KR20210029929A - 이차전지 음극, 이를 적용한 이차전지 - Google Patents

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Abstract

유연성 및 신축성을 갖는 이차전지 음극이 개시된다. 상기 음극은, 두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트; 및 상기 구리층의 한 면에 적층된 활물질인 탄소층을 포함한다.

Description

이차전지 음극, 이를 적용한 이차전지{Cathode for secondary battery, and secondary battery using the same}
본 발명은 이차전지 음극에 관한 것으로, 특히 유연성과 신축성을 갖는 이차전지 음극에 관련한다. 또한, 경제성이 있고, 용량을 크게 할 수 있는 신뢰성 있는 음극에 관련한다.
리튬 이차전지의 음극은, 충전시 전자를 내보내고 리튬이온을 받아들이며, 배터리로 사용하는 경우와 같은 방전시 전자를 받아들이고 리튬이온을 양극으로 보낸다. 그러므로 음극은 전자가 잘 움직이도록 전기전도성이 좋아야 하고 리튬이온의 이동이 용이해야 한다.
통상의 음극재는 리튬이온을 받아들이고 내보내는 활물질(Active material), 활물질을 고정하는 전기전도성이 좋은 도전재(Conductive material) 및 도전재에 활물질을 접합하는 폴리머 바인더(Binder)로 구성된다.
현재 상용화된 도전재는 구리박을 사용하고, 활물질은 흑연(Carbon)을 사용하며 바인더는 결합제로 PVDF 및 분산용매로 NMP 등을 사용한다.
여기서, 리튬 이차전지의 음극재의 활물질로는, 흑연, 가령 그라파이트 분말을 사용할 수 있다.
이에 따른 반응식은 Li + 6C -> LiC6로 대략 탄소 6개가 리튬이온 하나를 저장하며, 2D 층상 구조에서는 탄소의 육각 고리 안에 리튬이온 하나만이 삽입되는 반응(Insertion reaction)으로 충분한 배터리 용량을 제공하기 어렵다.
이러한 리튬 이차전지의 음극은 액상의 폴리머 바인더에 활물질인 그라파이트 분말을 혼합한 슬러리를 만들어 넓은 폭을 갖는 도전재인 구리박 위에 캐스팅한 후 경화한 후 일정한 폭으로 절단하여 제조한다. 그런데 전기절연인 바인더는 활물질의 전기저항을 크게 하고 활물질에 리튬이온이 자유롭게 움직이는 것을 방해한다는 단점이 있다.
이에 따라, 바인더에 금속의 도전성 파우더를 일부 넣는 경우도 있다.
이와 같이 구리박을 사용하는 경우에 구리박이 매우 얇은 경우에 롤투롤 공정에서 구겨지거나 찢어지기 용이하고 가격이 비싸다는 단점이 있다.
또한, 구리박 한 면에만 활물질이 제공되어 동일한 두께에서 이차전지의 용량이 제한되며 구리박과 활물질의 접착력에 한계가 있다.
바인더를 적용하지 않는 이차전지용 전극으로서, 국내 등록특허 10-1586557로는, 기공을 형성하며, 철, 니켈 크롬 및 이들의 합금 중에서 적어도 하나를 포함하는 금속 파이버들을 포함하는 부직포형 집전체; 및 상기 기공을 유지한 채, 상기 부직포형 집전체의 상부로부터 하부까지 상기 금속 파이버들 상에 방향성을 갖고 증착된 활물질을 포함하며, 기공을 갖는 3차원 도전성 네트워크 구조를 갖는 이차전지용 전극을 개시하고 있다.
이러한 종래의 전극에 의하면, 금속 파이버만을 이용하여 부직포형 집전체를 만들기 때문에, 롤투롤로 이루어지는 캐스팅의 제조 공정상 집전체가 구겨짐, 치우침 또는 찢어짐 등에 의해 음극을 제조하기 어렵고, 가격이 비싸다는 단점이 있다.
또한, 금속의 파이버가 부직포 형상으로 되어 기공의 크기가 신뢰성 있게 일정하지 않아 균일한 품질의 음극을 제공하기 어렵다는 단점이 있다.
또한, 금속으로만 되어 유연성은 있으나 신축성이 부족하여 신축성이 필요로 하는 음극의 용도로 사용하는데 한계가 있다는 단점이 있다.
더욱이 금속으로만 되어 무게가 무겁고 금속 파이버로만 된 부직포형 집전체를 두께가 얇으면서 넓은 폭으로 경제성 있게 제공하기 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유연성 및 신축성이 있는 이차전지의 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동일 두께에서 활물질을 많이 제공할 수 있는 이차전지의 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동일 두께에서 도전재와 활물질의 접착력이 좋은 이차전지의 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 얇은 두께를 가지며 넓은 폭에서 가격이 싸고 롤투롤 가공이 용이한 도전재를 갖는 이차전지의 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 충방전이 빠르게 이루어질 수 있거나 용량이 높은 이차전지의 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트; 및 상기 구리층의 적어도 한 면에 적층된 활물질인 탄소층을 포함하며, 상기 구리층은 도금에 의해 형성되고, 상기 탄소층은 상기 개구를 채우며 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극이 제공된다.
바람직하게, 상기 폴리머 섬유 시트의 재료는 폴리에스터, 폴리우레탄 또는 나이론 중 어느 하나일 수 있고, 상기 폴리머 섬유 시트의 구조는 직조(Woven), 부직포(Non-Woven) 또는 니트(Knit) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 직조(Woven)는 상기 개구가 다수 개 일정하고 균일하게 형성된 메쉬(Mesh)를 포함한다.
바람직하게, 상기 폴리머 섬유 시트와 상기 구리층 사이에는 적어도 니켈을 포함하는 시드층이 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 탄소층은 스퍼터링, 인쇄 또는 캐스팅에 의해 형성되며, 상기 탄소층은 폴리머 필름, 폴리머 와이어 또는 폴리머 수지가 탄화되고 흑연화된 인조 그라파이트 파우더를 포함하며, 실리콘 파우더를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 구리층은 전기저항은 0.5ohm/ㅁ 이하이고, 상기 탄소층의 전기저항은 5ohm/ㅁ 이하일 수 있다.
바람직하게, 상기 폴리머 섬유 시트는 상기 도금 후 열처리에 의해 적어도 일부가 탄화되어 상기 탄화된 파우더가 상기 구리층 내부에 존재할 수 있고, 상기 탄화 후 상기 구리층은 압력에 의해 얇게 눌릴 수 있다.
바람직하게, 상기 탄소층의 표면은, 상기 도전시트의 표면에 대응하여 수평을 이루거나 굴곡을 이룰 수 있다.
본 발명이 다른 측면에 의하면, 두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트; 및 상기 구리층의 적어도 한 면에 적층된 활물질인 탄소층을 포함하며, 상기 구리층은 도금에 의해 형성되고, 상기 탄소층은 상기 개구를 통하여 반대 면으로 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극이 제공된다.
바람직하게, 상기 구리층의 다른 면 또는 반대 면에 다른 구리층이 무전해 도금에 의해 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 도전재로 두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트를 사용하여 롤투롤 작업에 적당한 기계적 강도를 가지며 음극은 유연성 및 신축성을 갖는다.
또한, 두께 방향으로 다수의 개구에 탄소층이 형성되어 도전시트와 탄소층의 접착력이 향상되고 동일 두께에서 평면의 구리박보다 탄소층이 많이 포함할 수 있어 이차전지의 용량을 크게 할 수 있다.
또한, 도전재는 폴리머 파이버를 직조(Woven)나 니트(Knit)한 폴리머 섬유 또는 폴리머 부직포(Non-Woven) 섬유 위에 니켈 시드와 구리층을 롤투롤로 무전해 도금하므로 얇은 두께와 넓은 폭으로 경제성 있게 제공하기 용이하다.
또한, 도전재가 최외각에 구리층이 형성된 폴리머 섬유 시트를 구비함으로써, 음극 자체가 잘 구겨지지 않고, 두께 방향의 개구 내부에 활물질인 탄소층이 형성되어 용량이 커지고, 부착 면적이 커서 탄소층이 잘 분리되지 않도록 할 수 있다.
특히, 도전재를 구성하는 섬유 시트의 폴리머를 도금 후 열처리하여 탄화시키고 압착하여 두께를 더욱 얇게 할 수 있고, 도전시트를 중간에 두고 탄소층을 다른 구리층에 일부 결합하여 탄소층이 잘 분리되지 않도록 할 수 있다.
또한, 활물질인 탄소층을 액상의 바인더를 사용하여 제공하는 경우에 탄소층이 개구 내부 및 반대면에도 일부 형성되어 이차전지의 용량이 커지고 접착력이 좋아진다는 이점이 있다.
또한, 활물질인 탄소층을 스퍼터링하여 제공하는 경우 도전시트에 탄소층이 바인더가 없이 직접 부착되므로 활물질의 열적 및 전기적 성능을 최대한 발휘할 수 있다.
또한, 롤투롤 방식으로 도전시트 위에 탄소층을 연속하여 제조하므로 제조원가를 줄일 수 있고, 이러한 방식으로 제조하면서 음극의 두께를 최대한 얇게 제공할 수 있고, 신뢰성 있게 균일하게 배열된다.
또한, 탄소의 순도가 높고 전기저항이 낮은 인조 그라파이트로 된 탄소층를 활물질로 사용하므로 매우 낮은 전기 저항을 갖는 이차전지 음극을 제공할 수 있고, 활물질의 전기저항이 낮아 이를 적용한 이차전지의 충방전 속도가 빠르게 할 수 있다.
또한, 도전재 위에 접착력 향상을 위해서 시드(Seed)로 니켈 또는 니켈 합금을 스퍼터링한 후 이 위에 탄소층을 제공하므로 도전시트과 탄소층의 접착력을 좋게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 이차전지 음극을 보여준다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이차전지 음극을 보여준다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 이차전지 음극(100)을 보여준다.
본 발명에 적용되는 이차전지는 리튬이온 전지 이외에 리튬폴리머 전지 또는 니켈-카드뮴 전지일 수 있다.
이차전지 음극(100)은, 도전재로 두께 방향으로 다수의 개구(121a)가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트(121)의 최외각층에 구리층(122)을 갖는 도전시트(120), 및 활물질로 구리층(122)의 적어도 한 면에 적층된 탄소층(110)을 포함한다.
상기한 것처럼, 통상 전기절연인 바인더는 활물질의 전기저항을 크게 하고 활물질에 리튬이온이 자유롭게 움직이는 것을 방해하지만, 이 실시 예 처럼 활물질은 스퍼터링에 의해 얇게 제공된 경우에, 음극(100)에는 바인더가 존재하지 않아 활물질의 전기저항이 낮아 결과적으로 음극(100)을 사용한 리튬 이차전지를 급속충전할 수 있는 등의 장점이 있다.
또한, 도전재로 폴리머 섬유 시트(120)를 적용하여 금속만으로 된 도전재에 비해 두께가 얇고 넓은 면적을 제공하기 용이하고, 적게 구겨지고 구겨진 후에 일부 펴질 수 있고 롤투롤 작업이 용이하다는 이점이 있고, 섬유 시트의 특성상 두께 방향으로 형성된 개구(121a)를 통하여 활물질인 탄소층(110)이 반대쪽으로 연장하여 형성되기 때문에 용량이 커지고 부착 면적이 커서 탄소층(110)이 잘 분리되지 않게 된다.
도전시트(120)의 두께는 0.005㎜ 내지 0.03㎜일 수 있으며, 바람직하게, 탄소층(110)의 두께보다 두꺼워 돌투롤 작업 시 충분한 기계적 강도를 제공한다.
폴리머 섬유 시트(121)의 재료는 폴리에스터, 폴리우레탄 또는 나이론 중 어느 하나일 수 있고, 폴리머 섬유 시트(121)의 구조는 직조(Woven), 부직포(Non-Woven) 또는 니트(Knit) 중 어느 하나일 수 있다.
특히, 직조는 다수의 개구(121a)가 일정하고 균일하게 형성된 메쉬(Mesh)를 포함할 수 있다.
니트를 적용하는 경우에 신축성이 매우 좋다는 장점이 있고 부직포를 적용하는 경우에 가장 얇은 두께를 제공할 수 있다는 이점이 있다.
폴리머 섬유로 구성되는 폴리머 섬유 시트(121)의 특성상 폴리머 섬유가 없는 부분은 자연적으로 개구(121a)로 되며, 폴리머 섬유 시트(121)는 상하 또는 좌우로 힘을 가했다가 힘을 제거하면 대략 원위치로 돌아오는 신축성이 종래 구리박을 포함한 금속박보다 좋다.
구리층(122)은, 가령 롤투롤 공정의 무전해 도금에 의해 형성될 수 있으며, 전기저항은 0.5ohm/ㅁ 이하일 수 있다.
도 1을 보면, 구리층(122)은 폴리머 섬유 시트(121)의 상면과 하면 및 개구(121a)의 내측면을 포함하는 전체 노출면에 형성되는데, 가령 무전해 용액에 함침하여 무전해 도금하여 균일한 두께를 갖는 구리층(122)을 형성할 수 있다.
폴리머 섬유 시트(121)와 구리층(122)의 접착력을 좋게 하기 위해 또한 구리층(122)을 용이하게 형성하기 위해, 도 1의 확대된 원을 보면, 폴리머 섬유 시트(121)와 구리층(122) 사이에는 적어도 니켈(Ni)을 포함하는 시드층(123)이 형성될 수 있다.
바람직하게, 제조원가를 줄이기 위해 시드층(123)의 두께는 0.002mm 이하이고 구리층(122)의 두께는 0.001내지 0.005mm 이다.
즉, 바람직하게, 폴리머 섬유 위에는 니켈 및 구리층(122)이 롤투롤로 무전해 도금에 의해 형성된다.
상기한 것처럼, 탄소층(110)은 활물질로 동작하는데, 폴리머 필름, 폴리머 와이어 또는 폴리머 수지가 탄화되고 흑연화 된 인조 그라파이트 파우더를 포함하며, 실리콘 파우더를 더 포함할 수 있다.
탄소층(110)은 인쇄, 캐스팅 또는 스퍼터링에 의해 형성될 수 있는데, 인쇄와 캐스팅에 의한 경우 탄소층(110)은 폴리머 바인더를 포함할 수 있고, 스퍼터링에 의한 경우 탄소층(110)은 구리층(122)에 직접 부착된다.
탄소층(110)은 두께 방향으로 다수의 개구(121a)가 형성된 도전시트(120) 위에 형성되므로 이 때 탄소층(110)은 개구(121a)의 측벽에는 형성되며 또한 일부 탄소층(110)은 도전시트(120)의 반대면의 일부에도 형성되어 탄소층이 많이 형성될 수 있고 또한 탄소층(110)과 도전시트(120)의 접착력이 향상될 수 있다.
예를 들어, 활물질로 액상의 폴리머를 캐스팅하는 경우 도전시트(120)의 반대 면에 일부 스며들거나 배어들 수 있고, 활물질로 그라파이트를 스퍼터링하는 경우 도전시트(120)의 반대 면에 일부 스며들 수 있다.
바람직하게, 탄소층(110)은 표면전기저항은 5ohm/ㅁ 이하로 낮으며, 가령 그래핀의 SP2 또는 다이아몬드의 SP3 결합 구조를 구비할 수 있다.
탄소층(110)의 노출면에는 물리적 또는 화학적으로 엠보스가 형성되어 노출면의 면적을 늘려 삽입되는 리튬이온의 개수를 증가시켜 배터리 용량을 크게 할 수 있다.
탄소층(110)이 스퍼터링으로 형성되는 경우, 탄소층(110)과 구리층(122) 사이에는 시드층이 제공될 수 있으며, 가령 니켈이나 니켈 합금의 시드층을 스퍼터링으로 형성될 수 있다.
이러한, 시드층은 탄소층(110)과 구리층(122)을 기계적으로 강하게 결합시키는 역할을 하고, 구리층(122) 위에 스퍼터링에 의한 탄소층(110)의 형성을 매우 용이하게 해준다는 이점이 있다.
이 실시 예에서, 활물질인 탄소층(110)의 표면은 수평을 이루지만, 도전시트(120)가 유연성을 갖는 폴리머 섬유 시트(121)를 기반으로 하기 때문에 도전시트(120)의 표면이 굴곡을 이루는 경우 이에 대응하여 탄소층(110)도 굴곡을 이룬다.
이렇게 굴곡진 활물질의 표면은 넓은 표면적을 제공하여 결과적으로 이차전지의 용량을 크게 할 수 있다는 이점이 있다.
이하, 이차전지 음극을 제조하는 공정을 대략으로 설명한다.
롤투롤 방식으로 섬유시트(121)를 제공하는데, 한쪽 롤에서 폴리머 섬유 시트(121)를 풀러 공급하고 반대쪽에서 니켈과 구리가 연속적으로 무전해 도금된 폴리머 섬유 시트(121)를 당겨 제조한다.
대략 폭이 1,000mm 이고 두께가 0.015mm 인 부직포로 된 폴리머 섬유 시트(121)는, 도금액이 포함된 도금조를 통과하면서 함침되어 폴리머 섬유 시트(121)의 상면과 하면, 그리고 개구(121a)의 내측면에 니켈의 시드층(123) 및 구리층(122)이 형성된다.
이후, 최외각에 구리층(122)이 형성된 롤로 된 섬유시트(121)를 가령 스퍼터링 챔버에 진입하고, 스퍼터링 챔버에서 흑연 타겟을 이용하여 섬유 시트(121)의 구리층(122) 위에 탄소 원자를 연속적으로 증착하여 탄소층(110)을 형성하여 활물질을 제공한다.
이때, 선택적으로, 니켈 타겟을 이용하여 니켈 원자를 섬유 시트(121)의 구리층(122) 위에 스퍼터링하여 금속 시드층을 먼저 형성할 수 있다.
여기서, 스퍼터링 대신에 액상의 활물질을 사용할 수 있는데, 최외각에 구리층(122)이 형성된 롤로 된 섬유시트(121) 위에 액상의 탄소층을 구리층(122) 위에 캐스팅한 후 경화하여 탄소층(110)을 형성하여 활물질을 제공한다.
이때, 액상의 활물질은 다수의 개구(121a)를 통하여 섬유시트(121)의 다른 면의 일부에도 스며들거나 배어들 수 있다.
이후, 경우에 따라서, 폴리머 섬유 시트(121)는 도금 후 열처리에 의해 적어도 일부가 탄화되고 탄화된 파우더가 구리층(122) 내부에 존재하도록 할 수 있다.
더욱이, 탄화 후 구리층(122)을 압력에 의해 눌러 얇게 할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 롤투롤 방식으로 도전시트(120) 위에 탄소층(110)을 연속하여 제조하므로 제조원가를 줄일 수 있고, 이러한 방식으로 제조하면서 음극(100)의 두께를 최대한 얇게 제공할 수 있고, 신뢰성 있게 균일하게 배열된다.
또한, 도전시트의 내부는 폴리머 섬유를 사용되어 금속박, 예를 들어 구리박으로만 된 도전재에 비해 가격이 저렴할 수 있다.
또한, 기공의 크기가 신뢰성 있게 일정하여 균일한 품질의 음극을 제공할 수 있고, 구리박 보다 유연성과 신축성이 좋다.
더욱이, 구리박보다 무게가 가볍고 두께가 얇으면서 넓은 폭으로 경제성 있다는 제공할 수 있다는 이점이 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이차전지 음극을 보여준다.
도 1의 음극(100)의 하면에 다른 구리층(125)이 무전해 도금에 의해 형성된다.
구리층(125)은 하면에 형성된 탄소층(110)을 덮어 탄소층(110)의 접착을 좋게 하고 구리층(122)의 전기저항을 낮출 수 있다는 이점이 있다.
이때, 구리층(125)이 상면에 형성된 탄소층(110)을 덮지 않도록 탄소층(110)의 상면에 점착테이프를 붙인 후 무전해 도금을 한다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 한다.
100: 이차전지 음극
110: 탄소층
120: 도전시트
121: 폴리머 섬유 시트
121a: 개구
122: 구리층

Claims (18)

  1. 이차전지의 음극으로,
    두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트; 및
    상기 구리층의 적어도 한 면에 적층된 활물질인 탄소층을 포함하며,
    상기 구리층은 도금에 의해 형성되며,
    상기 탄소층은 상기 개구를 채우며 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  2. 청구항 1에서,
    상기 폴리머 섬유 시트의 재료는 폴리에스터, 폴리우레탄 또는 나이론 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  3. 청구항 1에서,
    상기 폴리머 섬유 시트의 구조는 직조(Woven), 부직포(Non-Woven) 또는 니트(Knit) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  4. 청구항 1에서,
    상기 직조(Woven)는 상기 개구가 다수 개 일정하고 균일하게 형성된 메쉬(Mesh)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  5. 청구항 1에서,
    상기 폴리머 섬유 시트와 상기 구리층 사이에는 적어도 니켈을 포함하는 시드층이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  6. 청구항 1에서,
    상기 구리층은 균일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  7. 청구항 1에서,
    상기 탄소층은 스퍼터링, 인쇄 또는 캐스팅에 의해 형성되며, 상기 탄소층은 폴리머 필름, 폴리머 와이어 또는 폴리머 수지가 탄화되고 흑연화된 인조 그라파이트 파우더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  8. 청구항 7에서,
    상기 탄소층은 실리콘 파우더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  9. 청구항 1에서,
    상기 구리층은 전기저항은 0.5ohm/ㅁ 이하이고, 상기 탄소층의 전기저항은 5ohm/ㅁ 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  10. 청구항 1에서,
    상기 폴리머 섬유 시트는 상기 도금 후 열처리에 의해 적어도 일부가 탄화되어 상기 탄화된 파우더가 상기 구리층 내부에 존재하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  11. 청구항 10에서,
    상기 탄화 후 상기 구리층은 압력에 의해 얇게 눌린 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  12. 청구항 1에서,
    상기 탄소층의 표면은, 상기 도전시트의 표면에 대응하여 수평을 이루거나 굴곡을 이루는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  13. 이차전지의 음극으로,
    두께 방향으로 다수의 개구가 형성되는 유연성이 있는 폴리머 섬유 시트의 최외각층에 구리층을 갖는 도전시트; 및
    상기 구리층의 적어도 한 면에 적층된 활물질인 탄소층을 포함하며,
    상기 구리층은 도금에 의해 형성되며,
    상기 탄소층은 상기 개구를 통하여 반대 면으로 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  14. 청구항 1 또는 13에서,
    상기 도금은 무전해 도금이고 상기 폴리머 섬유 시트와 상기 구리층 사이에는 니켈을 포함하는 시드층이 상기 무전해 도금에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  15. 청구항 1에서,
    상기 구리층의 다른 면에 다른 구리층이 무전해 도금에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  16. 청구항 13에서,
    상기 구리층의 반대 면에 다른 구리층이 무전해 도금에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  17. 청구항 13에서,
    상기 이차전지의 음극은 롤투롤로 제조되어 롤로 공급되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 음극.
  18. 청구항 1의 이차전지의 음극으로 제조된 것을 특징으로 하는 이차전지.
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