KR20170014216A - Patterning Lithium Electrode and Method for Manufacturing thereof and Lithium Secondary Battery using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a patterning lithium electrode, a method for manufacturing the same, and a lithium secondary battery using the same. According to the present invention, the patterning lithium electrode comprises a lithium metal substrate and a lithium metal patterning part formed directly on the lithium metal substrate, and the method for manufacturing the patterning lithium electrode comprises a method for forming a patterning part by using a laser. According to the present invention, the lithium secondary battery comprises the patterning lithium electrode of the present invention as a negative electrode. According to the present invention, the following effects are provided. Patterning and a 3D network structure can be formed directly on a lithium metal surface. By maximizing a contact surface area between a lithium metal and an electrolyte, lithium dendrites can be prevented from growing during driving of a lithium secondary battery, and rate and charging/discharging characteristics can be improved. In some cases, a current collector is not required, and thus energy density per weight can be improved. The patterning lithium electrode can be configured in various shapes, such as lithium foils, lithium wires, lithium beads, etc. and in a 3D network structure form. By using the method of forming a micro-pattern by using a laser, a diffusion path for lithium ions can be improved, the growth of lithium dendrites can be suppressed by equalizing local reactions occurring on a lithium metal surface, and efficiency of the lithium electrode can be improved.

Description

패터닝 리튬전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지{Patterning Lithium Electrode and Method for Manufacturing thereof and Lithium Secondary Battery using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a patterned lithium electrode, a method of manufacturing the same, and a lithium secondary battery using the patterned lithium electrode,

본 발명은 패터닝 리튬전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장을 방지할 수 있고 무게당 에너지 밀도를 증가시키고 충방전 특성을 향상시키는 패터닝 리튬전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a patterned lithium electrode, a method of manufacturing the same, and a lithium secondary battery using the same. More particularly, the present invention relates to a patterned lithium electrode, which can prevent lithium dendrite growth during operation of a lithium secondary battery, increase energy density per weight, And a lithium secondary battery using the patterned lithium electrode.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더, 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전지의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. Cell phones, camcorders, notebook PCs, and even electric vehicles are expanding their applications to energy, and efforts to research and develop batteries are becoming more concrete.

전기 화학 소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 고출력, 고에너지 밀도를 갖는 전지의 개발이 요구되어 지고 있다. The electrochemical device is one of the most attracting fields in this respect. Of these, the development of a rechargeable secondary battery has become a focus of attention. In recent years, development of such a high output, high energy density battery Is required.

이와 같은 요구에 부응하여 최근 가장 많은 각광을 받고 있는 고성능의 차세대 첨단 신형 전지중의 하나가 리튬 고분자 이차 전지(Lithium Polymer Battery, LPB)이다.In response to this demand, one of the high-performance next-generation advanced new batteries, which are currently receiving the most attention, is Lithium Polymer Battery (LPB).

LPB는 크게 음극(anode), 고분자 전해질(polymer electrolyte) 및 양극 (cathode)으로 구성된다. 음극은 리튬 금속, 탄소 등이 활물질로 사용되며, 양극은 전이금속 산화물, 금속칼코겐 화합물, 전도성 고분자 등이 활물질로 사용된다.The LPB consists largely of an anode, a polymer electrolyte and a cathode. The anode is used as an active material such as lithium metal or carbon, and the anode is used as an active material such as a transition metal oxide, a metal chalcogenide compound, and a conductive polymer.

고분자 전해질은 고분자와 염, 유기 또는 무기첨가제 등으로 구성되며, 선택적으로 비수계(non-aqueous) 유기 용매가 포함될 수 있다. 고분자 전해질은 상온에서 대략 10-3∼10-8 S/cm의 이온 전도도를 나타낸다. The polymer electrolyte comprises a polymer and a salt, an organic or inorganic additive, and optionally a non-aqueous organic solvent. The polymer electrolyte exhibits an ionic conductivity of about 10 -3 to 10 -8 S / cm at room temperature.

음극으로 사용되는 리튬은 밀도가 0.54g/㎤으로 낮고 표준 환원 전위도 -3.045 VSHE 로 매우 낮기 때문에 고에너지 밀도 전지의 전극 재료로서 가장 각광받고 있다. 그러나, 상기 리튬금속을 음극으로 적용함에 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.Lithium used as a cathode has a low density of 0.54 g / cm 3 and a standard reduction potential of -3.045 V, which is very low as a SHE . Therefore, lithium is the most popular electrode material for high energy density cells. However, there are the following problems in applying the lithium metal to the cathode.

고분자 전해질은 화학적으로 활성이 매우 높아서 유기 전해액과의 반응에 의해 부동태 피막을 형성하게 되고, 충방전 동안 리튬 금속 표면에서 리튬의 산화(용해, dissolution) 및 환원(석출, deposition) 반응이 불균일하게 반복됨에 따라 부동태 피막의 형성 및 성장이 극심하다.The polymer electrolyte is highly chemically active and reacts with the organic electrolyte to form a passive film. The oxidation (dissolution) and reduction (deposition) reactions of lithium on the lithium metal surface during charging and discharging are repeated unevenly The formation and growth of a passive film is extreme.

이에 따라, 충방전시 전지의 용량 감소를 초래할 뿐만 아니라, 충방전 과정이 반복됨에 따라 리튬 금속 표면에 리튬 이온이 바늘 형태로 성장함으로써 덴드라이트(리튬 수지상)가 형성되어 리튬 이차 전지의 충방전 사이클이 단축되고, 전극간 단락(short)을 초래하는 등 전지의 안전성 문제를 유발시키고 있다.As a result, not only the capacity of the battery is reduced during charging and discharging but also the charging and discharging process is repeated. As a result, lithium ions are grown in the form of needles on the surface of lithium metal to form a dendrite (lithium resin phase) This shortens the life of the battery and causes a short circuit between the electrodes.

상기와 같이 리튬금속은 단위 중량당 용량 약 3860mAh/g를 가지고 있지만, 전지 내에서 전해질과의 지속적인 반응 문제와 수명이 진행됨에 따른 리튬의 수지상 성장 문제로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있다.As described above, lithium metal has a capacity per unit weight of about 3860 mAh / g. However, lithium metal has difficulty in commercialization due to a problem of continuous reaction with an electrolyte in a battery and a problem of dendritic growth of lithium due to its life.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 형태의 보호막 기술들이 개발되고 있다. 도 1의 (a) 및 (b)는 종래기술에 따른 리튬 전극을 나타내는 단면도로서, 리튬 전극은 금속 집전체(1)의 표면에 리튬 포일(2)이 적층되고, 리튬 포일(2;foil) 표면에 고분자 보호막(3)이 코팅되어 전해질과의 반응을 억제하고, 수지상 성장을 물리적으로 방지할 수 있다.Various types of protective film technologies have been developed to solve such problems. 1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views showing a lithium electrode according to the prior art. In the lithium electrode, a lithium foil 2 is laminated on the surface of a metal current collector 1, The polymer protective film 3 is coated on the surface to suppress the reaction with the electrolyte and physically prevent the dendritic growth.

그러나, 리튬 포일(2)의 표면에 다른 물질이 코팅됨으로 인해 이물질이 전류의 흐름에 저항적 요소로 작용하여 악영향을 주고, 코팅 두께 및 소재의 최적화가 요구된다. 즉, 보호막(3)이 두꺼울수록 전해질과의 반응이 억제되지만, 반대로 저항이 커지는 이해득실관계(trade-off)가 있다.However, since the surface of the lithium foil 2 is coated with another material, the foreign material acts as a resistive element to the current flow, which adversely affects the coating thickness and material. That is, as the protective film 3 is thicker, the reaction with the electrolyte is suppressed, but there is a trade-off in which resistance increases.

한편, 리튬 분말을 음극으로 사용하면 리튬 포일을 사용했을 때보다 다공성의 3D(3차원) 구조 형성으로 표면적이 증가하고 내부 저항이 줄어들어 충/방전 사이클 특성이 향상되고 덴드라이트 성장도 억제한다는 연구 보고가 있다.On the other hand, the use of lithium powder as a negative electrode increases the surface area due to the formation of a porous 3D (three-dimensional) structure and reduces internal resistance, thereby improving charge / discharge cycle characteristics and suppressing dendrite growth. .

이에 따르면, 금속 집전체 위에 리튬 분말을 고정하고, 리튬 분말을 이용하여 음극을 제작하는 경우에, 리튬 분말은 전류 속도가 빠를수록 수지상 성장이 잘 일어나고, 리튬 분말이 리튬 포일에 비해 표면적이 증가하므로, 표면적 증가를 통해 실제 전극의 리튬이 느끼는 유효 전류 밀도를 낮춤으로써 수지상 성장을 막을 수 있다고 한다. 그러나 이때에는 분말의 입도가 작아져 표면적이 넓어질수록 전해질과의 반응 면적이 늘어나는 단점을 가진다.According to this, when a lithium powder is fixed on a metal current collector and a negative electrode is manufactured using lithium powder, dendritic growth is more likely to occur at a higher current speed of the lithium powder, and the surface area of the lithium powder is increased compared with the lithium foil , It is possible to prevent the dendritic growth by lowering the effective current density felt by the lithium of the actual electrode through the increase of the surface area. However, since the particle size of the powder is small at this time, the area of the reaction with the electrolyte increases as the surface area becomes wider.

리튬 분말을 음극으로 사용한 리튬 전극으로서, 한국공개특허 제2014-0078173호가 개시되어 있다. 한국공개특허 제2014-0078173호는 음극으로 리튬 분말을 사용하여 전극의 표면적을 증가시킬 수 있도록 된 리튬 분말 음극과, 리튬 분말 음극의 표면을 감싸는 형태로 코팅되는 보호막을 포함하며, 리튬 분말 전극은 금속 집전체에 압연 방식을 통해 고정한 구조로서, 리튬 포일에 비해 리튬 분말의 표면적 증대를 통해 보호막에 의한 저항 증가의 단점을 상쇄시킬 뿐만 아니라 더 넓은 표면적을 사용하여 충 방전 효율을 높인다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0078173 discloses a lithium electrode using lithium powder as a cathode. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0078173 discloses a lithium battery comprising a lithium powder cathode capable of increasing the surface area of the electrode using lithium powder as a cathode and a protective film coated in a form of wrapping the surface of the lithium powder cathode, It is a structure that is fixed to a metal current collector by a rolling method. In addition to the disadvantage of increase of resistance by a protective film by increasing the surface area of lithium powder compared with lithium foil, it also improves charge / discharge efficiency by using a wider surface area.

리튬 분말을 전극으로 사용하기 위해서는 집전체 표면에 고정을 해야 하는데, 슬러리를 만드는 공정 중 발화가 될 가능성이 높아 안정성 확보가 필요하게 된다. 따라서 리튬 포일 등을 그대로 사용하면서 3D(3차원) 구조 형성으로 표면적을 증대시키는 리튬 금속의 형태와 구조 개발이 요청되고 있다.In order to use lithium powder as an electrode, it is necessary to fix it on the surface of the current collector. Therefore, it is required to develop the shape and structure of lithium metal to increase the surface area by forming a 3D (three-dimensional) structure while using the lithium foil as it is.

한국공개특허 제2015-0030157호는 다공성 금속 집전체와, 다공성 금속 집전체에 형성된 기공에 삽입된 리튬 금속을 포함한다. 리튬 금속을 금속 집전체에 형성된 기공에 삽입시키기 위해서는, 다공성 금속 집전체에 리튬 포일을 올린 후 롤 프레싱을 통해 리튬 호일을 기공으로 삽입시키거나, 리튬 금속을 녹인 후 기공 사이에 주입하거나, 금속 집전체를 형성하는 금속 파우더 및 리튬 금속 파우더의 혼합물로 슬러리를 제작한 후 기재 상에 슬러리를 콤마 코팅하거나 바 코팅하거나 슬롯 다이 코팅한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0030157 includes a porous metal current collector and lithium metal inserted into pores formed in the porous metal current collector. In order to insert the lithium metal into the pores formed in the metal current collector, the lithium foil is placed on the porous metal current collector, and the lithium foil is inserted into the pores through roll pressing. Alternatively, A slurry is prepared from a mixture of the metal powder and the lithium metal powder forming the whole, and then the slurry is comma-coated, bar-coated, or slot-die-coated on the substrate.

이와 같이 다공성 금속 집전체의 기공에 리튬 금속을 삽입하는 구성은 제조하기가 복잡할 뿐만 아니라 리튬 금속의 표면적을 증대시키는 데 한계가 있고, 리튬 전극의 패터닝 및 3D 네트워크 구조 형성에 적합하지 않다는 문제점이 있다.Such a structure for inserting lithium metal into the pores of the porous metal collector is complicated to manufacture and has a limitation in increasing the surface area of lithium metal and is not suitable for patterning of a lithium electrode and formation of a 3D network structure have.

본 발명의 목적은 리튬 금속 표면에 직접적으로 패터닝 및 3D 네트워크 구조형성이 용이하고 리튬 금속과 전해질의 접촉 표면적을 극대화시킴으로써, 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장을 방지할 수 있고 레이트(rate) 특성 및 충 방전 특성을 향상시키는 패터닝 리튬 전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery which is capable of preventing lithium dendrite growth at the time of driving a lithium secondary battery and maximizing the contact surface area between the lithium metal and the electrolyte, Characteristics and charge / discharge characteristics of a lithium secondary battery, a method of manufacturing the same, and a lithium secondary battery using the same.

본 발명의 다른 목적은 경우에 따라 집전체가 불필요하므로 무게당 에너지밀도를 향상시킬 수 있고, 리튬 호일이나 리튬 와이어나 리튬 비즈 등의 다양한 형태로 3D 네트워크 구조로 형성할 수 있으므로, 리튬 전극 내의 전류분포가 균일화되고 동시에 전류밀도를 저감하여 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장의 방지 효과를 높이는 패터닝 리튬 전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery which can improve the energy density per weight and can be formed in a 3D network structure in various forms such as lithium foil, The present invention provides a patterning lithium electrode which improves the effect of preventing the growth of lithium dendrite at the time of operating the lithium secondary battery by reducing the current density and uniformizing the distribution, and a manufacturing method thereof and a lithium secondary battery using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 리튬 이온의 디퓨젼 패스(diffusion path)를 향상시키고 리튬 금속 표면에서 일어나는 국부적인 반응을 균일화하여 리튬 덴드라이트의 성장을 억제하고 리튬 전극의 효율을 향상시키는 패터닝 리튬 전극과 그 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a patterning lithium electrode which improves the diffusion path of lithium ions and uniformizes the local reaction occurring on the surface of the lithium metal to suppress the growth of lithium dendrite and improve the efficiency of the lithium electrode And a lithium secondary battery using the same.

본 발명에 따른 패터닝 리튬 전극은 리튬 금속 기재와, 리튬 금속 기재에 직접 형성된 리튬 금속의 패터닝부를 포함한다.The patterning lithium electrode according to the present invention includes a lithium metal base material and a patterning portion of lithium metal formed directly on the lithium metal base material.

리튬 금속 기재로 리튬 포일이 사용된다. 패터닝부는 리튬 금속 기재 표면에 프레싱되어 음각이 형성되고 이 음각에 리튬 금속이 삽입되어 압착된다. 패터닝부는 리튬 금속 기재에 리튬 와이어가 직접 압착되거나, 리튬 금속 기재에 리튬 로드가 직접 압착되거나, 리튬 금속 기재에 리튬 볼 또는 리튬 비드가 직접 압착되어 3D 네트워크 구조를 이루고 있다.Lithium foil is used as the lithium metal base. The patterning portion is pressed on the surface of the lithium metal substrate to form a depressed angle, and lithium metal is inserted into the depressed portion and pressed. The patterning part has a 3D network structure by directly pressing a lithium wire on a lithium metal base material, directly pressing a lithium rod on a lithium metal base material, or by directly pressing a lithium ball or lithium bead on a lithium metal base material.

리튬 금속 기재는 구리, 니켈, 철, 크롬, 아연 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2중 이상의 혼합물로 형성된 금속 집전체에 증착 또는 도포될 수 있다. 금속 집전체의 기공도는 50~99%일 수 있으며, 금속 집전체에 형성된 기공의 크기는 5 내지 500 ㎛일 수 있다. 금속 집전체는 금속 메쉬(metal mesh) 또는 금속폼(metal foam)일 수 있다.The lithium metal base material may be deposited or applied to a metal current collector formed of any one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, chromium, zinc and stainless steel, or a mixture of two or more thereof. The porosity of the metal current collector may be 50 to 99%, and the size of the pores formed in the metal current collector may be 5 to 500 탆. The metal current collector may be a metal mesh or a metal foam.

본 발명에 따른 리튬 2차전지는, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스, 및 상기 전지케이스에 내장되며 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 음극은, 본 발명의 리튬 전극을 이용한 음극이다.A lithium secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, a battery case accommodating the electrode assembly, And the negative electrode is a negative electrode using the lithium electrode of the present invention.

이때, 상기 양극은, sulfur(황), LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi 1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 양극 활물질을 포함할 수 있다.In this case, the positive electrode, sulfur (sulfur), LiCoO 2, LiNiO 2, LiMn 2 O 4, LiCoPO 4, LiFePO 4, LiNiMnCoO 2 and LiNi 1 -xyz Co x M1 y M2 z O 2 (M1 and M2 independently of one another X, y and z are independently selected from the group consisting of Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Mo, 0 < y < 0.5, 0 < z &lt; 0.5, x + y + z &lt; 1).

그리고, 상기 세퍼레이터는, 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부틸렌(polybutylene), 폴리펜텐 (polypentene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenylene oxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 다공성 기재일 수 있다.The separator may be made of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyesters, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide ), Polyphenylene sulfide, and polyethylene naphthalate, or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것일 수 있다.The nonaqueous electrolyte solution may include an organic solvent and an electrolyte salt.

이때, 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, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, isopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl -tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tertraethylene glycol dimethyl ether, 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 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 propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl-tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glyc ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate,? -butyrolactone,? -valerolactone,? -butyrolactone, ? -caprolactone,? -valerolactone and? -caprolactone, 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 - the group consisting of Or two or more of them.

그리고, 상기 전지케이스는, 원통형, 각형, 파우치형 또는 코인형일 수 있다.The battery case may have a cylindrical shape, a rectangular shape, a pouch shape, or a coin shape.

본 발명에 따른 리튬 전극과 이를 이용한 리튬 이차전지에 의하면, 리튬 금속 표면에 직접적으로 패터닝 및 3D 네트워크 구조형성이 용이하고 리튬 금속과 전해질의 접촉 표면적을 극대화시킴으로써, 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장을 방지할 수 있고 레이트(rate) 특성 및 충 방전 특성을 향상시키는 효과가 있다.The lithium electrode and the lithium secondary battery using the same according to the present invention can be easily patterned and formed in a 3D network structure directly on the surface of the lithium metal and maximize the contact surface area between the lithium metal and the electrolyte, The growth can be prevented, and the rate characteristic and the charge / discharge characteristic can be improved.

또한, 경우에 따라 집전체가 불필요하므로 무게당 에너지밀도를 향상시킬 수 있고, 리튬 호일, 리튬 와이어, 리튬 비즈 등의 다양한 형태로 3D 네트워크 구조로 형성할 수 있으므로, 리튬 전극 내의 전류분포가 균일화되고 동시에 전류밀도를 저감하여 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장의 방지 효과를 더욱 높이는 효과가 있다.In addition, since the collector is unnecessary in some cases, the energy density per weight can be improved and the 3D network structure can be formed in various forms such as lithium foil, lithium wire, and lithium beads, so that the current distribution in the lithium electrode is made uniform At the same time, the current density is reduced to further enhance the effect of preventing the lithium dendrite growth at the time of driving the lithium secondary battery.

도 1은 도 1의 (a) 및 (b)는 종래기술에 따른 리튬 전극을 나타내는 단면도이다.
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패터닝 리튬 전극을 나타내는 단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극 및 그 제조방법을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 패터닝 리튬 전극을 이용한 리튬 이차전지의 일부 분해 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a lithium electrode according to a prior art. FIG.
2 is a cross-sectional view illustrating a patterning lithium electrode according to a first embodiment of the present invention.
3 (a) and 3 (b) are perspective views showing a patterning lithium electrode according to a second embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a patterning lithium electrode according to a third embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a patterning lithium electrode according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a patterning lithium electrode according to a fifth embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a patterning lithium electrode according to a sixth embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same.
8 is a partially exploded perspective view of a lithium secondary battery using a patterning lithium electrode according to embodiments 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 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패터닝 리튬 전극을 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 패터닝 리튬 전극(100)은 리튬 금속 기재(110)와, 리튬 금속 기재(110)에 직접 형성된 리튬 금속의 패터닝부(120)를 포함한다.2 is a cross-sectional view illustrating a patterning lithium electrode according to a first embodiment of the present invention. 2, the patterning lithium electrode 100 includes a lithium metal base 110 and a patterning portion 120 of lithium metal formed directly on the lithium metal base 110. [

리튬 금속 기재(110)로 리튬 포일 등의 리튬 금속판이 사용된다. 패터닝부(120)는 패터닝 틀에 의해 리튬 금속 기재(110) 표면에 프레싱되어 음각(111)이 형성되고 이 음각(111)에 리튬 금속(121)이 삽입되어 압착된다. 음각(111)에는 리튬 금속이 삽입되지 않는 상태로 음각의 패턴을 이룰 수도 있다. As the lithium metal base 110, a lithium metal plate such as lithium foil is used. The patterning portion 120 is pressed on the surface of the lithium metal substrate 110 by the patterning frame to form a negative angle 111 and the lithium metal 121 is inserted into the negative angle 111 and pressed. The engraved pattern 111 may be formed with a pattern of engraved patterns in a state in which lithium metal is not inserted.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 패터닝 리튬전극은 리튬 금속 기재에 다양한 형태의 리튬 금속이 직접 압착하여 패턴으로 형성되어 3D(3차원) 네트워크 구조로 이룰 수 있다. 리튬 금속의 압착은 프레스기를 사용하여 이루어지는 것이 바람직하다. 리튬 금속이 안착될 공간이 음각으로 형성되어 이 공간에 리튬 금속이 다양한 형태로 압착, 부착 또는 증착 될 수도 있다. 리튬 금속은 양각으로 돌출하여 부착되거나 증착될 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 to 5, the patterning lithium electrode may be formed in a pattern by directly pressing various types of lithium metal on the lithium metal base to form a 3D (three-dimensional) network structure. The pressing of the lithium metal is preferably performed using a press machine. A space in which the lithium metal is to be seated may be formed at a negative angle so that the lithium metal may be pressed, adhered, or deposited in various forms. Lithium metal may protrude and be deposited or deposited in a positive angle.

도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극(200, 200')을 나타내는 사시도로서, 패터닝부는 리튬 금속 기재에 리튬 와이어(Li wire)가 직접 압착되는 실시예다. 도 3의 (a)은 리튬 금속 기재(210)에 리튬 와이어(221)가 길이방향 전후로 지그재그로 연속되게 배열하여 패터닝부(220)를 이루면서 3D 네트워크 구조를 이루고 있다. 도 3의 (b)는 리튬 금속 기재(210')에 리튬 와이어(221')가 동심의 원형으로 연속되게 배열되어 패터닝부(220')을 이루면서 3D 네트워크 구조를 이루고 있다.3 (a) and 3 (b) are perspective views showing a patterning lithium electrode 200, 200 'according to a second embodiment of the present invention. In the patterning portion, a lithium wire is directly pressed on the lithium metal base FIG. 3 (a) shows a 3D network structure in which lithium wires 221 are continuously arranged in a zigzag fashion in the longitudinal direction on the lithium metal base 210 to form the patterning unit 220. 3B shows a 3D network structure in which a lithium wire 221 'is arranged in a concentric circular pattern on a lithium metal base 210' to form a patterning part 220 '.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극(300)을 나타내는 사시도로서, 리튬 금속 기재(310)에 리튬 볼(Li ball, 321)이 직접 압착 배열되어 패터닝부(320)을 이루면서 3D 네트워크 구조를 이루고 있다. 리튬 비드(Li bead)가 직접 압착 배열되어 패터닝부를 이루고 있을 수도 있다.4 is a perspective view showing a patterning lithium electrode 300 according to a third embodiment of the present invention. A lithium ball 321 is directly pressed and arranged on a lithium metal base 310 to form a patterning part 320 3D network structure. Lithium beads may be directly pressed and arranged to form a patterning portion.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극(400)을 나타내는 사시도로서, 리튬 금속 기재(410)에 리튬 로드(Li rod, 421)가 돌출되게 압착 배열되어 패터닝부(420)을 이루면서 3D 네트워크 구조를 이루고 있다.5 is a perspective view showing a patterning lithium electrode 400 according to a fourth embodiment of the present invention. A lithium rod 421 is pressed and arranged on the lithium metal base 410 to protrude from the patterning portion 420 3D network structure has been achieved.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극(500)을 나타내는 단면도로서, 제5 실시예는 패터닝부(520)가 형성된 리튬 금속 기재(510)가 금속 집전체(530)에 증착 또는 도포되어 이루어진다. 리튬 금속 기재(510)로 리튬 포일 등의 리튬 금속판이 사용된다. 패터닝부(520)는 패터닝 틀에 의해 리튬 금속 기재(510) 표면에 프레싱되어 음각(511)이 형성되고 이 음각(511)에 리튬 금속(521)이 삽입되어 압착된다. 음각(511)에는 리튬 금속이 삽입되지 않는 상태로 음각의 패턴을 이룰 수도 있다. 6 is a cross-sectional view showing a patterning lithium electrode 500 according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a lithium metal base 510 having a patterning portion 520 is deposited on a metal current collector 530 Or applied. A lithium metal plate such as lithium foil is used for the lithium metal base 510. The patterning unit 520 is pressed on the surface of the lithium metal base 510 by a patterning frame to form a depressed angle 511. The lithium metal 521 is inserted into the depressed angle 511 and pressed. The engraved pattern 511 may have a pattern of engraved patterns in a state in which lithium metal is not inserted.

금속 집전체(530)는 구리, 니켈, 철, 크롬, 아연 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2중 이상의 혼합물일 수 있다. 금속 집전체(530)는 사용하고자 하는 전압영역에서 안정한 금속이라면 한정되지 않고 사용 가능하다. 상기 금속 집전체(530)의 기공도는 50~99%일 수 있으며, 상기 금속 집전체(530)의 기공도가 높을수록, 기공의 사이즈는 작을수록 리튬 덴드라이트 성장 억제 효과는 우수해진다. 금속 집전체(530)에 형성된 기공의 크기는, 5 내지 500 ㎛일 수 있다. 그리고, 상기 금속 집전체(530)는 금속메쉬(metal mesh) 또는 금속폼(metal foam) 일 수 있다.The metal current collector 530 may be any one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, chromium, zinc, and stainless steel, or a mixture of two or more thereof. The metal current collector 530 is not limited as long as it is a metal stable in a voltage region to be used. The porosity of the metal current collector 530 may be 50 to 99%. The higher the porosity of the metal current collector 530 and the smaller the pore size, the better the lithium dendrite growth inhibiting effect. The size of the pores formed in the metal current collector 530 may be 5 to 500 mu m. The metal current collector 530 may be a metal mesh or a metal foam.

이와 같이 구성된 패터닝 리튬 전극(100, 200, 200', 300, 400, 500)는 리튬 금속 표면에 직접적으로 패터닝 및 3D 네트워크 구조형성이 용이하고 리튬 금속과 전해질의 접촉 표면적을 극대화시킴으로써, 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장을 방지할 수 있고 레이트(rate) 특성 및 충 방전 특성을 향상시킨다. 또한, 경우에 따라 금속 집전체가 불필요하므로 무게당 에너지밀도를 향상시킬 수 있고, 리튬 호일, 리튬 와이어, 리튬 비즈 등의 다양한 형태로 3D 네트워크 구조로 형성할 수 있으므로, 리튬 전극 내의 전류분포가 균일화되고 동시에 전류밀도를 저감하여 리튬 이차전지의 구동시에 리튬 덴드라이트 성장의 방지 효과를 더욱 높인다.The patterning lithium electrodes 100, 200, 200 ', 300, 400, and 500 configured as described above are easily patterned and formed into a 3D network structure directly on the lithium metal surface and maximize the contact surface area between the lithium metal and the electrolyte, The lithium dendrite growth can be prevented and the rate characteristic and the charge / discharge characteristic can be improved. In addition, since the metal current collector is not required in some cases, the energy density per weight can be improved and the 3D network structure can be formed in various forms such as lithium foil, lithium wire, and lithium beads. At the same time, the current density is reduced to further enhance the effect of preventing lithium dendrite growth at the time of operating the lithium secondary battery.

도 7는 본 발명의 제6 실시예에 의한 패터닝 리튬 전극(600) 및 그 제조방법을 나타내는 사시도로서, 본 실시예에서는 레이저(laser)에 의해 리튬 금속 기재(610)의 표면에 음각으로 마이크로 패터닝(621)을 형성하는 제조방법에 의해 패터닝부(620)를 이루는 구조이다. 마이크로 패터닝(621)의 음각에는 별도의 공정에 의해 리튬 금속이 삽입되어 압착될 수 있다.7 is a perspective view showing a patterning lithium electrode 600 according to a sixth embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same. In this embodiment, a micropatterning process is performed on a surface of a lithium metal base 610 with a laser, The patterning portion 620 is formed by the manufacturing method of forming the patterning portion 621. Lithium metal may be inserted and pressed into the negative depression of the micro patterning 621 by a separate process.

레이저(Laser)로 리튬 금속 기재(610)에 패터닝을 형성하는 방법은 프레싱으로 음각을 형성하는 방법에 비해 다양한 형태와 크기의 패터닝부를 자유자재로 형성할 수 있다. 이와 같이 레이저에 의해 마이크로 패터닝(621)을 형성하는 방법은 리튬 이온의 디퓨젼 패스(diffusion path)를 향상시키고 리튬 금속 표면에서 일어나는 국부적인 반응을 균일화하여 리튬 덴드라이트의 성장을 억제하고 리튬 전극의 효율을 향상시키는 효과가 있다.The method of forming the patterning on the lithium metal base 610 with a laser can freely form patterning parts of various shapes and sizes as compared with the method of forming the engraving by pressing. The method of forming the micropatterning 621 by the laser as described above can improve the diffusion path of lithium ions and uniform local reaction occurring on the surface of the lithium metal to suppress the growth of lithium dendrite, There is an effect of improving the efficiency.

구체적으로, 레이저로 패터닝을 형성하는 방법은 마이크로 패터닝의 리튬 금속을 쉽게 확보할 수 있으므로 공정의 용이성이 확보되고, 다양한 형태와 크기의 패터닝이 가능하여 용도에 맞게 적용이 가능하며, 리튬 포일(Li foil)의 두께에 제약을 받지 않고 수 ㎛에서 수백 ㎛ 포일 사용이 가능하며, 고로딩용 전극이 가능하다. 또한 전극 표면의 거칠기(roughness)가 증대되어 비표면적 향상으로 반응 속도와 성능이 향상되고 전해액 웨팅(wetting)을 좋게 하고 전해액 담지 효과가 있고, 리튬 이온의 디퓨젼 패스(diffusion path)를 향상시켜 리튬 포일(Li foil) 표면에서 국부적으로 일어나는 반응을 전체로 고르게 퍼지게 하여 표면의 불균일도를 낮추어 줌으로써 덴드라이트(dendrite)의 성장을 억제하는 효과가 있다. 즉, 전극 내의 전류분포를 균일화하며 동시에 전류밀도를 저감하여 리튬 덴드라이트 성장을 억제할 수 있게 된다.
Specifically, the method of forming a pattern with a laser can secure the easiness of the process because the lithium metal of the micropatterning can be easily secured, the patterning of various shapes and sizes can be performed, it is possible to use a foil of several 탆 to several hundred 탆 without being restricted by the thickness of the foil, and a high loading electrode is possible. In addition, the roughness of the electrode surface is increased to improve the reaction speed and performance by improving the specific surface area, to improve the wetting of the electrolyte and to improve the diffusion path of the lithium ion, It has an effect of suppressing the growth of dendrite by uniformly spreading the reaction occurring locally at the surface of the foil (Li foil) to lower the unevenness of the surface. That is, the current distribution in the electrode can be made uniform and the current density can be reduced to suppress the growth of lithium dendrite.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패터닝 리튬 전극을 이용한 리튬 이차전지의 일부 분해 사시도이다(전지케이스와 비수 전해액은 생략). 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 리튬 이차전지(800)는, 양극(810), 음극(LE), 및 양극(810)과 음극(LE) 사이에 개재된 세퍼레이터(830)를 포함하는 전극조립체, 전극조립체를 수용하는 전지케이스, 및 전지케이스에 내장되며 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서, 음극(LE)은, 본 발명의 패터닝 리튬 전극(100, 200, 200', 300, 400, 500, 600)을 이용하여 제조된 음극이다.8 is a partially exploded perspective view of a lithium secondary battery using a patterning lithium electrode according to an embodiment of the present invention (the battery case and the non-aqueous electrolyte are omitted). As shown, the lithium secondary battery 800 according to the embodiment of the present invention includes a positive electrode 810, a negative electrode LE, and a separator 830 interposed between the positive electrode 810 and the negative electrode LE The cathode (LE) includes a patterned lithium electrode (100, 200, 200, 300) according to the present invention. The electrode assembly includes a battery case for accommodating the electrode assembly and a nonaqueous electrolyte solution embedded in the battery case. 200 ', 300, 400, 500, 600).

양극(810)은, 양극 집전체와 그의 일면 또는 양면에 도포된 양극 활물질층으로 구성될 수 있다. 여기서 양극 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있고, 상기 양극 활물질층에 포함된 양극 활물질은, sulfur(황), LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi 1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The anode 810 may be composed of a cathode current collector and a cathode active material layer coated on one side or both sides thereof. Examples of the positive electrode current collector include aluminum, nickel, or a combination thereof. The positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer may include sulfur (sulfur), LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4, LiCoPO 4, LiFePO 4 , LiNiMnCoO 2 and LiNi 1 -xyz Co x M1 y M2 z O 2 (M1 and M2 are independently selected from Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W from each other, Ta, Mg and Mo, and x, y and z are independently selected from the group consisting of 0? X <0.5, 0? Y <0.5, 0? Z < y + z? 1), or a mixture of two or more thereof.

그리고, 상기 양극 활물질층은, 전기 전도성을 향상시키기 위해 도전재를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 도전재는, 리튬 이차전지에서 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 cathode active material layer may further include a conductive material to improve electrical conductivity. At this time, the conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change in the lithium secondary battery. 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, 양극 활물질을 양극 집전체에 유지시키고, 또 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 바인더로서 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.As a binder having a function of holding the positive electrode active material on the positive electrode collector and connecting the active materials therebetween, for example, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-co-HFP), polyvinylidene Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, styrene butadiene rubber (SBR), carboxyl methyl cellulose (CMC) ) May be used.

그리고, 상기 세퍼레이터(830)는 다공성 기재로 이루어질 수 있는데, 상기 다공성 기재는, 통상적으로 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 830 may be formed of a porous substrate. The porous substrate may be any porous substrate used for an electrochemical device. For example, the porous substrate may be a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric. But it is not particularly 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, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈 (polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylenesulfide) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylenenaphthalate) 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 naphthalate, which are used alone or in combination, Or a nonwoven fabric formed of a polymer mixed with these. 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, 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는 5 ㎛ 내지 50 ㎛이다. 다공성 기재에 존재하는 기공의 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.001㎛ 내지 50㎛ 및 10% 내지 95%일 수 있다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but it is 1 탆 to 100 탆, or 5 탆 to 50 탆. The size and porosity of the pores existing in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.001 탆 to 50 탆 and 10% to 95%, respectively.

그리고, 본 발명에서 사용될 수 있는 비수 전해액에 포함되는 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 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.The electrolyte salt included in the nonaqueous electrolyte solution which can be used in the present invention is a lithium salt. The lithium salt can be used without limitation as those conventionally used in an electrolyte for a lithium secondary battery. 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 - from the group consisting of -, 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 Any one selected, or two or more of them.

전술한 비수 전해액에 포함되는 유기용매로는 리튬 이차전지용 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 above-mentioned non-aqueous electrolyte include those commonly used in electrolytic solutions for lithium secondary batteries, such as ether, ester, amide, linear carbonate, cyclic carbonate, etc., Can be mixed and used.

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 유기 용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, isopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl -tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tertraethylene glycol dimethyl ether로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the ether in the organic solvent include dimethylether, diethylether, dipropylether, methylethylether, methylpropylether, ethylpropylether, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, isopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl-tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, glycol dimethyl ether, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

그리고 상기 유기 용매 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.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 일반적인 공정인 권취(winding) 이외에도 세퍼레이터와 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다. 그리고, 상기 전지케이스는 원통형, 각형, 파우치 (pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.
The lithium secondary battery according to the present invention can be laminated, stacked, and folded in addition to winding, which is a general process. The battery case may have a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, a coin shape, or the like.

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.

100, 200, 200', 300, 400, 500, 600 : 패터닝 리튬 전극
110, 510: 리튬 금속 기재 111, 511: 음각
120, 520: 패터닝부 121, 521: 리튬 금속
530: 금속 집전체 800: 리튬 이차전지
810: 양극 LE: 음극
830: 세퍼레이터100, 200, 200 ', 300, 400, 500, 600: patterning lithium electrode
110, 510: lithium metal base 111, 511: engraved
120, 520: patterning part 121, 521: lithium metal
530: Metal collector 800: Lithium secondary battery
810: anode LE: cathode
830: Separator

Claims (18)

리튬 금속 기재와,
상기 리튬 금속 기재에 직접 형성된 리튬 금속의 패터닝부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.A lithium metal base,
And a patterning portion of lithium metal formed directly on the lithium metal substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 리튬 금속 기재로 리튬 포일이 사용된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method according to claim 1,
Wherein the lithium metal material is lithium foil. 청구항 1에 있어서,
상기 패터닝부는 상기 리튬 금속 기재 표면에 프레싱되어 음각이 형성되고, 상기 음각에 리튬 금속이 삽입되어 압착된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method according to claim 1,
Wherein the patterning unit is pressed on the surface of the lithium metal substrate to form a depressed angle, and lithium metal is inserted into the depressed angle and pressed. 청구항 1에 있어서.
상기 패터닝부는 상기 리튬 금속 기재에 리튬 와이어가 직접 압착되어 형성된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극. The method of claim 1,
Wherein the patterning portion is formed by directly pressing a lithium wire on the lithium metal base. 청구항 1에 있어서.
상기 패터닝부는 상기 리튬 금속 기재에 리튬 로드가 직접 압착되어 형성된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method of claim 1,
Wherein the patterning portion is formed by directly pressing a lithium rod on the lithium metal substrate. 청구항 1에 있어서.
상기 패터닝부는 상기 리튬 금속 기재에 리튬 볼 또는 리튬 비드가 직접 압착되어 형성된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method of claim 1,
Wherein the patterning portion is formed by directly pressing a lithium ball or lithium bead on the lithium metal substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 리튬 금속 기재는 구리, 니켈, 철, 크롬, 아연 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2중 이상의 혼합물로 형성된 금속 집전체에 증착 또는 도포된 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method according to claim 1,
Wherein the lithium metal base material is deposited or coated on a metal current collector formed of any one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, chromium, zinc, and stainless steel or a mixture of two or more thereof. 청구항 7에 있어서,
상기 금속 집전체의 기공도는 50~99%인 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method of claim 7,
Wherein the porosity of the metal current collector is 50 to 99%. 청구항 7에 있어서,
상기 금속 집전체에 형성된 기공의 크기는 5 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method of claim 7,
Wherein a size of the pores formed in the metal current collector is 5 to 500 mu m. 청구항 7에 있어서,
상기 금속 집전체는 금속 메쉬(metal mesh) 또는 금속폼(metal foam)인 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬전극.The method of claim 7,
Wherein the metal current collector is a metal mesh or a metal foam. 청구항 1의 패터닝 리튬 전극의 제조방법으로서,
레이저를 사용하여 리튬 금속 기재에 마이크로 패터닝의 패터닝부를 형성하는 것을 특징으로 하는 패터닝 리튬 전극의 제조방법.A manufacturing method of a patterning lithium electrode according to claim 1,
Wherein a patterning portion of a micropatterning is formed on the lithium metal base material by using a laser. 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체,
상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스, 및
상기 전지케이스에 내장되며 상기 전극조립체를 함침시키는 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서,
상기 음극은, 청구항 1 내지 청구항 10 중의 어느 한 항의 패터닝 리튬 전극 또는 청구항 11의 패터닝 리튬 전극의 제조방법에 의한 패터닝 리튬 전극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.An electrode assembly comprising a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
A battery case accommodating the electrode assembly, and
And a nonaqueous electrolyte contained in the battery case and impregnating the electrode assembly, the lithium secondary battery comprising:
Wherein the cathode is a patterning lithium electrode according to any one of claims 1 to 10 or a patterning lithium electrode according to claim 11. 청구항 12에 있어서,
상기 양극은, sulfur, LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi 1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 양극 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The method of claim 12,
The anode, sulfur, LiCoO 2, LiNiO 2 , LiMn 2 O 4, LiCoPO 4, LiFePO 4, LiNiMnCoO 2 and LiNi 1 -xyz Co x M1 y M2 z O 2 (M1 and M2 are independently selected from Al, Ni each other, X, y and z are independently selected from the group consisting of Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Mo, 0 < y < 0.5, 0 < z &lt; 0.5, and x + y + z &lt; = 1) or a mixture of two or more thereof. 청구항 12에 있어서,
상기 세퍼레이터는, 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부틸렌(polybutylene), 폴리펜텐 (polypentene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenylene oxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 다공성 기재인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The method of claim 12,
The separator may be made of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester ), Polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene oxide, Wherein the porous substrate is a porous substrate made of any one selected from the group consisting of polyphenylene sulfide and polyethylene naphthalate or a mixture of two or more thereof. 청구항 12에 있어서,
상기 비수 전해액은, 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The method of claim 12,
Wherein the non-aqueous electrolyte comprises an organic solvent and an electrolyte salt. 청구항 15에 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, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, isopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl -tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tertraethylene glycol dimethyl ether, 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 리튬 이차전지.16. The method of claim 15,
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 Dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxolane, 1,3-dioxolane, isopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, ethyl-tert-butyl ether, 1,2-dimethoxypropane, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibut ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, gamma -butyrolactone, gamma -valerolactone, gamma -valerolactone, gamma -valerolactone, -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or a mixture of two or more thereof. 청구항 15에 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 리튬 이차전지.16. The method of claim 15,
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 a mixture of two or more of them. 청구항 12에 있어서,
상기 전지케이스는, 원통형, 각형, 파우치형 또는 코인형인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The method of claim 12,
Wherein the battery case has a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, or a coin shape.
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