KR20190088685A - 전극 제조방법 - Google Patents

전극 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190088685A
KR20190088685A KR1020180007082A KR20180007082A KR20190088685A KR 20190088685 A KR20190088685 A KR 20190088685A KR 1020180007082 A KR1020180007082 A KR 1020180007082A KR 20180007082 A KR20180007082 A KR 20180007082A KR 20190088685 A KR20190088685 A KR 20190088685A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
region
current collector
electrodes
width
Prior art date
Application number
KR1020180007082A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102294860B1 (ko
Inventor
이택수
양정민
최상훈
김철우
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180007082A priority Critical patent/KR102294860B1/ko
Priority to HUE18901651A priority patent/HUE063057T2/hu
Priority to ES18901651T priority patent/ES2954489T3/es
Priority to US16/615,373 priority patent/US11424433B2/en
Priority to PL18901651.2T priority patent/PL3591744T3/pl
Priority to PCT/KR2018/014279 priority patent/WO2019143011A1/ko
Priority to EP18901651.2A priority patent/EP3591744B1/en
Priority to CN201880029665.1A priority patent/CN110603667B/zh
Publication of KR20190088685A publication Critical patent/KR20190088685A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102294860B1 publication Critical patent/KR102294860B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

전극 제조방법이 개시된다.
본 발명에 따르면, 낭비되는 전극 활물질의 양을 최소화하면서도 간단한 공정을 통해 비정형적인 형상을 갖는 전극을 제조할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 집전체 상에 제1 내지 제3 코팅 영역이 서로 이격되도록 형성하고, 제1 코팅 영역과 제2 코팅 영역 사이에는 복수의 제4 코팅 영역이 형성되고, 제2 코팅 영역과 제3 코팅 영역 사이에는 복수의 제5 코팅 영역이 형성되되, 복수의 제4 코팅 영역과 복수의 제5 코팅 영역은 집전체의 폭 방향의 일측부에서 바라보았을 때 서로 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전극 제조방법{Method of manufacturing electrode}
본 발명은 전극 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비정형적인 형상을 갖는 전극의 제조방법에 관한 것이다.
반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지(secondary battery)에는 전극 조립체가 구비된다. 전극 조립체는 양극, 분리막 및 음극이 교대로 배치된 구조를 갖는 구성으로서, 전기 에너지를 외부로부터 공급(충전)받거나, 전기 에너지를 외부에 공급(방전)하는 역할을 수행한다.
한편, 전자기기의 종류가 다양해지고, 전자기기의 소형화 경향에 맞추어 이차전지의 형상 역시 종래에 비해 다양해질 것이 요구되고 있다. 따라서, 전극 조립체의 형상 역시 종래에 비해 비정형적인 형상을 가질 것이 요구되고 있다.
이를 위해서는 전극 조립체를 구성하는 전극의 형상 역시 비정형적이어야 한다. 예를 들어, L자 형상을 갖는 이차전지를 제조하기 위해서는 전극 조립체의 형상 역시 L자 형상을 가져야 하고, 그에 따라 전극 역시 L자 형상으로 제조될 필요가 있다.
이를 위해, 종래에는 전극을 직사각형 형상으로 먼저 절단한 후 전극의 일부분을 절단함으로써 전극이 최종적으로 L자 형상을 갖도록 하거나, 서로 다른 크기를 갖는 두 종류의 직사각형 형상 전극을 제조한 후 두 종류의 전극을 서로 부착하여 전극이 최종적으로 L자 형상을 갖도록 하였다. 그러나, 첫 번째 방법의 경우 전극 조립체에 사용되지 못하고 버려지는 전극 활물질이 존재하게 되어 재료의 낭비가 발생하는 문제점이 있었고, 두 번째 방법의 경우 두 종류의 전극이 별개의 공정에서 제조되어야 하므로 전극의 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 낭비되는 전극 활물질의 양을 최소화하면서도 간단한 공정을 통해 비정형적인 형상을 갖는 전극을 제조하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 집전체를 준비하는 집전체 준비 단계; 상기 집전체의 표면 상에 전극 활물질을 코팅하는 코팅 단계; 및 상기 집전체를 커팅하여 복수의 전극을 제조하는 커팅 단계; 를 포함하고, 상기 코팅 단계는, 상기 집전체 상에 서로 대응하는 길이인 제1 길이(L1), 제2 길이(L2) 및 제3 길이(L3)를 각각 가지며 상기 집전체의 폭 방향으로 서로 이격되어 있는 제1 내지 제3 코팅 영역을 형성하는 것; 상기 집전체 상에 상기 제1 길이보다 작은 제4 길이(L4)를 가지며 상기 집전체의 길이 방향으로 서로 이격되어 복수로 구비되고 상기 제1 코팅 영역과 상기 제2 코팅 영역 사이에 구비되는 복수의 제4 코팅 영역을 형성하는 것; 및 상기 집전체 상에 상기 제3 길이보다 작은 제5 길이(L5)를 가지며 상기 집전체의 길이 방향으로 서로 이격되어 복수로 구비되고 상기 제2 코팅 영역과 상기 제3 코팅 영역 사이에 구비되는 복수의 제5 코팅 영역을 형성하는 것; 을 포함하고, 상기 복수의 제4 코팅 영역과 상기 복수의 제5 코팅 영역은 상기 집전체의 폭 방향의 일측부에서 바라보았을 때 서로 어긋나게 형성되는 전극 제조방법이 제공된다.
상기 커팅 단계는, 복수의 전극이 각각 상기 제1 내지 제3 코팅 영역 중 두 개의 영역의 일부와 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나 또는 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 코팅 영역 및 상기 제3 코팅 영역의 폭은 상기 제2 코팅 영역의 폭보다 클 수 있다.
상기 커팅 단계는, 상기 복수의 전극에 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 포함되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하되, 상기 커팅 단계 이후 상기 무지부는, 상기 복수의 전극이 상기 제1 코팅 영역의 일부, 상기 제2 코팅 영역의 일부, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 제2 코팅 영역과 상기 제3 코팅 영역 사이의 무지 영역으로부터 형성되고, 상기 복수의 전극이 상기 제2 코팅 영역의 일부, 상기 제3 코팅 영역의 일부, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 제1 코팅 영역과 상기 제2 코팅 영역 사이의 무지 영역으로부터 형성될 수 있다.
상기 커팅 단계는, 상기 복수의 전극은 상기 무지부를 제외한 영역에는 모두 전극 활물질이 코팅되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함할 수 있다.
상기 커팅 단계는, 상기 복수의 전극이 상기 제1 코팅 영역의 일부와 상기 제2 코팅 영역의 일부와 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 복수의 전극에 상기 제1 코팅 영역을 향해 만입된 만입부가 형성되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하고, 상기 복수의 전극이 상기 제2 코팅 영역의 일부와 상기 제3 코팅 영역의 일부와 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 복수의 전극에 상기 제3 코팅 영역을 향해 만입된 만입부가 형성되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함할 수 있다.
상기 코팅 단계는, 상기 복수의 제4 코팅 영역이 상기 제1 코팅 영역 및 상기 제2 코팅 영역과 연결되도록 상기 제4 코팅 영역을 형성하는 것; 및 상기 복수의 제5 코팅 영역이 상기 제2 코팅 영역 및 상기 제3 코팅 영역과 연결되도록 상기 제5 코팅 영역을 형성하는 것; 을 포함할 수 있다.
상기 커팅 단계는, 상기 복수의 전극에서 상기 전극 활물질이 코팅된 영역이 L자 형상을 갖도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함할 수 있다.
상기 커팅 단계는, 상기 복수의 전극이, 제1 폭(W1)을 갖는 제1 코팅 영역의 일부, 상기 제1 코팅 영역의 일부와 연결되며 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나와 연결되며 상기 제2 폭을 갖는 상기 제2 코팅 영역의 일부를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 또는, 상기 복수의 전극이, 제1 폭(W1)을 갖는 제3 코팅 영역의 일부, 상기 제3 전극 활물질의 일부와 연결되며 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나와 연결되며 상기 제2 폭을 갖는 상기 제2 코팅 영역의 일부를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 낭비되는 전극 활물질의 양을 최소화하면서도 간단한 공정을 통해 비정형적인 형상을 갖는 전극을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 집전체에 제1 내지 제3 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제4 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제5 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제1 내지 제5 코팅 영역이 모두 형성된 모습을 도시한 평면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 전극 제조방법을 설명하도록 한다.
전극 제조방법
도 1은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 집전체에 제1 내지 제3 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제4 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제5 코팅 영역이 형성된 모습을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제1 내지 제5 코팅 영역이 모두 형성된 모습을 도시한 평면도이다.
한편, 도 1 내지 도 3에서는 각각 집전체에 제1 내지 제3 코팅 영역, 제4 코팅 영역, 제5 코팅 영역이 형성된 경우를 도시하고 있지만, 이는 단순히 발명의 내용 설명의 편의를 위한 것에 불과하며, 이것이 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 제1 내지 제5 코팅 영역이 형성되는 순서를 도시한 것은 아니다. 즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 내지 제5 코팅 영역의 모습을 근거로 본 발명의 내용이 제1 내지 제3 코팅 영역이 형성되는 것, 제4 코팅 영역이 형성되는 것, 제5 코팅 영역이 형성되는 것이 각각 서로 별개의 과정에서 이루어지는 것만을 포함하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
상기 내용을 토대로 도면을 참고하면, 본 발명에 따른 전극 제조방법은 집전체(100)를 준비하는 집전체 준비 단계, 집전체(100)의 표면 상에 전극 활물질을 코팅하는 코팅 단계, 및 집전체(100)를 커팅하여 복수의 전극을 제조하는 커팅 단계를 포함할 수 있다. 하기에서는 집전체(100)의 표면 상에 전극 활물질이 코팅되는 영역을 서로 구분하여 제1 내지 제5 코팅 영역(210, 220, 230, 240, 250)이라 부르기로 한다. 하기에서는 본 발명에 따른 전극 제조방법의 코팅 단계를 자세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 전극 제조방법에서 코팅 단계는, 집전체의 표면 상에 전극 활물질이 코팅된 제1 내지 제5 코팅 영역(210, 220, 230, 240, 250)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 코팅 영역(210)은 제1 길이(L1)를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 코팅 영역(220) 및 제3 코팅 영역(230)은 각각 제2 길이(L2) 및 제3 길이(L3)를 가질 수 있다.
제1 내지 제3 코팅 영역(210, 220, 230)은 집전체(100)의 폭 방향으로 서로 이격되어 있을 수 있다. 또한, 제1 코팅 영역(210)의 폭과 제3 코팅 영역(230)의 폭은 서로 동일할 수 있고, 제1 내지 제3 코팅 영역(210, 220, 230)의 폭들 중 가운데에 있는 제2 코팅 영역(220)의 폭이 가장 작을 수 있다. 즉, 제1 코팅 영역(210)의 폭 및 제3 코팅 영역(230)의 폭은 제2 코팅 영역(220)의 폭보다 클 수 있다. 그러나, 이와 달리 제1 내지 제3 코팅 영역(210, 220, 230)의 폭은 모두 동일할 수도 있고, 모두 상이할 수도 있다.
또한, 제1 코팅 영역(210)의 제1 길이(L1), 제2 코팅 영역(220)의 제2 길이(L2) 및 제3 코팅 영역(230)의 제3 길이(L3)는 서로 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅 영역(210)의 제1 길이(L1), 제2 코팅 영역(220)의 제2 길이(L2) 및 제3 코팅 영역(230)의 제3 길이(L3)는 서로 동일할 수 있다. 이때, '제1 길이 내지 제3 길이가 서로 대응된다'라는 것은 제1 길이 내지 제3 길이의 크기가 서로 비슷하거나 실질적으로 동일한 것을 의미할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 4를 참고하면, 제4 코팅 영역(240)은 제1 코팅 영역(210)과 제2 코팅 영역(220) 사이에 형성될 수 있다. 이때, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 제4 코팅 영역(240)은 집전체(100)의 길이 방향으로 복수로 구비되되 서로 이격되어 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나의 길이인 제4 길이(L4)는 제1 코팅 영역(210)의 제1 길이(L1)보다 작을 수 있다. 또한, 복수의 제4 코팅 영역의 각각의 길이는 모두 동일할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 제5 코팅 영역(250)은 제2 코팅 영역(220)과 제3 코팅 영역(230) 사이에 형성될 수 있다. 이때, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제5 코팅 영역(250)은 집전체(100)의 길이 방향으로 복수로 구비되되 서로 이격되어 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나의 길이인 제5 길이(L5)는 제3 코팅 영역(230)의 제3 길이(L3)보다 작을 수 있다. 또한, 복수의 제5 코팅 영역의 각각의 길이는 모두 동일할 수 있다.
한편, 복수의 제4 코팅 영역(240) 각각의 모양 및 크기와 복수의 제5 코팅 영역(250) 각각의 모양 및 크기는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제4 코팅 영역(240) 각각의 폭 및 길이(L4)는 복수의 제5 코팅 영역(250) 각각의 폭 및 길이(L5)와 동일할 수 있다.
한편, 코팅 단계에서, 복수의 제4 코팅 영역(240)은 제1 코팅 영역(210) 및 제2 코팅 영역(220)과 연결되도록 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 코팅 단계에서, 복수의 제5 코팅 영역(250)은 제2 코팅 영역(220) 및 제3 코팅 영역(230)과 연결되도록 형성될 수 있다. 이때, 코팅 영역들이 서로 연결된다는 것은 코팅 영역들 간에 서로 이격되지 않도록 형성되는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
또한, 코팅 단계에서, 복수의 제4 코팅 영역(240)과 복수의 제5 코팅 영역(250)은 서로 어긋나게 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명에 따른 전극 제조방법의 코팅 단계에서, 복수의 제4 코팅 영역(240)과 복수의 제5 코팅 영역(250)은 집전체(100)의 폭 방향의 일측에서 바라보았을 때 서로 어긋나게 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제4 코팅 영역(240)과 복수의 제5 코팅 영역(250)은 집전체(100)의 폭 방향의 일측에서 바라보았을 때 서로 겹치는 영역이 존재하지 않도록 서로 어긋나게 형성될 수 있다. 이때, '서로 겹치지 않는다'라는 것은 집전체(100)의 폭 방향과 평행하게 가상의 선(IL, 도 5 참조)을 임의로 그었을 때, 상기 임의의 가상의 선(IL)이 복수의 제4 코팅 영역(240)과 복수의 제5 코팅 영역(250)을 동시에 관통하지 않는 것을 의미할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 전극 제조방법은 집전체(100)를 절단하여 복수의 전극을 제조하는 커팅 단계를 포함할 수 있는데, 하기에서는 하기에서는 본 발명에 따른 전극 제조방법의 커팅 단계를 자세히 설명하도록 한다.
커팅 단계는, 커팅 단계에 의해 제조된 복수의 전극이 각각 제1 내지 제3 코팅 영역(210, 220, 230) 중 두 개의 영역의 일부와 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나 또는 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나를 포함하도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 도 5에는 본 발명에 따른 커팅 단계에서 복수의 전극을 제조하기 위해 집전체를 절단하는 선인 절단선의 일 예가 점선으로 도시되어 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 커팅 단계는, 복수의 전극이 제1 코팅 영역(210)의 일부, 제2 코팅 영역(220)의 일부 및 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 어느 하나를 포함하거나, 복수의 전극이 제2 코팅 영역(220)의 일부, 제3 코팅 영역(230)의 일부 및 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 어느 하나를 포함하도록 집전체를 절단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 커팅 단계 이후에 비정형 형상의 복수의 전극이 제조될 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 코팅 단계에서는, 복수의 제4 코팅 영역(240)이 제1 코팅 영역(210) 및 제2 코팅 영역(220)과 연결되고, 복수의 제5 코팅 영역(250)이 제2 코팅 영역(220) 및 제3 코팅 영역(230)과 연결될 수 있다. 따라서, 이 경우 커팅 단계는, 복수의 전극에서 전극 활물질이 코팅된 영역이 도 5에 도시된 바와 같이 L자 형상을 갖도록 집전체를 절단하는 것을 포함할 수 있다.
특히, 커팅 단계에 의해 제조되는 복수의 전극에서 전극 활물질이 코팅된 영역은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 폭(W1)을 갖는 큰 직사각형과 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 작은 직사각형이 결합된 형상을 가질 수 있다.
즉, 커팅 단계는, 복수의 전극이 제1 폭(W1)을 갖는 제1 코팅 영역(210)의 일부, 제1 코팅 영역(210)의 일부와 연결되며 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나와 연결되며 제2 폭(W2)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부를 포함하도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 전극에서 제1 폭(W1)을 갖는 큰 직사각형은 제1 폭(W1)을 갖는 제1 코팅 영역(210)의 일부이고, 제2 폭(W2)을 갖는 작은 직사각형은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제4 코팅 영역 중 하나와 제2 폭(W2)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부가 결합된 형태이다. 한편, 제2 폭(W2)은 전술한 복수의 제4 코팅 영역(240) 각각의 길이인 제4 길이(L4)일 수 있다.
또는, 커팅 단계는, 복수의 전극이 제1 폭(W1)을 갖는 제3 코팅 영역(230)의 일부, 제3 코팅 영역(230)의 일부와 연결되며 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나와 연결되며 제2 폭(W2)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부를 포함하도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 전극에서 제1 폭(W1)을 갖는 큰 직사각형은 제1 폭(W1)을 갖는 제3 코팅 영역(230)의 일부이고, 제2 폭(W2)을 갖는 작은 직사각형은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제5 코팅 영역 중 하나와 제2 폭(W2)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부가 결합된 형태이다. 한편, 제2 폭(W2)은 전술한 복수의 제5 코팅 영역(250) 각각의 길이인 제5 길이(L5)일 수 있다.
그러나, 이와 달리 커팅 단계는, 복수의 전극이 세 개의 폭을 포함하도록 집전체를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커팅 단계는, 복수의 전극이 제1 폭(W1)을 갖는 제1 코팅 영역(210)의 일부, 제1 코팅 영역(210)의 일부와 연결되며 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나와 연결되며 제2 폭(W2)보다 작은 제3 폭(W3, 미도시)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부를 포함하도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 즉 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커팅 단계는, 복수의 전극이 제1 폭(W1)을 갖는 제3 코팅 영역(230)의 일부, 제3 코팅 영역(230)의 일부와 연결되며 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나와 연결되며 제2 폭(W2)보다 작은 제3 폭(W3, 미도시)을 갖는 제2 코팅 영역(220)의 일부를 포함하도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 복수의 전극은 복수의 단차가 형성된 계단 형상을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
한편, 제조된 전극에는 전극 탭이 형성될 필요가 있다. 전극에 형성된 전극 탭은 전극과 외부를 전기적으로 연결하는 구성으로서, 충전 또는 방전시 전류가 전극 탭을 통해 흐르게 된다.
이를 위해 본 발명의 커팅 단계에는 전극 탭의 역할을 수행하기 위한 무지부가 형성되도록 집전체를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 커팅 단계는, 복수의 전극에 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부(310)가 포함되도록 집전체(100)를 절단하는 것을 포함할 수 있다.
이때, 커팅 단계 이후에 무지부(310)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 코팅 영역(210)과 제2 코팅 영역(220) 사이의 무지 영역(300), 또는, 제2 코팅 영역(220)과 제3 코팅 영역(230) 사이의 무지 영역(300)으로부터 형성될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 커팅 단계 이후 무지부(310)는, 복수의 전극이 제1 코팅 영역(210)의 일부, 제2 코팅 영역(220)의 일부, 및 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나를 포함하는 경우에는 제2 코팅 영역(220)과 제3 코팅 영역(230) 사이의 무지 영역(300)으로부터 형성될 수 있고, 복수의 전극이 제2 코팅 영역(220)의 일부, 제3 코팅 영역(230)의 일부, 및 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나를 포함하는 경우에는 제1 코팅 영역(210)과 제2 코팅 영역(220) 사이의 무지 영역(300)으로부터 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전극 제조방법에 의해 제조된 복수의 전극은 무지부를 제외한 영역에는 모두 전극 활물질이 코팅될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전극 제조방법에서 커팅 단계는, 복수의 전극에 무지부(310)를 제외한 영역에는 모두 전극 활물질이 코팅되도록 집전체를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 이때, '복수의 전극에 무지부(310)를 제외한 영역에는 모두 전극 활물질이 코팅된다'라는 것은 무지부를 제외하고 복수의 전극의 양면 전체에 전극 활물질이 코팅되는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있으며, 복수의 전극의 두께 영역에도 전극 활물질이 코팅되어야 한다는 의미는 아니다.
한편, 본 발명의 전극 제조방법에 따라 제조된 복수의 전극에는 도 5에 도시된 바와 같이 만입부(400)가 형성될 수 있다. 이때, 만입부(400)는 제1 코팅 영역(210)과 복수의 제4 코팅 영역(240)이 연결되는 영역, 또는, 제3 코팅 영역(230)과 복수의 제5 코팅 영역(250)이 연결되는 영역에 형성될 수 있다.
보다 상세하게는, 복수의 전극이 제1 코팅 영역(210)의 일부와 제2 코팅 영역(220)의 일부와 복수의 제4 코팅 영역(240) 중 하나를 포함하는 경우, 만입부(400)는 제1 코팅 영역(210)을 향해 만입된 형상을 가질 수 있고, 복수의 전극이 제2 코팅 영역(220)의 일부와 제3 코팅 영역(230)의 일부와 복수의 제5 코팅 영역(250) 중 하나를 포함하는 경우, 만입부(400)는 제3 코팅 영역(230)을 향해 만입된 형상을 가질 수 있다. 이러한 만입부(400)는 커팅 단계에 의해 형성될 수 있다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
100 : 집전체
210 : 제1 코팅 영역
220 : 제2 코팅 영역
230 : 제3 코팅 영역
240 : 제4 코팅 영역
250 : 제5 코팅 영역
300 : 무지 영역
310 : 무지부
400 : 만입부
L1 : 제1 길이
L2 : 제2 길이
L3 : 제3 길이
L4 : 제4 길이
L5 : 제5 길이
W1 : 제1 폭
W2 : 제2 폭

Claims (9)

  1. 집전체를 준비하는 집전체 준비 단계;
    상기 집전체의 표면 상에 전극 활물질을 코팅하는 코팅 단계; 및
    상기 집전체를 커팅하여 복수의 전극을 제조하는 커팅 단계; 를 포함하고,
    상기 코팅 단계는,
    상기 집전체 상에 서로 대응하는 길이인 제1 길이(L1), 제2 길이(L2) 및 제3 길이(L3)를 각각 가지며 상기 집전체의 폭 방향으로 서로 이격되어 있는 제1 내지 제3 코팅 영역을 형성하는 것;
    상기 집전체 상에 상기 제1 길이보다 작은 제4 길이(L4)를 가지며 상기 집전체의 길이 방향으로 서로 이격되어 복수로 구비되고 상기 제1 코팅 영역과 상기 제2 코팅 영역 사이에 구비되는 복수의 제4 코팅 영역을 형성하는 것; 및
    상기 집전체 상에 상기 제3 길이보다 작은 제5 길이(L5)를 가지며 상기 집전체의 길이 방향으로 서로 이격되어 복수로 구비되고 상기 제2 코팅 영역과 상기 제3 코팅 영역 사이에 구비되는 복수의 제5 코팅 영역을 형성하는 것; 을 포함하고,
    상기 복수의 제4 코팅 영역과 상기 복수의 제5 코팅 영역은 상기 집전체의 폭방향의 일측부에서 바라보았을 때 서로 어긋나게 형성되는 전극 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    복수의 전극이 각각 상기 제1 내지 제3 코팅 영역 중 두 개의 영역의 일부와 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나 또는 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 코팅 영역 및 상기 제3 코팅 영역의 폭은 상기 제2 코팅 영역의 폭보다 큰 전극 제조방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    상기 복수의 전극에 상기 전극 활물질이 코팅되지 않은 무지부가 포함되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하되,
    상기 커팅 단계 이후 상기 무지부는,
    상기 복수의 전극이 상기 제1 코팅 영역의 일부, 상기 제2 코팅 영역의 일부, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 제2 코팅 영역과 상기 제3 코팅 영역 사이의 무지 영역으로부터 형성되고,
    상기 복수의 전극이 상기 제2 코팅 영역의 일부, 상기 제3 코팅 영역의 일부, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 제1 코팅 영역과 상기 제2 코팅 영역 사이의 무지 영역으로부터 형성되는 전극 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    상기 복수의 전극은 상기 무지부를 제외한 영역에는 모두 전극 활물질이 코팅되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    상기 복수의 전극이 상기 제1 코팅 영역의 일부와 상기 제2 코팅 영역의 일부와 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 복수의 전극에 상기 제1 코팅 영역을 향해 만입된 만입부가 형성되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하고,
    상기 복수의 전극이 상기 제2 코팅 영역의 일부와 상기 제3 코팅 영역의 일부와 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나를 포함하는 경우에는, 상기 복수의 전극에 상기 제3 코팅 영역을 향해 만입된 만입부가 형성되도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅 단계는,
    상기 복수의 제4 코팅 영역이 상기 제1 코팅 영역 및 상기 제2 코팅 영역과 연결되도록 상기 제4 코팅 영역을 형성하는 것; 및
    상기 복수의 제5 코팅 영역이 상기 제2 코팅 영역 및 상기 제3 코팅 영역과 연결되도록 상기 제5 코팅 영역을 형성하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    상기 복수의 전극에서 상기 전극 활물질이 코팅된 영역이 L자 형상을 갖도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커팅 단계는,
    상기 복수의 전극이, 제1 폭(W1)을 갖는 제1 코팅 영역의 일부, 상기 제1 코팅 영역의 일부와 연결되며 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나, 및 상기 복수의 제4 코팅 영역 중 하나와 연결되며 상기 제2 폭을 갖는 상기 제2 코팅 영역의 일부를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 또는,
    상기 복수의 전극이, 제1 폭(W1)을 갖는 제3 코팅 영역의 일부, 상기 제3 전극 활물질의 일부와 연결되며 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭(W2)을 갖는 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나, 및 상기 복수의 제5 코팅 영역 중 하나와 연결되며 상기 제2 폭을 갖는 상기 제2 코팅 영역의 일부를 포함하도록 상기 집전체를 절단하는 것; 을 포함하는 전극 제조방법.
KR1020180007082A 2018-01-19 2018-01-19 전극 제조방법 KR102294860B1 (ko)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180007082A KR102294860B1 (ko) 2018-01-19 2018-01-19 전극 제조방법
HUE18901651A HUE063057T2 (hu) 2018-01-19 2018-11-20 Eljárás elektróda elõállítására
ES18901651T ES2954489T3 (es) 2018-01-19 2018-11-20 Método de preparación de electrodos
US16/615,373 US11424433B2 (en) 2018-01-19 2018-11-20 Method for manufacturing electrode
PL18901651.2T PL3591744T3 (pl) 2018-01-19 2018-11-20 Sposób wytwarzania elektrody
PCT/KR2018/014279 WO2019143011A1 (ko) 2018-01-19 2018-11-20 전극 제조방법
EP18901651.2A EP3591744B1 (en) 2018-01-19 2018-11-20 Method for preparing electrode
CN201880029665.1A CN110603667B (zh) 2018-01-19 2018-11-20 制造电极的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180007082A KR102294860B1 (ko) 2018-01-19 2018-01-19 전극 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190088685A true KR20190088685A (ko) 2019-07-29
KR102294860B1 KR102294860B1 (ko) 2021-08-30

Family

ID=67301433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180007082A KR102294860B1 (ko) 2018-01-19 2018-01-19 전극 제조방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11424433B2 (ko)
EP (1) EP3591744B1 (ko)
KR (1) KR102294860B1 (ko)
CN (1) CN110603667B (ko)
ES (1) ES2954489T3 (ko)
HU (1) HUE063057T2 (ko)
PL (1) PL3591744T3 (ko)
WO (1) WO2019143011A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060704A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 주식회사 엘지화학 신규한 전극시트 커팅 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지
KR20160085023A (ko) * 2015-01-07 2016-07-15 주식회사 엘지화학 전극 탭의 형성을 위한 전극 커팅 장치
KR20170105752A (ko) * 2016-03-10 2017-09-20 씨아이에스(주) 이차전지용 슬러리 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 이차전지 전극판

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001006664A (ja) 1999-06-22 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗布装置
JP3082766B1 (ja) * 1999-10-13 2000-08-28 松下電器産業株式会社 電池電極の製造方法
WO2010026784A1 (ja) 2008-09-02 2010-03-11 トヨタ自動車株式会社 電極シートの製造方法およびその装置
KR101599490B1 (ko) * 2012-02-07 2016-03-03 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지
JP2014022149A (ja) 2012-07-17 2014-02-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 電池用電極製造装置、電池用電極製造のためのノズルおよび電池用電極の製造方法
JP5976833B2 (ja) 2012-11-05 2016-08-24 日東電工株式会社 電気化学デバイス用粘着テープ
EP2799154A1 (en) 2013-05-03 2014-11-05 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Slot-die coating method, apparatus, and substrate
KR102000539B1 (ko) 2015-06-23 2019-07-23 주식회사 엘지화학 면적이 상이한 코팅부들을 포함하는 단위 전극 시트를 이용하여 이차전지용 전극판을 제조하는 방법
KR101641095B1 (ko) 2016-02-22 2016-07-20 씨아이에스(주) 이차전지용 활물질 코팅장치
CN109155397B (zh) 2016-05-31 2022-06-28 株式会社村田制作所 二次电池的制造方法
KR101998194B1 (ko) * 2016-06-13 2019-07-09 주식회사 엘지화학 전극 제조 장치 및 방법
KR101744041B1 (ko) 2017-01-03 2017-06-07 (주)한빛산업 초고속 2차전지 전극코팅용 밸브제어장치
CN111247667B (zh) * 2017-10-19 2023-08-29 株式会社Aesc日本 集电体电极片的制造方法、集电体电极片和电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060704A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 주식회사 엘지화학 신규한 전극시트 커팅 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지
KR20160085023A (ko) * 2015-01-07 2016-07-15 주식회사 엘지화학 전극 탭의 형성을 위한 전극 커팅 장치
KR20170105752A (ko) * 2016-03-10 2017-09-20 씨아이에스(주) 이차전지용 슬러리 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 이차전지 전극판

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019143011A1 (ko) 2019-07-25
CN110603667A (zh) 2019-12-20
EP3591744A4 (en) 2020-07-29
US20200161627A1 (en) 2020-05-21
ES2954489T3 (es) 2023-11-22
EP3591744B1 (en) 2023-08-09
PL3591744T3 (pl) 2023-10-30
US11424433B2 (en) 2022-08-23
HUE063057T2 (hu) 2023-12-28
KR102294860B1 (ko) 2021-08-30
EP3591744A1 (en) 2020-01-08
CN110603667B (zh) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9225034B2 (en) Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
KR101137372B1 (ko) 이차 전지용 전극 조립체 제조 방법
KR102323905B1 (ko) 전기화학적 다중셀 및 이를 위한 방법
JP4617065B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP6146232B2 (ja) 二次電池
CN105027347A (zh) 非水电解液二次电池
US20120237819A1 (en) Electrode assembly and secondary battery using the same
EP3675241A1 (en) Secondary battery
CN108306052A (zh) 一种电芯及其制造方法、电池以及电子装置
KR20200100435A (ko) 이차 전지용 전극 및 그 제조 방법
KR102152213B1 (ko) 전극조립체 제조방법 및 그를 포함하는 이차전지 제조방법
CN113812016B (zh) 极片、应用该极片的电极组件、电池及用电装置
KR20190088685A (ko) 전극 제조방법
KR101265212B1 (ko) 이차전지
WO2021040044A1 (ja) 全固体電池
CN208045632U (zh) 一种电芯、电池以及电子装置
KR102669402B1 (ko) 쇼트 발화가 방지되는 리튬 이차전지 및 그 제조방법
US20210351485A1 (en) Enabling beneficial electrical connections within jelly roll of battery materials end plate using at least one of tabless-style electrode and irregular process-induced tabs
US10418660B2 (en) Process for manufacturing a lithium battery
KR20210128123A (ko) 이차 전지용 전극
CN108493398A (zh) 一种电芯及其制造方法、电池以及电子装置
CN108511690A (zh) 一种电芯及其制造方法、电池以及电子装置
KR100286943B1 (ko) 각형 이차전지
JP2024523089A (ja) 正極板の製造方法、正極板及びそれを有する電池
WO2021129896A3 (zh) 水性插层电池及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant