KR20180065167A - Electrode for Secondary Battery Comprising PTC layer with Crosslinking-Polymer and Manufacturing Method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrode for a secondary battery and a manufacturing method thereof. The electrode comprises: a current collector; a positive temperature coefficient (PTC) layer applied on the current collector, including a polymer, a conductive material and a binder, and having a property that a conductive path of the conductive material is cut off due to volume expansion of the polymer when the temperature rises, wherein the polymer is crosslinked by E-bean irradiation; and an active material layer applied on the PTC layer. The present invention enhances reliability of the battery safety by suppressing a flow of conductive material particles.

Description

고분자가 가교된 PTC층을 포함하는 이차전지용 전극 및 이의 제조방법{Electrode for Secondary Battery Comprising PTC layer with Crosslinking-Polymer and Manufacturing Method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode for a secondary battery including a polymer-crosslinked PTC layer and a method for manufacturing the same. [0002] Electrode for Secondary Battery Comprising PTC layer with Crosslinking-

본 발명은 고분자가 가교된 PTC층을 포함하는 이차전지용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for a secondary battery comprising a polymer-crosslinked PTC layer and a method for producing the same.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing. As a part of this, the most active field of research is electric power generation and storage.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.At present, a typical example of an electrochemical device utilizing such electrochemical energy is a secondary battery, and the use area thereof is gradually increasing.

이러한 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.Such a secondary battery is classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch type battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet do.

이차전지를 구성하는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체는 그것의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형)과 스택형(적층형)으로 구분된다. 젤리-롤형 전극조립체는, 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극 활물질 등을 코팅하고 건조 및 프레싱한 후, 소망하는 폭과 길이의 밴드 형태로 재단하고 분리막을 사용하여 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아 제조된다. 젤리-롤형 전극조립체는 원통형 전지에는 적합하지만, 각형 또는 파우치형 전지에 적용함에 있어서는 전극 활물질층의 박리 문제, 낮은 공간 활용성 등의 단점을 가지고 있다. 반면에, 스택형 전극조립체는 다수의 양극 및 음극 단위체들을 순차적으로 적층한 구조로서, 각형의 형태를 얻기가 용이한 장점이 있다.The electrode assembly of the anode / separator / cathode structure constituting the secondary battery is largely classified into a jelly-roll type (winding type) and a stack type (laminate type) depending on its structure. In the jelly-roll type electrode assembly, an electrode active material or the like is coated on a metal foil used as a current collector, dried and pressed, cut into a band shape having a desired width and length, and a cathode and an anode are diaphragm- . The jelly-roll type electrode assembly is suitable for a cylindrical battery. However, the jelly-roll type electrode assembly has disadvantages such as peeling of an electrode active material layer and low space utilization when applied to a rectangular or pouch type battery. On the other hand, the stacked electrode assembly has a structure in which a plurality of anode and cathode unit members are sequentially stacked, and it is easy to obtain a square shape.

또한, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 기본 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 기본 구조의 바이셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리막 필름을 이용하여 폴딩한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었고, 이는 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-82058호, 제2001-82059호, 제2001-82060호 등에 개시된 바가 있다.In addition, a full cell or a positive electrode (cathode) / separator / cathode (anode) having an anode / separator / cathode basic structure of a constant unit size, which is an advanced assembly of the jelly- A stack / folding type electrode assembly having a structure in which a bicell having a basic structure of a membrane / separator / anode (cathode) is folded by using a continuous membrane of a long length has been developed and disclosed in Korean Patent Application Laid- -82058, 2001-82059, 2001-82060, and the like.

한편, 리튬 이차전지는 안전성의 면에서도 고수준에 있지만, 그 고용량 및 고출력을 위해, 안전성의 면에서, 발 가일층의 향상이 요망되고 있다. 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지가 과충전되면 열할 가능성이 있다.On the other hand, the lithium secondary battery is at a high level in terms of safety. However, in order to secure high capacity and high output, it is desired to improve the productivity of the battery in terms of safety. For example, when the lithium ion secondary battery is overcharged, there is a possibility of heat generation.

또한, 이차전지의 전극조립체는 못과 같이 전기 전도성을 가진 날카로운 침상 도체로 관통될 경우에, 양극과 음극이 침상 도체에 의해 전기적으로 연결되면서 전류가 저항이 낮은 침상 도체로 흐르게 된다. 이 때, 관통된 전극의 변형이 발생하고, 양극 활물질과 음극 활물질간의 접촉 저항부에 통전되는 전류에 의해 높은 저항열이 발생하게 된다. 상기 열로 인하여 전극조립체의 온도가 임계치 이상으로 상승하게 되면, 분리막의 수축으로 인해 양극과 음극의 접촉이 발생하여 단락이 일어난다. 이러한 단락은 열폭주 현상을 유발하며, 이는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 발화 또는 폭발시키는 주요한 원인으로 작용할 수 있다.In addition, when the electrode assembly of the secondary battery is penetrated by a sharp needle-like conductor having electrical conductivity like a nail, the anode and the cathode are electrically connected by the needle-shaped conductor, and the current flows to the needle-shaped conductor having low resistance. At this time, deformation of the penetrating electrode occurs, and a high resistance heat is generated by the electric current passing through the contact resistance portion between the positive electrode active material and the negative electrode active material. When the temperature of the electrode assembly rises above a critical value due to the heat, contact between the positive electrode and the negative electrode occurs due to shrinkage of the separator, resulting in a short circuit. This short circuit may lead to thermal runaway, which may be a major cause of ignition or explosion of the electrode assembly and the secondary battery comprising it.

또한, 침상 도체에 의해 휘어진 전극 활물질 또는 집전체가 상호 대면하는 반대극과 접촉하는 경우에는 저항열 보다 높은 발열이 발생하는 바, 전술한 열폭주 현상을 더욱 가속화 시킬 수 있으며, 이러한 문제점은 다수의 전극들이 포함된 바이셀 및 이를 포함하는 전극조립체에서 더욱 심각하게 발생할 수 있다.In addition, when the electrode active material or the collector bent by the needle-shaped conductor comes in contact with the opposite electrode facing each other, heat generation higher than the resistance heat is generated, which can further accelerate the above-described thermal runaway phenomenon. May occur more seriously in a bi-cell including electrodes and an electrode assembly containing the same.

이러한 문제들을 완화하기 위한 방안으로, 일반적인 전지의 사용 온도에서는 일정한 도전성을 나타내지만 온도가 상승하면 저항이 급격히 증가하여 전류를 차단하는 특성을 가진 PTC (Positive Temperature Coefficient) 물질을 전극에 포함시키려는 시도가 있었다. 일본 특허 공표 제2002-[0005] 526897호 공보, 일본 특허 공개 평10-50294호 공보 및 일본 특허 공개 제2009-176599호 공보에는 PTC층이 형성된 전극이 제안되어 있다. PTC층이란, PTC 소자와 마찬가지로, 전지의 발열에 따라 전기 저항(직류 저항)을 상승시키는 기능을 구비하는 층이다. 일본 특허 공표 제2002-526897호 공보, 일본 특허 공개 평10-50294호 공보 및 일본 특허 공개 제2009-176599호 공보에 기재된 전극은 양극 활물질층 또는 음극 활물질층, PTC층 및 집전체를 이 순서로 중첩한 적층체이다.As an approach to mitigate these problems, attempts have been made to incorporate a positive temperature coefficient (PTC) material, which exhibits a constant conductivity at the operating temperature of a general battery, but has a characteristic that the resistance rapidly increases when the temperature rises, there was. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002- 000568, 2001-1050294, and 2009-176599 propose electrodes having PTC layers formed thereon. Like the PTC element, the PTC layer is a layer having a function of raising the electric resistance (direct current resistance) in accordance with the heat generation of the battery. The electrodes described in JP-A-2002-526897, JP-A-10-50294 and JP-A-2009-176599 each include a positive electrode active material layer or a negative electrode active material layer, a PTC layer and a current collector in this order Stacked body.

이와 같은 PTC층에서는 도전성 입자끼리의 접촉에 의해, 도전성 네트워크가 형성되어 있다. 이 도전성 네트워크에서는 고분자 수지의 융점에 도달하면 수지가 팽창하고, 도전성 입자끼리가 비접촉 상태가 됨으로써 전류가 차단된다. In such a PTC layer, a conductive network is formed by the contact between the conductive particles. In this conductive network, when the melting point of the polymer resin is reached, the resin expands, and the conductive particles become non-contact with each other, thereby interrupting the current.

그러나, 고분자 수지의 융점 이상에서 고분자가 용융되는 경우에는 도전성 입자들의 유동성이 높아지고, 이에 도전성 입자들의 이동에 의해 새로운 도전성 네트워크가 생성되어 다시 전극의 저항이 낮아지는 NTC(negative temperature coefficient) 현상이 발생하여 안전성을 충분히 확보하지 못하는 문제가 있다.However, when the polymer is melted at a temperature higher than the melting point of the polymer resin, the fluidity of the conductive particles increases, and a new conductive network is generated by the movement of the conductive particles, thereby causing a negative temperature coefficient (NTC) There is a problem that sufficient safety can not be ensured.

따라서, 이러한 문제를 해결하면서도, PTC 효과의 재현성을 높여 전지의 안전성을 확보할 수 있는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a technique for securing the safety of a battery by improving the reproducibility of the PTC effect while solving such a problem.

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.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, PTC층에 포함되는 고분자를 E-빔 가교함으로써 가교 사슬로 인한 고분자의 구조적 안정화를 통해 도전재 입자의 유동에 따른 새로운 응집을 억제하여 PTC 효과 증대와 고분자의 융점 이상에서 발생하는 NTC 현상을 제거하여 전지 안전성의 신뢰성을 높일 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments, and as described later, the E-beam crosslinking of the polymer contained in the PTC layer causes structural stability of the polymer due to the crosslinking chain, The present invention has been accomplished on the basis of confirming that it is possible to increase the reliability of the cell safety by increasing the PTC effect and removing the NTC phenomenon occurring above the melting point of the polymer.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지용 전극은,Therefore, in the electrode for a secondary battery according to the present invention,

집전체;Collecting house;

상기 집전체 상에 도포되어 있고, 고분자와 도전재 및 바인더를 포함하고 있으며, 상기 고분자가 E-빔(beam) 조사에 의해 가교화되어 있으며, 온도의 상승시 상기 고분자의 부피 증가에 의해 상기 도전재의 도전 경로(conductive path)가 차단되는 특성을 가진 PTC(Positive Temperature Coefficient)층; 및Wherein the polymer is coated on the current collector and comprises a polymer, a conductive material and a binder, the polymer is crosslinked by E-beam irradiation, and when the temperature rises, A PTC (Positive Temperature Coefficient) layer having a property of blocking the conductive path of the ash; And

상기 PTC층 상에 도포되어 있는 활물질층;An active material layer coated on the PTC layer;

을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.And is characterized by comprising:

상기 PTC층은 상기 고분자와 도전재를 포함함으로써, 전도성 역할을 하면서도, 특정온도나 과전류가 흐를 때 이로 인해 제품이나 전자 회로에 손상이 가는 것을 방지하기 위해 고분자가 팽창하여 열적, 전기적 보호성을 가진다.Since the PTC layer includes the polymer and the conductive material, the polymer expands to protect the product or the electronic circuit from being damaged when the specific temperature or the overcurrent flows, and has a thermal and electrical protection property .

그러나, 상기에서 설명한 바와 같이, 종래 PTC 층에 사용되는 고분자는 준결정성 고분자가 이용되고 있는데, 전극 온도가 융점까지 증가하면 고분자가 용융되면서 열팽창에 의해 부피가 증가하면서 도전재 입자들 사이의 거리를 멀게 하여 도전성 네트워크를 끊어 저항을 증가시킴으로써 전자의 흐름을 막아 전지 안전성을 확보할 수 있으나, 융점 이상의 온도에서는 용융된 고분자는 유동성이 높아 도전재 입자들이 이동하여 다시 응집되는 바, 새로운 도전성 네트워크를 형성(NTC 현상)하기 때문에 다시 전극 저항이 낮아져 다시 안전성이 문제되었다.However, as described above, the conventional polymer used for the PTC layer is a quasi-crystalline polymer. When the electrode temperature is increased to the melting point, the polymer is melted and the volume increases due to thermal expansion, However, when the temperature is higher than the melting point, the molten polymer has high fluidity so that the conductive particles migrate and re-agglomerate to form a new conductive network. (NTC phenomenon), so that the electrode resistance was lowered again and safety was again questioned.

반면에, 본원발명에 따르면, 상기 PTC 층은, 고분자가 E-빔 조사에 의해 가교화되어 있어, 고분자의 융점 이상으로의 온도 상승시 상기 고분자가 팽창하여 도전재들의 도전성 네트워크는 끊되, 완전히 용융되지 않고 젤리 형태와 같이 반고체 형태로 전체적인 형상을 유지하는 바, 도전재 입자들이 유동하지 않으므로 상기 NTC 현상을 방지할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, in the PTC layer, the polymer is crosslinked by E-beam irradiation, and when the temperature rises above the melting point of the polymer, the polymer expands to break the conductive network of the conductive materials, And the overall shape is maintained in a semi-solid form like a jelly shape, and the NTC phenomenon can be prevented because the conductive material particles do not flow.

따라서, 상기 PTC층의 고분자는 E-빔 조사에 의해 가교화되어 있어야 하는데, 이때, 상기 E-빔의 조사량에 따라 가교화 정도가 달라질 수 있고, 이는 겔 분율(gel fraction)로서 나타난다. 따라서, E-빔의 조사량 및 겔 분율은 본원발명의 과제를 해결하기 위한 가장 중요한 요소이고, 본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구를 거듭한 끝에 가장 바람직한 범위의 E-빔 조건과 겔 분율값을 발견하였다.Therefore, the polymer of the PTC layer should be crosslinked by E-beam irradiation. At this time, the degree of crosslinking may be changed according to the amount of irradiation of the E-beam, which appears as a gel fraction. Therefore, the dose and the gel fraction of the E-beam are the most important factors for solving the problems of the present invention. The inventors of the present application have conducted intensive studies and found that the E-beam condition and the gel fraction value Respectively.

상세하게는, 본원발명에 따른 소망하는 효과를 달성하기 위해서, 상기 고분자는 50 kGy 내지 250 kGy 범위의 E-빔을 조사하여 가교화된 것일 수 있고, 상세하게는, 70 kGy 내지 200 kGy, 더욱 상세하게는, 100 kGy 내지 200 kGy 범위로 E-빔을 조사함으로써 가교화시킬 수 있다.In detail, in order to achieve the desired effect according to the present invention, the polymer may be crosslinked by irradiating an E-beam in the range of 50 kGy to 250 kGy, more specifically 70 kGy to 200 kGy Specifically, it can be crosslinked by irradiating E-beam in the range of 100 kGy to 200 kGy.

상기 범위를 벗어나, E-빔의 조사량이 50 kGy 미만인 경우, 고분자의 가교화 정도가 낮아 본원발명이 소망하는 NTC 현상의 발생을 방지할 수 없고, 250 kGy를 초과하는 경우에는, 오히려 E-빔의 조사에 의해 고분자가 절단되는 현상이 가교화와 함께 발생하므로, 절단 현상으로 인해 가교화 정도가 줄어 고분자 용융 시에 점도가 향상되지 않기 때문에 고분자 유동에 의해 새로운 도전 네트워크를 형성됨으로 인해 NTC 효과가 발생하여 바람직하지 않다.When the dose of the E-beam is less than 50 kGy, the degree of cross-linking of the polymer is low and it is impossible to prevent the occurrence of the NTC phenomenon desired by the present invention. On the other hand, when the dose exceeds 250 kGy, The cleavage of the polymer occurs due to the crosslinking, and since the degree of crosslinking is reduced due to the cleavage phenomenon, the viscosity of the polymer is not improved when the polymer is melted. Therefore, a new conductive network is formed by the polymer flow, Which is undesirable.

이러한 상기 고분자의 가교화는, 상기에서 설명한 바와 같이, 겔 분율로부터 알 수 있는데, 상기 겔 분율이란, 불용성 건조 무게(Wf)와 초기 무게(Wi)의 중량비로서, 겔 분율(%) = Wf/Wi * 100으로 구하며, 구체적으로, PTC 층의 초기 무게(Wi)를 측정한 다음 100 메쉬의 망에 넣고, 자일렌(xylene)에서 10시간동안 환류시킨 다음 섭씨 100도에서 6시간 건조 후 불용성 무게(Wf)을 측정하는 방법으로 겔 분율을 구할 수 있다. 또한, 여기서, 상기 겔화는 E-빔이 조사됨에 따라 고분자 사슬에서 라디칼이 생성되어 라디칼이 생성된 부분에서 고분자 사슬간에 가교가 되는 것을 의미한다. As described above, the cross-linking of the polymer can be known from the gel fraction. The gel fraction is defined as the gel fraction (%) = Wf / (Wf) as the weight ratio of the insoluble dry weight (Wf) Specifically, the initial weight (Wi) of the PTC layer was measured and then placed in a 100-mesh net, refluxed in xylene for 10 hours, dried for 6 hours at 100 ° C, The gel fraction can be obtained by measuring the gel permeation constant (Wf). Here, the gelation means that radicals are generated in the polymer chain as the E-beam is irradiated, and crosslinking occurs between the polymer chains at the part where radicals are generated.

따라서, 겔 분율이 증가하는 것은, 고분자가 가교화됨에 의해 겔화가 이루어진 것을 나타내는데, 너무 낮은 겔 분율은 가교화가 거의 이루어지지 않은 상태이거나, 가교화가 이루어졌으나, 많은 조사량에 의해 다시 절단된 양도 증가한 것을 의미한다고 볼 수 있다. 따라서, 겔 분율은 조사량에 따라 계속하여 증가하다가, 조사량이 어느 이상 되면 절단 현상이 발생하므로, 소정의 값 이상으로는 증가할 수 없다. Therefore, the increase in the gel fraction indicates that the gelation is caused by cross-linking of the polymer. The gel fraction that is too low is in a state where the crosslinking is hardly performed or the crosslinking is performed, It can be said that it means. Therefore, the gel fraction continuously increases according to the irradiation amount, and when the irradiation amount exceeds a certain amount, the cleavage phenomenon occurs, so that the gel fraction can not be increased beyond a predetermined value.

이러한 이유로, 본 발명에 따른 효과를 나타내기 위해, 고분자의 절단은 줄이면서 충분한 가교화를 위해서는, 상기 조사에 따라 얻어지는 PTC층의 겔 분율이 30 내지 70%, 상세하게는, 35 내지 65%, 더욱 상세하게는 40% 내지 60%일 수 있고, 다시 말하면, 상기 범위의 겔 분율을 가지는 것이 가교화가 충분히 이루어지면서도 절단 현상이 거의 없는 형태를 의미하므로, 보다 바람직하다.For this reason, in order to exhibit the effect according to the present invention, in order to reduce the cleavage of the polymer and to sufficiently crosslink the polymer, the gel fraction of the PTC layer obtained by the irradiation is 30 to 70%, more specifically 35 to 65% More specifically, it may be 40% to 60%. In other words, it is more preferable that the gel fraction is within the above-mentioned range, because it means that the cross-linking is sufficiently carried out but the cutting phenomenon is hardly occurred.

이와 같이 가교화가 이루어진 경우에는, 고분자의 융점 이상으로의 온도 상승시에도 상기 고분자가 팽창하여 도전재들의 도전성 네트워크는 끊되, 완전히 용융되지 않고 점도가 증가하여 젤리 형태와 같이 반고체 형태로 전체적인 형상을 유지할 수 있다When the cross-linking is performed, the polymer swells and the conductive network of the conductive materials is broken even when the temperature rises above the melting point of the polymer. The viscosity of the conductive material is not completely melted and the overall shape can be maintained in a semi- have

상기 고분자의 융점(Tm)은 섭씨 80도 내지 200도의 범위에서 설정될 수 있고, 상세하게는 섭씨 90 내지 140도에서 설정될 수 있다. 이와 같이, 고분자의 융점은 PTC 현상을 나타내는 온도, 즉, 과대 전류 발생 또는 온도 상승시 저항을 급격히 증가하게 하여 전류를 차단시키는 퓨즈의 기능을 할 수 있는 온도로 설정되는 것이 바람직하고, 상기 범위인 경우, 전지 자체 또는 전지가 장착된 각종 기기에 이상이 발생했을 때에 전류를 차단하여, 발열을 억제하고, 또한 전지로부터 각종 기기에의 전력의 공급 등을 정지할 수 있으므로, 매우 높은 안전성을 얻을 수 있다. 또한, 통상 사용 시의 오작동이 없고, 과충전 등의 이상 시에 전류를 확실히 차단할 수 있다는 이점을 더 얻을 수 있다.The melting point (Tm) of the polymer may be set in the range of 80 to 200 degrees Celsius, and more specifically, in the range of 90 to 140 degrees Celsius. As described above, it is preferable that the melting point of the polymer is set to a temperature at which the PTC phenomenon occurs, that is, a temperature capable of functioning as a fuse for sharply increasing the resistance during the generation of an excessive current or a rise in temperature, , It is possible to shut off the current when an abnormality occurs in the battery itself or various devices equipped with the battery to suppress heat generation and to stop the supply of electric power to various devices from the battery. have. Further, there is no malfunction during normal use, and it is possible to obtain an advantage that the current can be reliably cut off in the event of overcharging or the like.

상기 범위를 벗어나, 너무 낮은 융점을 가지면 전지 작동 온도 범위에서도 반응이 일어나 성능상 문제가 발생하고, 너무 높은 융점을 가지면 섭씨 140도가 넘는 정도로 전지 내부 온도가 지나치게 상승할 때까지 PTC 효과가 나타나지 않으므로 열폭주가 발생하여 안전성 측면에서 바람직하지 않다. If the melting point is too low and the temperature is too low, a reaction occurs in the operating temperature range of the battery to cause performance problems. If the melting point is too high, the PTC effect does not appear until the internal temperature of the battery rises to over 140 ° C., Which is not preferable from the viewpoint of safety.

이러한 상기 고분자는, 열가소성 수지인 입자이면 특별히 한정되지 아니하나, 준결정성 물질일 수 있고, 상세하게는 10% 이상의 결정도를 가질 수 있다. 이러한 예로는, 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 열가소성 엘라스토머, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아세탈, 열가소성 변성 셀룰로오스, 폴리술폰, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트를 포함하는 공중합체 및 아이오노머 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상세하게는, 폴레올레핀으로서, 폴리올레핀은 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 중에서 선택되는 것이거나, 폴리프로필렌일 수 있다.Such a polymer is not particularly limited as long as it is a particle that is a thermoplastic resin, but may be a semi-crystalline material, and more specifically, it may have a crystallinity of 10% or more. Examples thereof include polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA), ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, (Meth) acrylate, and (meth) acrylate, and an ionomer resin such as polyacrylate, polyamide, polystyrene, polyacrylonitrile, thermoplastic elastomer, polyethylene oxide, polyacetal, thermoplastic modified cellulose, polysulfone, polymethyl The polyolefin may be one selected from the group consisting of high density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, or polypropylene, in particular, as the polyolefin.

상기 고분자의 가교화 이전의 입경은 특별히 한정되지 아니하나, 상세하게는 0.2 내지 10 마이크로미터일 수 있고, 상세하게는 0.3 내지 5 마이크로미터일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 0.5 내지 1 마이크로미터일 수 있다.The particle size of the polymer prior to crosslinking is not particularly limited, but may be in the range of from 0.2 to 10 micrometers, and more specifically from 0.3 to 5 micrometers, and more specifically, from 0.5 to 1 micrometer .

이는, 집전체에 PTC층을 형성하기 위해 슬러리를 코팅할 때, 박막으로 코팅해야 하는 이유에 따른다.This is in accordance with the reason why the slurry must be coated with a thin film when the slurry is coated to form a PTC layer in the current collector.

상기 PTC층의 두께는 0.1 내지 50 마이크로미터, 상세하게는, 1 내지 20 마이크로미터, 더욱 상세하게는 1 내지 10 마이크로미터로 형성될 수 있고, 상기 범위를 벗어나, PTC층의 두께가 0.1 마이크로미터 미만인 경우에는 PTC 효과의 발현이 용이하지 않은 반면, 50 마이크로미터를 초과하는 경우에는, 전극의 두께가 증가하여 커져 에너지 밀도가 낮아지기 때문에 상기 범위의 박막 코팅이 이루어지는 것이 바람직하다.The thickness of the PTC layer may be 0.1 to 50 micrometers, specifically 1 to 20 micrometers, more specifically 1 to 10 micrometers, and the thickness of the PTC layer may be 0.1 micrometer , The PTC effect is not easily manifested. On the other hand, when the thickness exceeds 50 micrometers, the thickness of the electrode increases and the energy density becomes low, so that the thin film coating is preferably performed in the above range.

그러나, 이와 같이 PTC층을 박막 코팅하기 위해서는 상기 고분자의 입경이 영향을 미치므로 고분자의 입경은 상기 범위를 만족해야 한다. 상기 범위를 벗어나, 0.2 마이크로미터 미만인 경우에는 입자들의 분산이 어렵고, 용융시에 부피 팽창이 작으므로 충분한 PTC 효과를 발휘할 수 없고, 10 마이크로미터를 초과하는 경우에는 입자들의 크기로 인해 박막 코팅이 어려운 바 바람직하지 않다.However, since the particle size of the polymer affects the thin film coating of the PTC layer, the particle diameter of the polymer should satisfy the above range. If the particle size is less than 0.2 micrometer, it is difficult to disperse the particles and the volume expansion is small during melting. Therefore, when the particle size exceeds 10 micrometers, It is not desirable.

상기 가교화된 고분자는 PTC층 전체 중량을 기준으로 60 중량% 내지 90 중량%, 상세하게는 80 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 벗어나, 60 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 PTC 효과를 발현하기 위한 가교화된 고분자의 양이 충분하지 않고, 90 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 상대적으로 도전재와 바인더의 함량이 줄게 되어, 전지의 일반적인 작동온도에서의 활물질과 집전체 사이의 도전성 네트워크의 형성이 미비하거나, PTC층의 집전체 계면과의 결합력이 저하되는 바, 바람직하지 않다.The crosslinked polymer may be contained in an amount of 60% by weight to 90% by weight, specifically 80% by weight to 90% by weight, based on the total weight of the PTC layer. When the amount of the crosslinked polymer is less than 60 wt%, the amount of the crosslinked polymer for expressing the PTC effect is not sufficient. If the amount exceeds 90 wt%, the content of the conductive material and the binder is relatively high The formation of the conductive network between the active material and the current collector at the normal operating temperature of the battery is insufficient or the bonding force with the current collector interface of the PTC layer is lowered.

한편, 상기 PTC층에 포함되는 상기 도전재는, 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등On the other hand, the conductive material contained in the PTC layer may be graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black,

의 탄소 입자, 니켈 입자 등의 금속 입자, WC, B4C, ZrC, NbC, MoC, TiC, TaC 등의 금속 탄화물, TiN, ZrN, TaN 등의 금속 질화물, WSi2, MoSi2 등의 금속 규화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 상세하게는, 탄소 입자, 금속 입자, 또는 CNT일 수 있고, 더욱 상세하게는, 탄소 입자일 수 있다. 도전재는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Of the carbon particles, metal particles, WC, B4C, such as nickel particles, ZrC, NbC, MoC, TiC, metal carbides, such as TaC, TiN, ZrN, TaN, etc. of the metal nitride, WSi 2, MoSi 2 and so on and so on of the metal silicide . Among these, in particular, it may be carbon particles, metal particles, or CNTs, and more specifically carbon particles. The conductive material may be used singly or in combination of two or more kinds.

도전재의 입자크기는 50 내지 100 나노미터일 수 있고, 상세하게는 70 내지 90 나노미터일 수 있다.The particle size of the conductive material can be from 50 to 100 nanometers, and more specifically from 70 to 90 nanometers.

이러한 도전재는, 상기 도전재는 PTC층 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있고, 상세하게는, 10 중량% 내지 25 중량%, 더욱 상세하게는 10 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.The conductive material may include 5% by weight to 30% by weight, more specifically 10% by weight to 25% by weight, and more preferably 10% by weight to 20% by weight, based on the total weight of the PTC layer .

상기 범위를 벗어나, 5 중량% 미만인 경우에는, 전지의 일반적인 작동온도에서의 활물질과 집전체 사이의 충분한 도전성 네트워크를 확보할 수 없어, 출력 특성이 저하되고, 30 중량%를 초과하는 경우에는 상대적으로 고분자와 바인더의 함량이 주는 바, 바람직하지 않다.If the amount is less than 5% by weight, the sufficient electrical conductivity network between the active material and the current collector can not be secured at the normal operating temperature of the battery, and the output characteristics are deteriorated. When the amount exceeds 30% by weight, The content of the polymer and the binder is undesirable.

또한, 상기 바인더는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The binder may be at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, and fluorine rubber.

바인더는 PTC층 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 벗어나, 1 중량% 미만인 경우, PTC층과 집전체 또는 활물질층의 접착력이 저하되고, 20 중량%를 초과하는 경우, 전극 저항이 상승하고, 상대적으로, 고분자 및 도전재의 함량이 줄게 되므로 바람직하지 않다.The binder may comprise from 1% to 20% by weight based on the total weight of the PTC layer. If the content is less than 1% by weight, the adhesion between the PTC layer and the current collector or the active material layer is deteriorated. If it exceeds 20% by weight, the electrode resistance is increased and the content of the polymer and the conductive material is relatively decreased It is not preferable.

상기 활물질층은, 전극의 종류에 따라 양극 활물질 또는 음극 활물질과 함께, 상기에서와 같은 도전재 및 바인더를 포함한다.The active material layer includes a conductive material and a binder as described above together with the positive electrode active material or the negative electrode active material, depending on the type of the electrode.

상기 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiV3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 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.The cathode active material may be, for example, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiV 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 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, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material may include, for example, carbon such as non-graphitized carbon or 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 &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 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, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

집전체 역시, 전극의 종류에 따라 달라질 수 있다.The current collector may also vary depending on the type of electrode.

상기 집전체는, 일반적으로 3 ~ 300 ㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 전극이 양극이면, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 및 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티타늄 또는 은으로 표면처리 한 것 중에서 선택되는 하나를 사용할 수 있고, 상세하게는 알루미늄이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The current collector is generally formed to a thickness of 3 to 300 탆 and is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. If the electrode is a positive electrode, for example, stainless steel , Aluminum, nickel, titanium, and a surface of aluminum or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium or silver can be used. Specifically, aluminum can be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 전극이 음극이면, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.If the electrode is a negative electrode, the surface of the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel may be surface-treated with carbon, nickel, Can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

이러한 활물질층은, PTC층 : 활물질층이 1 : 10 내지 1 : 20의 두께비를 가지는 범위에서 형성될 수 있다.Such an active material layer may be formed in such a range that the PTC layer: active material layer has a thickness ratio of 1:10 to 1:20.

상기 범위를 벗어나, 10 미만의 미를 가지는 경우에는 PTC층이 너무 두꺼워 저항이 높아 용량 발현이 어렵고 에너지 밀도가 낮아지는 문제가 있고, 20을 초과하는 경우에는 PTC 층이 너무 얇아서 PTC 효과를 발현하기에 충분하지 않다.In the case where the PTC layer is too thick, the capacity is difficult to express and the energy density is lowered because the PTC layer is too thick. If the PTC layer is too thick, the PTC layer is too thin to exhibit the PTC effect Not enough.

한편, 본 발명은 또한, 상기 이차전지용 전극을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing the electrode for a secondary battery.

상기 전극은 구체적으로, Specifically,

(a) 집전체의 일면 또는 양면에 도전재, 바인더, 및 고분자가 용매에 혼합된 제 1 슬러리를 도포하고 건조시켜 프리-PTC층을 형성하는 과정;(a) a step of applying a first slurry in which a conductive material, a binder, and a polymer are mixed in a solvent on one side or both sides of a current collector, followed by drying to form a pre-PTC layer;

(b) 상기 프리-PTC층에 E-빔을 조사하여 고분자를 가교화하여 PTC층을 형성하는 과정; 및(b) irradiating the pre-PTC layer with an E- beam to crosslink the polymer to form a PTC layer; And

(c) 상기 PTC층 상에, 전극 활물질을 포함하는 합제가 용매에 혼합된 제 2 슬러리를 도포하고 건조시켜 활물질층을 형성하는 과정;(c) applying and drying a second slurry in which a mixture containing an electrode active material is mixed with a solvent on the PTC layer to form an active material layer;

을 포함할 수 있다.. &Lt; / RTI &gt;

상기 과정 후에는 선택적으로, 압연 공정을 더 수행할 수 있다.After the above process, a rolling process may be optionally performed.

상기에서 설명한 바와 같이, 프리-PTC층에 포함되는 고분자의 입경은 0.2 내지 10 마이크로미터일 수 있고, 상기 과정(b)의 E-빔은 30 kGy 내지 250 kGy 범위, 상세하게는, 50 kGy 내지 200 kGy, 더욱 상세하게는, 100 kGy 내지 200 kGy 범위의 조사량으로 조사될 수 있다.As described above, the particle diameter of the polymer contained in the pre-PTC layer may be 0.2 to 10 micrometers, and the E-beam of the process (b) may be in the range of 30 kGy to 250 kGy, 200 kGy, and more particularly in the range of 100 kGy to 200 kGy.

상기 전극은 분리막과 함께 전극조립체를 제조하기 위해 사용되며, 상기 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 이차전지가 제조된다.The electrode is used to manufacture an electrode assembly together with a separator, and the electrode assembly is embedded in a battery case together with an electrolyte to produce a secondary battery.

이러한 리튬 이차전지, 이를 단위전지로 포함하는 전지팩의 구조 및 전지팩을 전원으로서 포함하는 디바이스의 제조방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Such a lithium secondary battery, a structure of a battery pack including the same as a unit battery, and a method of manufacturing a device including a battery pack as a power source are well known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전극은 고분자가 E-빔 가교된 PTC층을 포함함으로써, 고분자의 가교 사슬로 인한 고분자의 구조적 안정화가, 고분자의 융점 이상의 온도에서도 소정 유지되는 바, 도전재 입자의 유동을 억제함으로써, 고분자의 융점 이상에서 발생하는 NTC 현상을 제거하여 PTC 효과 재현성을 향상시키고, 결과적으로 전지 안전성의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the electrode for a secondary battery according to the present invention includes the PTC layer in which the polymer is E-beam crosslinked, so that the structural stability of the polymer due to the crosslinking chain of the polymer is maintained at a predetermined temperature or higher than the melting point of the polymer. By suppressing the flow of the conductive material particles, NTC phenomenon occurring at a temperature higher than the melting point of the polymer is removed, thereby improving the reproducibility of the PTC effect and consequently improving the reliability of the battery safety.

도 1은 본 발명의 실험예 1에 따른 PTC 층의 고분자의 융점 이상의 온도에서의 유동성을 보여주는 사진이다;
도 2는 본 발명의 실험예 3에 따른 PTC 전극의 계면 저항을 나타낸 표이다.
1 is a photograph showing the fluidity of the PTC layer at a temperature higher than the melting point of the polymer according to Experimental Example 1 of the present invention;
2 is a table showing the interface resistance of the PTC electrode according to Experimental Example 3 of the present invention.

이하에서는, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하나, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 실시예일 뿐 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

PTC층의 제조Manufacture of PTC layer

고분자로서 폴리에틸렌(입경: 1 ㎛, 분자량: 700,000~1,000,000), 바인더로서 SBR, 도전재로서 카본 블랙 혼합물을 78:20:2의 중량비로 증류수에 혼합하여 PTC 슬러리를 제조하였으며, 이 슬러리를 알루미늄 호일에 각각 15 ㎛ 두께로 도포하고 건조시킨 후, 100kGy의 조사량(0.7MeV 가속기에서 30 mA 전류로 5.7 m/min 속도로 조사)만큼 E-빔을 조사하여 PTC층을 형성하였다.A PTC slurry was prepared by mixing polyethylene (particle diameter: 1 mu m, molecular weight: 700,000 to 1,000,000) as a polymer, SBR as a binder, and carbon black mixture as a conductive material in distilled water at a weight ratio of 78: 20: 2, , And dried at an irradiation dose of 100 kGy (irradiated at a rate of 5.7 m / min with a current of 30 mA in a 0.7 MeV accelerator) to form a PTC layer.

양극의 제조Manufacture of anode

양극 활물질로서 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2, 바인더로서 SBR, 도전재로서 카본 블랙 혼합물을 90:5:5의 중량비로 증류수에 혼합하여 양극 활물질 슬러리를 제조하였으며, 이 슬러리를 상기 알루미늄 호일 상에 형성된 PTC층에 60 ㎛ 두께로 도포한 후 건조시켜서 양극활물질 층을 형성함으로써 양극을 제조하였다.LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 as a cathode active material, SBR as a binder, and carbon black mixture as a conductive material were mixed in distilled water at a weight ratio of 90: 5: 5 to prepare a cathode active material slurry. This slurry was coated on the aluminum foil The PTC layer thus formed was coated to a thickness of 60 탆 and then dried to form a positive electrode active material layer, thereby preparing a positive electrode.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

PTC층의 제조Manufacture of PTC layer

고분자로서 폴리에틸렌(입경: 1 ㎛, 분자량: 700,000~1,000,000), 바인더로서 SBR, 도전재로서 카본 블랙 혼합물을 78:20:2의 중량비로 증류수에 혼합하여 PTC 슬러리를 제조하였으며, 이 슬러리를 구리 호일에 각각 15 ㎛ 두께로 도포하고 건조시킨 후, 100kGy의 조사량으로 E-빔을 조사하여 PTC층을 형성하였다.A PTC slurry was prepared by mixing polyethylene (particle diameter: 1 mu m, molecular weight: 700,000 to 1,000,000) as a polymer, SBR as a binder, and carbon black mixture as a conductive material in distilled water at a weight ratio of 78: 20: 2, To a thickness of 15 탆, dried, and then irradiated with an E-beam at a dose of 100 kGy to form a PTC layer.

음극의 제조Cathode manufacturing

음극활물질로서는 천연흑연, 바인더로서 SBR, 증점제로서 CMC, 도전재로서 카본 블랙 혼합물을 96:2:1:1의 중량비로 증류수에 혼합하여 음극활물질 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 상기 구리 호일 상에 형성된 PTC층에 70 ㎛ 두께로 도포한 후 건조시켜서 음극활물질 층을 형성함으로써 음극을 제조하였다. A negative electrode active material slurry was prepared by mixing natural graphite as a negative active material, SBR as a binder, CMC as a thickener, and carbon black mixture as a conductive material in distilled water at a weight ratio of 96: 2: 1: 1. The slurry was applied to a PTC layer formed on the copper foil to a thickness of 70 탆 and dried to form a negative electrode active material layer, thereby preparing a negative electrode.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

상기 실시예 1에서 E-빔의 조사량을 70kGy로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dose of the E-beam was changed to 70 kGy in Example 1.

<실시예 4><Example 4>

상기 실시예 1에서 E-빔의 조사량을 200kGy로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dose of the E-beam was changed to 200 kGy in Example 1. [

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 실시예 1에서 E-빔 조사를 진행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the E-beam irradiation was not performed in Example 1.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

상기 실시예 1에서 E-빔의 조사량을 30kGy로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dose of the E-beam was changed to 30 kGy in Example 1.

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

상기 실시예 1에서 E-빔의 조사량을 300kGy로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the irradiation amount of the E-beam was changed to 300 kGy in Example 1.

<비교예 4>&Lt; Comparative Example 4 &

상기 실시예 2에서 E-빔 조사를 진행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 음극을 제조하였다.A negative electrode was prepared in the same manner as in Example 2, except that the E-beam irradiation was not carried out in Example 2 above.

<비교예 5>&Lt; Comparative Example 5 &

상기 실시예 2에서 E-빔의 조사량을 300kGy로 한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 음극을 제조하였다.A negative electrode was prepared in the same manner as in Example 2, except that the irradiation amount of the E-beam was changed to 300 kGy in Example 2.

<비교예 6>&Lt; Comparative Example 6 >

상기 실시예 1에서 고분자 입자 크기가 0.1 ㎛ 인것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 양극을 제조하였다.A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the particle size of the polymer was 0.1 mu m.

<비교예 7>&Lt; Comparative Example 7 &

상기 실시예 2에서 고분자 입자 크기가 0.1 ㎛ 인것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 음극을 제조하였다.A negative electrode was prepared in the same manner as in Example 2 except that the polymer particle size was 0.1 탆 in Example 2.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1과 비교예 1의 PTC층의 고분자 융점 온도 이상에서의 유동성을 확인하기 위해, 이를 Hot Plate 위에서 140도로 5분 동안 열처리한 후 전극 단면을 SEM으로 형상 분석을 하였고, 이를 도 1에 도시하였다.In order to confirm the fluidity of the PTC layer of Example 1 and Comparative Example 1 at a temperature higher than the melting point of the polymer, it was heat treated on a hot plate at 140 degrees for 5 minutes, Respectively.

도 1을 참조하면, 실시예 1의 PTC층은 고분자가 가교되어 점성이 높아지므로 구조적으로 안정화되어 PTC층을 유지하고 있고, 도전재는 도전성 네트워크가 끊긴 것과 같이 그대로 존재하는 반면, 비교예 1이 PTC층은 고분자가 모두 용융되어 용융된 고분자가 공극(pore)으로 이동하고 도전재만 PTC 층에 남아 모두 제각각으로 퍼져있고, 일부에서는 도전성 네트워크를 형성하고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 1, the PTC layer of Example 1 is structurally stabilized to maintain the PTC layer because the polymer is crosslinked to increase the viscosity, and the conductive material is present as it is as the conductive network is disconnected. On the other hand, Layer, the polymer is completely melted and the molten polymer migrates to the pores, and only the conductive material remains in the PTC layer, and all of them are spread, and in some cases, the conductive network is formed.

<실험예 2><Experimental Example 2>

상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 5의 PTC층의 겔 분율(gel fraction)을 측정하여 하기 표 1에 도시하였다.The gel fraction of the PTC layers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 was measured and shown in Table 1 below.

겔 분율은 PTC 층의 초기 무게(Wi)를 측정한 다음 100 메쉬의 망에 넣고, 자일렌(xylene)에서 10시간동안 환류시킨 다음 섭씨 100도에서 6시간 건조 후 불용성 무게(Wf)을 측정하여, 겔 분율(%) = Wf/Wi * 100으로 구하였다. The gel fraction was measured by measuring the initial weight (Wi) of the PTC layer and then putting it into a 100-mesh net, refluxing in xylene for 10 hours, drying the insoluble weight (Wf) at 100 ° C. for 6 hours , And the gel fraction (%) = Wf / Wi * 100.

실시예 1Example 1 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 실시예 2Example 2 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 겔분율(%)Gel fraction (%) 53%53% 42%42% 45%45% 5%5% 10%10% 29%29% 53%53% 5%5% 29%29%

표 1에서 보는 바와 같이 본원발명에 다른 실시예 1, 3, 4 및 2의 PTC층의 겔 분율은 40 내지 55%인 반면, 비교예 1 내지 5는 겔 분율이 30% 미만이다.As shown in Table 1, the gel fraction of the PTC layers of Examples 1, 3, 4 and 2 according to the present invention is 40 to 55%, while Comparative Examples 1 to 5 have a gel fraction of less than 30%.

겔 분율은 PTC층의 고분자가 가교되는 것에 의해 겔화가 이뤄짐에 따라 향상되는 것으로, E-빔 조사가 이루어지지 않거나, E-빔의 조사량이 적은 경우에는 가교되는 것이 매우 적어 겔 분율이 매우 낮고, E-빔 조사량이 많은 경우에는 고분자가 가교되는 형태가 증가하나 이와 함께 절단 현상도 일어나 겔 분율이 다시 낮아진다.The gel fraction is improved as the gelation is caused by crosslinking of the polymer of the PTC layer. When the E-beam is not irradiated or the amount of irradiation of the E- beam is small, the gel fraction is very low, When the amount of E-beam irradiation is large, the cross-linking mode of the polymer is increased, but also the cleavage phenomenon occurs and the gel fraction is lowered again.

반면에, 본원발명에 따른 범위의 조사량을 조사하는 경우에는 가교가 충분히 이루어지는 반면, 절단 현상은 나타나지 않는 범위로서 50% 근처의 겔 분율을 가진다.On the other hand, when the irradiation amount of the range according to the present invention is examined, the crosslinking is sufficiently performed, but the gel fraction is close to 50% as long as the cleavage phenomenon does not occur.

이러한 겔 분율은 물리적 특성에 차이를 가져오고, 하기에서 보는 바와 같이 이러한 차이는 전극 저항에 영향을 미치는 바, 전지 안전성에도 영향을 미치므로, 40 내지 60%의 범위를 가지는 것이 가장 타당하다. These gel fractions lead to differences in physical properties, and as shown below, this difference affects the electrode resistance and also affects the cell safety, so it is most appropriate to have a range of 40 to 60%.

구체적으로, 겔 분율이 작은 것은 고분자의 가교가 거의 일어나지 않거나, 절단된 고분자들이 많아 고분자 융점 이상의 온도에서 완전히 용융되어 용융된 고분자가 Pore로 이동하면서 새로운 도전 네트워크가 생성됨으로 인해 전극 저항이 낮아지는 NTC 현상이 발생한다.Specifically, when the gel fraction is small, crosslinking of the polymer hardly occurs, or when the polymer is melted at a temperature higher than the melting point of the polymer due to a large number of cleaved polymers, and the molten polymer moves to the pore, A phenomenon occurs.

<실험예 3><Experimental Example 3>

실시예 1 및 비교예 1의 전극들을 Hot Plate 위에서 섭씨 25, 60, 90, 120, 및 140도의 온도로 5분동안 열처리한 후에 Multi-probe 저항측정기를 이용하여 전극 내의 계면 저항을 측정하여 이를 도 2에 도시하였고, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 전극들을 섭씨 140도에서 5분동안 열처리한 후에 Multi-probe 저항측정기를 이용하여 전극 내의 계면 저항을 측정하여 이를 하기 표 2에 나타내었다.The electrodes of Example 1 and Comparative Example 1 were heat-treated for 5 minutes at 25, 60, 90, 120, and 140 degrees Celsius on a hot plate, and the interfacial resistance in the electrodes was measured using a multi- 2, and the electrodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were heat-treated at 140 degrees Celsius for 5 minutes, and the interfacial resistance in the electrodes was measured using a multi-probe resistance meter. The results are shown in Table 2 below .

실시예 1Example 1 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 실시예 2Example 2 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 140도 열처리 후 저항(ohm*cm2)Resistance after 140 ° heat treatment (ohm * cm 2 ) 6.96.9 5.45.4 6.26.2 2.62.6 2.72.7 4.34.3 5.85.8 2.12.1 3.83.8

도 2 및 표 2를 참조하면, 본원발명에 따른 고분자가 가교된 PTC층을 포함하는 전극의 경우 섭씨 130도 이상으로 올라가도 전극 저항이 계속 높아지는 것을 확인할 수 있으나, 비교예들의 경우, 섭씨 130도까지는 저항이 증가하지만, 140도가 되면 오히려 다시 감소하여 4.5 ohm*cm2미만의 저항을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2 and Table 2, it can be seen that the electrode including the crosslinked PTC layer according to the present invention has an electrode resistance continuously increased even when it is increased to 130 ° C. or more. However, in the comparative examples, Although the resistance increases, it decreases again at 140 degrees, indicating that the resistance is less than 4.5 ohm * cm &lt; 2 &gt;.

따라서, 섭씨 140도 이상의 온도에서는 오히려 전도성이 높아져 발화 등의 위험성이 높아질 수 있어 전지의 안전성을 신뢰할 수 없다.Therefore, at a temperature of 140 degrees Celsius or more, the conductivity becomes rather high, and the risk of ignition and the like may be increased, so that the safety of the battery can not be relied upon.

<실험예 4><Experimental Example 4>

이차전지의 제조Manufacture of Secondary Battery

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 양극 또는 음극에 리튬 금속을 대극으로 하고, 분리막으로는 Asahi사의 폴리에틸렌 다공성 필름을 사용하고 전해액으로서 에틸렌 카보네이트/디메틸 카보네이트/디에틸 카보네이트의 혼합물(3:3:4 부피비)에 LiPF6를 녹인 것을 사용하여 100mm * 250 mm Size의 전극 크기로 19 바이셀을 폴딩하여 대형셀을 제조하였다.Lithium metal as a counter electrode to the positive electrode or negative electrode prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, a polyethylene porous film of Asahi as a separator, and a mixture of ethylene carbonate / dimethyl carbonate / diethyl carbonate 3: 3: 4 by volume) the large cell in folding the bi-cell 19 to the electrode size of 100mm * 250 mm size using the dissolved LiPF 6 was prepared in the.

0.1C로 2시간 동안 충전하여 SOC20으로 활성화한 대형셀을 SOC100으로 충전한 다음 못 관통 시험기를 이용하여 철로 만들어진 직경 5mm의 못을 위에서 상기 제조된 전지셀들의 중앙에 관통시켜 발화여부를 측정하였다. 그 결과를 발화에 따라 PASS/FAIL로 하기 표 3에 정리하였다. A large cell activated by SOC20 was charged with SOC100 and then a nail having a diameter of 5 mm made of iron was pierced through the center of the battery cells prepared above using a nail penetration tester to measure the ignition. The results are summarized in Table 3 as PASS / FAIL according to utterance.

실시예 1Example 1 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 실시예 2Example 2 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 발화여부Whether ignited PASSPASS PASSPASS PASSPASS FAILFAIL FAILFAIL FAILFAIL PASSPASS FAILFAIL FAILFAIL

표 3을 참조하면, 본원발명에 따른 고분자가 가교된 PTC층을 포함하는 전극의 경우 침상관통 테스트에서 발화가 일어나지 않아 신뢰성 있게 테스트를 통과하였으나, 비교예들의 경우, PTC층이 포함되어 있음에도 발화가 일어나 그 테스트를 통과하지 못하였음을 확인할 수 있다.The results are shown in Table 3. Referring to Table 3, in the case of the electrode including the polymer crosslinked PTC layer according to the present invention, ignition did not occur in the needle penetration test and the test was passed with reliability. In the comparative examples, I can confirm that I did not pass the test.

<실험예 5><Experimental Example 5>

실시예 1 및 비교예 6, 7의 전극들을 Hot Plate 위에서 섭씨 140도 온도로 5분동안 열처리한 후에 4Probe 저항측정기를 이용하여 전극 저항을 측정하여 이를 표 4에 나타내었고, 실시예 1 및 비교예 6, 7의 전극들을 적용하여 실험예 와 같은 대형셀을 제조하였을 때 SOC100에서의 못 관통 시험 결과를 하기 표 5에 나타내었다.The electrodes of Example 1 and Comparative Examples 6 and 7 were heat-treated on a hot plate at a temperature of 140 degrees Celsius for 5 minutes, and electrode resistance was measured using a 4-probe resistance meter. The results are shown in Table 4, 6, and 7 were used to fabricate a large cell as in the experimental example, the nail penetration test results in SOC100 are shown in Table 5 below.

실시예 1Example 1 비교예 6Comparative Example 6 실시예 2Example 2 비교예 7Comparative Example 7 140도 열처리 후 저항(ohm*cm2)Resistance after 140 ° heat treatment (ohm * cm 2 ) 6.96.9 3.13.1 5.85.8 2.52.5

실시예 1Example 1 비교예 6Comparative Example 6 실시예 2Example 2 비교예 7Comparative Example 7 발화여부Whether ignited PASSPASS FAILFAIL PASSPASS FAILFAIL

표 4 및 표 5를 참조하면, 본원발명에 따른 1 ㎛ 고분자 입자가 적용된 PTC층을 포함하는 전극의 경우 섭씨 140도에서 전극 저항이 높아서 못 관통 시험을 통과하는 것을 확인할 수 있으나, 비교예 6의 경우, 고분자 크기가 0.1 ㎛로 작아서 용용 시에 부피 팽창이 작고 고분자의 크기가 작아서 분산 이슈로 인해 분산이 잘 이루어지지 않아서 전극 저항이 낮아져 못 관통 시험을 통과하지 못하는 것을 확인할 수 있다. 고분자 크기가 커지면 전극의 저항이 증가하고 에너지 밀도가 낮아지는 방향이기 때문에 안전성이 향상된다고 해서 적용할 수 없는 문제가 있어서 고분자 크기가 큰 경우는 제외하였다.Referring to Tables 4 and 5, it can be confirmed that the electrode including the PTC layer to which the 1 탆 polymer particle according to the present invention is applied passes the nail penetration test because the electrode resistance is high at 140 캜. However, , It was confirmed that the polymer had a small size of 0.1 ㎛ and the volume expansion was small and the size of the polymer was small during the dissolution. Thus, the dispersion was not well dispersed due to the dispersion problem and the electrode resistance was low and the nail penetration test could not be passed. As the size of the polymer increases, the resistance of the electrode increases and the energy density decreases. Therefore, it is not applicable because the safety is improved.

따라서, 고분자의 크기가 0.1 ㎛ 정도로 작아지면 전극 저항이 낮아져 발화 등의 위험성이 높아질 수 있어 전지의 안전성을 신뢰할 수 없다.Therefore, if the size of the polymer is as small as about 0.1 占 퐉, the electrode resistance is lowered, and the risk of ignition may increase, so that the safety of the battery can not be relied upon.

이상 본 발명의 실시예를 통하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (19)

집전체;
상기 집전체 상에 도포되어 있고, 고분자와 도전재 및 바인더를 포함하고 있으며, 상기 고분자가 E-빔(beam) 조사에 의해 가교화되어 있으며, 온도의 상승시 상기 고분자의 부피 증가에 의해 상기 도전재의 도전 경로(conductive path)가 차단되는 특성을 가진 PTC(Positive Temperature Coefficient)층; 및
상기 PTC층 상에 도포되어 있는 활물질층;
을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.
Collecting house;
Wherein the polymer is coated on the current collector and comprises a polymer, a conductive material and a binder, the polymer is crosslinked by E-beam irradiation, and when the temperature rises, A PTC (Positive Temperature Coefficient) layer having a property of blocking the conductive path of the ash; And
An active material layer coated on the PTC layer;
And the second electrode is made of a metal.
제 1 항에 있어서, 상기 PTC층의 고분자는 50 kGy 내지 250 kGy 범위의 E-빔을 조사하여 가교화된 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The secondary battery electrode according to claim 1, wherein the polymer of the PTC layer is crosslinked by irradiating an E- beam in a range of 50 kGy to 250 kGy. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC층의 겔 분율(gel fraction)은 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the gel fraction of the PTC layer is 30 to 70%. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자의 융점(Tm)은 섭씨 80도 내지 200도의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The secondary battery electrode according to claim 1, wherein the melting point (Tm) of the polymer is set in a range of 80 to 200 degrees Celsius. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC층은 상기 고분자의 융점 이상의 온도에서 팽창하되 반고체 형태로 전체적인 형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the PTC layer expands at a temperature higher than the melting point of the polymer, and maintains the overall shape in a semi-solid form. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자는 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 열가소성 엘라스토머, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아세탈, 열가소성 변성 셀룰로오스, 폴리술폰, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트를 포함하는 공중합체 및 아이오노머 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the polymer is selected from the group consisting of polyolefin, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, poly (Meth) acrylate, vinylidene fluoride, polyamide, polystyrene, polyacrylonitrile, thermoplastic elastomer, polyethylene oxide, polyacetal, thermoplastic modified celluloses, polysulfone, polymethyl And an ionomer resin. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt; 제 6 항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The secondary battery electrode according to claim 6, wherein the polyolefin is selected from high-density polyethylene, medium-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and low-density polyethylene. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자는 가교화되기 이전의 입경이 0.2 내지 10 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the polymer has a particle diameter of 0.2 to 10 micrometers prior to crosslinking. 제 1 항에 있어서, 상기 가교화된 고분자는 PTC층 전체 중량을 기준으로 40 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the crosslinked polymer is contained in an amount of 40 wt% to 90 wt% based on the total weight of the PTC layer. 제 1 항에 있어서, 상기 도전재는 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙, 금속 입자, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 규화물, 및 CNT로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The conductive material according to claim 1, wherein the conductive material is at least one selected from the group consisting of graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, metal particles, metal carbides, metal nitrides, metal silicides, And at least one selected from the group consisting of silicon oxide and silicon oxide. 제 1 항에 있어서, 상기 도전재의 입자크기는 50 내지 100 나노미터인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the conductive material has a particle size of 50 to 100 nanometers. 제 1 항에 있어서, 상기 도전재는 PTC층 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the conductive material is contained in an amount of 5 to 30% by weight based on the total weight of the PTC layer. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the binder is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoro Wherein at least one selected from the group consisting of ethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber and fluorine rubber. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더는 PTC층 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the binder is contained in an amount of 1 to 20% by weight based on the total weight of the PTC layer. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC층의 두께는 0.1 내지 50 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the thickness of the PTC layer is 0.1 to 50 micrometers. 제 1 항에 있어서, 상기 PTC층 : 활물질층은 1 : 10 내지 1 : 20의 두께비를 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the PTC layer: active material layer has a thickness ratio of 1:10 to 1:20. 제 1 항에 따른 이차전지용 전극을 제조하는 방법으로서,
(a) 집전체의 일면 또는 양면에 도전재, 바인더, 및 고분자가 용매에 혼합된 제 1 슬러리를 도포하고 건조시켜 프리-PTC층을 형성하는 과정;
(b) 상기 프리-PTC층에 E-빔을 조사하여 고분자를 가교화하여 PTC층을 형성하는 과정; 및
(c) 상기 PTC층 상에, 전극 활물질을 포함하는 합제가 용매에 혼합된 제 2 슬러리를 도포하고 건조시켜 활물질층을 형성하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.
A method of manufacturing an electrode for a secondary battery according to claim 1,
(a) a step of applying a first slurry in which a conductive material, a binder, and a polymer are mixed in a solvent on one side or both sides of a current collector, followed by drying to form a pre-PTC layer;
(b) irradiating the pre-PTC layer with an E- beam to crosslink the polymer to form a PTC layer; And
(c) applying and drying a second slurry in which a mixture containing an electrode active material is mixed with a solvent on the PTC layer to form an active material layer;
Wherein the electrode is made of a metal.
제 17 항에 있어서, 상기 과정(a)의 고분자는 입경이 0.2 내지 10 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.18. The method of claim 17, wherein the polymer of step (a) has a particle diameter of 0.2 to 10 micrometers. 제 17 항에 있어서, 상기 과정(b)의 E-빔은 50 kGy 내지 250 kGy 범위의 조사량으로 조사되는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.18. The method of claim 17, wherein the E-beam of step (b) is irradiated at a dose ranging from 50 kGy to 250 kGy.
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