KR20190084758A - Electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

Electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery. An electrode mixture comprising a bimodal electrode active material formed of big particles and small particles having different average particle diameters, a conductive material, and a binder is coated on a current collector. The weight ratio of the big particle to the small particle is 6:4 to 8:2, and the ratio of the average particle diameter (D50) of the big particle and the average particle diameter (D50) of the small particle is 4.3:1 to 2:1.

Description

리튬 이차전지용 전극 및 이를 채용한 리튬 이차전지 {ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery, and a lithium secondary battery employing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 리튬 이차전지용 전극 및 이를 채용한 리튬 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery employing the same.

리튬 이차 전지(Lithium secondary battery)는 전지 내에서 리튬 이온의 삽입 및 탈리에 의하여 충전과 방전이 이루어지는 이차 전지의 일종으로, 충전 시에는 양극(cathode)에서 음극(anode) 쪽으로 리튬 이온이 이동하여 음극의 활물질에 삽입되며, 반대로 방전 시에는 음극에 삽입된 리튬 이온이 양극 쪽으로 이동하여 양극의 활물질에 삽입된다. 이러한 리튬 이차 전지는 에너지 밀도가 높고, 기전력이 크며, 고용량을 발휘할 수 있는 장점을 가지고 있어, 휴대전화, 노트북 등의 전원으로 널리 이용된다.Lithium secondary batteries are a type of secondary battery in which charging and discharging are performed by inserting and separating lithium ions in a battery. During charging, lithium ions move from the cathode to the anode, In contrast, during discharging, the lithium ions inserted into the negative electrode move toward the positive electrode and are inserted into the active material of the positive electrode. Such a lithium secondary battery has advantages of high energy density, large electromotive force, and high capacity, and is widely used as a power source for mobile phones and notebook computers.

상기 리튬 이차 전지는 통상 양극, 음극, 분리판 및 전해액으로 구성된다. 양극과 음극은 상기와 같이 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 양극 활물질 및 음극 활물질을 포함한다. 분리판(separator)은 양극과 음극 사이에서 물리적인 전지 접촉을 방지한다. 대신 분리판을 통한 이온의 이동은 자유롭다. 전해액은 양극과 음극 사이에서 이온이 자유롭게 이동할 수 있는 통로 역할을 한다.The lithium secondary battery generally comprises a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution. The positive electrode and the negative electrode include a positive electrode active material and a negative electrode active material capable of inserting and desorbing lithium ions as described above. The separator prevents physical cell contact between the anode and cathode. Instead, the movement of the ions through the separator is free. The electrolyte serves as a passage through which ions can move freely between the anode and the cathode.

한편, 상기 리튬 이차전지는, 양극 집전체와 음극 집전체에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 상기 양 집전체 사이에 분리막이 개재되도록 하여 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형, 각형 캔 또는 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉함으로써 제작할 수 있다. On the other hand, in the lithium secondary battery, the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are each coated with an active material to have a constant thickness, and the separator is interposed between the current collectors to take a plurality of turns in the form of a jelly roll or a cylinder The electrode assembly can be manufactured by housing the electrode assembly in a cylindrical shape, a square can or a pouch, and sealing the electrode assembly.

한편 위와 같은 전지 제조 과정 중, 전극 합제를 집전체 상에 코팅하는 과정에서는 압연 공정을 거치게 되는데, 이때 전극 합제로부터 집전체에 응력(stress)가 가해져 집전체에 크랙(crack)이 발생하는 문제점이 있을 수 있다. 집전체 상에 크랙이 발생하는 경우 전자 이동 통로가 줄어들어 셀 저항이 증가하며, 이는 전지의 수명 특성 및 고율 충방전 특성에 악영향을 줄 수 있다. On the other hand, during the process of manufacturing the battery as described above, the process of coating the electrode mixture on the current collector is subjected to a rolling process. In this case, a stress is applied to the current collector from the electrode mixture to cause a crack in the current collector Can be. When a crack occurs on the current collector, the electron transfer path is reduced and the cell resistance is increased. This may adversely affect the lifetime characteristics and the high rate charge / discharge characteristics of the battery.

또한, 크랙이 심한 경우 집전체에 완전 단선이 발생할 수도 있으며, 완전 단선 발생 시 전극을 형성하는 전극 탭 부분이 차단되어 전지 셀 자체 기능을 상실하게 되는 문제점 또한 존재한다. In addition, if the crack is severe, a complete breakage may occur in the current collector, and there is a problem that the electrode tab portion forming the electrode is blocked when the breakage occurs, thereby losing the function of the battery cell itself.

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하고자 안출한 것으로서, 본 발명은 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태의 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 전극 합제가 집전체 상에 도포되고, 상기 대립자 : 소립자의 중량비 및 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비를 특정 범위 내가 되도록 구성함으로써, 전극 제조 과정 중 압연 공정에서 압연성을 개선할 뿐만 아니라, 권취(winding) 공정에서 전극에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 효과적으로 방지하는 리튬 이차전지용 전극 및 이를 채용한 리튬 이차전지를 제공하고자 한다. Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a bimodal electrode active material composed of opposed and small particles having different average particle diameters, an electrode material mixture including a conductive material and a binder, And the average particle diameter (D50) of the major particles and the average particle diameter (D50) of the minor particles are within a specific range, thereby improving not only the rolling property in the rolling process during the electrode manufacturing process An electrode for a lithium secondary battery that effectively prevents a crack that may occur in an electrode in a winding process, and a lithium secondary battery employing the electrode.

본 명세서에서는, 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태의 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 전극 합제가 집전체 상에 도포되고, 상기 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 4.3 : 1 내지 2 : 1 인, 리튬 이차전지용 전극이 제공된다. In the present specification, an electrode mixture containing a bimodal electrode active material, an electrically conductive material and a binder, which are composed of major and minor particles having different average particle diameters, is applied on the current collector, and the weight ratio of the major particles: Wherein the average particle size (D50) of the major particles is in a range of 6: 4 to 8: 2, and the average particle size (D50) ratio of the minor particles is in a range of 4.3: 1 to 2:

또한, 본 명세서에서는, 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 전해액을 포함하며, 상기 양극 및 음극 중 선택되는 1종 이상의 전극은 상기 리튬 이차전지용 전극인 리튬 이차전지가 제공된다. Also, in the present specification, there is provided a lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte solution, wherein at least one electrode selected from the positive electrode and the negative electrode is an electrode for the lithium secondary battery.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 리튬 이차전지용 전극 및 리튬 이차전지에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, an electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태의 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 전극 합제가 집전체 상에 도포되고, 상기 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 4.3 : 1 내지 2 : 1 인, 리튬 이차전지용 전극이 제공될 수 있다. As described above, according to one embodiment of the present invention, an electrode mixture containing an electrode active material in the form of a bimodal, an electrically conductive material, and a binder, which is composed of major and minor particles having different average particle diameters, Wherein the weight ratio of the major particles to the minor particles is from 6: 4 to 8: 2, and the average particle diameter (D50) of the major particles is in a range of from 4.3: 1 to 2: Can be provided.

본 발명자들은 리튬 이차전지용 전극에 있어서, 집전체 상에 도포된 전극 합제 내의 전극 활물질 입자를 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태로 구성하되, 상기 대립자 : 소립자의 중량비 및 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비를 특정 범위 내가 되도록 구성하는 경우, 전극 제조 과정 중 압연 공정에서 압연성을 개선할 뿐만 아니라, 권취(winding) 공정에서 전극에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 효과적으로 방지하는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.The present inventors have found that, in an electrode for a lithium secondary battery, an electrode active material particle in an electrode mixture applied on a current collector is formed in a bimodal form composed of major particles and minor particles, wherein the weight ratio of the major particles to the major particles When the average particle size (D50) ratio of the particle size (D50) to the minor particle size (D50) is set within a specific range, not only the rolling property is improved in the rolling process during the electrode manufacturing process, cracks) effectively by the experiment and completed the invention.

본 발명의 일실시에에 따른 리튬 이차전지용 전극에서, 집전체 상에 형성된 전극 합제 내의 전극 활물질은 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태이고, 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2, 혹은 7 : 3 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 4.3 : 1 내지 2 : 1, 혹은 4 : 1 내지 2.5 : 1일 수 있다. In the electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the electrode active material in the electrode mixture formed on the current collector has a bimodal form composed of major particles and minor particles having different average particle diameters, and the weight ratio of major particles: (D50): the average particle size (D50) of the minor particles is 4.3: 1 to 2: 1, or 4: 1 to 4: 2.5: 1.

일반적으로, 종래 기술에 따르면 전극 제조 시 전극 활물질로서 평균입경이 대립자와 소립자를 사용하여 체적 밀도를 향상시키고 압연성을 향상시킬 수 있고, 특히 소립자의 입경(dsmall)/대립자의 입경(dlarge)으로 측정되는 직경 비율(ds/dl)이 작으면 작을수록 압연 시 패킹(packing)되는 효과가 좋아진다는 점에 대해서는 알려져 있었다. 그러나, 패킹이 잘되어 활물질 입자가 집전체에 다수 직접 접촉하게 되면, 예를 들어, 도 2에서 확인되는 바와 같이, 압연 후 수행되는 권취 공정에서 집전체에 가해지는 응력이 상대적으로 증가하여 집전체에 크랙(crack)이 발생하고, 전자 이동 통로가 줄어들어 셀 저항이 증가하며, 전지의 수명 특성 및 고율 충방전 특성에 악영향을 줄 수 있다는 문제가 있다. Generally, according to the prior art, it is possible to improve the bulk density and the rolling property by using an average particle size of an electrode active material as an electrode active material and an average particle size of the electrode active material. In particular, the particle size d small / it is known that the smaller the diameter ratio (d s / d 1 ) measured in a large size, the better the packing effect during rolling. However, when the packing is good and the active material particles directly contact the current collector in a large number, for example, as shown in Fig. 2, the stress applied to the current collector in the winding process performed after rolling relatively increases, Cracks are generated in the cell, the electron transfer path is reduced, and the cell resistance is increased, which may adversely affect the lifetime characteristics and the high rate charge / discharge characteristics of the cell.

또한, 크랙이 심한 경우, 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 전극이 완전 단선이 발생할 수 있고, 이 경우 전극을 형성하는 전극 탭 부분이 차단되어 전지 셀 자체 기능이 상실될 수 있는 문제점이 존재하였다. In addition, in the case where the crack is severe, as shown in the example of FIG. 3, a complete disconnection may occur. In this case, the electrode tab portion forming the electrode may be blocked, .

그러나, 본 발명에 따라 전극 활물질을 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태로 구성하되, 상기 대립자 : 소립자의 중량비 및 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비를 특정 범위 내가 되도록 구성하는 경우, 체적 밀도 향상을 통해 압연 공정에서 압연성을 향상시키면서도, 전극에 가해지는 응력을 최소화해 권취 공정에서 전극에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 따라서, 크랙으로 인한 전지의 수명 단축과 고율 충방전 특성 저하를 방지하고, 나아가 저지 셀 자체 기능이 상실되는 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다. However, according to the present invention, the electrode active material is composed of a bimodal form composed of major and minor particles having different average particle diameters, wherein the weight ratio of the major particles to the minor particles and the average particle size (D50) (D50) ratio is set to be within a specific range, the stress applied to the electrode can be minimized while improving the rolling property in the rolling process by improving the volume density, thereby effectively preventing cracks in the electrode in the winding process . Therefore, it is possible to prevent shortening of the lifetime of the battery due to the crack and deterioration of the charging / discharging characteristic of the high rate, and furthermore, the problem of the self-function of the jersey cell being lost can be prevented in advance.

구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 4.3 : 1 내지 2 : 1일 수 있다. 상기 대립자 대 소립자의 중량비 범위 및 평균입경 비 내에서 충진 밀도를 충분히 확보하여 압연 공정에서 압연성을 개선하는 동시에, 집전체에 가해지는 응력을 낮추어 권취 공정에서 집전체에 발생할 수 있는 크랙을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. Specifically, the weight ratio of the major particles to the minor particles is 6: 4 to 8: 2, the average particle diameter (D50) of the major particles, the average particle diameter (D50) : May be one. It is possible to sufficiently secure the filling density within the weight ratio range and the average particle diameter ratio of the major particle to the minor particle to improve the rolling property in the rolling process and reduce the stress applied to the current collector, .

본 발명의 일실시예에 따른 대립자의 평균입경(D50)은 13 내지 15㎛, 혹은 14 내지 15㎛일 수 있고, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 소립자의 평균입경(D50)은 3.5 내지 6.5㎛, 혹은 4 내지 6㎛일 수 있다. 이러한 대립자/소립자의 평균입경(D50)은 통상적인 수 평균 입경의 측정 방법에 따라 측정할 수 있으며, 당업자에게 잘 알려진 입도 분석기를 사용하여 각 입경별 개수 분포를 측정하여 그 결과로부터 산출할 수 있다. . The average particle diameter (D50) of the allergen particle according to an embodiment of the present invention may be 13 to 15 占 퐉 or 14 to 15 占 퐉, and the average particle diameter (D50) 6.5 mu m, or 4 to 6 mu m. The average particle diameter (D50) of the major particle / minor particle can be measured according to a conventional method of measuring the number average particle diameter. The particle size distribution per particle size can be measured using a particle size analyzer well known to those skilled in the art, have. .

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차전지용 전극에 있어서, 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태를 가진 전극 활물질 전체 입자의 평균입경(D50) 값은 9 내지 11㎛, 혹은 9.5 내지 10.5㎛ 이고, 입경의 표준편차(SD)는 0 초과 2 이하, 혹은 0.1 내지 1.5일 수 있다. Meanwhile, in the electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the average particle diameter (D50) value of all the particles of the electrode active material having a bimodal form composed of major and minor particles having different average particle diameters is 9 to Or 9.5 to 10.5 占 퐉, and the standard deviation SD of the particle diameter may be more than 0 and 2 or less, or 0.1 to 1.5.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 전해액을 포함하며, 상기 양극 및 음극 중 선택되는 1종 이상의 전극은 상기 리튬 이차전지용 전극인 리튬 이차전지가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte, wherein at least one electrode selected from the positive electrode and the negative electrode is a lithium secondary battery A battery may be provided.

상기 양극 또는 음극은 집전체 및 상기 집전체 상에 도포된 전극 합제로 구성되며, 전극 합제는 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다. The positive electrode or negative electrode is composed of a current collector and an electrode mixture applied on the current collector, and the electrode mixture may include an electrode active material, a conductive material, and a binder.

상기 집전체는 전도성 높은 금속으로, 전극 합제 슬러리가 용이하게 접착할 수 있고, 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 제한되지 않는다. 상기 집전체가 양극 집전체인 경우, 예를 들어 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합인 재질의 포일(foil)일 수 있고, 상기 재질로 이루어진 기재들을 적층한 것일 수도 있다. 상기 집전체가 음극 집전체인 경우, 구리, 금, 니켈 또는 구리합금 또는 이들의 조합인 재질의 포일(foil)일 수 있고, 상기 재질로 이루어진 기재들을 적층한 것일 수도 있다.The current collector is a metal having high conductivity and is not limited as long as it can easily adhere to the electrode mixture slurry and is not reactive in the voltage range of the battery. When the current collector is a cathode current collector, it may be a foil made of aluminum, nickel, or a combination thereof, for example, or may be a laminate of the materials made of the above materials. When the current collector is an anode current collector, it may be a foil made of copper, gold, nickel or a copper alloy or a combination thereof, or may be a laminate of the materials made of the above materials.

한편, 전극 합제의 전극 활물질이 양극 활물질인 경우 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션 할 수 있는 양극 활물질, 예를 들어 망간 스피넬(spinel)계 활물질 또는 리튬 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 리튬 금속 산화물 중에는 망간을 함유하는 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물 등이 사용될 수 있다.On the other hand, when the electrode active material of the electrode mixture is a cathode active material, a cathode active material capable of intercalating and deintercalating lithium, for example, a manganese spinel type active material or a lithium metal oxide may be used. Examples of the lithium metal oxide include lithium-manganese-based oxides containing lithium, lithium-nickel-manganese-based oxides, lithium-manganese-cobalt oxides and lithium-nickel-manganese-cobalt oxides.

한편, 상기 전극 합제의 전극 활물질이 음극 활물질인 경우 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션 할 수 있는 음극 활물질, 예를 들어 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 탄소재로는 저결정성 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon) 중 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 고결정성 탄소는 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)로 이루어지는 고온 소성탄소 중 1종 이상일 수 있다. When the electrode active material of the electrode mixture is a negative electrode active material, a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium, for example, lithium metal, a carbon material, a metal compound, and a mixture thereof may be used. For example, low-crystalline carbon and highly-crystalline carbon may be used as the carbonaceous material. The low crystalline carbon may be at least one selected from the group consisting of soft carbon and hard carbon. The high crystalline carbon may be selected from the group consisting of natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, One or more of high temperature sintered carbon consisting of mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes. .

한편, 상기 금속 화합물은 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물일 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO2, SnO2등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있지만, 단체, 합금, 산화물, 리튬과의 합금은 고용량화될 수 있다. 이 중에서도, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유할 수 있고, 보다 상세하게는 전지의 고용량화 차원에서 Si 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 것일 수 있다. The metal compound may be at least one selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Or a compound containing at least one metal element. These metal compounds can be used in any form such as a single body, an alloy, an oxide (TiO 2 , SnO 2, etc.), a nitride, a sulfide, a boride and an alloy with lithium, but an alloy with a single body, alloy, It can be increased in capacity. Among them, the film may contain at least one element selected from Si, Ge, and Sn, and more specifically, may include at least one element selected from Si and Sn in order to increase the capacity of the battery.

한편, 도전재는 전지의 기타 요소들과 부반응을 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이다. 상기 도전재의 구체적인 예로는 천연흑연이나 인조흑연 등의 흑연; 카본 블랙(super-p), 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본 블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등일 수 있다.On the other hand, the conductive material is conductive without causing side reactions with other elements of the battery. Specific examples of the conductive material include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon black such as carbon black (super-p), acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; A conductive material such as a polyphenylene derivative, or the like.

한편, 바인더는 상기 전극 활물질과 도전재의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분이다. 상기 바인더의 구체적인 예로는 비닐리덴플루오라이드-헥사플로오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 불소 고무 등을 들 수 있다.On the other hand, the binder is a component that assists in bonding between the electrode active material and the conductive material and bonding to the current collector. Specific examples of the binder include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, , Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) , Sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber (SBR), and fluorine rubber.

본 발명의 일실시예에 따른 전극은, 상술한 전극 활물질, 도전재 및 바인더가 혼합된 전극 합제를 집전체 상에 도포하여 제조할 수 있다. 구체적으로, 집전체 상에 전극 합제를 도포한 다음, 압연(press)하면 전극이 제조된다. 구체적으로, 상기 압연 공정에서는 회전하는 두 개 이상의 롤 사이로 전극 합제가 도포된 전극 집전체를 통과시키는데, 상기 공정을 통해 전극 합제가 전극 집전체 상에 잘 접착될 수 있게 된다. 한편, 상기 회전하는 두 개 이상의 롤은 고온 상태일 수 있다. 한편, 상기와 같은 압연 공정 이후에는 이를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The electrode according to an embodiment of the present invention can be manufactured by applying the electrode mixture mixed with the electrode active material, the conductive material and the binder on the current collector. Specifically, an electrode mixture is coated on a current collector and then pressed to produce an electrode. Specifically, in the rolling process, an electrode current collector coated with an electrode mixture is passed between two or more rotating rolls. Through this process, the electrode mixture can be adhered well onto the electrode current collector. On the other hand, the two or more rotating rolls may be in a high temperature state. Meanwhile, after the rolling process as described above, it may further include a drying step.

이와 같이 제조된 전극 중 양극은 집전체 상에 양극 합제가 30㎛ 내지 180㎛ 두께, 더욱 상세하게는 50㎛ 내지 150㎛ 두께의 양극 합제가 도포된 것일 수 있다. 상기 양극 합제의 두께 범위 내에서 양극 활물질량이 충분히 확보되어, 전지 용량이 작아지는 것이 방지되고, 사이클 특성이나 레이트 특성이 개선될 수 있다. Among the electrodes thus manufactured, the positive electrode may be a positive electrode mixture coated with a positive electrode mixture having a thickness of 30 to 180 占 퐉, more specifically 50 to 150 占 퐉 on the current collector. The amount of the positive electrode active material is sufficiently secured within the thickness range of the positive electrode material mixture, the battery capacity is prevented from being reduced, and the cycle characteristics and rate characteristics can be improved.

이와 같이 제조된 전극 중 음극은 집전체 상에 음극 합제가 1㎛ 내지 180㎛, 더욱 상세하게는 30㎛ 내지 150㎛ 두께의 음극 합제가 도포된 것일 수 있다. 상기 음극 합제의 두께 범위 내에서 물질이 이러한 두께 범위를 만족하는 경우, 음극 활물질층에서의 활물질량이 충분히 확보되어, 전지 용량이 작아지는 것을 방지할 수 있고, 사이클 특성이나 레이트 특성이 개선될 수 있다.Among the electrodes thus manufactured, the negative electrode may be coated on the current collector with a negative electrode mixture of 1 占 퐉 to 180 占 퐉, more specifically, 30 占 퐉 to 150 占 퐉 thick. When the material satisfies such a thickness range within the thickness range of the negative electrode material mixture, the amount of active material in the negative electrode active material layer is sufficiently secured, the battery capacity can be prevented from being reduced, and the cycle characteristics and rate characteristics can be improved .

한편, 본 발명의 일실시예에서는, 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 전해액을 포함하며, 상기 양극 및 음극 중 선택되는 1종 이상의 전극은 상기 리튬 이차전지용 전극인 리튬 이차전지가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte, wherein at least one electrode selected from the positive electrode and the negative electrode is a lithium secondary battery Is provided.

상술한 리튬 이차전지용 전극은 양극 또는 음극일 수 있다. The electrode for a lithium secondary battery may be a positive electrode or a negative electrode.

한편, 세퍼레이터는 양극판과 음극판이 권취되지 않은 상태에서, 양극과 음극 사이 및 양극이나 음극의 외부에 개재되어, 양극과 음극이 세퍼레이터와 함께 권취(winding)될 때, 외부에 위치하는 양극 또는 음극이 내부에 위치하는 음극 또는 양극과 접촉하는 것을 방지한다. 한편, 본 발명에 따라 구성한 리튬 이차전지용 전극의 경우, 상기 권취(winding) 공정에서 전극에 크랙이 발생하는 현상이 효과적으로 억제된다. On the other hand, the separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode and outside the positive electrode or negative electrode in a state in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are not wound, and when the positive electrode and the negative electrode are wound together with the separator, Thereby preventing contact with a cathode or an anode located inside. On the other hand, in the case of the electrode for a lithium secondary battery constructed in accordance with the present invention, the occurrence of cracks in the electrode during the winding process is effectively suppressed.

상기 세퍼레이터는, 당해 분야에서 통상적으로 세퍼레이터로 사용되는 고분자 다공성 기재가 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 폴리올레핀계 다공성 기재; 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이트, 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성된 다공성 기재일 수 있고, 상기 폴리올레핀계 다공성 기재는 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 기재라면 모두 사용 가능하다. 보다 상세하게는 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)이나 부직포를 들 수 있다.The separator may be a polymer porous substrate which is usually used in the art as a separator, and is not particularly limited. For example, polyolefin-based porous substrates; Or a group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfite, polyethylene naphthalene , Or a mixture of two or more thereof. The polyolefin-based porous substrate may be any polyolefin-based porous substrate that is commonly used. More particularly, the present invention relates to a film formed of a polymer such as polyethylene, polypropylene, polybutylene or polypentene, such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, ) Or a nonwoven fabric.

이상으로 설명한 바와 같이, 양극, 음극 및 세퍼레이터가 준비되면, 전극 조립체 권취를 통해 젤리 롤을 형성하고, 이를 건조한 다음, 전지 케이스에 수납하고, 전지 케이스 내에 전해액을 주입하게 된다. 한편, 상기 전지 케이스 종류는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형일 수 있다. As described above, when the positive electrode, the negative electrode, and the separator are prepared, a jelly roll is formed by winding the electrode assembly, dried and stored in the battery case, and the electrolyte solution is injected into the battery case. On the other hand, the type of the battery case is not particularly limited, but may be, for example, a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, or a coin shape using a can.

한편, 전해액은 비수 전해액으로서 유기용매 및 전해질 염을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 유기용매로는 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 대표적으로 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC), 비닐렌 카보네이트(VC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸 포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane) 및 메틸 아세테이트(MA; methyl acetate)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나 이에만 한정하는 것은 아니다. On the other hand, the electrolyte solution may include an organic solvent and an electrolyte salt as the non-aqueous electrolyte, and the organic solvent commonly used in the electrolyte for a lithium secondary battery may be used without limitation. Typical examples are ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate Any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of mate (MF), gamma-butyrolactone (γ-BL), sulfolane and methyl acetate (MA) However, the present invention is not limited thereto.

특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해액 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 비수 전해액을 만들 수 있다.In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, can be preferably used because they have high permittivity as a high viscosity organic solvent and dissociate the lithium salt in the electrolytic solution well. The cyclic carbonate may contain dimethyl carbonate and diethyl When a low viscosity, low dielectric constant linear carbonate such as a carbonate is mixed in an appropriate ratio, a nonaqueous electrolyte having a high electric conductivity can be produced.

또한, 본 발명의 비수 전해액에 포함되는 상기 전해질 염은, 음이온으로서, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -,SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서 상기 전해질 염의 비제한적인 예로는, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족 카르본산리튬 및 4페닐붕산리튬 등을 사용할 수 있으나 이에만 한정하는 것은 아니다.The electrolyte salt contained in the nonaqueous electrolyte of the present invention may be an anion selected from the group consisting of F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N (CN) 2 - , BF 4 - , ClO 4 - 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 > - . Examples of the electrolyte salt include LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylate lithium, and lithium tetraphenylborate, but are not limited thereto.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

본 발명의 리튬 이차전지용 전극을 적용한 리튬 이차전지의 경우 전극 제조 과정 중 압연 공정에서 압연성을 개선할 뿐만 아니라, 권취(winding) 공정에서 집전체에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 효과적으로 방지된다.The lithium secondary battery using the electrode for a lithium secondary battery of the present invention not only improves the rolling property in the rolling process during the electrode manufacturing process but also effectively prevents cracks in the current collector in the winding process.

이에 따라, 셀 저항 증가, 전지 수명 특성 및 고율 충방전 특성의 저하 우려가 적고, 전극 내 크랙으로 인한 완전 단선이 방지되어 전지 셀 기능이 상실되는 문제를 예방할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to prevent a problem that the cell resistance is increased, the battery lifetime characteristics and the high rate charge / discharge characteristics are reduced, the complete disconnection due to cracks in the electrode is prevented, and the battery cell function is lost.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 리튬 이차전지용 양극 집전체에 가해지는 응력(stress)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에 따라 제조한 리튬 이차전지용 양극 집전체에 가해지는 응력(stress)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 전극을 권취할 때 전극 크랙이 발생하는 것을 나타낸 사진이다.
FIG. 1 shows a result of measuring stress applied to a positive electrode current collector for a lithium secondary battery according to Example 1 of the present invention. FIG.
2 is a graph showing a result of measuring stress applied to a positive electrode current collector for a lithium secondary battery according to Comparative Example 1 of the present invention.
3 is a photograph showing that an electrode crack is generated when the electrode manufactured according to Comparative Example 1 is wound.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 기술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in more detail through specific embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that these embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

실시예 1: 전극 제조 Example 1: Electrode Fabrication

N-메틸피롤리돈(NMP) 용매에 바인더(폴리비닐리덴 플루오라이드, 10 중량%)를 용해시켜 바인더 용액을 제조한 다음, 공자전믹서에 상기 바인더 용액과 아세틸렌 블랙 도전재(super C65, 평균입경(D50) 30nm)를 혼합하고 1500 rpm으로 3분간 교반하였다.(Polyvinylidene fluoride, 10 wt%) was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) solvent to prepare a binder solution. Then, the binder solution and the acetylene black conductive material (super C65, average Particle diameter (D50) 30 nm) were mixed and stirred at 1500 rpm for 3 minutes.

이어서, 평균입경(D50)이 15 ㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 5㎛인 소립자가 8 : 2 의 중량비로 혼합된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)을 준비하고, 상기 도전재 : 양극 활물질의 부피비가 0.19 : 1의 되도록 혼합한 다음, 1500 rpm으로 5분간 혼합하여 양극 활물질 슬러리 (고형분 함량 80 중량%)를 제조하였다. 이때, 상기 양극 활물질 전체 입자의 평균 입경은 10㎛ 였다. Subsequently, a lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) in which the major particle having an average particle diameter (D50) of 15 μm and the minor particle having an average particle diameter (D50) of 5 μm were mixed at a weight ratio of 8: 2 was prepared, Of 0.19: 1, and then mixed at 1500 rpm for 5 minutes to prepare a cathode active material slurry (solid content 80 wt%). At this time, the average particle diameter of the whole particles of the positive electrode active material was 10 mu m.

다음으로, 제조된 양극 활물질 슬러리를 콤마 코터를 이용해 두께 15㎛의 알루미늄박 상에 6.3 ㎎/㎠ 수준으로 도포하고, 열풍 건조하여 공극율이 65 부피%인 제1 양극 합제층을 포함하는 양극 (전체 두께 107 ㎛, 양극 합제층 두께 92 ㎛)을 제조하였다.Next, the slurry of the prepared cathode active material was coated on an aluminum foil having a thickness of 15 탆 using a comma coater at a level of 6.3 mg / cm 2 and hot air dried to obtain a positive electrode including a first positive electrode mixture layer having a porosity of 65% Thickness: 107 mu m, positive electrode material mixture layer thickness: 92 mu m).

2개의 상단 롤과 하단 롤이 장착된 롤 프레스 장비(CIS Co. Ltd, DLC-CLPCA-2020)를 준비하되, 상기 두 개의 상단 롤과 하단 롤 사이의 간격(gap)은 85 ㎛가 되도록 설정하였다.A roll press equipment (CIS Co., Ltd., DLC-CLPCA-2020) equipped with two upper rolls and a lower roll was prepared, and the gap between the two upper rolls and the lower rolls was set to 85 탆 .

상온에서 상기 2개의 롤 사이로 상기 양극 합제층이 형성된 알루미늄박을 통과시키면서 1차 압연하여 공극율이 55 부피%인 양극 합제층을 포함하는 양극 (전체 두께 85 ㎛, 양극 합제층 두께 77 ㎛)을 제조하였다. 상기 1차 압연 후 제조된 양극을 1시간 방치하였다. 다음으로, 상기 상단 롤과 하단 롤 사이의 간격을 67㎛ 두께로 설정한 다음, 상기 1차 압연 후 제조된 양극을 통과시키면서 2차 압연하여 공극율이 40 부피%인 양극 합제층을 포함하는 양극 (전체 두께 67 ㎛, 양극 합제층 두께 52 ㎛)을 제조하였다. 이어서, 상기 2차 압연 후 제조된 양극을 1시간 방치하였다. 다음으로, 상기 2차 압연 단계와 동일한 롤 간격으로 3차 압연을 실시하여 공극율이 40 부피%인 양극 합제층을 포함하는 양극 (전체 두께 67 ㎛, 양극 합제층 두께 52 ㎛)을 제조하였다.Rolled while passing the aluminum foil formed with the positive electrode material mixture layer between the two rolls at room temperature to prepare a positive electrode (total thickness 85 占 퐉, positive electrode material mixture layer thickness 77 占 퐉) including a positive electrode mixture layer having a porosity of 55% Respectively. The positive electrode prepared after the primary rolling was allowed to stand for 1 hour. Next, the gap between the upper roll and the lower roll was set to a thickness of 67 mu m, and then rolled while passing through the positive electrode produced after the primary rolling to obtain a positive electrode including a positive electrode mixture layer having a porosity of 40 vol% Total thickness 67 mu m, positive electrode material mixture layer thickness 52 mu m). Subsequently, the anode produced after the secondary rolling was allowed to stand for 1 hour. Next, third rolling was performed at the same roll interval as the secondary rolling step to produce a positive electrode (total thickness 67 mu m, positive electrode mixture layer thickness 52 mu m) including a positive electrode mixture layer having a porosity of 40 vol%.

상기 제조된 양극은 크기가 서로 다른 바이모달 형태의 양극 활물질과 도전재를 포함한다.The prepared anode includes a bimodal type cathode active material having different sizes and a conductive material.

실시예 2Example 2

실시예 1과 동일한 방식으로 전극을 제조하되, 평균입경(D50)이 15 ㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 5㎛인 소립자가 7 : 3 의 중량비로 혼합된 것만 달리하였다.An electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the major particle having an average particle diameter (D50) of 15 μm and the minor particle having an average particle diameter (D50) of 5 μm were mixed at a weight ratio of 7: 3.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 방식으로 전극을 제조하되, 평균입경(D50)이 15 ㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 5㎛인 소립자가 9 : 1 의 중량비로 혼합된 것만 달리하였다.An electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the major particle having an average particle diameter (D50) of 15 μm and the minor particle having an average particle diameter (D50) of 5 μm were mixed at a weight ratio of 9: 1.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1과 동일한 방식으로 전극을 제조하되, 평균입경(D50)이 15 ㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 5㎛인 소립자가 5 : 5 의 중량비로 혼합된 것만 달리하였다.An electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the major particle having an average particle diameter (D50) of 15 μm and the minor particle having an average particle diameter (D50) of 5 μm were mixed at a weight ratio of 5: 5.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1과 동일한 방식으로 전극을 제조하되, 평균입경(D50)이 15㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 3㎛인 소립자인 것을 사용한 것만 달리하였다.An electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the major particle having an average particle diameter (D50) of 15 μm and the minor particle having an average particle diameter (D50) of 3 μm were used.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1과 동일한 방식으로 전극을 제조하되, 평균입경(D50)이 13㎛인 대립자와 평균입경(D50)이 7㎛인 소립자인 것을 사용한 것만 달리하였다.An electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fine particles having an average particle diameter (D50) of 13 μm and an average particle diameter (D50) of 7 μm were used.

[실험예][Experimental Example]

실험예 1: 양극에 대한 응력 평가Experimental Example 1: Evaluation of Stress on Anode

실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제조한 리튬 이차전지용 양극에서, 각 양극 집전체에 가해지는 응력(stress)을 측정하여, 그 측정 결과를 도 1 및 2에 각각 도시하였다. 도 1 및 2를 참고하면, 실시예 1에서는 비교예 1에 비해 전극 집전체에 가해지는 응력이 상대적으로 작아짐이 확인되었다. The stresses applied to the respective positive electrode current collectors were measured in the positive electrode for a lithium secondary battery manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1, respectively, and the measurement results are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. 1 and 2, it was confirmed that the stress applied to the electrode current collector in Example 1 was smaller than that in Comparative Example 1.

실험예 2: 집전체 크랙 발생 여부 측정Experimental Example 2: Measurement of occurrence of crack in a collector

실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4에 대해, 양극 집전체에 크랙이 발생하는지 여부를 확인하여, 다음 기준에 따라 평가하였다. 그 평가 결과를 하기 표 1에 정리하여 나타내었다: With respect to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, whether or not a crack occurred in the positive electrode collector was checked and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are summarized in the following Table 1:

* 크랙 발생 평가 기준* Criteria for evaluation of crack occurrence

X: 제조된 전극에서, 전극 집전체에 크랙이 발생하지 않음X: No crack occurred in the electrode collector in the electrode manufactured

△: 제조된 전극에서, 전극 집전체에 크랙이 발생하지만, 전극 집전체의 단선이 발생하지는 않음DELTA: Cracks were generated in the electrode collector in the produced electrode, but disconnection of the electrode current collector did not occur

O: 제조된 전극에서, 전극 집전체에 크랙 및 단선이 발생함(예시: 도 3)O: Cracks and disconnection occurred in the electrode current collector in the produced electrode (for example, Fig. 3)

  크랙 발생 여부Crack occurrence 실시예 1Example 1 XX 실시예 2Example 2 XX 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 OO 비교예 3Comparative Example 3 OO 비교예 4Comparative Example 4 OO

상기 표 1과 같이, 실시예 1 및 2에서는, 전극 집전체에 가해지는 응력이 줄어들어 전극 집전체 상에 크랙히 발생하지 않는데 비해, 비교예 1 내지 4에서는, 크랙, 더 나아가 전극 집전체의 단선이 발생하는 것으로 확인되었다.As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, the stress applied to the electrode current collector was reduced so that cracks did not occur on the electrode current collector. In Comparative Examples 1 to 4, cracks, Was found to occur.

Claims (6)

평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태의 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 전극 합제가 집전체 상에 도포되고,
상기 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 4.3 : 1 내지 2 : 1 인, 리튬 이차전지용 전극.
An electrode mixture containing a bimodal electrode active material, an electrically conductive material and a binder, made of an opposite particle and a small particle having different average particle diameters, is applied on the current collector,
Wherein the weight ratio of the major particles to the minor particles is from 6: 4 to 8: 2, and the average particle size (D50) of the major particles to the average particle size (D50) of the minor particles is from 4.3: 1 to 2:
제 1 항에 있어서,
상기 대립자의 평균입경(D50)은 13 내지 15㎛인, 리튬 이차전지용 전극.
The method according to claim 1,
And an average particle diameter (D50) of the above-mentioned major particles is 13 to 15 占 퐉.
상기 소립자의 평균입경(D50)은 3.5 내지 6.5㎛인, 리튬 이차전지용 전극.Wherein the average particle size (D50) of the small particles is 3.5 to 6.5 占 퐉. 제 1 항에 있어서,
상기 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태를 가진 전극 활물질 전체 입자의 평균입경(D50) 값은 9 내지 11㎛ 이고, 입경의 표준편차(SD)는 0 초과 2 이하인, 리튬 이차전지용 전극.
The method according to claim 1,
The average particle size (D50) value of all the bimodal electrode active material particles having the average particle size different from each other is 9 to 11 占 퐉 and the standard deviation SD of the particle size is more than 0 and less than 2 , An electrode for a lithium secondary battery.
양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터 및 전해액을 포함하며, 상기 양극 및 음극 중 선택되는 1종 이상의 전극은 제 1 항의 리튬 이차전지용 전극인 리튬 이차전지. A lithium secondary battery comprising: a positive electrode; a negative electrode; a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; and an electrolyte solution, wherein at least one electrode selected from the positive electrode and the negative electrode is an electrode for a lithium secondary battery. 평균입경이 서로 다른 대립자와 소립자로 이루어진 바이모달(bimodal) 형태의 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 전극 합제가 집전체 상에 도포되고,
상기 대립자 : 소립자의 중량비는 6 : 4 내지 8 : 2이며, 상기 대립자의 평균입경(D50) : 소립자의 평균입경(D50) 비는 20 : 1 내지 2 : 1 인, 리튬 이차전지용 양극.
An electrode mixture containing a bimodal electrode active material, an electrically conductive material and a binder, made of an opposite particle and a small particle having different average particle diameters, is applied on the current collector,
Wherein the weight ratio of the major particles to the minor particles is from 6: 4 to 8: 2, and the average particle size (D50) of the major particles to the average particle size (D50) of the minor particles is 20: 1 to 2:
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