KR20210127064A - Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode - Google Patents

Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode Download PDF

Info

Publication number
KR20210127064A
KR20210127064A KR1020200119926A KR20200119926A KR20210127064A KR 20210127064 A KR20210127064 A KR 20210127064A KR 1020200119926 A KR1020200119926 A KR 1020200119926A KR 20200119926 A KR20200119926 A KR 20200119926A KR 20210127064 A KR20210127064 A KR 20210127064A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
value
electrodes
active material
color coordinate
Prior art date
Application number
KR1020200119926A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이현섭
이경미
양현진
나균일
이명한
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 US17/915,260 priority Critical patent/US11971344B2/en
Priority to JP2022559727A priority patent/JP2023521003A/en
Priority to PCT/KR2021/004068 priority patent/WO2021210817A1/en
Priority to EP21788267.9A priority patent/EP4138151A4/en
Priority to CN202180024349.7A priority patent/CN115336031A/en
Publication of KR20210127064A publication Critical patent/KR20210127064A/en

Links

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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251Colorimeters; Construction thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/29Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection
    • G01N21/293Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection with colour charts, graduated scales or turrets
    • 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
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

The present invention provides a method of evaluating the quality of an electrode that can easily and quickly filter out defective electrodes among electrodes, and a method of manufacturing an electrode. The method of evaluating the quality of an electrode includes the steps of: preparing a plurality of electrodes including a current collector and an active material layer formed on the current collector and not subjected to a rolling process; measuring a color coordinate value of an active material layer of each of the plurality of electrodes by using an optical system and obtaining an average value; and determining that the product is good when the difference between the color coordinate value measured from each electrode and the average value is less than or equal to a preset value, and determining that the product is defective when the difference exceeds the preset value. In addition, the method of manufacturing an electrode includes the steps of: manufacturing a plurality of electrodes without a rolling process by applying a slurry including an active material, a conductive material, and a binder to the current collector and drying the slurry to form the active material layer; evaluating the quality of the electrode by the described method; and rolling the electrode, which is determined as a good product.

Description

전극의 품질 평가 방법 및 전극의 제조 방법{QUALITY EVALUATION METHOD OF ELECTRODE AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRODE}A method for evaluating the quality of an electrode and a method for manufacturing an electrode

본 발명은 전극의 품질 평가 방법 및 이에 따른 방법으로 전극의 품질을 평가하는 단계를 포함하는 전극의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the quality of an electrode and a method for manufacturing an electrode comprising the step of evaluating the quality of the electrode by the method.

동일 처방 및 동일 공정 조건 하에서 생산된 전극들은, 이론적으로는 물성이 동일하여야 하나, 실제 전극 생산 시 제조 단위마다 물성의 차이가 존재할 수 있다. 따라서, 동일한 조건 하에서 생산된 전극이라고 하더라도, 그 중에 불량인 전극이 존재할 수 있고, 전극의 품질 검사를 통하여 불량 전극을 선별하여야 한다.Electrodes produced under the same prescription and under the same process conditions should have the same physical properties in theory, but differences in physical properties may exist for each manufacturing unit during actual electrode production. Therefore, even if the electrodes are produced under the same conditions, there may be defective electrodes among them, and the defective electrodes must be selected through quality inspection of the electrodes.

일반적으로 알려진 전극의 품질 검사 항목들로는 접착력, 두께, 로딩량 등이 있다. 전극의 품질 검사 항목들 중 접착력은 전극 조립 공정에서 탈리가 일어난 전극 또는 활성화 공정에서 전극 박리(peel-off)가 일어난 전극 등을 걸러내기 위한 항목으로 아주 중요한 품질 검사 항목이다. Commonly known quality inspection items for electrodes include adhesion, thickness, and loading. Among the quality inspection items of the electrode, adhesion is a very important quality inspection item as an item for filtering out an electrode that is detached in the electrode assembly process or an electrode that has peel-off in an activation process.

하지만, 전극의 접착력을 확인하기 위해서는 압연 공정을 반드시 거쳐야 하며, 실시간으로 전극의 품질을 평가할 수 없다는 문제점이 있다.However, in order to check the adhesion of the electrode, a rolling process must be performed, and there is a problem in that the quality of the electrode cannot be evaluated in real time.

따라서, 압연 공정 전 물성 평가를 통하여 전극들의 품질을 평가하여 불량 전극을 선별할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for development of a method for selecting defective electrodes by evaluating the quality of the electrodes through physical property evaluation before the rolling process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압연 공정 전 전극들에 대해 간단한 색좌표 값의 측정을 통하여, 전극들 중 불량 전극을 간단하고 빠르게 걸러낼 수 있는 전극의 품질 평가 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a method for evaluating the quality of an electrode that can easily and quickly filter out defective electrodes from among the electrodes through a simple measurement of color coordinate values for the electrodes before the rolling process. .

일 구현예에 따르면, 본 발명은 집전체 및 상기 집전체 상에 형성된 활물질층을 포함하고 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 준비하는 단계; 광학계를 이용하여 상기 복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하고, 평균 값을 구하는 단계; 및 상기 각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 양품으로 판단하고, 기설정된 값을 초과하는 경우에는 불량으로 판단하는 단계;를 포함하는 전극의 품질 평가 방법을 제공한다.According to one embodiment, the present invention includes the steps of preparing a plurality of electrodes including a current collector and an active material layer formed on the current collector and not subjected to a rolling process; measuring a color coordinate value of an active material layer of each of the plurality of electrodes using an optical system and obtaining an average value; And when the difference between the color coordinate value measured from the respective electrodes and the average value is less than or equal to a predetermined value, determining that the product is good, and when it exceeds the predetermined value, determining that the product is defective. provides

또한, 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 집전체 상에 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 슬러리를 도포한 후 건조시켜 활물질층을 형성하여 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 제조하는 단계; 상술한 방법으로 전극의 품질을 평가하는 단계; 및 양품으로 판단된 전극을 압연하는 단계를 포함하는 전극의 제조 방법을 제공한다.In addition, according to another embodiment, the present invention comprises the steps of applying a slurry including an active material, a conductive material, and a binder on a current collector and drying the slurry to form an active material layer, thereby manufacturing a plurality of electrodes without a rolling process; evaluating the quality of the electrode by the method described above; And it provides a method of manufacturing an electrode comprising the step of rolling the electrode determined to be a good product.

본 발명의 전극의 품질 평가 방법은 압연 공정 전 전극들의 색좌표 값을 측정함으로써, 전극들 중 불량 전극을 간단하고 빠르게 걸러낼 수 있다. 즉, 압연 공정을 거치지 않고서도 불량 전극을 선별할 수 있으며, 이에 따라, 압연 공정을 거친 전극 완제품의 불량률을 현저히 낮출 수 있다.The electrode quality evaluation method of the present invention can easily and quickly filter out defective electrodes from among the electrodes by measuring the color coordinate values of the electrodes before the rolling process. That is, the defective electrode can be selected without going through the rolling process, and accordingly, the defect rate of the finished electrode product that has undergone the rolling process can be significantly reduced.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present specification, terms such as "comprise", "comprising" or "have" are intended to designate the presence of an embodied feature, number, step, element, or a combination thereof, but one or more other features or It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, elements, or combinations thereof.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

<전극의 품질 평가 방법><Evaluation method of electrode quality>

본 발명에 따른 전극의 품질 평가 방법은 집전체 및 상기 집전체 상에 형성된 활물질층을 포함하고 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 준비하는 단계; 광학계를 이용하여 상기 복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하고, 평균 값을 구하는 단계; 및 상기 각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 양품으로 판단하고, 기설정된 값을 초과하는 경우에는 불량으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrode quality evaluation method according to the present invention comprises the steps of: preparing a plurality of electrodes including a current collector and an active material layer formed on the current collector and not subjected to a rolling process; measuring a color coordinate value of an active material layer of each of the plurality of electrodes using an optical system and obtaining an average value; and judging a good product when the difference between the color coordinate value measured from each of the electrodes and the average value is less than or equal to a preset value, and judging a defective product when it exceeds a preset value.

상기 광학계를 이용하여 측정한 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 상기 평균 값과 비교하였을 때, 측정된 각각의 전극들의 색좌표 값과 상기 평균값의 차가 기설정된 값의 범위 내인 전극이 압연 공정을 거치게 되면, 집전체와 활물질층 간의 접착력이 우수하여, 접착력 불량이 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 양품으로 분류된 전극이 압연 공정을 거치게 되면, 전극의 집전체와 활물질층 간의 접착력이 20gf/20mm 이상으로 확보될 수 있다.When the color coordinate value of the active material layer of each of the plurality of electrodes that has not undergone the rolling process measured using the optical system is compared with the average value, the difference between the measured color coordinate value of each electrode and the average value is a preset value. When the intrinsic electrode is subjected to the rolling process, the adhesion between the current collector and the active material layer is excellent, so that poor adhesion may not occur. For example, when the electrode classified as a good product according to the present invention undergoes a rolling process, the adhesive force between the current collector and the active material layer of the electrode may be secured to 20 gf/20 mm or more.

본 발명에 따르면, 압연 전 전극들에 대해 간단한 색좌표 값의 측정을 통하여, 전극들 중 불량 전극을 간단하고 빠르게 걸러낼 수 있다. 즉, 압연 공정을 거치지 않고서도 불량 전극을 선별할 수 있으며, 압연 공정을 거친 전극 완제품의 불량률을 현저히 낮출 수 있다.According to the present invention, by measuring the color coordinate values of the electrodes before rolling, it is possible to simply and quickly filter out defective electrodes from among the electrodes. That is, defective electrodes can be selected without going through the rolling process, and the defect rate of the finished electrode product that has undergone the rolling process can be significantly reduced.

이하, 본 발명 전극의 품질 평가 방법의 각 단계에 대해서 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, each step of the method for evaluating the quality of the electrode of the present invention will be described in more detail.

압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 준비하는 단계Preparing a plurality of electrodes that have not undergone a rolling process

본 발명은 집전체 및 상기 집전체 상에 형성된 활물질층을 포함하고, 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 준비하는 단계를 포함한다. The present invention includes a step of preparing a plurality of electrodes including a current collector and an active material layer formed on the current collector and not subjected to a rolling process.

본 발명에 따르면, 상기 복수 개의 전극들은 동일 처방 및 동일 공정 조건 하에서 생산된 것들일 수 있다. 동일 처방 및 동일 공정 조건 하에서 생산된 전극들은, 이론적으로는 물성이 동일하여야 하나, 실제 전극 생산 시 제조 단위마다 물성의 차이가 존재할 수 있다. 따라서, 동일 처방 및 동일 공정 조건하에서 생산한 전극들이라고 하더라도, 그 중에 불량인 전극이 존재할 수 있고, 본 발명의 발명자들은 불량인 전극을 간단하고 빠르게 선별하고자 본 발명을 구체화하였다.According to the present invention, the plurality of electrodes may be those produced under the same prescription and the same process conditions. Electrodes produced under the same prescription and under the same process conditions should have the same physical properties in theory, but differences in physical properties may exist for each manufacturing unit during actual electrode production. Therefore, even if the electrodes are produced under the same prescription and under the same process conditions, there may be defective electrodes among them, and the inventors of the present invention have embodied the present invention to simply and quickly select the defective electrodes.

본 발명은 기존 배터리 전극의 품질 평가처럼 압연 공정을 거친 전극을 평가하는 것이 아니라, 압연 공정을 거치지 않은 전극의 품질을 평가하여 압연 공정 전 불량 전극을 걸러내어, 압연 공정 후의 불량률을 현저히 낮출 수 있는 것이다.The present invention does not evaluate the electrode that has undergone the rolling process like the quality evaluation of the existing battery electrode, but evaluates the quality of the electrode that has not undergone the rolling process to filter out defective electrodes before the rolling process, which can significantly lower the defect rate after the rolling process. will be.

복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하여 평균 값을 구하는 단계Measuring the color coordinate values of the active material layer of each of the plurality of electrodes to obtain an average value

본 발명은 광학계를 이용하여 상기 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하여 평균 값을 구하는 단계를 포함한다. The present invention includes measuring the color coordinate values of the active material layers of each of the electrodes using an optical system to obtain an average value.

상기 광학계는 광원과 이미지 센서를 포함하는 장치로, 상기 광학계를 이용하여 상기 전극들 각각의 활물질층을 촬영하면 상기 전극들 각각의 활물질층 표면의 색 정보가 색좌표 값으로 변환되어 검출된다. 상기 이미지 센서는 들어오는 빛을 전기적인 신호로 변환하는 소자로, 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서일 수 있다.The optical system is a device including a light source and an image sensor, and when the active material layer of each of the electrodes is photographed using the optical system, color information on the surface of the active material layer of each of the electrodes is converted into a color coordinate value and detected. The image sensor is a device that converts incoming light into an electrical signal, and may be, for example, a Charge Coupled Device (CCD) sensor or a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) sensor.

본 발명에 따르면, 상기 광학계는 분광광도계(spectrophotometer) 또는 색차계(colorimeter)일 수 있다.According to the present invention, the optical system may be a spectrophotometer or a colorimeter.

상기 색좌표 값은 3차원 색공간 안에서 좌표로 표시되는 수치를 통칭하며, 예를 들어, 상기 색좌표 값은 L*, a*, b*, 백색도 또는 황색도 값일 수 있다.The color coordinate values collectively refer to numerical values expressed as coordinates in a three-dimensional color space. For example, the color coordinate values may be L * , a * , b * , whiteness or yellowness values.

본 발명에 따르면, 활물질층의 색좌표 값의 측정은 접촉식 또는 비접촉식 색차계로 측정하는 것일 수 있다. 즉, 상기 색차계는 접촉식 또는 비접촉식 색차계일 수 있다. 비접촉식 색차계를 이용하는 경우, 직접 샘플에 접촉하지 않고 측정할 수 있어, 측정이 간편하며, 연속 생산 공정 중 측정이 가능하다는 장점이 있다.According to the present invention, the color coordinate value of the active material layer may be measured using a contact or non-contact color difference meter. That is, the color difference meter may be a contact type or non-contact type color difference meter. In the case of using a non-contact colorimeter, measurement can be performed without direct contact with the sample, so measurement is simple, and the measurement can be performed during a continuous production process.

활물질층의 색좌표 값의 측정은 예를 들어, 색차계로 코니카 미놀타社의 CM2600d를 이용하여 측정하는 것일 수 있다. 구체적으로, 색차계로 코니카 미놀타社의 CM2600d를 이용하여 측정 모드를 SCI(Specular Component Included) 또는 SCE(Specular Component Excluded), 표준 광원 D65(색온도: 6500K), CIE 1976 10° 표준 관측자로 설정한 후, 백색 보정 후 측정하고자 하는 위치에 색차계를 접촉시켜 측정하는 것일 수 있다.The color coordinate value of the active material layer may be measured using, for example, CM2600d manufactured by Konica Minolta as a color difference meter. Specifically, after setting the measurement mode to SCI (Specular Component Included) or SCE (Specular Component Excluded), standard light source D65 (color temperature: 6500K), CIE 1976 10° standard observer using Konica Minolta's CM2600d as a colorimeter, The measurement may be performed by contacting a colorimeter to a position to be measured after white calibration.

각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값을 비교하여 양품 또는 불량으로 판단하는 단계Comparing the color coordinate values measured from the respective electrodes with the average value to determine whether the product is good or bad

본 발명은 상기 각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 양품으로 판단하고, 기설정된 값을 초과하는 경우에는 불량으로 판단하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 기설정된 값이 1인 경우, 측정된 전극의 색좌표 값과 상기 평균 값의 차이가 0.5라면 양품으로 판단하고, 측정된 전극의 색좌표 값과 상기 평균 값의 차이가 1.5라면 불량으로 판단하는 것이다.The present invention includes determining a good product when the difference between the color coordinate value measured from the respective electrodes and the average value is less than or equal to a preset value, and judging a defective product when it exceeds a preset value. For example, when the preset value is 1, if the difference between the measured color coordinate value of the electrode and the average value is 0.5, it is judged as good product, and if the difference between the measured color coordinate value and the average value is 1.5, it is defective. is to judge

측정된 각각의 전극들의 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값의 범위 내에 있을 경우, 압연 후 집전체와 활물질층 간의 우수한 접착력을 확보할 수 있어 압연 공정을 거친 전극 완제품의 불량률을 현저히 낮출 수 있다.When the difference between the measured color coordinate value and the average value of each electrode is within a preset value range, excellent adhesion between the current collector and the active material layer can be secured after rolling, thereby significantly reducing the defect rate of the finished electrode product that has undergone the rolling process. have.

본 발명에 따르면, 상기 색좌표 값이 L* 값인 경우, 상기 기설정된 값은 1일 수 있고, 바람직하게는 0.5일 수 있다.According to the present invention, when the color coordinate value is an L * value, the preset value may be 1, preferably 0.5.

본 발명에 따르면, 상기 색좌표 값이 a* 값인 경우, 상기 기설정된 값은 0.02일 수 있고, 바람직하게는 0.01일 수 있다.According to the present invention, when the color coordinate value is a * value, the preset value may be 0.02, preferably 0.01.

본 발명에 따르면, 상기 색좌표 값이 b* 값인 경우, 상기 기설정된 값은 0.06일 수 있고, 바람직하게는 0.03일 수 있다.According to the present invention, when the color coordinate value is a b * value, the preset value may be 0.06, preferably 0.03.

본 발명에 따르면, 상기 색좌표 값이 백색도 값인 경우, 상기 기설정된 값은 0.7일 수 있고, 바람직하게는 0.3일 수 있다.According to the present invention, when the color coordinate value is a whiteness value, the preset value may be 0.7, preferably 0.3.

본 발명에 따르면, 상기 색좌표 값이 황색도 값인 경우, 상기 기설정된 값은 0.2일 수 있다.According to the present invention, when the color coordinate value is a yellowness value, the preset value may be 0.2.

상기 비교 결과, 측정된 각각의 전극들의 색좌표 값, 즉, L*, a*, b*, 백색도 및 황색도 값과 각 색좌표의 평균 값의 차가 상술한 기설정된 값의 범위 내를 만족하여 양품으로 분류된 전극은, 압연 공정을 거치면 전극의 품질이 우수할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 전극 품질 평가 방법에 따라 양품으로 분류된 전극은 압연 공정을 거치게 되면 집전체와 활물질층 간의 접착력이 우수할 수 있다. 예를 들어, 집전체와 활물질층 간의 접착력이 20gf/20mm 이상으로 확보될 수 있다.As a result of the comparison, the difference between the measured color coordinate values of each electrode, that is, L * , a * , b * , whiteness and yellowness values, and the average value of each color coordinate satisfies within the range of the above-described preset values, resulting in a good product. The classified electrode may have excellent electrode quality when subjected to a rolling process. Specifically, when an electrode classified as a good product according to the electrode quality evaluation method of the present invention undergoes a rolling process, the adhesive force between the current collector and the active material layer may be excellent. For example, the adhesive force between the current collector and the active material layer may be secured to 20 gf/20 mm or more.

<전극의 제조 방법><Method for manufacturing electrode>

본 발명에 따른 전극의 제조 방법은 집전체 상에 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 슬러리를 도포한 후 건조시켜 활물질층을 형성하여 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 제조하는 단계; 청구항 1에 따른 방법으로 전극의 품질을 평가하는 단계; 및 양품으로 판단된 전극을 압연하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing an electrode according to the present invention comprises the steps of applying a slurry including an active material, a conductive material, and a binder on a current collector, drying the slurry to form an active material layer, and manufacturing a plurality of electrodes without a rolling process; evaluating the quality of the electrode with the method according to claim 1 ; and rolling the electrode determined to be a good product.

이하, 본 발명 전극의 제조 방법의 각 단계에 대해서 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, each step of the method of manufacturing the electrode of the present invention will be described in more detail.

압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 제조하는 단계Manufacturing a plurality of electrodes that have not undergone a rolling process

본 발명은 집전체 상에 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 슬러리를 도포한 후 건조시켜 활물질층을 형성하여 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 활물질층은 상기 집전체의 일면 또는 양면 상에 형성될 수 있다.The present invention includes manufacturing a plurality of electrodes without a rolling process by applying a slurry including an active material, a conductive material and a binder on a current collector and drying the slurry to form an active material layer. The active material layer may be formed on one or both surfaces of the current collector.

상기 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 양극 집전체인 경우, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있고, 음극 집전체인 경우, 예를 들어, 구리, 스테인레스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. The current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and in the case of a positive electrode current collector, for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or surface of aluminum or stainless steel In the case of a negative electrode current collector, for example, a surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. may be used, for example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, the surface of copper or stainless steel Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used.

상기 집전체는 통상적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 집전체 표면 상에 미세한 요철을 형성하여 양극재 또는 음극재의 접착력을 높일 수도 있다. 예를 들어 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The current collector may typically have a thickness of 3 μm to 500 μm, and may increase the adhesion of the positive electrode material or the negative electrode material by forming fine irregularities on the surface of the current collector. For example, it may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a non-woven body, and the like.

상기 슬러리는 활물질, 도전재 및 바인더를 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한 것일 수 있다.The slurry may be prepared by dissolving or dispersing an active material, a conductive material, and a binder in a solvent.

상기 활물질이 양극 활물질인 경우, 상기 양극 활물질은 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물로서, 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈 또는 알루미늄과 같은 1종 이상의 전이 금속과 리튬을 포함하는 리튬 복합금속 산화물일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 리튬 복합금속 산화물은 리튬-망간계 산화물(예를 들면, LiMnO2, LiMn2O4 등), 리튬-코발트계 산화물(예를 들면, LiCoO2 등), 리튬-니켈계 산화물(예를 들면, LiNiO2 등), 리튬-니켈-망간계 산화물(예를 들면, LiNi1-YMnYO2(0<Y<1), LiMn2-zNizO4(0<Z<2), 리튬-니켈-코발트계 산화물(예를 들면, LiNi1-Y1CoY1O2(0<Y1<1), 리튬-망간-코발트계 산화물(예를 들면, LiCo1-Y2MnY2O2(0<Y2<1), LiMn2-z1Coz1O4(0<Z1<2), 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물(예를 들면, Li(NipCoqMnr1)O2(0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1=1) 또는 Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2), 또는 리튬-니켈-코발트-전이금속(M) 산화물(예를 들면, Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(M은 Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되고, p2, q2, r3 및 s2는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<p2<1, 0<q2<1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2+r3+s2=1이다) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 포함될 수 있다. When the active material is a positive active material, the positive active material is a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, and specifically includes lithium and one or more transition metals such as cobalt, manganese, nickel or aluminum. It may be a lithium composite metal oxide. More specifically, the lithium composite metal oxide is a lithium-manganese-based oxide (eg, LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.), a lithium-cobalt-based oxide (eg, LiCoO 2 , etc.), lithium-nickel-based oxide (eg, LiNiO 2 ), lithium-nickel-manganese oxide (eg, LiNi 1-Y Mn Y O 2 (0<Y<1), LiMn 2-z Ni z O 4 (0<Z) <2), lithium-nickel-cobalt-based oxide (eg, LiNi 1-Y1 Co Y1 O 2 (0<Y1<1), lithium-manganese-cobalt-based oxide (eg, LiCo 1-Y2 Mn Y2) O 2 (0<Y2<1), LiMn 2-z1 Co z1 O 4 (0<Z1<2), lithium-nickel-manganese-cobalt oxide (eg, Li(Ni p Co q Mn r1 )O 2 (0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1=1) or Li(Ni p1 Co q1 Mn r2 )O 4 (0<p1<2, 0 < q1 <2, 0 <r2<2, p1+q1+r2=2), or lithium-nickel-cobalt-transition metal (M) oxide (eg, Li(Ni p2 Co q2 Mn r3 M S2 )O 2 ( M is selected from the group consisting of Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg and Mo, and p2, q2, r3 and s2 are atomic fractions of each independent element, 0 < p2 < 1, 0 < q2 <1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2+r3+s2=1), and the like, and any one or two or more of these compounds may be included.

상기 활물질이 음극 활물질인 경우, 상기 음극 활물질로는 당 업계에서 사용되는 다양한 음극 활물질, 예를 들면, 탄소계 음극 활물질, 실리콘계 음극 활물질, 금속 합금 등이 사용될 수 있다. When the active material is an anode active material, various anode active materials used in the art, for example, a carbon-based anode active material, a silicon-based anode active material, a metal alloy, etc. may be used as the anode active material.

상기 탄소계 음극 활물질로는, 당 업계에서 사용되는 다양한 탄소계 음극 활물질들, 예를 들면, 천연 흑연, 인조 흑연, 키시흑연 (Kish graphite)과 같은 그라파이트계 물질; 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) 등의 고온 소성탄소, 연화탄소 (soft carbon), 경화탄소 (hard carbon) 등이 사용될 수 있다. 상기 탄소계 음극 활물질의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형 등과 같은 다양한 형상의 물질들이 사용될 수 있다. Examples of the carbon-based negative active material include various carbon-based negative active materials used in the art, for example, graphite-based materials such as natural graphite, artificial graphite, and Kish graphite; Pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, liquid crystal pitches (Mesophase pitches) and petroleum and coal tar pitch derived cokes (petroleum or coal tar pitch derived cokes) High-temperature calcined carbon, soft carbon, hard carbon, etc. may be used. The shape of the carbon-based anode active material is not particularly limited, and various shapes of materials such as amorphous, plate-like, scale-like, spherical or fibrous shape may be used.

상기 실리콘계 음극 활물질은, 금속 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiOx, 여기서 0<x<2) 실리콘 탄화물(SiC) 및 Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 원소 Y로는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The silicon-based negative active material is, metal silicon (Si), silicon oxide (SiO x , where 0<x<2) silicon carbide (SiC) and a Si-Y alloy (wherein Y is an alkali metal, an alkaline earth metal, a group 13 element, 14 It is an element selected from the group consisting of group elements, transition metals, rare earth elements, and combinations thereof, and may include at least one selected from the group consisting of (not Si). The element Y includes Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, It may be selected from the group consisting of Se, Te, Po, and combinations thereof.

상기 활물질은 활물질층 총 중량에 대하여 80중량% 내지 99중량%, 보다 구체적으로는 85중량% 내지 98중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 활물질의 함량이 상기 범위 내인 경우, 우수한 용량 특성 및 전기화학적 특성을 얻을 수 있다.The active material may be included in an amount of 80 wt% to 99 wt%, more specifically 85 wt% to 98 wt%, based on the total weight of the active material layer. When the content of the active material is within the above range, excellent capacity characteristics and electrochemical characteristics can be obtained.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학적 변화를 야기하지 않고 전자 전도성을 갖는 것이면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 구체적인 예로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 휘스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 전도성 고분자 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and may be used without any particular limitation as long as it has electronic conductivity without causing chemical change in the configured battery. Specific examples include graphite such as natural graphite and artificial graphite; carbon-based materials such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, summer black, and carbon fiber; metal powders or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; or conductive polymers such as polyphenylene derivatives, and the like, and one type alone or a mixture of two or more types thereof may be used.

상기 도전재는 활물질층 총 중량에 대하여 1중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다.The conductive material may be included in an amount of 1 wt% to 30 wt% based on the total weight of the active material layer.

상기 바인더는 활물질 입자들 간의 부착 및 활물질과 집전체와의 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 상기 바인더의 구체적인 예로는 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 또는 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. The binder serves to improve adhesion between active material particles and adhesion between the active material and the current collector. Specific examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile (polyacrylonitrile), carboxymethyl cellulose Woods (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, and styrene-butadiene rubber (SBR), fluororubber, or various copolymers thereof, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used.

상기 바인더는 양극 활물질층 총 중량에 대하여 1중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다.The binder may be included in an amount of 1 wt% to 30 wt% based on the total weight of the positive active material layer.

상기 용매는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 용매일 수 있으며, 디메틸셀폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤(acetone) 또는 물 등일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율, 작업성 등을 고려하여 슬러리가 적절한 점도를 갖도록 조절될 수 있는 정도이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.The solvent may be a solvent generally used in the art, dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol (isopropyl alcohol), N-methylpyrrolidone (NMP), acetone (acetone) or water and the like, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used. The amount of the solvent used is not particularly limited, as long as it can be adjusted so that the slurry has an appropriate viscosity in consideration of the application thickness of the slurry, the production yield, workability, and the like.

본 발명에 따르면, 집전체 상에 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 슬러리를 0.005g/cm2 내지 0.050g/cm2의 로딩량으로 도포한 후 건조시켜 활물질층을 형성시킬 수 있다. 슬러리의 로딩량은 바람직하게는 0.005g/cm2 내지 0.030g/cm2일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.005g/cm2 내지 0.025g/cm2일 수 있다. 슬러리의 로딩량이 상기 범위 내인 경우, 집전체 상에 두께가 적절한 활물질층이 형성될 수 있다.According to the present invention, a slurry containing an active material, a conductive material and a binder is applied on a current collector in a loading amount of 0.005 g/cm 2 to 0.050 g/cm 2 and dried to form an active material layer. Loading of the slurry is preferably can be a 0.005g / cm 2 to about 0.030g / cm 2, may more preferably be a 0.005g / cm 2 to about 0.025g / cm 2. When the loading amount of the slurry is within the above range, an active material layer having an appropriate thickness may be formed on the current collector.

본 발명에 따르면, 상기 건조는 1000kW 내지 1500kW의 총 열량으로 건조시키는 것일 수 있다. 상기 건조는 바람직하게는 1100kW 내지 1400kW의 총 열량, 더욱 바람직하게는 1200kW 내지 1400kW의 총 열량으로 건조시키는 것일 수 있다. 건조 시 총 열량이 상기 범위 내인 경우, 전극에 불량이 발생하지 않도록 건조되어 전극의 품질이 우수할 수 있다.According to the present invention, the drying may be drying with a total amount of heat of 1000kW to 1500kW. Preferably, the drying may be performed with a total heat amount of 1100kW to 1400kW, more preferably, a total heat amount of 1200kW to 1400kW. When the total amount of heat during drying is within the above range, the electrode may be dried so that defects do not occur, and thus the quality of the electrode may be excellent.

본 발명에 따르면, 상기 활물질층의 두께는 100㎛ 내지 500㎛인 것일 수 있다. 상기 활물질층의 두께는 바람직하게는 200㎛ 내지 500㎛, 더욱 바람직하게는 250㎛ 내지 450㎛ 일 수 있다. 활물질층의 두께가 상기 범위 내인 경우, 활물질층의 성능을 최대한 발현시키면서, 전극의 불량률을 현저히 낮출 수 있다.According to the present invention, the thickness of the active material layer may be 100㎛ to 500㎛. The thickness of the active material layer may be preferably 200 μm to 500 μm, more preferably 250 μm to 450 μm. When the thickness of the active material layer is within the above range, it is possible to significantly lower the defect rate of the electrode while maximally expressing the performance of the active material layer.

전극의 품질을 평가하는 단계Assessing the quality of the electrode

본 발명에 따른 전극의 제조 방법은 상술한 방법으로 전극의 품질을 평가하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing an electrode according to the present invention includes evaluating the quality of the electrode by the method described above.

즉, 제조한 복수 개의 전극들(압연 공정을 거치지 않은 전극들)을 이용하여, 광학계로 상기 복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하여 평균 값을 구하고, 상기 각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 양품으로 판단하고, 기설정된 값을 초과하는 경우에는 불량으로 판단하는 단계를 포함한다. 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.That is, using a plurality of manufactured electrodes (electrodes that have not undergone a rolling process), the color coordinate values of the active material layers of each of the plurality of electrodes are measured with an optical system to obtain an average value, and the measurement is performed from the respective electrodes. and judging a good product when the difference between the obtained color coordinate value and the average value is less than or equal to a preset value, and judging a defective product when it exceeds a preset value. Specific details are the same as described above.

양품으로 판단된 전극을 압연하는 단계Step of rolling the electrode judged to be a good product

본 발명은 양품으로 판단된 전극을 압연하여 전극을 제조하는 단계를 포함한다.The present invention includes a step of manufacturing an electrode by rolling the electrode determined to be a good product.

상기와 같이 본 발명 전극의 품질 평가 방법에 따라 양품으로 판단된 전극은 압연을 거친 후 리튬 이차전지를 제조하는데 사용될 수 있고, 이 경우 상기 리튬 이차전지는 불량률이 현저히 낮을 수 있다. 상기 리튬 이차전지는 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기, 및 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV) 등의 전기 자동차 분야 등에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the electrode determined as a good product according to the quality evaluation method of the electrode of the present invention may be used to manufacture a lithium secondary battery after rolling, and in this case, the lithium secondary battery may have a significantly low defect rate. The lithium secondary battery may be usefully used in portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and electric vehicles such as hybrid electric vehicles (HEVs).

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

제조예manufacturing example

물 50중량부에 천연 흑연 10중량부, 인조 흑연 35중량부, 도전재 0.5중량부, SBR 3.5중량부 및 CMC 1중량부를 혼합하여 슬러리를 제조하였다.10 parts by weight of natural graphite, 35 parts by weight of artificial graphite, 0.5 parts by weight of a conductive material, 3.5 parts by weight of SBR and 1 part by weight of CMC were mixed with 50 parts by weight of water to prepare a slurry.

두께가 8㎛인 구리 집전체의 일면에 상기 슬러리를 0.015g/cm2의 로딩량으로 도포한 후, 1300kW의 총 열량으로 건조시켜 두께가 340㎛인 활물질층을 형성시키고, 집전체의 타면에 동일 처방 및 동일 공정 조건으로 활물질층을 형성시켜 전극을 제조하였다. After applying the slurry at a loading amount of 0.015 g/cm 2 to one side of a copper current collector having a thickness of 8 μm, it was dried with a total amount of heat of 1300 kW to form an active material layer having a thickness of 340 μm, and on the other surface of the current collector. An electrode was manufactured by forming an active material layer under the same prescription and same process conditions.

상기한 방법으로 제조한 전극 7개(전극 A 내지 전극 G)를 준비하였다.Seven electrodes (electrodes A to G) prepared by the above method were prepared.

실시예: 전극의 품질 평가Example: Evaluation of the quality of electrodes

색차계로 코니카 미놀타社의 CM2600d를 이용하여 측정 모드를 SCI, 표준 광원 D65(색온도: 6500K), CIE 1976 10° 표준 관찰자로 설정한 후, 백색 보정 후 측정하고자 하는 위치에 색차계를 접촉시켜 전극 A 내지 전극 G 각각의 양면(일면, 타면)의 활물질층의 색좌표 L* 값, 색좌표 a* 값, 색좌표 b* 값, 백색도 및 황색도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Using Konica Minolta's CM2600d as a colorimeter, set the measurement mode to SCI, standard light source D65 (color temperature: 6500K), and CIE 1976 10° standard observer, and after white calibration, contact the colorimeter to the position to be measured and contact electrode A to the color coordinate L * value, color coordinate a * value, color coordinate b * value, whiteness and yellowness of the active material layer of both surfaces (one side, the other side) of each electrode G were measured, and the results are shown in Table 1 below.

전극electrode L* L * a* a * b* b * 백색도whiteness 황색도yellowness 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride AA 39.1939.19 38.7138.71 0.610.61 0.600.60 0.260.26 0.230.23 11.7911.79 11.4811.48 2.302.30 2.172.17 BB 39.3439.34 38.9338.93 0.610.61 0.590.59 0.250.25 0.230.23 11.9211.92 11.6611.66 2.242.24 2.132.13 CC 39.3739.37 38.2538.25 0.600.60 0.600.60 0.240.24 0.170.17 11.9711.97 11.2511.25 2.172.17 1.951.95 DD 39.2039.20 38.4838.48 0.610.61 0.600.60 0.240.24 0.190.19 11.8411.84 11.3811.38 2.202.20 2.012.01 EE 39.0739.07 38.7938.79 0.600.60 0.600.60 0.250.25 0.180.18 11.7111.71 11.6511.65 2.242.24 1.941.94 FF 39.3139.31 38.7738.77 0.600.60 0.590.59 0.250.25 0.210.21 11.8911.89 11.5811.58 2.242.24 2.042.04 GG 39.2239.22 37.2137.21 0.600.60 0.630.63 0.220.22 0.130.13 11.8911.89 10.5810.58 2.112.11 1.801.80 평균 값average value 39.2439.24 38.4538.45 0.600.60 0.600.60 0.240.24 0.200.20 11.8611.86 11.3711.37 2.212.21 2.012.01

전극electrode IL*-평균 값lIL * - mean value l la*-평균 값lla * - mean value l lb*-평균 값llb * -mean value l l백색도-평균 값ll whiteness - average value l l황색도-평균 값ll yellowness - average value l 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride 일면one side 타면ride AA 0.050.05 0.260.26 0.010.01 00 0.020.02 0.030.03 0.070.07 0.110.11 0.090.09 0.160.16 BB 0.10.1 0.480.48 0.010.01 0.010.01 0.010.01 0.030.03 0.060.06 0.290.29 0.030.03 0.120.12 CC 0.130.13 0.20.2 00 00 00 0.030.03 0.110.11 0.120.12 0.040.04 0.060.06 DD 0.040.04 0.030.03 0.010.01 00 00 0.010.01 0.020.02 0.010.01 0.010.01 00 EE 0.170.17 0.340.34 00 00 0.010.01 0.020.02 0.150.15 0.280.28 0.030.03 0.070.07 FF 0.070.07 0.320.32 00 0.010.01 0.010.01 0.010.01 0.030.03 0.210.21 0.030.03 0.030.03 GG 0.020.02 1.241.24 00 0.030.03 0.020.02 0.070.07 0.030.03 0.790.79 0.10.1 0.210.21

상기 표 2를 참조하여, 전극 A 내지 F 각각의 양면의 활물질층의 색좌표 값과 평균 값의 차이가, 색좌표가 L*인 경우 1 이내, 색좌표가 a*인 경우 0.02 이내, 색좌표가 b*인 경우 0.06 이내, 색좌표가 백색도인 경우 0.7 이내, 색좌표가 황색도인 경우 0.2 이내인 것으로부터, 전극 A 내지 F를 양품으로 판단하였다.Referring to Table 2, the difference between the color coordinate value and the average value of the active material layer on both sides of each of the electrodes A to F is within 1 when the color coordinate is L * , within 0.02 when the color coordinate is a * , and the color coordinate is b * Electrodes A to F were judged as good products from within 0.06 in the case of whiteness, within 0.7 when the color coordinate was yellow, and within 0.2 when the color coordinate was yellow.

한편, 전극 G는 타면의 활물질층의 색좌표 값과 평균 값의 차이가, 모두 기설정된 값의 범위를 벗어났는 바, 불량으로 판단하였다.On the other hand, the electrode G was judged to be defective because the difference between the color coordinate value and the average value of the active material layer on the other surface was out of the preset value range.

실험예: 접착력 평가Experimental Example: Adhesion evaluation

전극 A 내지 전극 G를 각각 압연(roll press)한 후, 압연된 전극을 양면 테이프를 이용하여 슬라이드 글라스에 부착하였다. 이 후, UTM 기기(Lloyed社)를 이용하여 100mm/min 속도 조건으로 90° 각도로 전극을 당기며 슬라이드 글라스로부터 박리되는 힘을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.After each of the electrodes A to G was rolled (roll press), the rolled electrode was attached to the slide glass using a double-sided tape. Thereafter, using a UTM device (Lloyed), the electrode was pulled at a 90° angle at a speed of 100 mm/min, and the force to peel off from the slide glass was measured. The results are shown in Table 2 below.

이용한 전극electrode used 접착력(gf/20mm)Adhesion (gf/20mm) 평가evaluation 일면one side 타면ride 정상normal AA 3232 2424 정상normal BB 3333 2323 정상normal CC 3030 2424 정상normal DD 3131 2323 정상normal EE 2929 2525 정상normal FF 3232 2626 정상normal GG 3131 1515 타면 접착력 불량Poor adhesion

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명 전극의 품질 평가 방법에 따라 양품으로 분류된 전극 A 내지 전극 F의 경우에는 압연 공정 후 전극의 접착력이 20gf/20mm 이상으로 우수한 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 3, in the case of electrodes A to F classified as good products according to the quality evaluation method of the electrode of the present invention, it can be confirmed that the adhesion of the electrodes after the rolling process is excellent as 20 gf/20 mm or more.

이에 비하여, 타면의 활물질층의 색좌표 값과 평균 값의 차이가, 모두 기설정된 값의 범위를 벗어난 전극 G의 경우에는 압연 공정 후 전극의 타면의 접착력이 15gf/20mm로 전극으로 사용되기에 물성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다. 즉, 접착력이 불량한 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of electrode G, in which the difference between the color coordinate value and the average value of the active material layer on the other surface is out of the range of the preset value, the adhesion of the other surface of the electrode after the rolling process is 15 gf/20 mm. You can see what's not good. That is, it can be confirmed that the adhesive strength is poor.

따라서, 본 발명에 따르면, 압연 전 전극들에 대해 간단한 색좌표 값의 측정을 통하여, 전극들 중 불량 전극을 간단하고 빠르게 걸러낼 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 압연 공정을 거치지 않고서도 불량 전극을 선별할 수 있으며, 전극 완제품의 불량률을 현저히 낮출 수 있다는 것을 알 수 있다.Therefore, according to the present invention, it can be seen that, through a simple measurement of color coordinate values for the electrodes before rolling, bad electrodes among the electrodes can be easily and quickly filtered out. That is, it can be seen that the defective electrode can be selected without going through the rolling process, and the defect rate of the finished electrode product can be significantly reduced.

Claims (13)

집전체 및 상기 집전체 상에 형성된 활물질층을 포함하고 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 준비하는 단계;
광학계를 이용하여 상기 복수 개의 전극들 각각의 활물질층의 색좌표 값을 측정하고, 평균 값을 구하는 단계; 및
상기 각각의 전극들로부터 측정된 색좌표 값과 상기 평균 값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 양품으로 판단하고, 기설정된 값을 초과하는 경우에는 불량으로 판단하는 단계;를 포함하는 전극의 품질 평가 방법.
preparing a plurality of electrodes including a current collector and an active material layer formed on the current collector and not subjected to a rolling process;
measuring a color coordinate value of an active material layer of each of the plurality of electrodes using an optical system and obtaining an average value; and
When the difference between the color coordinate value measured from the respective electrodes and the average value is less than or equal to a preset value, determining that the product is good, and when it exceeds the preset value, determining that the product is defective.
청구항 1에 있어서,
상기 색좌표 값이 L* 값이고, 상기 기설정된 값은 1인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The color coordinate value is the L * value, and the preset value is 1, the electrode quality evaluation method.
청구항 1에 있어서,
상기 색좌표 값이 a* 값이고, 상기 기설정된 값은 0.02인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The color coordinate value is a * value, and the preset value is 0.02.
청구항 1에 있어서,
상기 색좌표 값이 b* 값이고, 상기 기설정된 값은 0.06인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The color coordinate value is a b * value, and the preset value is 0.06.
청구항 1에 있어서,
상기 색좌표 값이 백색도 값이고, 상기 기설정된 값은 0.7인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The color coordinate value is a whiteness value, and the preset value is 0.7.
청구항 1에 있어서,
상기 색좌표 값이 황색도 값이고, 상기 기설정된 값은 0.2인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The color coordinate value is a yellowness value, and the preset value is 0.2.
청구항 1에 있어서,
상기 복수 개의 전극들은 동일 처방 및 동일 공정 조건 하에서 생산된 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The plurality of electrodes are produced under the same prescription and the same process conditions, the electrode quality evaluation method.
청구항 1에 있어서,
상기 광학계는 분광광도계 또는 색차계인 것인 전극의 품질 평가 방법.
The method according to claim 1,
The optical system is a spectrophotometer or a color difference meter, the quality evaluation method of the electrode.
청구항 8에 있어서,
상기 색차계는 접촉식 또는 비접촉식 색차계인 것인 전극의 품질 평가 방법.
9. The method of claim 8,
The color difference meter is a method for evaluating the quality of an electrode that is a contact or non-contact color difference meter.
집전체 상에 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 슬러리를 도포한 후 건조시켜 활물질층을 형성하여 압연 공정을 거치지 않은 복수 개의 전극들을 제조하는 단계;
청구항 1에 따른 방법으로 전극의 품질을 평가하는 단계; 및
양품으로 판단된 전극을 압연하는 단계를 포함하는 전극의 제조 방법.
manufacturing a plurality of electrodes without a rolling process by applying a slurry including an active material, a conductive material, and a binder on a current collector and drying the slurry to form an active material layer;
evaluating the quality of the electrode with the method according to claim 1 ; and
A method of manufacturing an electrode comprising the step of rolling the electrode determined to be a good product.
청구항 10에 있어서,
상기 슬러리를 0.005g/cm2 내지 0.050g/cm2의 로딩량으로 도포하는 것인 전극의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The method of manufacturing an electrode by applying the slurry in a loading amount of 0.005 g/cm 2 to 0.050 g/cm 2 .
청구항 10에 있어서,
상기 건조는 1000kW 내지 1500kW의 총 열량으로 건조시키는 것인 전극의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The drying is a method of manufacturing an electrode that is dried with a total amount of heat of 1000kW to 1500kW.
청구항 10에 있어서,
상기 활물질층의 두께는 100㎛ 내지 500㎛인 것인 전극의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The thickness of the active material layer is 100㎛ to 500㎛ method of manufacturing an electrode.
KR1020200119926A 2020-04-13 2020-09-17 Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode KR20210127064A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/915,260 US11971344B2 (en) 2020-04-13 2021-04-01 Electrode quality evaluation method and electrode manufacturing method
JP2022559727A JP2023521003A (en) 2020-04-13 2021-04-01 Electrode quality evaluation method and electrode manufacturing method
PCT/KR2021/004068 WO2021210817A1 (en) 2020-04-13 2021-04-01 Method for evaluating quality of electrode and method for manufacturing electrode
EP21788267.9A EP4138151A4 (en) 2020-04-13 2021-04-01 Method for evaluating quality of electrode and method for manufacturing electrode
CN202180024349.7A CN115336031A (en) 2020-04-13 2021-04-01 Electrode quality evaluation method and electrode manufacturing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200044900 2020-04-13
KR1020200044900 2020-04-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210127064A true KR20210127064A (en) 2021-10-21

Family

ID=78268949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200119926A KR20210127064A (en) 2020-04-13 2020-09-17 Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210127064A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102264634B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR101203277B1 (en) Lithium secondary battery and manufacturing method therefor
KR20200044448A (en) Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
JP7214299B2 (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for producing the same, and positive electrode for secondary battery including the same
KR102227302B1 (en) Positive electrode active material compositiom for secondary battery and secondary battery comprising the same
EP3637509B1 (en) Positive electrode for lithium secondary battery, manufacturing method therefor, and lithium secondary battery comprising same
KR20210127065A (en) Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode
KR102429237B1 (en) Negative electrode active material for lithium secondary battery, negative electrode and lithium secondary battery comprising the same
KR20240037909A (en) Multi-layer Electrode for Secondary Battery Comprising Binder with High Crystallinity
US11971344B2 (en) Electrode quality evaluation method and electrode manufacturing method
KR20200001893A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method of manufacturing the same, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20220034586A (en) Negative electrode material, negative electrode and secondary battery comprising the same
EP4261914A1 (en) Electrode
KR20210127064A (en) Quality evaluation method of electrode and manufacturing method of electrode
KR20220074790A (en) Positive electrode material for lithium secondary battery, method for preparing same and lithium secondary battery comprising same
JP2023521311A (en) Electrode quality evaluation method and electrode manufacturing method
US20200058939A1 (en) Positive electrode active substance, positive electrode, battery, battery pack, electronic device, electric vehicle, electric power storage device, and electric power system
CN114586193A (en) Method for manufacturing negative electrode, negative electrode obtained thereby, and secondary battery comprising said negative electrode
US20230127402A1 (en) Dry quality evaluation device for electrode and dry quality evaluation method for electrode
EP4322256A1 (en) Positive electrode and lithium secondary battery manufactured using same
KR20220132471A (en) Cathode active material for lithium secondary battery, method for preparing thereof, cathode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery including the same
KR20230064480A (en) Positive electrode current collector coated with adhesion enhancement layer, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20230064479A (en) Positive electrode current collector coated with adhesion enhancement layer, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20230064476A (en) Positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20220131856A (en) Positive electrode active material, positive electrode and lithium secondary battery compring the same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A302 Request for accelerated examination