KR20220011408A - 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 - Google Patents

다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20220011408A
KR20220011408A KR1020200090272A KR20200090272A KR20220011408A KR 20220011408 A KR20220011408 A KR 20220011408A KR 1020200090272 A KR1020200090272 A KR 1020200090272A KR 20200090272 A KR20200090272 A KR 20200090272A KR 20220011408 A KR20220011408 A KR 20220011408A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
negative electrode
lithium secondary
porous support
lithium
Prior art date
Application number
KR1020200090272A
Other languages
English (en)
Inventor
이정필
정혜리
조성주
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200090272A priority Critical patent/KR20220011408A/ko
Priority to PCT/KR2021/008534 priority patent/WO2022010211A1/ko
Priority to US18/013,625 priority patent/US20230290956A1/en
Priority to EP21838027.7A priority patent/EP4177984A1/en
Priority to CN202180021314.8A priority patent/CN115298851A/zh
Priority to JP2022566238A priority patent/JP2023524699A/ja
Publication of KR20220011408A publication Critical patent/KR20220011408A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/806—Nonwoven fibrous fabric containing only fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본원발명은 다공성 지지체층을 포함하는 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 도포된 음극 집전체층을 포함하는 음극을 사용하여 리튬 증착으로 인한 리튬 이차전지의 두께 변화를 감소시키고, 이에 따른 응력을 줄여 전지의 안전성 향상 및 성능을 높이기 위한 다공성 지지체층을 포함하는 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.

Description

다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{Negative electrode comprising porous matrix and current collector, and lithium secondary battery comprising the same}
본원발명은 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 형성된 음극 집전체층을 포함하는 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 음극은 충방전에 따른 두께 변화에 의한 응력 발생을 억제하고, 이를 통해 전지 수명을 향상시킬 수 있다.
리튬 이차전지는 에너지 밀도가 높고 자기 방전율이 낮으며 수명이 길어, 다양한 고용량 전지에 사용된다. 리튬 이차전지는 충방전시 생성되는 리튬 덴드라이트에 의해 양극과 음극 사이에서 존재하는 분리막이 손상되거나, 전지의 부피가 증가하는 문제가 발생한다.
안전성을 높인 전고체전지 또한 리튬 덴드라이트로 인한 문제를 해결하지 못하였다. 양극, 고체전해질층, 음극 사이의 계면저항을 줄이기 위해서 상기 전고체전지를 가압하는 과정에 의해서 리튬 덴트라이트가 성장한다. 리튬 덴드라이트로 인해서 고체전해질층의 손상 또는 전지의 부피 증가하는 문제가 발생한다.
도 1은 종래기술에 따른 리튬 이차전지의 모식도이다.
도 1에서 볼 수 있듯 종래기술에 따른 리튬 이차전지는 양극 집전체(11) 및 이의 양면에 코팅된 양극 활물질층(12)을 가지고 있는 양극(10), 분리막/고체전해질층(20), 음극 집전체(31) 및 이의 양면에 코팅된 음극 활물질층(32)을 가지고 있는 음극(30)을 가진다. 도 1과 달리 음극은 리튬 이차전지의 전체적인 용량을 향상시키기 위해 별도의 음극 활물질층(32)이 없이 음극 집전체 단독 혹은 리튬 금속을 사용하여 리튬 플레이팅과 스트리핑 기작으로 사용할 수도 있다.
종래기술에 따른 리튬 이차전지는 전지의 상부 및 하부에서 압력(F)을 가해 양극(10), 분리막/고체전해질층(20) 및 음극(30) 사이의 계면 저항을 줄인다. 초기 충방전을 가압하여 수행하는 경우, 음극 활물질에 리튬이 삽입되면서 활물질이 팽창하거나 음극(30)에 리튬이 증착되어 리튬 이차전지의 두께(z축)가 증가하게 되고, 이에 리튬 이차전지 내부에 가해지는 압력 또한 증가하게 된다. 리튬 이차전지 내부에 가해지는 압력이 증가하는 경우 리튬 이차전지 내부의 양극(10), 분리막/고체전해질층(20), 음극(30)의 위치 및 형태가 변형되는 문제가 발생하게 된다. 또한 음극(30)에 증착되는 리튬이 균일하지 않은 경우 리튬 이차전지는 균일한 압력(F)에 의해 가압되지 못하고, 외부에서 가압하는 지그 또한 손상될 우려가 있다.
리튬 이차전지에 사용되는 리튬 금속은 성질이 물러 가압의 정도나 시간에 따라 단위 셀의 용량 및 성능에 차이가 생긴다. 압력(F)이 커질수록 분리막/고체전해질과 상기 리튬 금속이 반응력이 커지게 되고, 상기 리튬 금속이 분리막/고체전해질층 결함을 통해 내부로 유입되어 리튬 이차전지 내에서 쇼트가 발생할 가능성이 커진다.
이를 해결하기 위해 리튬 금속과 반응성 또는 리튬 이차전지 내부의 응력을 고르게 분포시키거나 감소시킬 필요성이 있다.
특허문헌 1은 전도성 및 전자 전도성, 리튬이온 전도성을 향상시키기 위해 양극, 고체전해질층, 음극으로 이루어진 적층체를 가압하고 있으나, 전고체전지에 가해지는 응력을 감소시켜 단위 셀의 셀 쇼트 현상을 방지하는 점에 대해서는 인식하고 있지 않다.
특허문헌 2 또한 계면저항을 감소시키기 위해 양극, 고체전해질층, 음극으로 이루어진 적층체를 가압하고 있으나, 전고체전지에 가해지는 응력을 감소시켜 단위 셀의 안전성을 향상하고자 하는 점에 대해서는 인식하고 있지 않다.
일본 공개특허공보 제2018-181451호(2018.11.15) 일본 공개특허공보 제2019-200890호(2019.11.21)
본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리튬 이차전지의 계면 형성을 위한 가압시 압력을 일정하게 가하기 위한 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 리튬 이차전지 내부의 응력을 고르게 분포시키거나 감소시키는 것을 목적으로 한다.
또한 안전성을 향상시키면서 셀 쇼트를 방지하여 수명을 향상시킨 리튬 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본원발명에 따른 리튬 이차전지용 음극은 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 형성된 음극 집전체층을 포함한다.
상기 음극은 별도의 음극 활물질을 포함하지 않을 수 있다.
또한 상기 음극 집전체층은 리튬, 구리, 니켈을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 금속 및/또는 금속합금을 포함할 수 있다.
상기 음극 집전체층은 리튬 친화성이 있는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 리튬 친화성 물질은 Au, Ag, Pt, Zn, Si Sn, Ni, Bi 및 Mg와 같은 물질을 포함하는 금속, 및 CuO, ZnO, MnO 및 CoO와 같은 물질을 포함하는 금속산화물 가운데 어느 하나 이상일 수 있다.
또한 상기 다공성 지지체는 탄성력이 있는 소재를 포함할 수 있다.
상기 다공성 지지체는 올레핀계 다공성 기재, 또는 유리섬유 및 폴리에틸렌을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상으로 제조된 시트나 부직포일 수 있다.
상기 다공성 지지체는 다공성 구조의 고분자에 세라믹, 금속, 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 다공성 지지체는 부직포 구조이거나, 일축연신 또는 이축연신으로 형성된 것일 수 있다.
상기 다공성 지지체는 0.01㎛ 내지 10㎛의 포어를 포함할 수 있다.
또한 상기 다공성 지지체의 공극률은 10% 내지 90%일 수 있다.
본원발명은 상기 기재된 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.
상기 리튬 이차전지의 양극은 적어도 일면에 다공성 지지체를 포함할 수 있다.
본원발명은 상기에서 언급된 리튬 이차전지를 포함하는 배터리 모듈 또는 배터리 팩일 수 있다. 또한 상기 단위 셀이 장착된 디바이스일 수 있다.
본원발명은 상기와 같은 구성들 중 상충되지 않는 구성을 하나 또는 둘 이상 택하여 조합할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명에 따른 리튬 이차전지는 음극으로 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 형성된 음극 집전체층을 사용하여 리튬 이차전지 가압시 가해지는 응력을 고르게 분포시키거나 감소시켜 셀 쇼트 현상이 줄어든다.
또한 셀 쇼트 현상이 줄어들어 리튬 이차전지의 안전성 및 수명이 향상된다.
또한 리튬 이차전지 외부 압력이 상승될 되거나 리튬 덴드라이트의 형성으로 인한 두께 변화에도 다공성 지지체가 변형되어 리튬 이차전지의 두께를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 리튬 이차전지의 모식도이다.
도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 모식도이다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지를 충전 및 가압한 후의 모식도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명으로 한정하지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
또한, 모든 수치 범위는 명확하게 제외한다는 기재가 없는 한, 양 끝의 값과 그 사이의 모든 중간값을 포함한다.
본원발명에 따른 리튬 이차전지용 음극은 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 도포된 음극 집전체층을 포함한다. 본원발명에 따른 리튬 이차전지용 음극은 리튬 이차전지 전체의 모식도를 통해 설명하고자 한다. 도 2는 본원발명에 따른 리튬 이차전지의 모식도이다.
도 2에서 볼 수 있듯 본원발명에 따른 리튬 이차전지는 양극 집전체(110) 및 이의 적어도 일면에 코팅되어 있는 양극 활물질층(120)을 포함하는 양극(100), 분리막/고체전해질층(200) 및 다공성 지지체(310)와 상기 다공성 지지체(310)의 적어도 일면에 도포된 음극 집전체층(320)을 포함하는 음극(300)으로 이루어져 있다.
상기 양극(100)은 예를 들어, 양극 집전체(110)에 양극 활물질 입자들로 구성되거나 양극 활물질이 코팅된 입자들로 구성된 양극 활물질과 도전재 및 바인더가 혼합된 양극 합제를 도포하여 양극 활물질층(120)을 형성하는 방법으로 제조될 수 있고, 필요에 따라서는 상기 양극 합제에 충진제를 더 첨가할 수 있다.
상기 양극 집전체(110)는 일반적으로 3㎛~ 500㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 및 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티타늄 또는 은으로 표면처리 한 것 중에서 선택되는 하나를 사용할 수 있고, 상세하게는 알루미늄이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질층(120) 내에 포함되는 양극 활물질은, 예를 들어, 상기 양극 활물질 입자 외에, 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiV3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등으로 구성될 수 있으며, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
다만 본원발명에서 사용되는 양극 활물질은 음극(300)에 리튬을 증착시키기 위해 리튬을 포함하는 금속 산화물을 사용하거나 이를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 30중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 양극(100)에 포함되는 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 30중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 분리막/고체전해질층(200)은 유기 고체전해질이나 무기 고체전해질 등이 사용될 수 있으나 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 고체전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 설파이드, 폴리비닐알코올, 폴리불화비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체전해질로는, 황화물계 고체전해질, 산화물계 고체전해질을 일례로 들 수 있다.
산화물계 고체전해질로서는, 예를 들면 Li6.25La3Zr2Al0.25O12, Li3PO4, Li3+xPO4-xNx(LiPON), Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, 등의 Li의 황화물, 질화물, 할로겐화물 등이 사용될 수 있다.
상기 황화물은 본원발명에서 특별히 한정하지 않으며 리튬 전지 분야에서 사용하는 공지된 모든 황화물계 재질이 가능하다. 상기 황화물계 재질은 시판되는 것을 구입하여 사용하거나, 비정질 황화물계 재질을 결정화 공정을 거쳐 제조된 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 상기 황화물계 고체전해질은 결정계 황화물계 고체전해질, 비정질계 황화물계 고체전해질, 및 이들 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 복합 화합물의 예로는 황-할로겐 화합물, 황-저마늄 화합물, 황-실리콘 황화물이 있으며, 구체적으로 SiS2, GeS2, B2S3 등의 황화물을 포함할 수 있고, Li3PO4이나 할로겐, 할로겐 화합물 등이 첨가되어 있을 수 있다. 바람직하게는 10-4 S/cm 이상의 리튬 이온전도도를 구현할 수 있는 황화물계 전해질을 사용할 수 있다.
대표적으로, Li6PS5Cl (LPSCl), Thio-LISICON(Li3.25Ge0.25P0.75S4), Li2S-P2S5-LiCl, Li2S-SiS2, LiI-Li2S-SiS2, LiI-Li2S-P2S5, LiI-Li2S-P2O5, LiI-Li3PO4-P2S5, Li2S-P2S5, Li3PS4, Li7P3S11, LiI-Li2S-B2S3, Li3PO4-Li2S-Si2S, Li3PO4-Li2S-SiS2, LiPO4-Li2S-SiS, Li10GeP2S12, Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3, Li7P3S11 등을 포함한다
본원발명에 따른 리튬 이차전지용 음극(300)에 사용되는 다공성 지지체(310)는 일반적으로 전지의 작용을 방해하지 않는 고분자 소재이면 모두 사용할 수 있다. 다만 상기 다공성 지지체(310)는 가압시 변형되어 압력을 감소시키는 역할을 더욱 효과적으로 수행하기 위해 압력을 가한 전 후의 두께가 유사하면서 가압시 형태 형태 변형이 큰 소재, 즉 탄성력이 있는 소재를 사용할 수 있다.
상기 탄성력이 있는 소재는 일례로, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드로, 폴리에틸렌나프탈렌 및 이들의 혼합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 다공성 지지체(310)가 탄성력 있는 소재로 이루어짐으로써, 상기 다공성 지지체(310)는 상기 리튬 이차전지를 가압하는 압력(F)에 의해 변형되어 상기 음극(300)에 가해지는 응력을 분산시키거나 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한 상기 다공성 지지체(310)는 상기 분리막/고체전해질층(200)에 사용된 물질과 유사한 물질을 사용할 수 있다. 상기 다공성 지지체(310)는 내화학성 및 소수성 폴리프로필렌을 포함하는 올레핀계 다공성 기재 또는, 유리섬유 및 폴리에틸렌을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상으로 제조된 시트나 부직포 등을 포함할 수 있다. 상기 다공성 지지체(310)에서 사용되는 올레핀계 다공성 기재는 이차전지 분리막에 사용되는 폴리올레핀 다공성 기재로서 양면에 무기물 코팅층이 부가된지 않은 것으로, 일례로, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌일 수 있다.
상기 다공성 지지체(310)는 부직포 구조이거나, 일축연신 또는 이축연신으로 형성된 다공성 구조일 수 있다. 상기 다공성 지지체(310)는 직경이 0.01㎛ 내지 10㎛의 포어를 포함할 수 있다. 또한 상기 다공성 지지체의 공극률은 10% 내지 90%일 수 있다. 상기와 같이 내부에 미세한 포어를 다수 가지고 있는 경우, 다공성 지지체(310)의 구조가 크게 변하지 않아도 리튬 이차전지 내부에서 발생한 응력을 상기 포어의 크기나 수가 줄어드는 방식으로 감소시킬 수 있게 된다.
또한 본원발명에 따른 다공성 지지체(310)는 리튬 이차전지 내부에서 발생한 응력을 효율적으로 감소시키기 위해 5㎛ ~ 300㎛의 두께를 가지고 있을 수 있다. 만약 상기 다공성 지지체(310)의 두께가 지나치게 얇을 경우, 리튬 이차전지 내부의 응력을 줄이지 못하고, 두께가 지나치게 두꺼운 경우, 이차전지의 크기 대비 성능을 감소시키므로 바람직하지 않다.
상기 다공성 지지체(310)가 다수의 기공을 가지면서, 탄성력이 있는 소재로 이루어져 있는 경우, 단순히 탄성력이 있는 소재만을 사용하는 경우보다 기공이 작아지거나 기공의 수가 감소함으로써 상기 다공성 지지체(310)의 위치나 형태의 변화가 감소되어, 리튬 이차전지 내의 응력 감소를 더 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 탄성력으로 인해 압력이 사라졌을 때, 기공이 압력이 없어질 경우 원상회복이 용이하다.
게다가 상기 다공성 지지체(310)를 분리막/고체전해질층(200)과 동일한 소재를 사용하는 경우, 본원발명에 따른 리튬 이차전지용 음극(200)을 사용하는 리튬 이차전지는 단위 셀들 사이에 별도의 분리막 또는 절연소재 없이 적층할 수 있는 장점이 있다.
상기 다공성 지지체(310)의 다공성 구조의 고분자에 세라믹, 금속, 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이는 상기 다공성 지지체(310)에 세라믹, 금속, 또는 금속 합금을 포함시켜 상기 다공성 지지체(310)가 음극 집전체층(320)과 함께 음극(300)의 역할을 수행할 수 있도록 할 수 있다. 다만, 이러한 경우, 단위 셀들을 적층할 때, 별도의 분리막 또는 절연 소재가 필요하다.
상기 음극 집전체층(320)은 일반적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께로 제조된다. 이러한 음극 집전체층(320)은 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리와 같은 금속 및/또는 금속 합금이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
본원발명에 따른 음극 집전체층(320)은 리튬 이온의 저장 및 전달을 하여 전자의 이동을 수행할 수 있는 도전성 물질을 포함하고 있을 수 있다.
상기 음극 집전체층(320)은 리튬 친화성 물질로 이루어져 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 아연(Zn), 규소(Si) 및 마그네슘(Mg) 등이 해당되며, 상기 금속산화물은 비금속으로서 구리산화물, 아연산화물, 망간 산하물, 코발트 산화물 등이 해당될 수 있다.
상기 음극 집전체층(320)이 리튬 친화성 물질로 이루어져 있음으로써 상기 음극 집전체층(320)에 리튬 이온의 증착이 더 쉽게 일어날 수 있게 된다.
상기 음극 집전체층(320)은 상기 분리막/고체전해질층(200)의 적어도 일면에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 음극 집전체층(320)은 상기 양극(100)과의 원활한 이온 및 전자 교환을 위해 상기 분리막/고체전해질층(200) 대면에 배치되어 있을 수 있다.
상기 음극 집전체층(320)은 상기 다공성 지지체(310)에 코팅되어 있을 수 있다. 상기 코팅 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 액침(Immersing), 스핀 코팅(Spin Coating), 딥 코팅(Dip Coating), 스프레이 코팅(Spray Coating), 닥터 블레이드(Doctor Blade), 용액 캐스팅(Solution Casting), 드랍 코팅(Drop Coating), PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 진행될 수 있다.
이 때, 상기 음극 집전체층(320)의 도전물질이 상기 다공성 지지체(310) 내에 균일하게 배치되어 있는 형태도 가능하다. 또한, 상기 음극 집전체층(320)은 표면에 미세한 요철을 형성하여 다공성 지지체(310)과의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
도 3은 본원발명에 따른 리튬 이차전지를 충전 및 가압한 후의 모식도이다.
도 3에서 볼 수 있듯 본원발명에 따른 리튬 이차전지는 충전 후 리튬이 증착되어 리튬 층(330)을 형성하게 된다. 상기 리튬 층(330)은 정전류/정전압(CC/CV) 조건에서 충전되고, 이 때의 리튬 이차전지 전체에 가해지는 압력(F)은 전지 내에 형성되는 리튬의 양, 충방전 속도 및 시간 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 압력(F)에 의해 일정한 힘을 받은 상기 다공성 지지체(310)는 우선, 다공성 지지체(310) 내의 기공의 크기나 기공의 양이 감소되어 상기 압력(F)에 의한 응력을 해소한다. 상기 압력(F)이 더 가해지는 경우, 상기 다공성 지지체(310)는 상기 압력(F)에 의해 가압방향에 수직방향, 즉 상기 다공성 지지체(310)의 가로(f1, x) 및 세로(f2, y) 방향으로는 압력(F)에 의해 길이가 증가하고, 가압방향, 즉 상기 다공성 지지체(310)의 두께(f3, z)가 줄어들어 상기 리튬 이차전지에 가해지는 압력(F)을 감소시켜 상기 리튬 층(330) 및 리튬 이차전지 전체에 가해지는 힘을 줄여준다.
이 때, 상기 다공성 지지체(310)는 상기 양극(100)의 일측면에 존재할 수 있다. 상기 다공성 지지체(310)는 본원발명에 사용된 음극(300)과 같은 형태를 가지고 있어, 상기 음극(300) 대신 상기 양극(100)에 다공성 지지체(310)가 존재하는 형태일 수도 있고, 상기 음극(300)을 사용하면서 상기 양극(100)에 다공성 지지체(310)가 존재하는 형태일 수 있다.
즉, 본원발명에 따른 리튬 이차전지는, S1) 양극, 분리막/고체전해질층 및 다공성 지지체와 상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 도포된 음극 집전체층을 포함하는 음극을 적층한 적층체를 형성하는 단계, S2)상기 적층체를 가압하는 단계 및 S3) 가압된 적층체를 가압하면서 충전하는 단계를 포함하는 제조방법을 통해 충방전을 수행하여 가동된다.
상기 S3) 단계 이후 상기 음극 집전체층 상 또는 상기 음극 집전체층과 상기 다공성 고분자 사이에 리튬이 증착되어 리튬 층을 형성하고, 상기 리튬 층은 상기 다공성 고분자에 의해 상기 분리막/고체전해질층과 반응하지 않게 된다.
또한 상기 S2) 단계 및 S3) 단계에서 상기 다공성 고분자가 변형되어 외부에서 가해지는 압력(F)을 줄여주고, 상기 압력(F)이 균일하게 작동하게 하여 리튬 이차전지 전체에 가해지는 압력을 줄여준다. 이를 통해 리튬 이차전지 내부의 양극, 분리막/고체전해질층, 음극의 위치가 변경되지 않고, 이들이 가압될 때, 일정한 압력을 받을 수 있게 하며, 궁극적으로는 내부에서 셀 쇼트가 발생하지 않게 하여 리튬 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
이 때, 상기 다공성 고분자는 가압방향으로는 길이가 감소하고, 가압방향에 수직방향으로는 늘어나도록 변형되어 리튬 이차전지 전체에 가해지는 압력을 감소시킨다.
이하에서는 본원발명에 따른 실험예와 종래기술에 따른 비교예를 비교한 실험예를 통해 본원발명을 설명하고자 한다.
(실험예 1) 다공성 지지체 탄성력 실험
기공도 45%의 PE 분리막, 기공도 49%의 PE 분리막, 기공도 47%의 PET 부직포, 기공도 89%의 니켈 폼을 각 26.8㎝X26.8㎝로 자른 후, 각 5MPa, 10MPa, 15MPa, 20MPa로 가압하였다. 상기 기공도 45%의 PE 분리막, 기공도 49%의 PE 분리막, 기공도 47%의 PET 부직포, 기공도 89%의 니켈 폼의 가압 전 두께 및 가압 후 두께를 각 측정한 후, 하기 표 1에 나타냈다.
Figure pat00001
상기 표 1에서 볼 수 있듯, 기공도 45%의 PE 분리막, 기공도 49%의 PE 분리막, 기공도 47%의 PET 부직포는 가압력이 증가할 때에도 두께의 변화가 크지 않으나, 기공도 89%의 니켈 폼과 같이 재질이 금속인 경우 압력에 따른 두께 변화량이 매우 큰 것을 알 수 있다. 이를 통해 본원발명에 따른 음극을 사용하였을 때는, 충전시 발생하는 증착 리튬의 두께 상승으로 인한 이차전지용 음극의 두께가 변화되지 않으나, 본원발명에 따르지 않은 음극을 사용하였을 때, 충전시 발생하는 증착 리튬으로 인한 두께 상승시, 이차전지용 음극의 두께가 감소하고, 방전시에는 이 두께를 원상복구시키지 못해 전지 내부의 압력을 일정하게 유지하기 어렵다는 사실을 알 수 있다.
(실험예 2)
실험예 2에서는 하기 구성으로 형성된 적층체를 사용하여 최초 1회의 충방전(충전 조건 : CC/CV, (4.25V, 0.05C, 0.01C current cut-off), 방전 조건 : CC 조건 3V, 0.05C, 60℃)을 수행하고 이 때, 초기 용량, 효율 및 셀 쇼트 발생 비율을 측정하였다.
상기 초기 용량은 60℃ 조건에서 충방전을 수행하여 측정하였고, 상기 효율은 방전 용량을 충전용량으로 나눈 후 하기 표 2에 나타냈다.
(실시예 1)
양극 활물질 NCM811(LiNi0.8Ci0.1Mn0.102), 고체전해질 아기로다이트(Li6PS5Cl), 도전재 카본 및 PTFE 바인더를 77.5 : 19.5 : 1.5 : 1.5의 중량비로 아니솔에 분산 및 교반하여 양극 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 슬러리를 두께 15㎛인 알루미늄 집전체에 닥터블레이드를 이용해 도포하고, 100℃에서 12시간 동안 진공 건조시켜 양극을 제조하였다.
아기로다이트(Li6PS5Cl), PTFE 바인더를 95 : 5의 중량비로 혼합 및 교반하여 고체전해질층 슬러리를 형성하고, 이를 이형필름에 코팅한 후 100℃에서 12시간 동안 진공 건조하여 고체전해질층을 형성하였다.
상기 양극, 고체전해질층과 두께 11㎛의 니켈 호일, 기공도 45%의 PE 분리막을 순서대로 적층한 적층체를 제작하였다.
상기 적층체에 5MPa의 힘을 가하도록 지그에 체결한 후, 상기 충방전을 수행하였다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서 상기 기공도 45%의 PE 분리막 대신 기공도 49%의 PE 분리막을 적용한 것 외에 실시예 1과 동일한 방식으로 실험을 수행하였다.
(실시예 3)
실시예 1에서 제작된 적층체에 10MPa의 힘을 가하도록 지그에 체결한 것 외에 실시예 1과 동일한 방식으로 실험을 수행하였다.
(비교예 1)
상기 실시예 1에서 기공도 45%의 PE 분리막 없이 적층한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 실험을 수행하였다.
(비교예 2)
상기 실시예 1에서 기공도 45%의 PE 분리막 대신 기공도 47%의 PET 부직포를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 실험을 수행하였다.
Figure pat00002
표 2에서 볼 수 있듯, 본원발명의 실시예 1 내지 3과 같이 탄성력이 좋은 다공성 지지체를 사용하는 경우, 전지의 쇼트 발생 비율이 그렇지 않은 경우에 비해 현저히 낮은 것을 알 수 있다. 특히 비교예 2의 지지체는 압력에 따른 두께 변화량이 지나치게 적은 부직포 형태로 이루어져 있어, 부직포 내의 섬유가 특별히 수축되지 않고, 섬유 사이의 교차점(junction) 부분에 압력이 쏠리는 현상이 발생하게 된다. 이로 인해 충방전시 집전체 표면에 리튬이 불균일하게 증착되고, 이차전지의 쇼트 발생율 저감효과가 실시예 1 내지 3에 비해 낮은 것을 알 수 있다.
또한 표 2를 통해 본원발명에 따른 음극을 사용하는 경우, 이차전지의 안전성이 향상되는 것을 알 수 있다. 또한 전지의 효율 또한 비교예 1 및 비교예 2보다 본원발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3이 더 좋아 전지의 성능 또한 향상된 것을 알 수 있다.
본원발명은 또한, 상기 리튬 이차전지를 포함하는 전지 모듈, 전지팩 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기와 같은 전지팩 및 디바이스는 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
상기 디바이스는, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 넷북, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter), 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
10, 100 : 양극
11, 110 : 양극 집전체
12, 120 : 양극 활물질층
20, 200 : 분리막/고체전해질층
30, 300 : 음극
31 : 음극 집전체
32 : 음극 활물질층
310 : 다공성 지지체
320 : 음극 집전체층
330 : 리튬 층
F : 압력
f1 : 가로
f2 : 세로
f3 : 두께

Claims (13)

  1. 다공성 지지체; 및
    상기 다공성 지지체의 적어도 일면에 형성된 음극 집전체층;을 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음극은 별도의 음극 활물질을 포함하지 않는 리튬 이차전지용 음극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음극 집전체층은 리튬, 구리, 니켈을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 금속 및/또는 금속합금을 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음극 집전체층은 리튬 친화성이 있는 도전성 물질로 이루어진 리튬 이차전지용 음극.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 리튬 친화성이 있는 도전성 물질은 Au, Ag, Pt, Zn, Si Sn, Ni, Bi 및 Mg와 같은 물질을 포함하는 금속, 및 CuO, ZnO, MnO 및 CoO와 같은 물질을 포함하는 금속산화물 가운데 어느 하나 이상인 리튬 이차전지용 음극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 탄성력이 있는 소재를 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 올레핀계 다공성 기재, 또는 유리섬유 및 폴리에틸렌을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상으로 제조된 시트나 부직포를 포함하는 것인 리튬 이차전지용 음극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 다공성 구조의 고분자에 세라믹, 금속, 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 더 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 부직포 구조이거나, 일축연신 또는 이축연신으로 형성되는 리튬 이차전지용 음극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 0.01㎛ 내지 10㎛의 포어를 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체의 공극률은 10% 내지 90%인 리튬 이차전지용 음극.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차전지용 음극을 포함하는 리튬 이차전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리튬 이차전지의 양극은 적어도 일면에 다공성 지지체를 포함하는 리튬 이차전지.
KR1020200090272A 2020-07-06 2020-07-21 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 KR20220011408A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090272A KR20220011408A (ko) 2020-07-21 2020-07-21 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
PCT/KR2021/008534 WO2022010211A1 (ko) 2020-07-06 2021-07-06 전고체전지 및 이의 제조방법
US18/013,625 US20230290956A1 (en) 2020-07-06 2021-07-06 All-solid-state battery and method of manufacturing the same
EP21838027.7A EP4177984A1 (en) 2020-07-06 2021-07-06 All solid state battery and manufacturing method therefor
CN202180021314.8A CN115298851A (zh) 2020-07-06 2021-07-06 全固态电池及其制造方法
JP2022566238A JP2023524699A (ja) 2020-07-06 2021-07-06 全固体電池及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090272A KR20220011408A (ko) 2020-07-21 2020-07-21 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220011408A true KR20220011408A (ko) 2022-01-28

Family

ID=80051321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200090272A KR20220011408A (ko) 2020-07-06 2020-07-21 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220011408A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018181451A (ja) 2017-04-04 2018-11-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 積層型全固体電池およびその製造方法
JP2019200890A (ja) 2018-05-15 2019-11-21 トヨタ自動車株式会社 電極層の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018181451A (ja) 2017-04-04 2018-11-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 積層型全固体電池およびその製造方法
JP2019200890A (ja) 2018-05-15 2019-11-21 トヨタ自動車株式会社 電極層の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130302698A1 (en) Nonaqueous electrolyte battery
US11271196B2 (en) Electrochemical cells having improved ionic conductivity
JP7177921B2 (ja) 負極に用いられる組成物、並びにこれを含む保護膜、負極及び装置
EP4207341A1 (en) Multilayer electrode and lithium secondary battery including the same
US20210175539A1 (en) Anode-less all-solid-state battery
KR20230014733A (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
CN111527627B (zh) 制造负极的方法以及由此获得的负极
US20230378531A1 (en) Negative electrode for all-solid-state battery and all-solid-state battery including the same
KR20210095504A (ko) 음극의 제조방법
JP2021099958A (ja) 全固体リチウムイオン二次電池
US20230290956A1 (en) All-solid-state battery and method of manufacturing the same
KR20220011408A (ko) 다공성 지지체와 집전체 층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN115066764A (zh) 电极辊压装置和电极辊压方法
KR20210132402A (ko) 리튬 친화물질이 코팅된 리튬 이차전지용 음극 및 이의 제조방법
KR20220005334A (ko) 도전재가 코팅된 고분자층으로 구성된 전극을 포함하는 전고체전지 및 이의 작동방법
KR20220047106A (ko) 미세 쇼트 방지를 위한 금속-고분자층을 포함하는 전고체전지용 음극 및 이를 포함하는 전고체전지
KR20220061439A (ko) 다공성 집전체를 포함하는 바이폴라 전고체전지
JP7504239B2 (ja) 固体電解質材料を含む全固体電池を製造する方法
US20240105929A1 (en) Battery
KR20220057166A (ko) 다공성 지지층을 포함하는 바이폴라 전고체전지
US20240047735A1 (en) Lithium sulfur battery
US20220069420A1 (en) All-solid secondary battery
EP4187671A1 (en) All-solid-state battery comprising thin film current collector and method for manufacturing same
KR20220040179A (ko) 미세 쇼트 방지를 위한 고분자층을 포함하는 전고체전지용 음극 및 이를 포함하는 전고체전지
JP2023534002A (ja) 多孔性支持層を含むバイポーラー全固体電池