KR20170103212A - Electrode assembly and Lithium secondary battery with extended life by comprising the same - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, when the capacity of a lithium secondary battery is reduced to a certain level or less, a lithium particle layer included in an electrode assembly is activated by raising the temperature of the lithium secondary battery to 60C or more, and lithium ions are supplemented in the battery, thereby extending the service life without degrading the performance of the battery. An electrode assembly for a lithium secondary battery comprises a positive electrode, a separator, a lithium particle layer, another separator, and a negative electrode, which are sequentially laminated.

Description

전극조립체 및 이를 포함하여 향상된 수명을 갖는 리튬이차전지 {Electrode assembly and Lithium secondary battery with extended life by comprising the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly and a lithium secondary battery having the same,

본 발명은 전극조립체 및 이를 포함하여 향상된 수명을 갖는 리튬이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly and a lithium secondary battery having improved life span thereof.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지 수요가 급격히 증가하고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차전지는 그것이 사용되는 외부 기기의 종류에 따라, 단일 전지셀의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지모듈의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지셀 1개의 출력과 용량으로 소정의 기간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC, 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지셀들을 포함하는 전지모듈의 사용이 요구된다.The secondary battery may be used in the form of a single battery cell or in the form of a battery module in which a plurality of unit cells are electrically connected to each other depending on the type of an external device used. For example, a small device such as a cellular phone can operate for a predetermined period of time at the output and capacity of one battery cell, while a medium or large device such as a notebook computer, a portable DVD, a mini PC, an electric vehicle, The use of a battery module including a plurality of battery cells is required because of problems of output and capacity.

종래에는 이차전지로서 니켈-카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 에너지 밀도가 높은 리튬이온 전지 및 리튬폴리머 전지가 많이 사용되고 있다. 이러한 이차전지는 앞에서 설명한 바와 같은 장점으로 인하여 수요가 증가하고 있다.Conventionally, a nickel-cadmium battery or a hydrogen ion battery is used as a secondary battery, but recently, a lithium ion battery and a lithium polymer battery having high energy density are widely used. Such secondary batteries have been in increasing demand due to the advantages described above.

특히, 상기 리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 수요가 증가하고 있는 추세이다.Particularly, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6 V or higher and is used as a power source of a portable electronic device or several series connected in series to be used in a high-output hybrid vehicle. In comparison with a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery, And the energy density per unit weight is also excellent, and the demand is rapidly increasing.

이러한 리튬 이차전지는 주로 양극활물질로 리튬계 산화물, 음극활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이온 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다. Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide as a positive electrode active material and a carbonaceous material as a negative electrode active material. Generally, a battery using a liquid electrolyte is referred to as a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is referred to as a lithium polymer battery, which is classified as a liquid electrolyte cell and a polymer electrolyte cell, depending on the type of the electrolyte. In addition, the lithium ion secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch shape.

이러한 리튬이차전지를 구성하는 일반적인 전극조립체가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.A typical electrode assembly in which such a lithium secondary battery constitutes is schematically shown in Fig.

도 1에 따르면, 전극조립체(100)는 양극(10)과 음극(30) 사이에 세퍼레이터가 개재되어 구성되며, 상기와 같은 전극조립체(100)는 전지 케이스(도시되지 않음)에 수납되고, 여기에 전해액이 주액되어 제조될 수 있다.1, the electrode assembly 100 includes a separator interposed between an anode 10 and a cathode 30. The electrode assembly 100 is accommodated in a battery case (not shown) An electrolytic solution may be injected thereinto.

이러한 리튬 이차전지는 충방전 사이클이 진행됨에 따라, 음극 표면에 덴드라이트가 형성되고 이에 의해 사용가능한 리튬 이온이 소모되는 등의 부반응이 일어난다. 이러한 부반응에 의해, 리튬이차전지에서는 전지 용량이 감소되고 방전시 출력이 저하되어, 결국에는 리튬이차전지의 수명이 감소하게 된다.As the charge / discharge cycle of the lithium secondary battery progresses, dendrites are formed on the surface of the negative electrode, thereby causing side reactions such as the consumption of usable lithium ions. With such side reactions, the capacity of the lithium secondary battery is reduced and the output of the lithium secondary battery is lowered during discharging, resulting in a reduction in the life of the lithium secondary battery.

따라서, 리튬 이차전지의 충방전이 반복되더라도 우수한 전지 성능을 유지할 수 있고 사용기간 또한 연장되도록 하는 기술이 현 시점에서 필요하다.Therefore, it is necessary at the present time to maintain the excellent battery performance and extend the service period even if the lithium secondary battery is repeatedly charged and discharged.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

보다 구체적으로, 본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 충방전 반복에 따른 리튬이온 감소 문제점이 해결되도록 한 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬이차전지를 제공하는 것이다.More specifically, an object of the present invention is to provide an electrode assembly and a lithium rechargeable battery including the electrode assembly, which solve the problem of lithium ion reduction caused by repetition of charging and discharging.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 문제점을 해결함으로써 우수한 성능을 유지하면서 연장된 수명을 갖는 리튬이차전지를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a lithium rechargeable battery having an extended life while maintaining excellent performance by solving the above problems.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 과제는 상기 리튬이차전지의 수명이 연장되도록 리튬이차전지를 처리하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for treating lithium secondary battery so that the life of the lithium secondary battery is prolonged.

본 발명의 일 양태에 따르면, 양극, 세퍼레이터, 리튬입자층, 세퍼레이터 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 리튬이차전지용 전극조립체가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly for a lithium secondary battery in which an anode, a separator, a lithium particle layer, a separator, and a cathode are sequentially laminated.

상기 리튬입자층은 메쉬 형태의 기재; 및 상기 기재의 메쉬 내부 및 메쉬 상하부에 있는 복수개의 리튬 입자;를 포함할 수 있다.Wherein the lithium particle layer comprises a mesh-shaped substrate; And a plurality of lithium particles inside the mesh of the base material and at the upper and lower portions of the mesh.

상기 메쉬 형태의 기재는 복수개의 얇고 긴 와이어가 병렬로 배치되어 있고, 이들 와이어와 수직이 되도록 또 다른 얇고 긴 복수개의 와이어가 병렬로 배치되어 형성될 수 있다.The mesh-shaped substrate may be formed by arranging a plurality of thin and long wires in parallel and another thin and long plurality of wires arranged in parallel so as to be perpendicular to the wires.

상기 메쉬 형태의 기재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리염화비닐로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리머로부터 형성된 것일 수 있다.The substrate in the mesh form may be formed from one or more polymers selected from polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride.

상기 메쉬 형태의 기재는 알루미늄, 구리 및 스테인레스로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 금속으로부터 형성된 것일 수 있다.The substrate in the mesh form may be formed from one or more metals selected from aluminum, copper and stainless steel.

상기 리튬입자층이 10 내지 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다.The lithium particle layer may have a thickness of 10 to 50 mu m.

상기 리튬 입자는 입자 형태의 리튬 금속; 및 상기 리튬 금속을 둘러싸고 있는 코팅재를 포함할 수 있다.The lithium particles include lithium metal in particle form; And a coating surrounding the lithium metal.

상기 리튬입자는 0.1 내지 1 ㎛의 평균 입경을 가질 수 있다.The lithium particles may have an average particle diameter of 0.1 to 1 占 퐉.

상기 코팅재는 60 ℃ 또는 그 이상의 온도에서 분해되는 것일 수 있다.The coating material may be decomposed at a temperature of 60 ° C or higher.

상기 코팅재는 폴리우레탄, 폴리카보네이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 것일 수 있다.The coating material may be selected from polyurethane, polycarbonate or mixtures thereof.

상기 코팅재는 10 nm 내지 100 nm의 두께로 입자 형태의 리튬 금속에 피복되어 있는 것일 수 있다.The coating material may be coated with lithium metal in the form of particles in a thickness of 10 nm to 100 nm.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 전술한 리튬이차전지용 전극조립체를 포함하는 리튬이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including the above-described electrode assembly for a lithium secondary battery.

상기 리튬이차전지는 EOL(End of Life) 표시기를 구비할 수 있다.The lithium secondary battery may include an end of life (EOL) indicator.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 리튬이차전지로부터 EOL 표시기를 확인하는 단계; 및 상기 리튬이차전지를 고온 에이징 방법에 의해 50 내지 60 ℃ 온도에서 48 내지 72 시간동안 상기 리튬이차전지의 온도를 높이는 단계;를 포함하는, 리튬이차전지의 수명을 증가시키는 방법이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lithium secondary battery, comprising: identifying an EOL indicator from the lithium secondary battery; And raising the temperature of the lithium secondary battery by the high temperature aging method at a temperature of 50 to 60 DEG C for 48 to 72 hours.

본 발명의 일 양태에 따르면, 60 ℃ 또는 그 이상의 온도에서 리튬입자층에 포함된 리튬입자가 코팅재 제거에 의해 활성화되어 리튬 이온을 보충하게 되는 전극조립체가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly in which lithium particles contained in a lithium particle layer at a temperature of 60 DEG C or higher are activated by coating removal to replenish lithium ions.

따라서, 본 발명의 일 양태에 따른 리튬이차전지는 상기 전극조립체에 포함된 리튬입자층에서 리튬 이온이 보충될 수 있으므로, 리튬이온 감소에 따른 출력 저하 문제점 또는 수명감소의 문제점을 갖지 않게 된다.Therefore, the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention can replenish lithium ions in the lithium particle layer included in the electrode assembly, so that there is no problem of reduction in output or lifetime due to lithium ion reduction.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 방법에 따라, 리튬이차전지에 구비된 EOL (End of Life) 표시를 확인하고 상기 리튬이차전지를 소정의 온도 범위에 이르게 하는 단순한 처리에 의해 리튬이차전지의 수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Further, according to a method according to an embodiment of the present invention, the end of life (EOL) indication provided in the lithium secondary battery is confirmed, and the lifetime of the lithium secondary battery is reduced by simply treating the lithium battery to reach a predetermined temperature range There is an advantage that it can be improved.

도 1은 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 일반적인 전극조립체의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 양극, 세퍼레이터, 리튬입자층, 세퍼레이터 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 본 발명의 일 양태에 따른 전극조립체의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 리튬입자층에서 리튬입자를 부착, 고정하는 메쉬 형태의 기재를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 리튬입자층에서 메쉬 형태의 기재에 부착, 고정되는 리튬입자의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
1 schematically shows a cross section of a conventional electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode.
2 schematically shows a cross section of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention in which an anode, a separator, a lithium particle layer, a separator, and a cathode are sequentially laminated.
Fig. 3 schematically shows a mesh-shaped substrate for adhering and fixing lithium particles in a lithium particle layer according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows the structure of a lithium particle adhered and fixed to a mesh-shaped substrate in a lithium particle layer according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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 명세서의 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 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. Prior to this, 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 designate the concept of a term appropriately in order to describe its own invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the constitution described in the embodiments of the present invention is merely an embodiment of the present invention, and does not represent all the technical ideas of the present invention, so that various equivalents and modifications It should be understood.

본원에서 사용되는 용어 “전극조립체”는 도 1에 도시된 바와 같이 양극, 세퍼레이터 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 형태 뿐만 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이, 양극, 세퍼레이터, 리튬입자층, 세퍼레이터 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 형태도 포함하는 것으로 이해한다. As used herein, the term " electrode assembly " includes not only an anode, a separator and a cathode sequentially stacked as shown in Fig. 1 but also a cathode, a separator, a lithium particle layer, a separator, It is understood that the present invention also includes a form in which the layers are sequentially stacked.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따르는 전극조립체(200)는 양극(10), 세퍼레이터(20), 리튬입자층(40), 세퍼레이터(20') 및 음극(30)이 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다.2, an electrode assembly 200 according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode 10, a separator 20, a lithium particle layer 40, a separator 20 ', and a negative electrode 30 sequentially May be stacked.

또한, 리튬입자층(40)은 메쉬(mesh, 그물망) 형태의 기재(41); 및 상기 기재의 메쉬 내부 및 메쉬 상하부에 있는 복수개의 리튬 입자(42)를 포함하여 이루어진다. Further, the lithium particle layer 40 includes a base material 41 in the form of a mesh; And a plurality of lithium particles 42 in the mesh of the base material and at the upper and lower portions of the mesh.

상기 리튬입자층(40)은 약 10 내지 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 리튬입자층(40)의 두께가 약 10 ㎛ 보다 얇으면 필요량의 리튬입자를 지지할 수 없게 되고, 약 50 ㎛ 보다 두꺼우면 전극조립체의 두께가 불필요하게 두꺼워지게 된다.The lithium particle layer 40 may have a thickness of about 10 to 50 [mu] m. If the thickness of the lithium particle layer 40 is less than about 10 탆, the required amount of lithium particles can not be supported. If the thickness of the lithium particle layer 40 is greater than about 50 탆, the thickness of the electrode assembly becomes unnecessarily large.

상기 메쉬 형태의 기재(41)의 일 양태가 도 3에 도시되어 있다.One embodiment of the mesh-like substrate 41 is shown in Fig.

도 3에 따르면, 메쉬 형태의 기재(41)의 일 양태는 복수개의 얇고 긴 와이어(411)가 병렬로 배치되어 있고, 이들 와이어와 수직이 되도록 또 다른 얇고 긴 복수개의 와이어(411)가 병렬로 배치되어 있어, 메쉬 형태를 형성할 수 있다. 상기 기재(41)에는 복수개의 와이어(411) 교차에 의해 기공(412)이 형성되어 있다. 상기 와이어의 교차 부분은 용접 등으로 고정될 수 있다.According to Fig. 3, one embodiment of the mesh-like base material 41 comprises a plurality of thin and long wires 411 arranged in parallel, and another thin and long wire 411 perpendicular to these wires in parallel So that a mesh shape can be formed. Pores 412 are formed in the substrate 41 by intersection of a plurality of wires 411. The intersection of the wires can be fixed by welding or the like.

상기 메쉬 형태의 기재는 전기적으로 비활성이고 리튬 입자에 의해 피복될 수 있는 임의의 소재로부터 제조될 수 있으며, 비제한적인 예로 폴리머 또는 금속일 수 있다. 상기 폴리머의 비제한적인 예로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐을 들 수 있고, 상기 금속의 비제한적인 예로 알루미늄, 구리, 스테인레스를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The mesh-like substrate may be made from any material that is electrically inactive and can be coated with lithium particles, and may be a polymer or metal as a non-limiting example. Non-limiting examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride. Non-limiting examples of the metal include, but are not limited to, aluminum, copper, and stainless steel.

상기 기재는 복수개의 얇고 긴 와이어들이 메쉬 형태를 형성하도록 서로 얽혀 이루어져서 2차원의 박막 형태를 가질 수 있다. 상기 기재의 두께 및 와이어 단면 길이는 각각 독립적으로 약 10 내지 50 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재의 두께는 실질적으로 와이어 두께와 동일하거나 또는 와이어 간의 교차점으로 인해 와이어보다 약간 두꺼운 두께를 가질 수 있다.The substrate may have a two-dimensional thin film shape formed by entanglement of a plurality of thin and long wires to form a mesh shape. The thickness of the substrate and the length of the wire cross-section may independently have a thickness of about 10 to 50 mu m, but are not limited thereto. The thickness of the substrate may be substantially equal to the thickness of the wire or may be slightly thicker than the wire due to the intersection point between the wires.

상기 기재를 구성하는 와이어는 원형, 사각형, 삼각형, 다각형 및 스트라이프형 등의 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. The wire constituting the substrate may have various cross-sectional shapes such as circular, square, triangular, polygonal and stripe shapes, but is not limited thereto.

상기 기재가 메쉬 형태를 가짐에 따라, 후막 형성이 용이해지고, 전해액 함침량이 증가됨과 동시에, 후막으로 형성되더라도 종래의 다공성 구조의 집전체보다 큰 유연성을 가질 수 있다.As the base material has a mesh shape, the formation of the thick film is facilitated, the electrolyte impregnation amount is increased, and even if it is formed as a thick film, flexibility of the current collector of the conventional porous structure can be obtained.

도 4에는, 상기 기재의 메쉬 내부 및 메쉬 상하부를 피복하는 리튬 입자(42)의 일 양태가 도시되어 있다.4 shows an embodiment of the lithium particles 42 covering the inside of the mesh and the upper and lower portions of the mesh.

도 4에 따르면, 상기 리튬 입자(42)는 입자 형태의 리튬 금속(421); 및 상기 리튬 금속(421)을 둘러싸고 있는 코팅재(422);를 포함하여 이루어진다. 4, the lithium particles 42 include lithium metal 421 in the form of particles; And a coating material (422) surrounding the lithium metal (421).

상기 리튬 입자는 형태 측면에서 특별히 제한되지 않으나, 리튬 입자가 기재에 보다 잘 피복되는 것이 바람직하고 또한 리튬 입자에 의한 충진(탭밀도) 및 리튬 입자층의 레벨링을 바람직하게 하는 측면에서 구형, 구형에 가까운 형태 혹은 타원형이 바람직하다. Although the lithium particle is not particularly limited in terms of its shape, it is preferable that the lithium particle is better coated on the base material, and furthermore, it is preferable that the lithium particle is a spherical or nearly spherical in terms of filling (tap density) and leveling of the lithium particle layer Shape or an elliptical shape is preferable.

또한, 상기 리튬 입자는 평균 입경 측면에서 특별히 제한되지 않으나, 리튬 입자가 기재에 양호하게 고착되도록 하고 코팅재가 제거된 후에 가능한 한 넓은 면적으로 전해액에 함침될 수 있도록 하는 측면에서 0.1 내지 1 ㎛의 평균 입경을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the lithium particles are not particularly limited in terms of the average particle size, but may be an average of 0.1 to 1 占 퐉 in terms of satisfactorily adhering the lithium particles to the substrate and allowing the lithium particles to be impregnated into the electrolyte as large as possible after the coating material is removed. It is preferable to have a particle diameter.

입자 형태의 리튬 금속의 표면은 전기화학적으로 불활성이고 60 ℃ 또는 그 이상의 온도에서 분해되는 코팅재로 피복되어 있다. 상기 코팅재의 비제한적인 예로, 폴리우레탄, 폴리카보네이트를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surface of the lithium metal in the form of particles is electrochemically inert and coated with a coating that decomposes at a temperature of 60 ° C or higher. Non-limiting examples of such coatings include, but are not limited to, polyurethane, polycarbonate.

상기 코팅재는 무전해 도금법, 화학기상증착법, 물리기상증착법 또는 습식 코팅법과 같은 방법에 의해 입자 형태의 리튬 금속에 피복될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The coating material may be coated on the lithium metal in the form of particles by a method such as electroless plating, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, or wet coating, but is not limited thereto.

상기 코팅재는 10 nm 내지 100 nm의 두께로 입자 형태의 리튬 금속에 피복될 수 있다. 두께가 상기 상한치보다 두꺼운 경우에는 60 ℃ 또는 그 이상의 온도에 이르는 경우에도 잘 분해되지 않아, 리튬 입자로부터의 리튬 이온의 공급이 원활하게 일어나지 않을 수 있다. 또한, 두께가 상기 하한치보다 얇은 경우에는 상기 코팅재가 리튬 입자로부터 목적한 시점보다 이르게 제거되어, 불필요한 시점에 리튬 입자로부터 리튬 이온이 공급될 수 있다.The coating material may be coated with lithium metal in the form of particles in a thickness of 10 nm to 100 nm. In the case where the thickness is thicker than the upper limit value, even when the temperature reaches 60 캜 or higher, it is not decomposed well, and the supply of lithium ions from lithium particles may not be smoothly performed. In addition, when the thickness is thinner than the lower limit, the coating material is removed from the lithium particles at a point earlier than desired, and lithium ions can be supplied from the lithium particles at an unnecessary point in time.

본 발명의 리튬입자층은 전기화학적으로 불활성 용매에 리튬 입자를 분산시키고, 상기 리튬입자 분산액을 메쉬 형태의 기재에 도포, 건조함으로써 제조될 수 있다.The lithium particle layer of the present invention can be produced by electrochemically dispersing lithium particles in an inert solvent, applying the lithium particle dispersion to a mesh-shaped substrate, and then drying.

상기 용매의 비제한적인 예로는 물, 디메틸 포름아미드(DMF), 디메틸 아세트아미드, 디메틸셀폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 알코올, 아세톤 및 N-메틸피롤리돈(NMP)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Non-limiting examples of the solvent include water, a solvent selected from the group consisting of dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide (DMSO), alcohol, acetone and N-methylpyrrolidone One or a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 리튬 입자 분산액은 바인더 고분자를 추가로 더 포함할 수 있다. 상기 바인더 고분자는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용될 수 있ㅇ며, 비제한적인 예로 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무 및 이들의 다양한 공중합체를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The lithium particle dispersion may further include a binder polymer. The binder polymer can be used without any particular limitation as long as it is ordinarily used in the art, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, Polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene-butadiene rubber, fluorocarbon rubber and But are not limited to, various copolymers thereof.

상기 바인더 고분자는 리튬입자 100 중량부를 기준으로 1중량부 내지 5중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 바인더 고분자의 함량이 1중량부보다 적게 포함되면 리튬 입자가 메쉬 형태의 기재에 적절하게 고정되어 형성될 수 없고 5중량부보다 많이 포함되면 전기 저항을 불필요하게 증가시킬 수 있다.The binder polymer may be included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of lithium particles. If the content of the binder polymer is less than 1 part by weight, the lithium particles can not be properly fixed to the mesh-shaped base material. If the amount is more than 5 parts by weight, the electrical resistance can be unnecessarily increased.

상기 리튬입자 분산액을 메쉬 형태의 기재에 도포하는 방법의 비제한적인 예로 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 딥(Dip) 코팅 또는 메이어바(MAYER BAR) 코팅을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. Non-limiting examples of the method of applying the lithium particle dispersion to a mesh-shaped substrate include die coating, roll coating, dip coating, or Mayer BAR coating. It is not.

본 발명의 전극조립체는 양극, 세퍼레이터, 상기 리튬입자층, 세퍼레이터, 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 형태로, 전극조립체를 이루는 양극, 음극 및 세퍼레이터는 리튬이차전지의 제조에 통상적으로 사용되는 것들이 모두 사용될 수 있다.The electrode assembly of the present invention is characterized in that the positive electrode, the separator, the lithium particle layer, the separator, and the negative electrode are sequentially laminated, and the positive electrode, negative electrode and separator constituting the electrode assembly are all those conventionally used for manufacturing a lithium secondary battery .

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

음극 활물질로는 통상적으로 리튬이온이 흡장 및 방출될 수 있는 탄소재, 리튬금속, 규소 또는 주석 등을 사용할 수 있으며, 리튬에 대한 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2와 같은 금속 산화물도 가능하다. 바람직하게는 탄소재를 사용할 수 있는데, 탄소재로는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.As the anode active material, a carbon material, lithium metal, silicon or tin, which lithium ions can be occluded and released, can be used, and metal oxides such as TiO 2 and SnO 2 having a potential with respect to lithium of less than 2 V are also possible. Preferably, carbon materials can be used, and carbon materials such as low-crystalline carbon and highly-crystalline carbon can be used. Examples of the low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon. Examples of highly crystalline carbon include natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber high temperature sintered carbon such as mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.

양극 및/또는 음극은 바인더를 포함할 수 있으며, 바인더로는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 등, 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다.The anode and / or the cathode may include a binder, and examples of the binder include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile ), Polymethylmethacrylate, and the like can be used.

또한, 세퍼레이터로는 종래에 세퍼레이터로 사용된 통상적인 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the separator, a conventional porous polymer film conventionally used as a separator, for example, a polyolefin such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene / butene copolymer, an ethylene / hexene copolymer and an ethylene / methacrylate copolymer A porous polymer film made of a high molecular weight polymer may be used alone or in a laminated manner, or a nonwoven fabric made of a conventional porous nonwoven fabric such as a glass fiber having a high melting point, a polyethylene terephthalate fiber or the like may be used. It is not.

또한, 상기 세퍼레이터의 기계적 강도 향상 및 리튬 이차전지의 안전성을 향상시키기 위해, 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자와 고분자 바인더를 포함하는 다공성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 무기물 입자는, 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 리튬 이차전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0 내지 5 V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.In order to improve mechanical strength of the separator and safety of the lithium secondary battery, the porous polymer substrate may further include a porous coating layer including inorganic particles and a polymeric binder on at least one surface of the porous polymer substrate. Here, the inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied lithium secondary battery (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + ). Particularly, when inorganic particles having a high dielectric constant are used as the inorganic particles, the dissociation of the electrolyte salt, for example, the lithium salt in the liquid electrolyte, can be increased, and the ion conductivity of the electrolyte can be improved.

그리고, 상기 고분자 바인더는, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluorideco-hexafluoropropylene, PVDF-HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-클로로트리풀루오로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트 (polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에만 한정하는 것은 아니다.The polymer binder may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP), polyvinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene ), Polyvinylidene fluoride-co-trichlorethylene, polymethylmethacrylate, polybutylacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, Polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene, polyethylene oxide, polyarylate, cellulose acetate ), Cellulose acetate butyrate, cell Cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, pullulan (which may be referred to as &quot; pullulan, and carboxyl methyl cellulose, or a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto.

다공성 코팅층에 있어서 고분자 바인더는, 상기 무기물 입자들 표면의 일부 또는 전체에 코팅되며, 상기 무기물 입자들은 밀착된 상태로 상기 고분자 바인더에 의해 서로 연결 및 고정되며, 상기 무기물 입자들 사이에 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 형성되고, 상기 무기물 입자 사이의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)은 빈 공간이 되어 기공을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 빈 공간이 다공성 코팅층의 기공이 되며, 이러한 기공은 무기물 입자들의 평균 입경과 같거나 그보다 작은 것이 바람직하다.In the porous coating layer, the polymeric binder is coated on a part or the entire surface of the inorganic particles, and the inorganic particles are connected and fixed to each other by the polymeric binder in an adhered state, and an interstitial volume an interstitial volume between the inorganic particles is formed, and an interstitial volume between the inorganic particles becomes an empty space to form pores. This void space becomes the pores of the porous coating layer, and it is preferable that these pores are equal to or smaller than the average particle diameter of the inorganic particles.

한편, 본 발명에서 사용될 수 있는 비수 전해액에 포함되는 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한없이 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 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.Meanwhile, 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 - , 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 - from the group consisting of It can be any one selected.

전술한 비수 전해액에 포함되는 유기 용매로는 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 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.

그리고 상기 유기 용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 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,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone, ε-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, 리튬 이차전지의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 리튬 이차전지의 조립 전 또는 리튬 이차전지의 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.The injection of the non-aqueous electrolyte may be performed at an appropriate stage of the production process of the lithium secondary battery, depending on the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the lithium secondary battery or at the final stage of assembling the lithium secondary battery.

상기 전극조립체를 포함하는 본 발명의 일 양태에 따른 리튬이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The outer shape of the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention including the electrode assembly is not particularly limited, but may be a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, or a coin shape using a can.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 리튬이차전지에 구비된 EOL (End Of Life) 표시기를 확인하는 단계; 및 상기 리튬이차전지를 고온 에이징 방법에 의해 50 내지 60 ℃ 온도에서 48 내지 72 시간동안 상기 리튬이차전지의 온도를 높임으로써 리튬이차전지의 수명을 증가시키는 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lithium secondary battery, comprising: confirming an end of life (EOL) indicator provided in the lithium secondary battery; And a method for increasing the lifetime of the lithium secondary battery by raising the temperature of the lithium secondary battery at 50 to 60 ° C for 48 to 72 hours by the high temperature aging method.

상기 EOL의 수준은 필요에 따라 결정될 수 있으며, 일반적으로 원래 용량의 80% 혹은 그 이하가 되면 표시되도록 준비될 수 있다.The level of the EOL can be determined as needed, and can generally be prepared to be displayed when 80% or less of the original capacity is reached.

리튬이차전지를 50℃ 미만으로 처리하는 경우에는, 리튬입자의 코팅재가 제거되지 않는 문제점이 발생할 수 있고 60 ℃ 보다 높은 온도로 처리하는 경우에는 부반응이 발생하는 등의 이유로 전지 성능이 열화될 수 있다.When the lithium secondary battery is treated at a temperature lower than 50 캜, the coating material of the lithium particles may not be removed. When the battery is treated at a temperature higher than 60 캜, battery performance may be deteriorated due to side reactions .

리튬이차전지를 전술한 범위의 온도에서의 처리 시간이 48시간 보다 짧으면 리튬입자의 코팅재가 충분히 제거되지 않을 수 있고, 처리 시간이 72시간보다 길면 바람직하지 않은 부반응이 발생할 수 있다.If the treatment time of the lithium secondary battery is less than 48 hours at the temperature in the above-mentioned range, the coating material of lithium particles may not be sufficiently removed, and if the treatment time is longer than 72 hours, undesirable side reactions may occur.

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.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.

Claims (14)

양극, 세퍼레이터, 리튬입자층, 세퍼레이터 및 음극이 순차적으로 적층되어 있는 리튬이차전지용 전극조립체.
An electrode assembly for a lithium secondary battery, comprising a positive electrode, a separator, a lithium particle layer, a separator, and a negative electrode sequentially laminated.
제1항에 있어서,
상기 리튬입자층은 메쉬 형태의 기재; 및 상기 기재의 메쉬 내부 및 메쉬 상하부에 있는 복수개의 리튬 입자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium particle layer comprises a mesh-shaped substrate; And a plurality of lithium particles inside the mesh of the base material and at upper and lower portions of the mesh.
제2항에 있어서,
상기 메쉬 형태의 기재는 복수개의 얇고 긴 와이어가 병렬로 배치되어 있고, 이들 와이어와 수직이 되도록 또 다른 얇고 긴 복수개의 와이어가 병렬로 배치되어 형성된 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
3. The method of claim 2,
Wherein the mesh-shaped base member is formed by arranging a plurality of thin and long wires in parallel and another thin and long plurality of wires arranged in parallel so as to be perpendicular to the wires.
제2항에 있어서,
상기 메쉬 형태의 기재가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리염화비닐로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리머로부터 형성된 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
3. The method of claim 2,
Wherein the mesh-shaped base material is formed from one or more polymers selected from polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride.
제2항에 있어서,
상기 메쉬 형태의 기재가 알루미늄, 구리 및 스테인레스로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 금속으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
3. The method of claim 2,
Wherein the mesh-shaped base material is formed from one or more metals selected from aluminum, copper and stainless steel.
제1항에 있어서,
상기 리튬입자층이 10 내지 50 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium particle layer has a thickness of 10 to 50 占 퐉.
제2항에 있어서,
상기 리튬 입자는 입자 형태의 리튬 금속; 및 상기 리튬 금속을 둘러싸고 있는 코팅재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
3. The method of claim 2,
The lithium particles include lithium metal in particle form; And a coating material surrounding the lithium metal.
제7항에 있어서,
상기 리튬입자는 0.1 내지 1 ㎛의 평균 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
8. The method of claim 7,
Wherein the lithium particles have an average particle diameter of 0.1 to 1 占 퐉.
제7항에 있어서,
상기 코팅재는 60 ℃ 또는 그 이상의 온도에서 분해되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
8. The method of claim 7,
Wherein the coating material is decomposed at a temperature of 60 ° C or higher.
제7항에 있어서,
상기 코팅재는 폴리우레탄, 폴리카보네이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
8. The method of claim 7,
Wherein the coating material is selected from polyurethane, polycarbonate, or a mixture thereof.
제7항에 있어서,
상기 코팅재는 10 nm 내지 100 nm의 두께로 입자 형태의 리튬 금속에 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극조립체.
8. The method of claim 7,
Wherein the coating material has a thickness of 10 nm to 100 nm and is coated with lithium metal in particle form.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 리튬이차전지용 전극조립체를 포함하는 리튬이차전지.
12. A lithium secondary battery comprising the electrode assembly for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 11.
제12항에 있어서,
EOL(End of Life) 표시기가 구비되어 있는 리튬이차전지.
13. The method of claim 12,
A lithium rechargeable battery having an end of life (EOL) indicator.
제13항에 기재된 리튬이차전지로부터 EOL 표시기를 확인하는 단계; 및
상기 리튬이차전지를 고온 에이징 방법에 의해 50 내지 60 ℃ 온도에서 48 내지 72 시간동안 상기 리튬이차전지의 온도를 높이는 단계;
를 포함하는, 리튬이차전지의 수명을 증가시키는 방법.
Confirming the EOL indicator from the lithium secondary battery according to claim 13; And
Increasing the temperature of said lithium secondary battery by said high temperature aging method at a temperature of 50 to 60 DEG C for 48 to 72 hours;
Wherein the lithium secondary battery is a lithium secondary battery.
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