KR20190047514A - 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층을 포함하는 전극 조립체로서, 상기 복합고체전해질층은, 상기 음극과 양극에 모두 접촉되는 제1 고체전해질부; 및 상기 제1 고체전해질부와 상기 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격되는 제2 고체전해질부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자를 제공한다.
본 발명은 고체전해질층의 물리적 손상을 방지하여, 양극과 음극의 단락을 방지할 수 있다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자{Electrode Assembly and Electrochemical device comprising the same}
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로, 구체적으로 고체전해질을 포함하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 가연성 유기 용매 등의 액체전해질(전해액)이 종래 사용되었다. 그러나 액체 전해질을 이용한 전지에 있어서는 전해액의 누액이나 발화, 폭발 등의 문제를 일으킬 가능성이 있다.
이러한 문제를 해소하여 본질적인 안전성 확보를 위해, 액체전해질 대신에 고체전해질을 사용하고 기타 구성요소 모두를 고체로 구성한 전고체전지(All-Solid-State Secondary Battery)에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 전고체전지는 안전성, 고에너지 밀도, 고출력, 제조공정의 단순화 등의 관점에서 차세대 리튬 이차전지로 주목받고 있다.
그러나 이러한 전고체전지를 적용하는 전극 조립체 제작시 고체전해질층의 낮은 강도로 인해 단락이 발생하는 문제가 발생하고 있다.
본 발명의 목적은 전극 간 단락을 방지하고, 고체전해질층의 물리적 손상이 방지된 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 한편, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에서 기재되는 수단 또는 방법, 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예들의 전극 조립체가 제공된다.
제1 구현예는,
양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층을 포함하는 전극 조립체로서,
상기 복합고체전해질층은, 상기 음극과 양극에 모두 접촉된 제1 고체전해질부; 및 상기 제1 고체전해질부와 상기 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격된 제2 고체전해질부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제2 구현예는, 제1 구현예에 있어서,
상기 제2 고체전해질부는 상기 양극의 외주의 표면상에 위치하며 단부로부터 내측으로 소정 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제3 구현예는, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서,
상기 음극의 면적은 상기 복합고체전해질층의 면적과 동일하거나 이보다 넓은 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제4 구현예는, 제1 구현예 내지 제3 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 음극의 면적은 상기 복합고체전해질층의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제5 구현예는, 제1 내지 제4 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 제1 고체전해질부는 전해질로 황화물계 고체전해질 및 고분자고체전해질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제6 구현예는, 제1 내지 제5 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 황화물계 고체전해질은 Li, X 및 S를 포함하며, 상기 X는 P, Ge, B, Si, Sn, As, Cl, F, 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제7 구현예는, 제1 내지 제6 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 고분자고체전해질은 폴리에테르계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 아크릴레이트계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 포스파젠계 고분자, 폴리에틸렌 유도체, 알킬렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 및 이온성 해리기를 포함하는 중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제8 구현예는, 제1 내지 제7 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 제2 고체전해질부는 전해질로 산화물계 고체전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
제9 구현예는, 제8 구현예에 있어서,
상기 산화물계 고체전해질은 Li, A 및 O를 포함하며, 상기 A는 La, Zr, Ti, Al P, 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 하기 구현예들의 전기화학소자가 제공된다.
제10 구현예는,
전해액이 주입된 제1 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예의 전극 조립체를 하나 이상 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.
제11 구현예는, 제10 구현예에 있어서,
상기 전기화학소자가 리튬 이차전지인, 전기화학소자에 관한 것이다.
본 발명의 전극 조립체는 양극 표면의 테두리 부분에 기계적 강도가 높은 제2 고체전해질부가 배치되고 상기 제2 고체전해부는 음극으로부터 이격된다. 이러한 구성적 특징으로부터 본 발명에 따른 전극 조립체는 고체전해질층의 물리적 손상에 따른 단락을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도 5의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극 조립체의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
전고체전지에 사용되는 전극 조립체에 있어서 고체전해질층은 전지 내에서 양극과 음극을 물리적으로 격리시키는 분리막의 역할 및 전지의 과열을 방지하는 안전 장치로서 역할한다. 또한, 고체전해질층은 이온 전도성 층으로 리튬 이온이 이동할 수 있으므로 전지의 충전과 방전이 가능하게 한다.
이러한 전고체전지는 양극 활물질층의 강도가 고체전해질층의 강도보다 크기 때문에, 전극 조립체 제조 과정에서 양극 활물질층에 의해 고체전해질층의 물리적 손상이 발생할 수 있으며, 손상된 고체전해질층으로 인해 양극과 음극 사이에 단락(short circuit)이 일어날 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명은 전고체전지에 관한 것으로서, 복합고체전해질층을 포함하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체는,
양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층을 포함하며,
상기 복합고체전해질층은, 상기 음극과 양극에 모두 접촉된 제1 고체전해질부; 및 상기 제1 고체전해질부와 상기 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격된 제2 고체전해질부를 포함한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극 조립체(100)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 전극 조립체에 관한 분해 사시도를 나타낸 것이다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 상기 전극 조립체(100)는 양극(10), 음극(20) 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층(50)을 포함한다. 상기 복합고체전해질층(50)은, 상기 음극과 양극에 모두 접촉된 제1 고체전해질부(30); 및 상기 제1 고체전해질부와 상기 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격된 제2 고체전해질부(40)를 포함한다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 복합고체전해질층(50)은 양극과 음극 사이에 개재된 것으로, 전고체전지에서의 고체전해질층으로 사용되는 것이다. 본 발명에 따른 전극 조립체는 액체 전해질을 포함하지 않고 고체전해질층을 포함하므로 전해액 누액이나 난연성 저하 등의 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 복합고체전해질층(50)은 1층과 2층으로 나누어 설명할 수 있다. 그러나 이는 구조를 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐, 실제로는 1층의 제1 고체전해질부와 2층의 제1 고체전해질부는 분리되지 않고 일체로 형성된 것이다.
상기 1층은 테두리 부분에 제2 고체전해질을 포함하며, 그 외 부분에 제1 고체전해질을 포함한다. 제2 고체전해질로 구성된 외주 부분은 모두 연결되어 폐곡선으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1층은 제2 고체전해질로 둘러싸인 내측 부분에 제1 고체전해질을 포함할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제2 고체전해질부는 하나의 폐곡선이 아니라 단절되어 복수의 부분으로 구성되어 있을 수 있으며, 테두리의 일부에 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 고체전해질이 형성되지 않은 부분에는 제1 고체전해질이 포함되어 구성될 수 있다. 한편, 상기 2층은 1층의 일측 전면을 피복하는 형태로 구성되며, 제1 고체전해질을 포함한다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 전극 조립체 제조시 제2 고체전해질부의 외경은 양극과 일치되도록 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 양극과 제2 고체전해질부는 가로 및 세로의 길이를 동일하게 하여 단차없이 적층되도록 한다. 즉, 제2 고체전해질부는 양극의 테두리 부분과 일치된 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 1층은 양극과 대면하고, 2층은 음극과 대면한다. 상기 1층과 2층은 동일하거나 상이한 높이를 가질 수 있다.
상기 복합고체전해질층(50)은 제1 고체전해질부(30)과 제2 고체전해질부(40)를 포함한다. 상기 제1 고체전해질부와 제2 고체전해질부는 모두 리튬 이온을 통과시키는 이온 전도층이며, 전자는 통과시키지 않은 절연층이다. 따라서 본 발명에 따른 전극 조립체는 복합고체전해질층을 포함함으로써 양극과 음극이 접촉하여 생길 수 있는 단락을 방지할 수 있으며, 전지의 충방전이 가능하게 한다.
상기 복합고체전해질층의 기공 직경은 일반적으로 0.001 ~ 10 ㎛일 수 있다. 본 발명이 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 기공 직경의 하한은 0.01 ㎛ 이상, 0.1 ㎛ 이상 일 수 있고, 기공 직경의 상한은 7 ㎛ 이하, 5㎛ 이하일 수 있으며, 이들 각각의 조합일 수 있다. 상기 복합고체전해질층의 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 두께 하한은 7㎛ 이상, 10㎛ 이상 일 수 있고, 두께 하한은 200㎛ 이하, 150 ㎛ 이하일 수다. 상기 복합고체전해질층은 양극과 동일한 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 양극; 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층(50)의 면적은 모두 동일하게 형성될 수 있다. 상기 복합고체전해질층은 면적을 동일하게 하여, 즉, 장방형인 경우, 가로와 세로의 길이를 동일하게 하여, 각층이 단차 없이 단부가 일치되도록 적층될 수 있다. 이와 같이 상기 양극, 음극 및 복합고체전해질층의 면적을 동일하게 함으로써, 전극 조립체 구성요소들 예를 들면, 음극, 양극, 고체전해질층이 연속적으로 투입되는 롤 라미네이션 등의 전극 조립체 제조 공정에 있어서, 사행에 따른 전극 조립체의 물리적 손상을 방지할 수 있다.
상기 제1 고체전해질부(30)는 양극(10)과 음극(20) 모두에 직접 대면한다. 또한 상기 제1 고체전해질부는 제2 고체전해질부가 형성되지 않은 양극 표면, 및 상기 제2 고체전해질부의 내측 단면에 직접 대면한다. 즉, 상기 제1 고체전해질부는 양극, 음극, 및 제2 고체전해질부에 모두 대면한다. 이 경우, 상기 제1 고체전해질부는 제2 고체전해질부가 양극 표면의 테두리에만 위치하므로, 제1 고체전해질부의 단면은 T자 블록 형태일 수 있다.
상기 제1 고체전해질부는 전해질로 황화물계 고체전해질 및 고분자고체전해질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 황화물계 고체전해질은 Li, X 및 S를 포함하며, 상기 X는 P, Ge, B, Si, Sn, As, Cl, F, 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그러나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 고체전해질로 사용되는 황화물계 화합물을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 황화물계 고체전해질은 Li3 . 833Sn0 . 833As0 . 166S4, Li4SnS4, Li3 . 25Ge0 .25P0. 75S4, Li2S-P2S0, B2S3-Li2S, xLi2S-(100-x)P2S5 (x=70~80), Li2S-SiS2-Li3N, Li2S-P2S5-LiI, Li2S-SiS2-LiI, Li2S-B2S3-LiI, 및 Thio-LISICON(Li3 . 25Ge0 .25P0. 75S4)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
황화물 이온은 높은 분극을 가지고 리튬 이온과의 정전기적 인력이 작기 때문에, 황화물계 고체전해질은 높은 이온 전도성을 갖는다. 따라서, 황화물계 고체전해질을 함유하는 제1 고체전해질부를 도입함으로써, 전기화학소자의 높은 출력 전류를 얻을 수 있다.
상기 고분자고체전해질은 예를 들어, 폴리에테르계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 아크릴레이트계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 포스파젠계 고분자, 폴리에틸렌 유도체, 알킬렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 고분자고체전해질은 고분자 수지로서 PEO(poly ethylene oxide) 주쇄에 PMMA, 폴리카보네이트, 폴리실록산(pdms) 및/또는 포스파젠과 같은 무정형 고분자를 공단량체로 공중합시킨 가지형 공중합체, 빗형 고분자 수지 (comb-like polymer) 및 가교 고분자 수지 등이 포함될 수 있다. 그러나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 고체전해질로 사용되는 고분자고체전해질을 제한없이 사용할 수 있다.
상기 고분자고체전해질은 폴리에틸렌옥사이드(Polyethylene oxide), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene oxide), 폴리포스파젠(Polyphosphazene), 폴리실록산(Polysiloxane) 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 고분자고체전해질은 화학적으로 안정되어 있기 때문에, 충방전 과정에서도 안전하다. 또한 상기 고분자고체전해질은 취급이 용이해 전극 조립체 조립 공정에서 유리하다.
상기 제1 고체전해질부는 황화물계 고체전해질 또는 고분자고체전해질을 사용함으로써, 전지 내 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 제1 고체전해질부는 필요에 따라 적절한 바인더 수지, 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 고체전해질부(40)는 1층에만 형성되어 있어 음극(20)으로부터 이격되어 있으며, 물리적으로 음극과 직접 접촉되지 않는다. 상기 제2 고체전해질부는 양극 표면상의 테두리 부분에 단부로부터 내측 방향으로 소정 폭을 갖도록 형성된 것일 수 있다. 상기 폭은 라미네이션 등을 수행하는 전극 조립체 제조 공정에 있어서, 양극 엣지부(edge)에 의한 물리적 손상을 방지할 수 있는 정도이면 족하다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 폭은 0.5 내지 200㎛일 수 있다. 바람직하게는 상기 폭은 각각 0.5 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상일 수 있으며, 상기 폭은 각각 200 ㎛ 이하, 150 ㎛ 이하, 100 ㎛ 이하일 수 있으며, 이들 각각의 조합일 수 있다. 제2 고체전해질부의 폭이 상기 범위 내인 경우에, 전극 조립체 제조시 발생하는 고체전해질층의 물리적 손상을 방지함과 동시에 제1 고체전해질의 면접하는 제2 고체전해질의 면적 또는 양극에 면접하는 제2 고체전해질의 면적이 작아 계면 저항에 따른 전지 성능 저하가 발생하지 않는다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제2 고체전해질부의 두께는 3 ㎛이하, 1 ㎛이하, 0.7 ㎛ 이하, 또는 0.6 ㎛ 이하일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제2 고체전해질부의 두께는 0.1 ㎛ 이상, 0.3 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이상일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제2 고체전해질부의 두께는 전술한 상한과 하한 각각의 조합일 수 있다. 제2 고체전해질부의 두께가 상기 범위 내인 경우에, 전극 조립체 제조 과정에서 양극의 엣지부에 의한 복합고체전해질층의 물리적 손상을 최소화할 수 있다.
상기 제2 고체전해질부는 전술한 바와 같이 양극 표면에서의 외주 부분에 위치하여 폐곡선 형태로 구성될 수 있다. 한편, 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 고체전해질부는 하나의 폐곡선이 일체로 형성되지 않고 단절된 여러 부분의 집합체일 수 있다.
상기 제2 고체전해질은 전해질로 산화물계 고체전해질을 포함할 수 있다.
상기 산화물계 고체전해질은 Li, A 및 O를 포함하며, 상기 A는 La, Zr, Ti, Al, P 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 고체전해질로 사용되는 산화물계 화합물을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화물계 고체전해질은 Li3xLa2 /3- xTiO3(LLTO), Li7La3Zr2O12 (LLZO), Li1 + xAlxTi2 -X(PO4)3 (LATP), Li1 + xAlxGe2 -X(PO4)3 (LAGP), Li1.4Zn(GeO4)4, Li3N, LIPON(Li3 + yPO4 - xNx), 및 Li3 . 6Si0 .6P0. 4O4 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
산화물계 고체전해질은 황화물계 고체전해질 또는 고분자고체전해질에 비해 높은 기계적 강도를 가진다. 따라서, 전극 조립체의 구성요소, 예를 들면, 양극, 음극, 고체전해질층이 투입되어 적층되는 라미네이션 공정에 있어서, 전극 조립체의 가압시 양극 엣지부에 의해 복합고체전해질층이 물리적으로 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 제2 고체전해질부는 필요에 따라 적절한 바인더 수지, 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 종래 전극 조립체 설계시에는 양극, 고체전해질층, 음극의 면적을 달리하여 이들간의 면적의 차이가 존재하였다. 통상적으로는 양극과 고체전해질층 사이 및 음극과 고체전해질층 사이의 적어도 2개의 면적차가 존재하였다.
반면, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 조립체는 양극, 음극, 복합고체전해질층의 면적이 동일하므로 면적차가 존재하지 않는다. 따라서, 면적 차이에 따른 에너지 밀도의 손실이 없게 되며, 종래 전극 조립체에 비해 에너지 밀도가 개선된다.
본 발명의 다른 실시양태에 있어서, 본 전극 조립체는 음극과 복합고체전해질층의 면적이 동일하거나, 양극과 복합고체전해질층의 면적이 동일한 것일 수 있다. 이 경우, 본 전극 조립체는 양극보다 음극의 면적이 더 큰 것일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 음극의 면적은 복합고체전해질층의 면적보다 크고, 복합고체전해질층의 면적은 양극의 면적과 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극 조립체(100)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 3의 전극 조립체에 대한 분해 사시도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체(100)는 양극(10); 음극(20) 및 양극과 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층(50)을 포함한다. 상기 복합고체전해질층은 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격된 제2 고체전해질부(40)를 포함하며, 음극과 양극에 모두 접촉되는 제1 고체전해질부(30)를 포함한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체(100)은 음극의 면적이 복합고체전해질층의 면적보다 크며, 복합고체전해질층의 면적과 양극의 면적은 동일하다. 이러한 구성을 갖는 전극 조립체는 양극과 복합고체전해질층 사이에서는 면적차가 없으며, 단지 음극과 복합고체전해질층 사이의 면적차만 존재한다. 이에 따라 면적 차이에 따른 에너지 손실이 감소되어, 에너지 밀도가 개선된 전극 조립체를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시양태에 있어서, 음극의 면적은 복합고체전해질층의 면적과 동일하고, 이 둘의 면적은 양극의 면적보다 클 수 있다.
도 5는 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극 조립체(100)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6은 도 5의 전극 조립체에 관한 분해사시도를 나타낸 것이다
도 5를 참조하면, 상기 전극 조립체(100)는 양극(10); 음극(20) 및 양극과 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층(50)을 포함한다. 상기 복합고체전해질층은 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격되는 제2 고체전해질부(40)를 포함하며, 음극과 양극에 모두 접촉되는 제1 고체전해질부(30)를 포함한다.
도 5의 복합고체전해질층(50)을 1층과 2층으로 나누어 설명하면,
상기 1층은 프레임 형태의 제2 고체전해질을 포함하며, 그 외 부분에 제1 고체전해질을 포함한다. 제2 고체전해질로 구성된 프레임 부분은 모두 연결되어 폐곡선으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 고체전해질로 구성된 프레임 부분의 내측 부분에 제1 고체전해질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 고체전해질로 구성된 프레임 부분의 외측 부분의 전부 또는 일부에 소정 폭을 갖는 제1 고체전해질부가 더 배치될 수 있다. 상기 제1 고체전해질부는 프레임 부분을 전부 또는 일부 둘러싸고 있는 모양으로 형성될 수 있다. 본 발명이 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제2 고체전해질부는 하나의 폐곡선이 아니라 단절된 복수이 부분으로 구성될 수 있으며, 테두리의 일부에 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 고체전해질이 형성되지 않은 부분에는 제1 고체전해질이 포함되어 구성될 수 있다. 한편, 상기 2층은 1층의 일측 전면을 피복하는 형태로 구성되며, 제1 고체전해질을 포함한다. 도 5를 참조하면, 제1 고체전해질부는, 제1 고체전해질부의 표면 내측에 소정 폭을 갖는 프레임 형태의 홈이 파여진 구조일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 전극 조립체 제조시 제2 고체전해질부의 외경은 양극과 일치되도록 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 양극과 제2 고체전해질부는 가로 및 세로의 길이를 동일하게 하여 단차없이 적층되도록 한다. 즉, 제2 고체전해질부는 양극의 테두리 부분과 일치된 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 1츠은 양극과 대면하고, 2층은 음극과 대면한다. 상기 1층과 2층은 동일하거나 상이한 높이를 가질 수 있다.
전술한 설명에서 복합고체전해질층은 1층 및 2층으로 구분하여 설명하였으나, 이는 구조를 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐, 실제로는 1층의 제1 고체전해질부와 2층의 제1 고체전해질부는 분리되지 않고 일체로 형성된 것이다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 전극 조립체(100)는 음극의 면적과 복합고체전해질층의 면적이 동일하며, 상기 음극과 복합고체전해질층의 면적이 양극의 면적보다 클 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전극 조립체는 양극과 복합고체전해질층 사이의 면적차만 존재한다. 이 경우, 면적 차이에 따른 에너지 손실이 줄어들게 된다. 전극 조립체의 에너지 밀도가 개선된 전극 조립체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체는 양극, 제2 고체전해질부, 제1 고체전해질부 및 음극을 각각 별도로 제조한 후, 이들을 적층하고 라미네이션하고 제조될 수 있다. 도 7은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 전극 조립체의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 제1 고체전해질부는 제2 고체전해질부가 배치되는 위치가 미리 마련되지 않은 평판형으로 준비되며, 가압에 의해 제2 고체전해질부가 제1 고체전해질부에 배설되는 방식으로 복합고체전해질층을 형성할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체의 제조방법은 상기 방법들에 한정되는 것은 아니며 본 발명에 따른 전극 조립체를 제조할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면은 전술한 전극 조립체를 하나 이상 포함하는 전기화학소자를 제공한다.
이러한 전기화학소자는 전기 화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 수퍼 캐패시터 소자와 같은 캐퍼시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 2차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.
본 발명의 복합고체전해질층과 함께 적용될 양극과 음극의 양 전극은 특별히 제한되지 않으며 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극 활물질층을 전극 집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서 상기 양극은 집전체, 상기 집전체 표면에 형성된 양극 활물질층을 포함할 수 있으며, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질, 고체전해질, 바인더 및 도전재를더 포함할 수 있다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 양극 활물질이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 양극 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi1 -x-y- zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤≤ x < 0.5, 0 ≤≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 음극은 집전체, 상기 집전체 표면에 형성된 음극 활물질층을 포함할 수 있으며, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질, 고체전해질, 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 일 수 있다.
상기 음극 활물질은 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 음극 활물질이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등일 수 있다.
상기 바인더는 전극 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중 량%로 첨가된다. 이러한 바인더로서 상기 고분자량 폴리아크릴로니트릴-아크릴산 공중합체를 이용할 수 있으나, 이것만으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로는, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다. 그러나 특별히 이에 한정되지 않으며, 통상적으로 전기화학소자에 사용되는 바인더 성분이라면 제한없이 사용할 수 있다.
상기 도전재는 전극 제조에 사용되는 통상의 것들을 사용할 수 있으며 이의 비제한적인 예로는 탄소 나노 튜브, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 천연흑연, 인조흑연, 케첸블랙, 탄소섬유 등에서 선택되는 하나 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 것이다. 그러나 특별히 이에 한정되지 않으며, 통상적으로 전기화학소자에 사용되는 도전재 성분이라면 제한없이 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 복합고체전해질층을 포함하는 전극 조립체로서,
    상기 복합고체전해질층은, 상기 음극과 양극에 모두 접촉된 제1 고체전해질부; 및 상기 제1 고체전해질부와 상기 양극에 접촉되고 상기 음극으로부터 이격된 제2 고체전해질부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 고체전해질부는 상기 양극의 외주의 표면상에 위치하며 단부로부터 내측으로 소정 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음극의 면적은 상기 복합고체전해질층의 면적과 동일하거나 이보다 넓은 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음극의 면적은 상기 복합고체전해질층의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고체전해질부는 전해질로 황화물계 고체전해질 및 고분자고체전해질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 황화물계 고체전해질은 Li, X 및 S를 포함하며, 상기 X는 P, Ge, B, Si, Sn, As, Cl, F, 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 고분자고체전해질은 폴리에테르계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 아크릴레이트계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 포스파젠계 고분자, 폴리에틸렌 유도체, 알킬렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 고분자, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 및 이온성 해리기를 포함하는 중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 고체전해질부는 전해질로 산화물계 고체전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산화물계 고체전해질은 Li, A 및 O를 포함하며, 상기 A는 La, Zr, Ti, Al P, 및 I를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  10. 전해액이 주입된 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 전극 조립체를 하나 이상 포함하는 전기화학소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전기화학소자가 리튬 이차전지인, 전기화학소자.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113692667A (zh) * 2019-05-09 2021-11-23 株式会社Lg新能源 全固态电池用电解质膜以及包含其的全固态电池
EP3961782A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-02 Samsung SDI Co., Ltd. All-solid secondary battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000076988A (ko) * 1999-03-31 2000-12-26 이데이 노부유끼 고체 전해질 전지
JP2008243736A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Arisawa Mfg Co Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP2014120199A (ja) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd 固体電池
KR20160081369A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 현대자동차주식회사 바이폴라 전고체 전지의 제조방법
KR20170116464A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성전자주식회사 복합 고체전해질, 이를 포함하는 보호음극 및 리튬 전지, 및 상기 복합 고체 전해질의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000076988A (ko) * 1999-03-31 2000-12-26 이데이 노부유끼 고체 전해질 전지
JP2008243736A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Arisawa Mfg Co Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP2014120199A (ja) * 2012-12-12 2014-06-30 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd 固体電池
KR20160081369A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 현대자동차주식회사 바이폴라 전고체 전지의 제조방법
KR20170116464A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성전자주식회사 복합 고체전해질, 이를 포함하는 보호음극 및 리튬 전지, 및 상기 복합 고체 전해질의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113692667A (zh) * 2019-05-09 2021-11-23 株式会社Lg新能源 全固态电池用电解质膜以及包含其的全固态电池
US20220069415A1 (en) * 2019-05-09 2022-03-03 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte membrane for all-solid-state battery, and all-solid-state battery comprising same
US12095115B2 (en) * 2019-05-09 2024-09-17 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte membrane for all-solid-state battery, and all-solid-state battery comprising same
EP3961782A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-02 Samsung SDI Co., Ltd. All-solid secondary battery
JP2022040100A (ja) * 2020-08-28 2022-03-10 三星エスディアイ株式会社 全固体二次電池

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