서는 메탈 폼의 기공 내에 충진된 양극활 물질이 포함된 슬러리에서 유기 용매를 열처리 공정으로 제거하여, 메탈 폼의 기공 크기보다 작은 크기의 기공을 형성하고, 열처리 공정에 의해 형성된 기공 내에 전해액을 침투시켜, 전해액이 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 접촉하는 면적을 커지게 하여 전지의 내부 저항을 현저하게 낮춰, 리튬의 산화/환원 반응 속도를 빠르게 함으로써, 고용량 특성을 갖는 전지를 제작할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 바탕으로 실험예의 결과를 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
양극활 물질인 LiFePO4 1g, 도전재인 카본 블랙 0.2g, 바인더인 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 0.13g을 N-메틸-2-피롤리디온(NMP) 1㎖와 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 기공 사이즈가 450㎛이고 두께가 600㎛인 NiCrAl 합금 메탈 폼 기공 내에 채워 넣은 후, 150℃에서 열처리하여 리튬 이차전지용 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 2>
메탈 폼의 두께를 300㎛으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 3>
메탈 폼의 두께를 1000㎛으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일한 비율로 슬러리를 제조하였다. 그 후, 기공 사이즈가 600㎛이고 두께가 1,000㎛인 Al 메탈 폼 기공 내에 채워 넣고 150℃에서 열처리하여 메탈 폼 양극을 제작하였다. 그 후, 제작한 메탈 폼 양극 2개를 중첩하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 4에서 제작한 메탈 폼 양극을 3개로 중첩한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 제작하였다. 즉, 도 3a와 같이, 메탈 폼 양극(101,102,103)을 3개 중첩하는 것이다. 이와 같이, 3개 중첩된 메탈 폼 양극(101,102,103)의 양면에 분리막(110)과 음극(120)이 순차적으로 적층하여 제조된 리튬 이차전지는 후술된 실험예 2에 적용된다.
<실시예 6>
상기 실시예 1과 동일한 비율로 슬러리를 제조하였다. 그 후, 이 슬러리를 기공 사이즈가 450㎛이고, 두께가 700㎛인 NiCrAl 합금 메탈 폼 기공 내에 채워 넣고 150℃에서 열처리를 하였다. 그 후, 프레스 과정 없이 리튬 이차전지용 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 7>
150℃에서 열처리 후 700㎛에서 350㎛으로 프레스한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 제작하였다.
<실시예 8>
양극활 물질과 바인더, 도전재를 유기 용매와 혼합하여 슬러리를 제조할 때, 슬러리에서 도전재인 카본블랙의 함량 비율을 4%로 하였다. 이 슬러리를 기공 사이즈가 450㎛이고 두께가 700㎛인 NiCrAl 합금 메탈 폼 기공 내에 채워 넣은 후, 150℃에서 열처리하여 리튬 이차전지용 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 9>
도전재인 카본 블랙의 함량 비율을 11%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 10>
도전재인 카본 블랙의 함량 비율을 15%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 11>
도전재인 카본 블랙의 함량 비율을 20%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 12>
양극활 물질과 바인더, 도전재를 유기 용매와 혼합하여 슬러리를 제조할 때, 도전재인 카본 블랙의 비율을 5%로 하였다.기공사이즈가 450㎛인 NiCrAl 합금 메탈 폼에 슬러리를 채우기 전 프레스를 하였다. 그 후, 슬러리를 메탈 폼기공 내에 채워 넣은 후 150℃에서 열처리하여 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 13>
NiCrAl 합금 메탈 폼에 슬러리를 채워 넣고 열처리한 후, 프레스를 한 것을 제외하고는 실시예 12와 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 14>
양극활 물질과 바인더, 도전재를 유기 용매와 혼합하여 슬러리를 제조할 때, 도전재인 카본 블랙의 함량 비율을 5%로 하였다. 기공 사이즈가 450㎛인 NiCrAl 합금 메탈 폼에 슬러리를 채워 넣은 후, 150℃에서 3시간 동안 열처리하여 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 15>
열처리 시간을 6시간 동안 한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 16>
열처리 시간을 12시간 동안 한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 17>
열처리 온도와 시간을 250℃에서 3시간 한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<실시예 18>
열처리 온도와 시간을 250℃에서 6시간 한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일한 방법으로 메탈 폼 양극을 제작하였다.
<비교예>
상기 실시예 1과 동일한 비율로 슬리러를 제조하였다. 그 후, 슬러리를 알루미늄 포일 위에 코팅하고 건조 후 프레스를 하고 나서 150℃에서 8시간 동안 열처리하여 리튬 이차전지용 양극을 얻었다.
<실험예 1>
상기 실시예 1과 비교예에서 제조한 양극의 양 쪽에 양극과 음극을 분리시켜주는 분리막과 음극인 리튬 금속을 적층하고 1M LiPF6(inEC/DEC1:1) 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제작하였다. 그 후, 제조한 리튬 이차전지를 2.5 ~ 4V 사이에서 4 mA의 전류로 충/방전 특성을 조사하였다.
그 결과를 도 4(A1과 A2는 비교예의 충방전 곡선, B1과 B2는 비교예의 충방전 곡선임)에 나타내었으며, NiCrAl 합금 메탈 폼을 양극으로 사용한 리튬 이차전지의 내부 저항값이 포일을 이용한 리튬 이차전지에 비해 훨씬 낮게 나타났으며, 용량 또한 포일에 비해 약 20mAh/g이 더 높게 나타났으며 출력특성도 훨씬 높게 나왔다. 이는, 전해액이 전극 내부까지 침투하여 전극 내부의 메탈 폼 전체에서 리튬의 산화/환원 반응이 가능해지고, 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 전해액이 접촉하는 면적이 매우 크므로 내부 저항이 낮아진 결과임을 확인할 수 있다.
<실험예 2>
상기 실시예 1 내지 3을 실험예 1과 동일한 방법으로 전지를 제작 후, 2, 4, 6, 8, 10mA의 동일한 전류에서 방전 용량을 비교하였다.
그 결과를 도 5에 나타내었으며, 메탈 폼 양극의 두께가 기공 사이즈 대비 약 1.5배에서 2배가 되는 실시예 1과 3은 전류가 높아져도 안정적이고 비슷한 용량을 나타내는 반면, 두께가 기공 사이즈보다 작은 실시예 2의 경우에는 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 전해액이 접촉하는 면적이 실시예 1과 3보다 상대적으로 적기 때문에 낮은 용량을 나타낸다.
<실험예 3>
상기 실시예 4와 5를 실험예 1과 동일한 방법으로 전지를 제작 후, 5mA와 7mA의 전류에서 각각 10 싸이클씩 측정하여 방전용량을 비교하였다.
그 결과를 도 6에 나타내었으며, 5mA의 낮은 전류에서는 3개를 중첩한 실시예 5(도 6의 D그래프)가 2개를 중첩한 실시예 4(도 6의 C그래프)에 비해 약 1.5배 더 많은 용량을 나타내었지만, 7mA로 전류를 높이면 실시예 4와 비슷한 용량을 나타내었다. 이는 낮은 전류에서는 실시예 5의 메탈 폼 양극 전체에서 리튬의 삽입/탈리 반응이 발생하지만 전류를 높이면 전극의 내부까지 반응이 잘 일어나지 않기 때문이다. 그리고 높은 전류에서도 고용량을 갖기 위해서는 메탈 폼 양극 사이에 리튬을 포함한 음극을 배치해야 한다는 것을 확인할 수 있다.
결과적으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 3개 중첩된 메탈 폼 양극(101,102,103)의 사이에도 분리막(110)과 음극(120)을 개재하여야 고용량을 갖는다.
<실험예 4>
상기 실시예 6과 7을 실험예 1과 동일한 방법으로 전지를 제작 후, 10mA의 전류로 충/방전 용량을 비교하였다.
그 결과를 도 7에 나타내었으며, 프레스를 하지 않은 실시예 6(도 7의 E1,E2그래프)이 프레스를 수행한 실시예 7(도 7의 F1,F2그래프)보다 더 높은 용량을 가지는 것으로 나타내었다. 이는 프레스를 하지 않으면 전해액이 메탈 폼 양극 내부까지 침투가 용이하여 리튬의 산화/환원 반응의 표면적이 넓기 때문인 것을 확인할 수 있다.
<실험예 5>
상기 실시예 8 내지 11에서 실험예 1과 동일한 방법으로 전지를 제작 후, 10mA의 전류로 충/방전 용량을 비교하였다. 여기서, 실시예 8(도 8의 G1,G2 그래프)은 슬러리에서 카본 블랙의 함량이 4%이고, 실시예 9(도 8의 H1,H2 그래프)는 카본 블랙의 함량이 11%이고, 실시예 10(도 8의 I1,I2 그래프)은 카본 블랙의 함량이 15%이고, 실시예 11(도 8의 J1,J2 그래프)은 카본 블랙의 함량이 20%이다.
그 결과, 카본 블랙의 함량이 5% 이상이 함유된 실시예 9 내지 11에서는 80 mAhg-1의 높은 용량을 나타내었으나, 카본 블랙의 함량이 5% 미만으로 함유된 실시예 8에서는 매우 높은 내부 저항에 의해 낮은 충/방전 용량을 나타낸다. 이는 카본 블랙의 양이 적게 들어가면 전극 내부 저항이 높아 리튬의 산화/환원 반응이 느리게 나타난 결과이다.
즉, 본 발명에서는 상기 도전재는 탄소계 분말이고, 상기 도전재는 상기 슬러리의 총 중량에서 5 ~ 20wt%를 함유하는 것이 바람직하다.
<실험예 6>
상기 실시예 12와 13에서 실험예 1과 동일한 방법으로 전지를 제작 후, 6mA의 전류로 충/방전 용량을 비교하였다.
그 결과를 도 8에 나타내었으며, 슬러리를 채우기 전 프레스 공정을 수행한 실시예 12(도 9의 K1,K2 그래프)가 프레스 공정을 수행하지 않은 실시예 13(도 9의 L1,L2 그래프)보다 전해액이 메탈 폼 양극의 내부까지 침투가 용이하여 더 높은 용량을 나타내었다.
<실험예 7>
상기 실시예 14 내지 18의 메탈 폼 양극으로 전지를 제작한 다음, 1.5mA의 전류로 10 싸이클 동안 측정하여 방전 용량을 비교하였다.
그 결과를 도 10 및 도 11에 나타내었다. 도 10은 실시예 14(M1그래프) 및 실시예 15(M2그래프)의 측정된 방전 용량에 대한 그래프이고, 도 11은 실시예 16(M3그래프), 실시예 17(M4그래프) 및 실시예 18(M5그래프)의 측정된 방전 용량에 대한 그래프이다.
이와 같은 방전 용량 그래프를 참고하면, 열처리 온도와 열처리 시간은 전지의 용량에 민감한 것을 알 수 있다. 즉, 150℃에서 열처리 시간을 3시간(실시예 14로 도 10의 M1그래프), 6시간(실시예 15로 도 10의 M2그래프), 12시간(실시예 16으로 도 10의 M3그래프)으로 증가시킬수록 용량이 점차적으로 증가하고, 안정적인 싸이클 특성을 나타냄을 알 수 있고, 3시간(실시예 14로 도 10의 M1그래프)에서는 불안정한 싸이클 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
그리고, 250℃에서 3시간(실시예 17로 도 11의 M4그래프) 동안 열처리를 진행하면 현저히 용량이 감소하여 전지로서의 성능을 보이지 못하며, 6시간(실시예 18로 도 11의 M5그래프)의 경우는 150℃에서 3시간으로 열처리한 경우와 같이 극히 불안정한 특성을 보인다.
따라서, 슬러리의 배합 상태에 따라 다를 수 있으나 본 발명에서는 150 ~ 200℃ 온도에서 6 ~ 12시간의 열처리를 수행하는 것이 바람직하다.
즉, 150℃ 미만의 온도 및 6시간 미만의 열처리 공정을 수행하면, 유기 용매가 완벽하게 제거되지 않아, 전지 구동시 기화되어 전지에 크랙 및 박리가 발생될 수 있고, 충전 및 방전 중 사이드 반응(side reaction)이 발생되어 불안정한 전지 특성을 나타내어 신뢰성에 악영향을 인가할 수 있다.
또한, 250℃ 초과의 온도에서 열처리 공정을 수행하면, PVDF와 같은 바인더의 분해가 발생되어 바인더의 역할을 수행하지 못해, 양극 활물질의 접착력이 저하되어 충전 및 방전 중 메탈 폼에서 양극 활물질이 떨어져 나가 충방전 특성이 저하되거나, 심지어 충방전이 되지 않는 전지로서의 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 메탈 폼의 기공 내에 고착된 양극 활물질과 전해액이 접촉하는 면적을 커지게 하여 전지의 내부 저항을 낮추어 리튬의 산화/환원 반응 속도가 우수하며 용량 특성을 갖는 리튬 이차 전지를 제공한다.
100,101,102,103: 메탈 폼 양극 110: 분리막
120: 음극

Claims (6)

  1. 다수의 제1기공을 가지는 메탈 폼을 준비하는 단계;
    양극 활물질, 바인더, 도전재 및 유기 용매를 혼합하여 만들어진 슬러리를 상기 메탈 폼의 다수의 제1기공에 충진하는 단계;
    상기 슬러리가 충진된 메탈 폼을 150 ~ 200℃의 온도에서 6 ~ 12시간 동안 열처리하여 상기 유기 용매를 제거하고 상기 양극 활물질, 바인더 및 도전재를 상기 제1기공 내측벽에 고착시킴과 동시에 상기 유기 용매의 제거에 의해서 상기 다수의 제1기공 내에 상기 제1기공보다 크기가 작은 제2기공을 형성하는 메탈 폼 양극을 구현하는 단계;
    상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 단계; 및
    상기 전해액이 침투된 메탈 폼 양극의 양면에 분리막과 음극을 순차적으로 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬러리의 점도는 슬러리는 10000 ~ 100000 cP인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 메탈 폼은 Al, NiCrAl, NiFeCrAl, Ni-Cr 중 하나를 포함하고 있고, 상기 다수의 제1기공은 3차원 구조인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메탈 폼 양극을 구현하는 단계 및 상기 메탈 폼 양극의 표면에 전해액을 도포하여 상기 제2기공으로 상기 전해액을 침투시키는 단계 사이에,
    상기 메탈 폼 양극을 프레스하여 두께를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메탈 폼의 두께는 상기 제2기공 사이즈의 1.5배 ~ 2배인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전재는 탄소계 분말이고, 상기 도전재는 상기 슬러리의 총 중량에서 5 ~ 20wt%를 함유하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법.





KR1020150053077A 2015-04-15 2015-04-15 리튬 이차 전지의 제조 방법 KR101753341B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053077A KR101753341B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 리튬 이차 전지의 제조 방법
US14/951,746 US10096861B2 (en) 2015-04-15 2015-11-25 Method of manufacturing lithium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053077A KR101753341B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 리튬 이차 전지의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160123050A true KR20160123050A (ko) 2016-10-25
KR101753341B1 KR101753341B1 (ko) 2017-07-03

Family

ID=57130022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150053077A KR101753341B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 리튬 이차 전지의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10096861B2 (ko)
KR (1) KR101753341B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190011999A (ko) 2017-07-26 2019-02-08 주승기 리튬 이차전지 제조방법
KR20190016341A (ko) * 2017-08-08 2019-02-18 삼성전자주식회사 이차전지 및 이차전지의 제조방법
US20220131130A1 (en) * 2020-10-26 2022-04-28 Sk Innovation Co., Ltd. Multilayer electrode for secondary battery and fabrication method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113517431B (zh) * 2021-06-25 2022-12-13 深圳市博理科技有限公司 正极复合材料的制备方法、正极复合材料以及二次电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001503911A (ja) * 1996-11-13 2001-03-21 エルテック・システムズ・コーポレーション 二次電池電極用の金属フォーム
WO2012111659A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 住友電気工業株式会社 集電体用三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた電極、非水電解質電池、キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ
JP2012256582A (ja) 2011-02-18 2012-12-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 電気化学素子用電極の製造方法
KR20130025525A (ko) * 2011-09-02 2013-03-12 주식회사에스티엑스종합기술원 다층 구조의 이차 전지용 전극 및 그 제조방법
KR101279402B1 (ko) 2011-10-21 2013-06-27 (주)코텍 3ｄ시트를 갖는 광고표시장치
KR20130101375A (ko) * 2012-03-05 2013-09-13 주식회사에스티엑스종합기술원 리튬 이차 전지용 전극의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190011999A (ko) 2017-07-26 2019-02-08 주승기 리튬 이차전지 제조방법
US10707520B2 (en) 2017-07-26 2020-07-07 Seung-Ki Joo Method of making lithium secondary battery
KR20190016341A (ko) * 2017-08-08 2019-02-18 삼성전자주식회사 이차전지 및 이차전지의 제조방법
US20220131130A1 (en) * 2020-10-26 2022-04-28 Sk Innovation Co., Ltd. Multilayer electrode for secondary battery and fabrication method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101753341B1 (ko) 2017-07-03
US20160308251A1 (en) 2016-10-20
US10096861B2 (en) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10497927B2 (en) Methods of applying self-forming artificial solid electrolyte interface (SEI) layer to stabilize cycle stability of electrodes in lithium batteries
US10727478B2 (en) Negative electrode for lithium ion secondary battery and method for manufacturing the same
KR101946658B1 (ko) 전극 박, 집전체, 전극 및 이를 이용한 축전 소자
CN102610830B (zh) 锂离子电池
JP2019503561A (ja) ケイ素と安定化リチウム金属粉末用の結合剤付きのアノード構造体
CN101207191A (zh) 负极和电池
CN104253266B (zh) 一种多层膜硅/石墨烯复合材料阳极结构
KR101488296B1 (ko) 리튬 이차전지 셀 구조
US10707520B2 (en) Method of making lithium secondary battery
CN102610831A (zh) 锂离子电池的电极及其制备方法
KR101753341B1 (ko) 리튬 이차 전지의 제조 방법
US20180316044A1 (en) Method for producing a sodium-ion battery
JP2016207636A (ja) リチウムイオン電池用陽極及びこれを利用したリチウムイオン電池
KR20130069432A (ko) 수성 바인더 슬러리를 사용한 불규칙한 카본 활물질의 코팅
JP2018531498A (ja) リチウムイオン型蓄電池の製造方法
JP2018531498A6 (ja) リチウムイオン型蓄電池の製造方法
WO2014024525A1 (ja) 非水電解質二次電池の負極および非水電解質二次電池、ならびにこれらの製造方法
JP2012146512A (ja) 電池の製造方法
JP2013134865A (ja) 非水電解質電池用電極および非水電解質電池
JP2023536628A (ja) ラミネート固体電解質系コンポーネントの製造方法及びそれを用いた電気化学セル
JP5058381B1 (ja) 集電体及び電極、これを用いた蓄電素子
KR20190028848A (ko) 전고체 전지 및 그 제조방법
JP2004171995A (ja) リチウム二次電池及びリチウム二次電池の製造方法
KR20160069896A (ko) 리튬 이차전지용 음극 합제, 이를 이용한 리튬 이차전지용 음극 및 리튬 이차전지
JP2010251194A (ja) 電池用正極及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant