KR20170086937A - A device for mixing an electrode slurry and a method for preparing a slurry by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러리 혼합 공정 중 불순물인 철을 효과적으로 제거할 수 있는 전극용 슬러리 혼합 장치 및 상기 장치를 이용한 전극용 슬러리 제조 방법에 대한 것이다. 상기 전극용 슬러리 혼합 장치는 자력을 갖는 교반 블레이드를 구비함으로써 슬러리 혼합 및 교반과 동시에 슬러리에 포함된 금속 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다.The present invention relates to an electrode slurry mixing apparatus capable of effectively removing iron, which is an impurity, in a slurry mixing process, and to a slurry producing method using the apparatus. The electrode slurry mixing apparatus has a stirring blade having a magnetic force, so that the metal impurities contained in the slurry can be effectively removed simultaneously with slurry mixing and stirring.
Description
본 발명은 전극용 슬러리 혼합 장치 및 상기 장치를 이용한 슬러리 제조 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 슬러리 혼합 공정 중 불순물인 철을 효과적으로 제거할 수 있는 전극용 슬러리 혼합 장치 및 상기 장치를 이용한 전극용 슬러리 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to an electrode slurry mixing apparatus and a slurry producing method using the apparatus. More particularly, the present invention relates to an electrode slurry mixing apparatus capable of effectively removing iron, which is an impurity, in a slurry mixing process, and a method of manufacturing an electrode slurry using the apparatus.
이차전지에 이용되는 전극판, 즉 양극판 및 음극판은, 구리나 알루미늄 등의 전극 집전체의 표면에 전극 슬러리를 코팅한 후 이를 건조함으로써 얻어질 수 있다. 전극 슬러리는 적절한 용매에 전극 활물질, 도전재, 바인더를 투입하고 혼합하여 제조될 수 있는데 슬러리 내 각 성분의 균일한 분산을 위해 통상적으로 교반기 및/또는 임펠러 장치를 갖는 혼합 장치를 사용한다. 전극에 포함되는 도전재는 제조 공정상 불가피하게 금속 불순물, 예를 들어 철(Fe)이 포함될 수 있으며 전극에 이러한 불순물이 다량 잔존하게 되는 경우에는 전지의 안전성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 전극 제조시 금속 불순물을 제거하는 공정이 필요하다. The electrode plates used for the secondary battery, that is, the positive electrode plate and the negative electrode plate, can be obtained by coating an electrode slurry on the surface of an electrode current collector such as copper or aluminum and drying the electrode slurry. The electrode slurry may be prepared by charging and mixing an electrode active material, a conductive material, and a binder into an appropriate solvent. A mixing apparatus having a stirrer and / or an impeller device is usually used for uniform dispersion of the components in the slurry. The conductive material contained in the electrode may contain metallic impurities such as iron (Fe) inevitably in the manufacturing process, and if the impurities remain in a large amount on the electrode, the safety of the battery deteriorates. Therefore, there is a need for a step of removing metal impurities during electrode production.
본 발명은 전극용 슬러리 제조시 도전재에 포함된 금속 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 전극 슬러리 혼합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 혼합 장치를 사용하여 슬러리를 제조 하는 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 전극 슬러리를 제공하는 것이다. 이 외의 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.An object of the present invention is to provide an electrode slurry mixing apparatus capable of effectively removing metal impurities contained in a conductive material when preparing slurry for an electrode. It is another object of the present invention to provide a method for producing a slurry using the mixing apparatus and an electrode slurry produced according to the method. It is to be easily understood that other objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and their combinations.
본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 전극용 슬러리 혼합 장치를 제공한다. The present invention provides an electrode slurry mixing apparatus for solving the above-described problems.
본 발명의 제1 측면은, 전극용 슬러리 혼합 장치인 것으로서, 상기 장치는 전극용 슬러리가 충진되는 용기; 및 상기 용기 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 슬러리를 교반 및 혼합하는 교반기; 를 포함하며, 상기 교반기는 회전축 및 상기 회전축에 연결된 교반 블레이드를 하나 이상 포함하고, 상기 교반 블레이드는 자력을 갖는 것이다. A first aspect of the present invention is a slurry mixing apparatus for an electrode, comprising: a container filled with slurry for an electrode; And a stirrer rotatably disposed in the container, the stirrer stirring and mixing the slurry; Wherein the agitator includes at least one of a stirring shaft and a stirring blade connected to the rotating shaft, and the stirring blade has a magnetic force.
본 발명의 제2 측면은, 상기 제1 측면에 있어서 상기 교반 블레이드가 자성 물체를 포함하는 것이다. In a second aspect of the present invention, the stirring blade in the first aspect includes a magnetic object.
본 발명의 제3 측면은, 상기 제1 또는 제2 측면에 있어서, 상기 자성 물체가 자석인 것이다. A third aspect of the present invention resides in the first or second aspect, wherein the magnetic object is a magnet.
본 발명의 제4 측면은, 상기 제1 내지 제3 측면 중 어느 하나에 있어서, 상기 교반 블레이드는 블레이드 날 본체 및 상기 본체에 부착된 자석판을 포함하는 것이다. According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the stirring blade includes a blade blade main body and a magnet plate attached to the main body.
본 발명의 제5 측면은 상기 제4 측면에 있어서, 상기 교반 블레이드는 자석판의 일측 표면이 자석판이 부착되는 블레이드날 본체의 일측 표면과 대응되는 형상으로 구비되어 자석판과 블레이드날 본체가 이격없이 밀착되는 것이다. According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the stirring blade has a shape in which one side surface of the magnet plate corresponds to one side surface of the blade blade main body to which the magnet plate is attached so that the magnet plate and the blade blade main body are closely contacted will be.
본 발명의 제6 측면은 상기 제4 측면에 있어서, 상기 자석판은 블레이드 날 본체와 자력에 의해 부착되는 것이다. In a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the magnet plate is attached to the blade blade main body by a magnetic force.
본 발명의 제7 측면은 상기 제4 측면에 있어서, 상기 자석판은 상기 블레이드 날 본체에 탈착식으로 부착되는 것이다. In a seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect, the magnet plate is detachably attached to the blade blade main body.
본 발명의 제8 측면은 상기 제1 내지 제7 측면 중 어느 하나에 있어서, 상기 혼합 장치가 상기 회전축과 연결되어 교반기를 회전시키는 구동부를 더 포함하는 것이다. According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the mixing device further includes a driving unit connected to the rotating shaft to rotate the stirrer.
본 발명의 제9 측면은 상기 제1 내지 제8 측면 중 어느 하나에 있어서, 상기 전극용 슬러리가 전극 활물질, 도전재, 바인더 및 용매를 포함하는 것이다. A ninth aspect of the present invention resides in the electrode slurry according to any one of the first to eighth aspects, including an electrode active material, a conductive material, a binder and a solvent.
본 발명의 제10 측면은 전극용 슬러리 제조 방법에 대한 것으로서, 상기 제1 내지 제9 측면 중 어느 하나에 따른 장치를 이용하여 전극용 슬러리를 혼합하며, 수득된 슬러리는 철(Fe)의 함량이 전극 활물질 100중량% 대비 0.1중량% 미만인 것이다. A tenth aspect of the present invention relates to a method for producing an electrode slurry, wherein the slurry for electrodes is mixed using the device according to any one of the first to ninth aspects, and the obtained slurry has a content of iron (Fe) And less than 0.1% by weight based on 100% by weight of the electrode active material.
본 발명의 제11 측면은 전극 제조용 슬러리에 대한 것으로서, 상기 전극 제조용 슬러리는 상기 제10 측면에 따른 방법에 따라 제조된 것이며, 철(Fe)의 함량이 전극 활물질 100중량% 대비 0.1중량% 미만인 것이다. The 11th aspect of the present invention relates to a slurry for electrode production, wherein the slurry for electrode production is prepared according to the method according to the 10th aspect, and the content of iron (Fe) is less than 0.1% by weight based on 100% by weight of the electrode active material .
본 발명에 따른 전극용 슬러리 혼합 장치 및 이를 이용한 전극용 슬러리 제조 방법은 전극용 슬러리의 혼합/교반과 동시에 금속 불순물을 제거할 수 있으므로 별도의 금속 불순물 제거 공정을 수행할 필요가 없어 공정 효율이 개선된다. 또한, 상기 방법에 따라 제조된 전극용 슬러리는 잔존하는 금속 불순물의 농도가 낮으므로 이를 이용하여 제조된 전지는 사용상 안전성이 개선된다. The slurry mixing apparatus for electrode according to the present invention and the slurry preparation method using the same can remove metallic impurities simultaneously with the mixing / stirring of the electrode slurry, so that there is no need to perform a separate metal impurity removal step, do. In addition, the electrode slurry prepared according to the above method has a low concentration of remaining metal impurities, so that the battery manufactured using the slurry has improved safety in use.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극용 슬러리 혼합 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 교반 블레이드를 도식화하여 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 자석판을 도식화하여 나타난 것이다.
도 5는 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 교반 블레이드가 둘 이상 형성된 전극용 슬러리 혼합 장치를 도시한 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 schematically shows a slurry mixing apparatus for an electrode according to a specific embodiment of the present invention.
Figures 2 and 3 illustrate a stirring blade according to one specific embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrammatic views of a magnet plate according to a specific embodiment of the present invention.
5 shows a slurry mixing apparatus for an electrode in which at least two agitating blades are formed in a specific embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 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. 따라서, 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.Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention. 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. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
본 발명은 전극용 슬러리 혼합 장치에 대한 것이다. 상기 전극용 슬러리 혼합 장치는 자력을 갖는 교반 블레이드를 구비함으로써 슬러리 혼합 및 교반과 동시에 슬러리에 포함된 금속 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 교반 블레이드는 교반 블레이드 날과 자성 물체를 포함할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 자성 물체는 전자석 또는 영구자석일 수 있다. 또는 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 교반 블레이드는 자성 물질을 포함할 수 있다. 또는 상기 교반 블레이드는 자성을 갖는 교반 블레이드 날을 포함할 수 있다. The present invention relates to a slurry mixing apparatus for electrodes. The electrode slurry mixing apparatus has a stirring blade having a magnetic force, so that the metal impurities contained in the slurry can be effectively removed simultaneously with slurry mixing and stirring. In a specific embodiment of the present invention, the stirring blade may include a stirring blade blade and a magnetic object. In a specific embodiment of the present invention, the magnetic object may be an electromagnet or a permanent magnet. Alternatively, in one specific embodiment of the present invention, the agitating blade may comprise a magnetic material. Or the agitating blade may comprise agitating blade blades having magnetic properties.
다음으로 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring now to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 구체적인 일 실시양태를 도식화하여 나타낸 것이다. 이를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Figure 1 schematically illustrates one embodiment of the present invention. The present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 슬러리 혼합 장치(100)는 전극 슬러리의 원료가 충진되는 용기(120), 상기 용기 내부에 회전 가능하게 구비되는 교반기(110)을 포함한다. 또한, 상기 교반기(110)는 회전축(112) 및 상기 회전축에 연결된 교반 블레이드(111)를 포함한다. The
상기 용기(120)는 전극 슬러리(미도시) 및 교반기(111)를 수용할 수 있도록 내부에 공간(140)이 형성된다. 상기 용기는 교반기(110)의 교반 블레이드가 용기(120)와 충돌하지 않고 회전할 수 있도록 적절한 크기를 갖도록 한다. 바람직하게는 상기 용기는 교반기의 회전시 교반 블레이드와 용기 내벽 사이의 클리어런스(clearance)가 일정하게 형성되도록 하기 위해서 원통 형상으로 이루어질 수 있다. The
교반기(110)는 용기의 내부에 회전 가능하게 구비된다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 교반기는 구동부에 연결되어 회전하는 회전축(112)과 상기 회전축에 부착되며 회전축의 회전에 의해 용기 내부에서 회전하며 슬러리의 교반을 유도하는 교반 블레이드(111)를 포함한다. The
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 교반 블레이드는 디스크 형상을 갖거나 또는 개별적인 하나 또는 둘 이상의 날개가 하나의 세트로 구비된 것일 수 있다. 도 2 및 도 3은 교반 블레이드의 구체적인 일 실시양태를 도시한 것으로서, 도 2는 디스크 형상을 갖는 교반 블레이드를, 도 3은 다수 개의 날개가 세트로 구비된 교반 블레이드를 나타낸 것이다. In one specific embodiment of the present invention, the agitating blade may have a disk shape, or one set of one or more individual vanes may be provided in one set. Fig. 2 and Fig. 3 show one specific embodiment of the stirring blade. Fig. 2 shows a stirring blade having a disk shape. Fig. 3 shows a stirring blade having a plurality of wings.
본 발명에 있어서, 상기 교반 블레이드는 자력을 갖는 것으로서 철(Fe)과 같은 금속 성분을 부착시킬 수 있다. 상기 교반 블레이드는 자력에 의해 슬러리 중 존재하는 철(Fe) 등 금속 불순물을 부착시키므로 금속 불순물이 슬러리로부터 분리된다. 이러한 불순물의 제거는 전극용 슬러리의 교반과 동시에 수행될 수 있으므로 전극 제조시 별도의 불순물 제거 공정을 수행할 필요가 없고 공정 효율이 개선되는 효과가 있다. In the present invention, the stirring blade has a magnetic force and can adhere a metal component such as iron (Fe). The stirring blade attaches metal impurities such as iron (Fe) present in the slurry by magnetic force, so that metal impurities are separated from the slurry. Since removal of such impurities can be performed simultaneously with agitation of the electrode slurry, there is no need to perform a separate impurity removal step at the time of manufacturing the electrode, and the process efficiency is improved.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 교반 블레이드는 자성 물체를 포함한다. 상기 자성 물체는, 철과 같은 금속 불순물을 자력에 의해 부착시킬 수 있는 것으로서, 예를 들어 자석일 수 있으며, 구체적으로 전자석 또는 영구 자석일 수 있다. In a specific embodiment of the present invention, the stirring blade includes a magnetic object. The magnetic object may be a magnet, for example, a magnet capable of attaching metal impurities such as iron by a magnetic force, and may be specifically an electromagnet or a permanent magnet.
도 4a 및 4b는 자성 물체를 포함하는 교반 블레이드의 일 실시양태를 개략적으로 도시한 것이다. 이를 참조하면 교반 블레이드는 블레이드날 본체(111a)와 상기 본체의 일면에 결착된 자석판(111b)을 포함한다. 상기 자석판은 그 자체가 자석으로 이루어지거나(도 4a 참조) 또는 다수의 자석 유닛(113a)들이 이들을 수용하는 외장재인 자석 고정 부재(113b)에 배열되어 구성된 장치(113)일 수 있다(도 4b 참조). 상기 자석 고정 부재는 자석 유닛의 자속 밀도에 영향이 적은 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 아크릴과 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 자석판은 자석판이 부착될 블레이드 날의 일면과 대응되는 형상으로 제작하여 블레이드날 본체와 이격없이 밀착된다. Figures 4A and 4B schematically illustrate one embodiment of a stirring blade comprising a magnetic object. Referring to this, the stirring blade includes a blade blade
상기 자석판은 블레이드 날 본체에 탈착식으로 부착될 수 있으며, 이때 자석판의 부착을 위해 블레이드날 본체와 자석판 사이에 적절한 체결구(미도시)를 구비할 수 있다. 본 발명에 따른 구체적인 일 실시양태에 있어서, 블레이드날 본체가 철판과 같이 자성에 의해 자석에 부착될 수 있는 재질로 이루어진 경우에는 체결구를 이용하지 않고 자석판을 교반 블레이드날 본체에 부착할 수 있다. The magnet plate may be detachably attached to the blade blade main body, and an appropriate fastener (not shown) may be provided between the blade blade main body and the magnet plate for attachment of the magnet blade. In a specific embodiment according to the present invention, when the blade blade body is made of a material such as an iron plate which can be attached to the magnet by magnetism, the magnet plate can be attached to the blade blade body without using a fastener.
전술한 바와 같이 자석판이 교반 블레이드 날 본체에 부착된 경우에는 금속 불순물은 자석판 부분에만 부착된다. 따라서 슬러리 제조 후 새로운 슬러리를 용기에 투입하기 이전에 혼합 장치를 세척할 때 교반 블레이드를 회전축으로부터 분리하지 않고 블레이드 날 본체로부터 자석판만을 분리한 후 자석판에 부착된 불순물을 제거할 수 있다. When the magnetic plate is attached to the agitating blade main body as described above, the metal impurity is attached only to the magnet plate portion. Therefore, it is possible to remove impurities adhered to the magnetic plate after separating only the magnet plate from the blade blade body without separating the stirring blade from the rotating shaft when cleaning the mixing device before the new slurry is put into the container after the slurry is manufactured.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 교반 블레이드는 회전축에 둘 이상이 구비될 수 있다. 이때 적어도 하나의 교반 블레이드는 자력을 갖는 것일 수 있다. 도 5을 참조하면 상기 교반 블레이드가 회전축의 상측 및 하측에 각각 구비되어 있다. 이때 상측과 하측의 교반 블레이드는 슬러리를 서로 반대 방향으로 이동시켜 슬러리에 포함된 성분들이 균일한 분산상태에 도달하는 시간을 단축할 수 있다. 예를 들어 상측의 교반 블레이드는 슬러리를 용기 하측으로 운동시키며 하측의 교반 블레이드는 슬러리를 용기 상측으로 운동시킬 수 있다. In one specific embodiment of the present invention, the stirring blade may have more than two stirring shafts. At least one of the stirring blades may have a magnetic force. Referring to FIG. 5, the stirring blades are provided on the upper and lower sides of the rotating shaft, respectively. At this time, the agitating blades on the upper and lower sides move the slurry in opposite directions to shorten the time required for the components contained in the slurry to reach a uniform dispersion state. For example, the agitating blade on the upper side moves the slurry to the lower side of the vessel, and the lower agitating blade can move the slurry upward on the vessel.
또한, 상기 슬러리 혼합 장치(100)는 교반기를 회전시키는 구동부(130) 를 더 구비할 수 있다. 상기 구동부는 교반기의 상기 회전축(112)과 연결되며 회전축을 회전시킴으로써 회전축에 연결된 교반 블레이드가 회전하게 된다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 구동부는 용기 저부에 구비되고 구동부의 상방에 배치된 교반기와 회전축을 통해 연결될 수 있다. The
본 발명에 있어서, 상기 전극용 슬러리는 전극 활물질, 도전재, 바인더 및 용매를 포함할 수 있다. 전극 활물질은 양극 활물질과 음극 활물질로 분류되는데 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물;화학식 Li1 + yMn2 - yO4 (여기서, y 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐산화물; 화학식 LiNi1 -yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, y = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - yMyO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, y =0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서,M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the electrode slurry may include an electrode active material, a conductive material, a binder, and a solvent. The electrode active material is classified into a cathode active material and a cathode active material. For example, 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 + y Mn 2 - y O 4 (where y 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 ; Formula LiNi 1 -y M y O 2 (where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, y = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2 - y M y O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, y = 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.
음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO3, Pb3O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1 - x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x < Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 3, Pb 3 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, Bi 2 O 5 and the like; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.
상기 도전재는 통상적으로 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing a chemical change in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분인 것이다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈,폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다. The binder is a component that assists in bonding between the active material and the conductive agent and bonding to the current collector. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.
본 발명에서 슬러리의 성분, 즉 전극 활물질, 도전재, 바인더 및 용매 등의 성분은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니며 전지 분야, 특히 리튬 이온 이차 전지의 제조에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. The components of the slurry in the present invention, such as the electrode active material, the conductive material, the binder and the solvent, are not limited to the above-described contents and are not particularly limited as long as they can be used in the field of batteries, particularly in the production of lithium ion secondary batteries.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 장치를 이용한 전극용 슬러리 제조 방법 및 상기 제조 방법에 따라 제조된 전극용 슬러리를 제공한다. 상기 슬러리는 슬러리 중 철(Fe)의 함량이 전극 활물질 100중량% 대비 0.1 중량% 미만인 것이다. The present invention also provides a method for preparing a slurry for an electrode using the apparatus according to the present invention and a slurry for an electrode prepared according to the method. The slurry is such that the content of iron (Fe) in the slurry is less than 0.1% by weight based on 100% by weight of the electrode active material.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
100 ... 슬러리 혼합 장치
110 ...교반기
120... 용기
111 ...교반 블레이드
111a ...본체, 111b... 자석판
113a... 자석 유닛 113b ...자석 고정 부재
112... 회전축, 140 ...내부 공간100 ... slurry mixing device
110 ... stirrer
120 ... container
111 ... stirring blade
111a ... main body, 111b ... magnetic plate
113a ...
112 ... rotation shaft, 140 ... inner space
Claims (11)
상기 용기 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 슬러리를 교반 및 혼합하는 교반기; 를 포함하며,
상기 교반기는 회전축 및 상기 회전축에 연결된 교반 블레이드를 하나 이상 포함하고, 상기 교반 블레이드는 자력을 갖는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. A container filled with the electrode slurry; And
A stirrer rotatably installed in the container, the stirrer stirring and mixing the slurry; / RTI >
Wherein the agitator includes at least one of a stirring shaft and a stirring blade connected to the rotating shaft, and the stirring blade has a magnetic force.
상기 교반 블레이드는 자성 물체를 포함하는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. The method according to claim 1,
Wherein the stirring blade includes a magnetic object.
상기 자성 물체는 자석인 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the magnetic object is a magnet.
상기 교반 블레이드는 블레이드 날 본체 및 상기 본체에 부착된 자석판을 포함하는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. The method according to claim 1,
Wherein the stirring blade includes a blade blade main body and a magnetic plate attached to the main body.
상기 교반 블레이드는 자석판의 일측 표면이 자석판이 부착되는 블레이드날 본체의 일측 표면과 대응되는 형상으로 구비되어 자석판과 블레이드날 본체가 이격없이 밀착되는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein the stirring blade has one surface of the magnet plate in a shape corresponding to one surface of the blade blade main body to which the magnet plate is attached so that the magnet blade and the blade blade main body are closely contacted without separation.
상기 자석판은 블레이드 날 본체와 자력에 의해 부착되는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein the magnetic plate is attached to the blade blade body by a magnetic force.
상기 자석판은 상기 블레이드 날 본체에 탈착식으로 부착되는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein the magnetic plate is detachably attached to the blade blade main body.
상기 혼합 장치는 상기 회전축과 연결되어 교반기를 회전시키는 구동부를 더 포함하는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. The method according to claim 1,
Wherein the mixing device further comprises a driving unit connected to the rotating shaft to rotate the stirrer.
상기 전극용 슬러리는 전극 활물질, 도전재, 바인더 및 용매를 포함하는 것인, 전극용 슬러리 혼합 장치. The method according to claim 1,
Wherein the electrode slurry includes an electrode active material, a conductive material, a binder, and a solvent.
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| KR200357793Y1 (en) * | 2004-05-04 | 2004-07-30 | 박종병 | Feed Combination Machine |
| KR101126801B1 (en) * | 2005-09-05 | 2012-03-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Slurry fabrication apparatus |
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2016
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