KR20220139717A - Electrode for secondary battery and lithium secondary battery including the same - Google Patents

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신재식
정경희
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에스케이온 주식회사
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Abstract

An electrode for a secondary battery according to exemplary embodiments can include: an electrode current collector; an electrode active material layer formed on the electrode current collector; and a coating layer formed on the electrode active material layer and including rod-type inorganic particles and resin particles having a unit represented by chemical formula 1.

Description

이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}Electrode for a secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same

본 발명은 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 절연성 층을 포함하는 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode for a secondary battery and a lithium secondary battery including the same. More particularly, it relates to an electrode for a secondary battery including an insulating layer and a lithium secondary battery including the same.

이차 전지는 충전 및 방전이 반복 가능한 전지로서, 휴대폰, 노트북 PC 등과 같은 휴대용 전자 기기의 동력원으로 널리 적용되고 있다.A secondary battery is a battery that can be repeatedly charged and discharged, and is widely applied as a power source for portable electronic devices such as mobile phones and notebook PCs.

예를 들면, 이차 전지는 리튬 이차 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지 등이 있다. 이중 리튬 이차 전지는 작동 전압 및 단위 중량당 에너지 밀도가 높고, 충전 속도 및 경량화에 유리하다는 점에서 활발하게 연구 및 개발되고 있다.For example, the secondary battery includes a lithium secondary battery, a nickel cadmium battery, and a nickel hydrogen battery. Among them, lithium secondary batteries are being actively researched and developed in that they have high operating voltage and energy density per unit weight, and are advantageous for charging speed and weight reduction.

예를 들면, 리튬 이차 전지는 양극, 음극, 및 양극 및 음극 사이에 분리막을 개재한 전극 조립체를 포함할 수 있다. 또한, 리튬 이차 전지는 전극 조립체 및 전극 조립체를 함침시키는 전해액을 포함하는 케이스(예를 들면, 원통형, 각형, 파우치형)를 포함할 수 있다. For example, a lithium secondary battery may include a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. In addition, the lithium secondary battery may include an electrode assembly and a case (eg, cylindrical, prismatic, pouch-type) containing an electrolyte impregnating the electrode assembly.

예를 들면, 분리막은 양극 및 음극을 전기적으로 절연시키면서도 전해액은 원활하게 통과할 수 있는 절연성 및 이온 투과성을 가져야 한다. 또한, 최근 고에너지 리튬 이차 전지의 개발에 따라 고온 안전성이 향상된 분리막에 대한 요구가 증가되고 있다.For example, the separator should have insulating properties and ion permeability to allow the electrolyte to pass smoothly while electrically insulating the anode and the cathode. In addition, with the recent development of high-energy lithium secondary batteries, the demand for a separator with improved high-temperature stability is increasing.

그러나, 분리막의 기재로서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 미세 다공막은 고온에서 융해되는 등 내열성이 열위한 문제가 있다.However, polyolefin-based microporous membranes commonly used as substrates for separation membranes have a problem with poor heat resistance, such as melting at high temperatures.

상술한 문제를 해결하기 위해, 예를 들면, 대한민국 등록특허 제10-1447565호는 폴리올레핀계 기재에 무기 입자들을 코팅한 분리막을 개시하고 있다.In order to solve the above problems, for example, Korean Patent Registration No. 10-1447565 discloses a separator in which inorganic particles are coated on a polyolefin-based substrate.

대한민국 등록특허 제10-1447565호Republic of Korea Patent No. 10-1447565

본 발명의 일 과제는 이온 투과성 및 고온 안정성이 우수한 분리막을 포함하는 이차 전지를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a secondary battery including a separator having excellent ion permeability and high temperature stability.

본 발명의 일 과제는 에너지 밀도가 우수한 이차 전지를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a secondary battery having excellent energy density.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지용 전극은, 전극 집전체; 상기 전극 집전체 상에 형성된 전극 활물질층; 및 상기 전극 활물질층 상에 형성되며, 막대형(rod type)의 무기 입자 및 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 수지 입자를 포함하는 코팅층;을 포함할 수 있다.An electrode for a secondary battery according to exemplary embodiments may include an electrode current collector; an electrode active material layer formed on the electrode current collector; and a coating layer formed on the electrode active material layer and including rod-type inorganic particles and resin particles including units of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R1 및 R2 중 적어도 하나는 할로겐임).(In Formula 1, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, halogen, or a C 1 to C 6 alkyl group, and at least one of R 1 and R 2 is halogen).

일 실시예에 있어서, 상기 코팅층은 상기 전극 활물질층과 직접 접촉할 수 있다.In one embodiment, the coating layer may be in direct contact with the electrode active material layer.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.In one embodiment, the resin particles may include a repeating unit represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

(화학식 2에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이며, R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐임).(In Formula 2, R 1 to R 4 are each independently hydrogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and R 6 are each independently hydrogen, halogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and at least one of R 6 is halogen).

일 실시예에 있어서, 화학식 2에서, R1 내지 R4는 수소이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며, R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐일 수 있다.In one embodiment, in Formula 2, R 1 to R 4 may be hydrogen, R 5 and R 6 may be each independently hydrogen or halogen, and at least one of R 5 and R 6 may be halogen.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자의 직경 길이에 대한 상기 무기 입자의 장축 길이의 비는 3 내지 5일 수 있다.In one embodiment, the ratio of the long axis length of the inorganic particles to the diameter length of the resin particles may be 3 to 5.

일 실시예에 있어서, 상기 무기 입자의 종횡비(aspect ratio)는 6 내지 8일 수 있다.In one embodiment, the aspect ratio of the inorganic particles may be 6 to 8.

일 실시예에 있어서, 무기 입자의 장축 길이는 0.3 내지 10 ㎛일 수 있다.In one embodiment, the long axis length of the inorganic particles may be 0.3 to 10 μm.

일 실시예에 있어서, 상기 무기 입자는 보헤마이트(bohemite) 입자를 포함할 수 있다.In one embodiment, the inorganic particles may include bohemite particles.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자의 직경은 0.1 내지 2 ㎛일 수 있다.In one embodiment, the diameter of the resin particles may be 0.1 to 2 ㎛.

일 실시예에 있어서, 상기 코팅층 중 상기 수지 입자의 중량에 대한 상기 무기 입자의 중량의 비는 0.7 내지 8.5일 수 있다. In one embodiment, the ratio of the weight of the inorganic particles to the weight of the resin particles in the coating layer may be 0.7 to 8.5.

일 실시예에 있어서, 상기 코팅층의 걸리 방식(Gurley method)에 의해 측정한 통기도는 50 내지 175 sec/100cc일 수 있다.In one embodiment, the air permeability measured by the Gurley method of the coating layer may be 50 to 175 sec / 100cc.

일 실시예에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 0.1 내지 15 ㎛일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the coating layer may be 0.1 to 15 ㎛.

예시적인 실시예드렝 따른 리튬 이차 전지는, 양극, 및 상기 양극과 대향하는 음극을 포함하고, 상기 양극 및 상기 음극 중 적어도 하나는 상기 이차 전지용 전극일 수 있다.A lithium secondary battery according to an exemplary embodiment may include a positive electrode and a negative electrode facing the positive electrode, and at least one of the positive electrode and the negative electrode may be an electrode for the secondary battery.

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극은 상기 음극으로서 제공되며, 상기 양극은 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 상기 음극에 포함된 상기 코팅층과 직접 접촉할 수 있다.In one embodiment, the secondary battery electrode is provided as the negative electrode, the positive electrode includes a positive electrode active material layer, the positive electrode active material layer may be in direct contact with the coating layer included in the negative electrode.

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극은 상기 양극으로서 제공되며, 상기 음극은 음극 활물질층을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 상기 양극에 포함된 상기 코팅층과 직접 접촉할 수 있다.In one embodiment, the secondary battery electrode is provided as the positive electrode, the negative electrode includes a negative active material layer, the negative active material layer may be in direct contact with the coating layer included in the positive electrode.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지는, 기재로서 폴리올레핀계 막을 포함하는 별도의 분리막을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 이차 전지의 에너지 밀도가 보다 향상될 수 있다.The secondary battery according to exemplary embodiments may not include a separate separator including a polyolefin-based membrane as a substrate. Accordingly, the energy density of the secondary battery may be further improved.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지는, 전극 상에 종래 분리막을 대체할 수 있는 코팅층이 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 이차 전지의 에너지 밀도가 보다 향상될 수 있다.In the secondary battery according to exemplary embodiments, a coating layer capable of replacing a conventional separator may be formed on an electrode. Accordingly, the energy density of the secondary battery may be further improved.

일부 실시예들에서, 상기 코팅층은 특정 화학식 단위를 포함하는 수지 입자 및 무기 입자를 포함함으로써, 내열성이 우수할 수 있다. 이에 따라, 우수한 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In some embodiments, the coating layer may have excellent heat resistance by including resin particles and inorganic particles including specific chemical units. Accordingly, a secondary battery having excellent high-temperature stability can be realized.

일부 실시예들에서, 상기 수지 입자의 직경의 길이 및 상기 무기 입자의 장축의 길이의 비는 특정 범위를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 코팅층은 우수한 통기도를 가져, 보다 향상된 작동 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In some embodiments, a ratio of a length of a diameter of the resin particle to a length of a long axis of the inorganic particle may satisfy a specific range. Accordingly, the coating layer has excellent air permeability, thereby realizing a secondary battery having more improved operational stability.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 음극을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 각각, 예시적인 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
1 is a schematic cross-sectional view showing a cathode according to an exemplary embodiment.
2 and 3 are schematic cross-sectional views and plan views, respectively, of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지용 전극은, 전극 집전체; 상기 전극 집전체 상에 형성된 전극 활물질층; 및 상기 전극 활물질층 상에 형성된 코팅층을 포함할 수 있고, 상기 코팅층은 막대형(rod type)의 무기 입자 및 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 수지 입자를 포함할 수 있다.An electrode for a secondary battery according to exemplary embodiments may include an electrode current collector; an electrode active material layer formed on the electrode current collector; and a coating layer formed on the electrode active material layer, wherein the coating layer may include rod-type inorganic particles and resin particles including units of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R1 및 R2 중 적어도 하나는 할로겐일 수 있다.In Formula 1, R 1 and R 2 may each independently represent hydrogen, a halogen, or a C 1 to C 6 alkyl group, and at least one of R 1 and R 2 may be a halogen.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지는 상기 전극을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 코팅층은 폴리올레핀계 막을 포함하는 분리막을 대체할 수 있다. 이 경우, 전지의 두께를 보다 감소시킬 수 있고, 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 코팅층은 상기 수집 입자 및 무기 입자를 포함함으로써 내열성이 우수할 수 있다. 이에 따라, 우수한 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.A secondary battery according to example embodiments may include the electrode. For example, the coating layer may replace a separator including a polyolefin-based membrane. In this case, the thickness of the battery can be further reduced and the energy density can be improved. In addition, the coating layer may have excellent heat resistance by including the collection particles and inorganic particles. Accordingly, a secondary battery having excellent high-temperature stability can be realized.

이하, 도면을 참조하여, 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 및 이차 전지에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, an electrode for a secondary battery and a secondary battery according to exemplary embodiments will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 음극을 나타낸 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a cathode according to an exemplary embodiment.

도 2 및 도 3은 각각, 예시적인 실시예에 따른 이차 전지를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.2 and 3 are schematic cross-sectional views and plan views, respectively, of a secondary battery according to an exemplary embodiment.

도 1과 같이, 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지용 전극은 전극 집전체(40); 전극 집전체(40) 상에 형성된 전극 활물질층(90); 및 전극 활물질층(90) 상에 형성된 코팅층(140)을 포함할 수 있다.1 , an electrode for a secondary battery according to exemplary embodiments includes an electrode current collector 40; an electrode active material layer 90 formed on the electrode current collector 40; and a coating layer 140 formed on the electrode active material layer 90 .

전극 활물질층(90)은 전극 집전체(40)의 일면 상에 형성되어 있을 수 있고, 양면(예를 들어, 상면 및 저면) 상에 형성되어 있을 수 있다.The electrode active material layer 90 may be formed on one surface of the electrode current collector 40 , and may be formed on both surfaces (eg, upper and lower surfaces).

예를 들면, 코팅층(140)은 전극 활물질층(90)과 직접 접촉하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 이차 전지의 에너지 밀도를 보다 향상시킬 수 있다.For example, the coating layer 140 may be formed to directly contact the electrode active material layer 90 . In this case, the energy density of the secondary battery can be further improved.

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극은 음극에 적용될 수 있다. 예를 들면, 전극 집전체(40)은 음극 집전체(125)일 수 있고, 전극 활물질층(90)은 음극 활물질층(120)일 수 있다.In one embodiment, the secondary battery electrode may be applied to the negative electrode. For example, the electrode current collector 40 may be the negative electrode current collector 125 , and the electrode active material layer 90 may be the negative electrode active material layer 120 .

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극은 양극에 적용될 수 있다. 예를 들면, 전극 집전체(40)은 양극 집전체(105)일 수 있고, 전극 활물질층(90)은 양극 활물질층(110)일 수 있다.In one embodiment, the secondary battery electrode may be applied to the positive electrode. For example, the electrode current collector 40 may be the positive electrode current collector 105 , and the electrode active material layer 90 may be the positive electrode active material layer 110 .

일 실시예에 있어서, 코팅층(140)은 막대형(rod type)의 무기 입자 및 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 수지 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 우수한 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In an embodiment, the coating layer 140 may include rod-type inorganic particles and resin particles including units of Formula 1 below. In this case, a secondary battery having excellent high-temperature stability can be realized.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R1 및 R2 중 적어도 하나는 할로겐일 수 있다. 또한, *은 결합손을 의미할 수 있다.In Formula 1, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a halogen, or a C 1 to C 6 alkyl group, and at least one of R 1 and R 2 may be a halogen. In addition, * may mean a bond.

막대형(rod type) 입자는 종횡비(aspect ratio, 장축 길이/굵기)가 1이 아닌 형상을 갖는 입자를 의미할 수 있고, 섬유상도 포함할 수 있다. The rod type particles may mean particles having a shape other than 1 in aspect ratio (long axis length/thickness), and may also include a fibrous shape.

막대형 입자의 단면(예를 들면, 장축 길이의 방향과 수직인 단면)의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들면, 막대형 입자의 단면은 원, 타원, 다각형 등일 수 있고, 막대형 입자는 원기둥 형상, 다각형 기둥 형상 등일 수 있다.The shape of the cross-section of the rod-shaped particles (eg, a cross-section perpendicular to the direction of the major axis length) is not particularly limited. For example, the cross-section of the rod-shaped particle may be a circle, an ellipse, or a polygon, and the rod-shaped particle may have a cylindrical shape, a polygonal columnar shape, or the like.

예를 들면, 막대형의 '굵기'는 장축 길이 방향과 수직인 단면의 직경 길이(단면이 다각형인 경우 외접원의 직경 길이이며, 단면이 타원인 경우 가장 긴 직경과 가장 짧은 직경의 평균 길이)를 의미할 수 있고, 막대형의 '장축'은 기둥의 높이 길이를 의미할 수 있다For example, the 'thickness' of a bar type is the diameter length of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the major axis (the diameter of the circumscribed circle when the cross-section is polygonal, and the average length of the longest and shortest diameters when the cross-section is an ellipse) can mean, and the 'major axis' of the bar type may mean the height and length of the column.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다. 이 경우, 보다 향상된 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In one embodiment, the resin particles may include a repeating unit represented by the following formula (2). In this case, a secondary battery having more improved high-temperature stability can be implemented.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00005
Figure pat00005

화학식 2에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이며, R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐일 수 있다.In Formula 2, R 1 to R 4 are each independently hydrogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and R 6 are each independently hydrogen, halogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and R At least one of 6 may be halogen.

일부 실시예들에서, 화학식 2에서, R1 내지 R4는 수소이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며, R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐일 수 있다.In some embodiments, in Formula 2, R 1 to R 4 may be hydrogen, R 5 and R 6 may be each independently hydrogen or halogen, and at least one of R 5 and R 6 may be halogen.

일부 실시예들에서, 화학식 2에서, R1 내지 R4는 수소이고, R5는 할로겐이며, R6는 수소일 수 있다. 이 경우, 보다 향상된 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In some embodiments, in Formula 2, R 1 to R 4 may be hydrogen, R 5 may be halogen, and R 6 may be hydrogen. In this case, a secondary battery having more improved high-temperature stability can be implemented.

예를 들면, 상기 할로겐은 F, Cl, Br 및 I 중 하나일 수 있다, 일부 실시예들에서, 상기 할로겐은 F 또는 Cl일 수 있다.For example, the halogen may be one of F, Cl, Br and I. In some embodiments, the halogen may be F or Cl.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자는 구형일 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 입자의 구형도는 0.1 내지 1.0, 0.3 내지 1.0, 또는 0.5 내지 1.0일 수 있다.In one embodiment, the resin particles may be spherical. For example, the sphericity of the resin particles may be 0.1 to 1.0, 0.3 to 1.0, or 0.5 to 1.0.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자의 직경 길이에 대한 상기 무기 입자의 장축 길이의 비는 3 내지 5일 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)은 우수한 통기도를 가질 수 있고, 보다 향상된 작동 안정성 및 고온 안정성을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.In one embodiment, the ratio of the long axis length of the inorganic particles to the diameter length of the resin particles may be 3 to 5. In this case, the coating layer 140 may have excellent air permeability, and a secondary battery having improved operational stability and high temperature stability may be realized.

예를 들면, 상기 수지 입자의 직경 길이 및 상기 무기 입자의 장축 길이는 코팅층(140)의 SEM(주사 전자 현미경, Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로 측정한 길이를 의미할 수 있다.For example, the diameter length of the resin particle and the long axis length of the inorganic particle may mean a length measured based on a scanning electron microscope (SEM) image of the coating layer 140 .

예를 들면, 상기 수지 입자의 직경 길이는, 상기 수지 입자의 SEM 이미지(2차원)가 원인 경우 상기 원의 직경 길이, 타원인 경우 상기 타원의 가장 긴 직경 및 가장 짧은 직경의 평균 길이, 다각형인 경우 외접원의 직경 길이를 의미할 수 있다.For example, the diameter length of the resin particle is the diameter length of the circle when the SEM image (two-dimensional) of the resin particle is the cause, and the average length of the longest and shortest diameters of the ellipse in the case of an ellipse, a polygon case, it may mean the diameter and length of the circumscribed circle.

일 실시예에 있어서, 상기 무기 입자의 종횡비는 1 초과 50 이하, 1 초과 25 이하, 1.5 내지 15, 2 내지 10, 또는 6 내지 8일 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)의 통기도가 보다 향상될 수 있다.In an embodiment, the aspect ratio of the inorganic particles may be more than 1 and less than 50, more than 1 and less than 25, 1.5 to 15, 2 to 10, or 6 to 8. In this case, the air permeability of the coating layer 140 may be further improved.

일 실시예에 있어서, 상기 무기 입자의 장축 길이는 0.1 내지 15 ㎛, 0.3 내지 10 ㎛, 0.5 내지 7.5 ㎛, 또는 1 내지 6 ㎛일 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)의 통기도가 보다 향상될 수 있다.In an embodiment, the long axis length of the inorganic particles may be 0.1 to 15 μm, 0.3 to 10 μm, 0.5 to 7.5 μm, or 1 to 6 μm. In this case, the air permeability of the coating layer 140 may be further improved.

일 실시예에 있어서, 상기 수지 입자의 직경 길이는 0.1 내지 2 ㎛, 0.25 내지 1.5 ㎛, 또는 0.5 내지 1.25 ㎛일 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)은 우수한 통기도를 나타낼 수 있다.In an embodiment, the diameter length of the resin particles may be 0.1 to 2 μm, 0.25 to 1.5 μm, or 0.5 to 1.25 μm. In this case, the coating layer 140 may exhibit excellent air permeability.

일 실시예에 있어서, 상기 무기 입자는 보헤마이트(bohemite), MgO, Mg(OH)2, BaSO3, 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In an embodiment, the inorganic particles may include at least one of bohemite, MgO, Mg(OH) 2 , BaSO 3 , silica (SiO 2 ), and alumina (Al 2 O 3 ).

일부 실시예들에서, 상기 무기 입자는 보헤마이트 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상술한 수지 입자의 직경 길이에 대한 장축 길이의 비를 만족하기 쉬우며, 코팅층(140)은 우수한 통기도 및 내열성을 나타낼 수 있다.In some embodiments, the inorganic particles may include boehmite particles. In this case, it is easy to satisfy the ratio of the long axis length to the diameter length of the resin particles described above, and the coating layer 140 may exhibit excellent air permeability and heat resistance.

일 실시예에 있어서 코팅층(140) 중 상기 수지 입자의 중량에 대한 상기 무기 입자의 중량의 비는 0.5 내지 12, 좋게는 0.7 내지 8.5, 보다 좋게는 1 내지 5.0일 수 있다. In one embodiment, the ratio of the weight of the inorganic particles to the weight of the resin particles in the coating layer 140 may be 0.5 to 12, preferably 0.7 to 8.5, and more preferably 1 to 5.0.

일 실시예에 있어서, 코팅층(140)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)과 전극 활물질층(90) 사이의 접착력이 증가될 수 있다. 또한, 코팅층(140) 중의 상기 수지 입자 및 상기 무기 입자 사이의 접착력이 증가될 수 있다. 이에 따라, 전지의 작동 안정성이 보다 향상될 수 있다.In one embodiment, the coating layer 140 may further include a binder. In this case, the adhesive force between the coating layer 140 and the electrode active material layer 90 may be increased. In addition, adhesion between the resin particles and the inorganic particles in the coating layer 140 may be increased. Accordingly, the operational stability of the battery may be further improved.

일부 실시예들에서, 상기 바인더는 고무계 바인더 및 불소계 바인더 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고무계 바인더는 스티렌-부타디엔 러버(SBR)을 포함할 수 있고, 상기 불소계 바인더는 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP) 등을 포함할 수 있다.In some embodiments, the binder may include at least one of a rubber-based binder and a fluorine-based binder. For example, the rubber-based binder may include styrene-butadiene rubber (SBR), and the fluorine-based binder may include polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co- HFP) and the like.

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극이 음극(130)에 적용되는 경우, 코팅층(140)은 상기 불소계 바인더를 포함할 수 있다. 또한, 음극 활물질층(120)은 상기 고무계 바인더를 포함할 수 있다.In one embodiment, when the secondary battery electrode is applied to the negative electrode 130 , the coating layer 140 may include the fluorine-based binder. In addition, the anode active material layer 120 may include the rubber-based binder.

일 실시예에 있어서, 상기 이차 전지용 전극이 양극(110)에 적용되는 경우, 코팅층(140)은 상기 고무계 바인더를 포함할 수 있다. 또한, 양극 활물질층(110)은 상기 불소계 바인더를 포함할 수 있다.In one embodiment, when the electrode for a secondary battery is applied to the positive electrode 110 , the coating layer 140 may include the rubber-based binder. In addition, the positive active material layer 110 may include the fluorine-based binder.

상술한 바와 같이, 전극 활물질층과 코팅층이 서로 상이한 바인더를 포함하는 경우, 전극 제조시, 전극 활물질층 슬러리 및 코팅층 슬러리의 분산매가 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 코팅층 슬러리의 분산매에 의해 전극 활물질층이 열화되는 것을 방지할 수 있다.As described above, when the electrode active material layer and the coating layer include different binders, the dispersion medium of the electrode active material layer slurry and the coating layer slurry may be different from each other during electrode manufacturing. Accordingly, it is possible to prevent the electrode active material layer from being deteriorated by the dispersion medium of the coating layer slurry.

일부 실시예들에서, 상기 바인더는 구형의 바인더 입자(예를 들면, SBR 입자)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the binder may include spherical binder particles (eg, SBR particles).

일부 실시예들에서, 상기 구형의 바인더 입자의 직경 길이에 대한 상기 무기 입자의 장축 길이의 비는 3 내지 5일 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)은 우수한 통기도를 확보할 수 있다. 또한, 코팅층(140)과 전극 활물질층(90) 사이의 접착력, 및 코팅층(140) 중의 상기 수지 입자 및 상기 무기 입자 사이의 접착력이 증가될 수 있다.In some embodiments, a ratio of a major axis length of the inorganic particle to a diameter length of the spherical binder particle may be 3 to 5. In this case, the coating layer 140 may ensure excellent air permeability. In addition, the adhesive force between the coating layer 140 and the electrode active material layer 90 and the adhesive force between the resin particles and the inorganic particles in the coating layer 140 may be increased.

일부 실시예들에서, 코팅층(140)은 상기 수지 입자 10 내지 55중량%, 상기 무기 입자 40 내지 85중량% 및 상기 바인더 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 또는, 코팅층(140)은 상기 수지 입자 15 내지 45중량%, 상기 무기 입자 50 내지 88중량%, 및 상기 바인더 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 이 경우, 코팅층(140)은 보다 우수한 통기도, 내열성 및 접착력을 나타낼 수 있다.In some embodiments, the coating layer 140 may include 10 to 55% by weight of the resin particles, 40 to 85% by weight of the inorganic particles, and 1 to 10% by weight of the binder. Alternatively, the coating layer 140 may include 15 to 45% by weight of the resin particles, 50 to 88% by weight of the inorganic particles, and 1 to 10% by weight of the binder. In this case, the coating layer 140 may exhibit better air permeability, heat resistance, and adhesion.

일 실시예에 있어서, 코팅층(140)의 걸리(Gurley) 방식으로 측정한 통기도는 50 내지 175 sec/100cc 일 수 있다. 이 경우, 고온 안정성 및 출력 안정성이 우수한 이차 전지를 구현할 수 있다. 예를 들면, 코팅층(140)의 통기도가 낮아질수록 코팅층(140)의 열적 안정성은 열위해질 수 있다. 또한, 코팅층(140)의 통기도가 높아질수록, 이차 전지의 출력 특성이 열위해질 수 있다. 따라서, 상술한 범위의 통기도를 갖는 것이 우수한 작동 안정성을 갖는 이차 전지를 구현하는 데 유리할 수 있다.In one embodiment, the air permeability measured by the Gurley method of the coating layer 140 may be 50 to 175 sec / 100cc. In this case, a secondary battery having excellent high-temperature stability and output stability can be implemented. For example, as the air permeability of the coating layer 140 decreases, the thermal stability of the coating layer 140 may be inferior. Also, as the air permeability of the coating layer 140 increases, the output characteristics of the secondary battery may deteriorate. Therefore, having the air permeability in the above-described range may be advantageous in realizing a secondary battery having excellent operational stability.

일 실시예에 있어서, 코팅층(140)의 두께는 0.1 내지 15 ㎛, 좋게는 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다. 이 경우, 전지의 에너지 밀도를 보다 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the thickness of the coating layer 140 may be 0.1 to 15 μm, preferably 0.1 to 10 μm. In this case, the energy density of the battery can be further improved.

상술한 예시적인 실시예들에 따른 전극은 리튬 이차 전지의 양극 및 음극 중 적어도 하나에 적용될 수 있다.The electrode according to the above-described exemplary embodiments may be applied to at least one of a positive electrode and a negative electrode of a lithium secondary battery.

일 실시예에 있어서, 전지의 두께 및 에너지 밀도의 향상을 위해, 상술한 전극은 양극 및 음극 중 어느 하나에만 적용될 수도 있다.In one embodiment, in order to improve the thickness and energy density of the battery, the above-described electrode may be applied to only one of the positive electrode and the negative electrode.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지를 보다 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해, 상술한 전극을 음극에 적용한 경우를 예시로 하여 설명한다. 다만, 상술하였듯이, 상술한 전극은 양극에 적용될 수도 있고, 음극 및 양극 모두에 적용될 수도 있다.Hereinafter, a lithium secondary battery according to exemplary embodiments will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 . For convenience of description, the case in which the above-described electrode is applied to the negative electrode will be described as an example. However, as described above, the above-described electrode may be applied to the positive electrode, or may be applied to both the negative electrode and the positive electrode.

도 2를 참조하면, 리튬 이차 전지는 양극(100) 및 양극(100)과 대향하는 음극(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the lithium secondary battery may include a positive electrode 100 and a negative electrode 130 facing the positive electrode 100 .

예를 들면, 양극(100)은 양극 집전체(105) 및 양극 집전체(105) 상의 양극 활물질층(110)을 포함할 수 있다.For example, the positive electrode 100 may include a positive electrode current collector 105 and a positive electrode active material layer 110 on the positive electrode current collector 105 .

양극 활물질층(110)은 양극 집전체(105)의 일면 또는 양면(즉, 상면 및 저면) 상에 형성될 수 있다.The positive electrode active material layer 110 may be formed on one or both surfaces (ie, upper and lower surfaces) of the positive electrode current collector 105 .

양극 활물질층(110)은 양극 활물질, 필요에 따라, 양극 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다.The positive electrode active material layer 110 may include a positive electrode active material and, if necessary, a positive electrode binder and a conductive material.

양극(100)은, 예를 들면, 양극 활물질, 양극 바인더, 도전재, 분산매 등을 혼합 및 교반하여 양극 슬러리를 제조한 후, 상기 양극 슬러리를 양극 집전체(105) 상에 도포, 건조 및 압연하여 제조될 수 있다.For the positive electrode 100 , for example, a positive electrode slurry is prepared by mixing and stirring a positive electrode active material, a positive electrode binder, a conductive material, a dispersion medium, and the like, and then the positive electrode slurry is applied on the positive electrode current collector 105 , dried and rolled. can be manufactured.

양극 집전체(105)는, 예를 들면, 스테인레스 강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 구리 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 보다 좋게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.The positive electrode current collector 105 may include, for example, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, copper or an alloy thereof, and more preferably, may include aluminum or an aluminum alloy.

상기 양극 활물질은 리튬 이온의 가역적인 삽입 및 탈리가 가능한 물질일 수 있다. 상기 양극 활물질은, 예를 들면, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등의 금속 원소를 포함하는 리튬 금속 산화물일 수 있다.The positive active material may be a material capable of reversible insertion and deintercalation of lithium ions. The positive active material may be, for example, a lithium metal oxide including a metal element such as nickel, cobalt, manganese, or aluminum.

일 실시예에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물은 리튬 및 산소를 제외한 전체 원소 중 80몰% 이상, 좋게는 85몰% 이상, 보다 좋게는 90몰% 이상으로 니켈을 포함할 수 있다.In one embodiment, the lithium metal oxide may include nickel in an amount of 80 mol% or more, preferably 85 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, of all elements except lithium and oxygen.

일 실시예에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.In one embodiment, the lithium metal oxide may be represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

LixNiaCobMcOy Li x Ni a Co b M c O y

화학식 3 중, M은 Al, Zr, Ti, B, Mg, Mn, Ba, Si, Y, W 및 Sr 중 적어도 하나이고, 0.9≤x≤1.1, 1.9≤y≤2.1, 0.8≤a≤1, 0≤c/(a+b)≤0.13, 0≤c≤0.11일 수 있다.In Formula 3, M is at least one of Al, Zr, Ti, B, Mg, Mn, Ba, Si, Y, W, and Sr, 0.9≤x≤1.1, 1.9≤y≤2.1, 0.8≤a≤1, 0≤c/(a+b)≤0.13 and 0≤c≤0.11.

일부 실시예들에서, 0.85≤a≤1, 보다 좋게는 0.9≤a≤1일 수 있다.In some embodiments, 0.85≤a≤1, more preferably 0.9≤a≤1.

일부 실시예들에서, Mc는 Mn 또는 Al일 수 있다.In some embodiments, Mc may be Mn or Al.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물은 코팅 원소 또는 도핑 원소를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 코팅 원소 또는 도핑 원소는 Al, Ti, Ba, Zr, Si, B, Mg, P, Sr, W, La, 이들의 합금 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide may further include a coating element or a doping element. For example, the coating element or doping element may include Al, Ti, Ba, Zr, Si, B, Mg, P, Sr, W, La, alloys thereof, or oxides thereof. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 양극 바인더는, 예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF; polyvinylidenefluoride, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 등의 유기계 바인더; 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 등의 수계 바인더;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양극 바인더는, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 증점제와 함께 사용될 수도 있다.The positive electrode binder is, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF; polyvinylidenefluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyacrylonitrile (polyacrylonitrile), polymethylmethacrylic an organic binder such as polymethylmethacrylate, an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR), etc. Also, the positive electrode binder may be used together with a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC).

상기 도전재는, 예를 들면, 흑연, 카본 블랙, 그래핀, 탄소 나노 튜브 등의 탄소계열 도전재; 주석, 산화주석, 산화티타늄, LaSrCoO3, LaSrMnO3 등의 페로브스카이트(perovskite) 물질 등의 금속 계열 도전재;를 포함할 수 있다.The conductive material may include, for example, a carbon-based conductive material such as graphite, carbon black, graphene, and carbon nanotubes; and a metal-based conductive material such as a perovskite material such as tin, tin oxide, titanium oxide, LaSrCoO3, or LaSrMnO3.

음극(130)은 음극 집전체(125), 음극 집전체(125) 상의 음극 활물질층(120) 및 음극 활물질층(120) 상의 코팅층(140)을 포함할 수 있다.The negative electrode 130 may include a negative electrode current collector 125 , a negative electrode active material layer 120 on the negative electrode current collector 125 , and a coating layer 140 on the negative electrode active material layer 120 .

음극 활물질층(120)은 음극 집전체(125)의 일면 또는 양면(즉, 상면 및 저면) 상에 형성될 수 있다.The anode active material layer 120 may be formed on one or both surfaces (ie, upper and lower surfaces) of the anode current collector 125 .

음극 활물질층(120)은 음극 활물질, 필요에 따라, 음극 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다.The anode active material layer 120 may include an anode active material, if necessary, an anode binder and a conductive material.

음극(130)은, 예를 들면, 음극 활물질, 음극 바인더, 도전재, 용매 등을 혼합 및 교반하여 음극 슬러리를 제조한 후, 상기 음극 슬러리를 음극 집전체(125) 상에 도포, 건조 및 압연하여 제조될 수 있다.The negative electrode 130 is, for example, by mixing and stirring the negative electrode active material, the negative electrode binder, the conductive material, the solvent, etc. to prepare a negative electrode slurry, then coating the negative electrode slurry on the negative electrode current collector 125, drying and rolling can be manufactured.

음극 집전체(125)는, 예를 들면, 금, 스테인레스 강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 구리 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 보다 좋게는, 구리 또는 구리 합금을 포함할 수 있다.The negative electrode current collector 125 may include, for example, gold, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, copper or an alloy thereof, and more preferably, may include copper or a copper alloy.

상기 음극 활물질은 리튬 이온을 흡장 및 탈리할 수 있는 물질일 수 있다. 상기 음극 활물질은, 예를 들면, 탄소계 음극 활물질; 실리콘계 음극 활물질; 리튬 합금; 등을 포함할 수 있다.The negative active material may be a material capable of intercalating and deintercalating lithium ions. The negative active material may include, for example, a carbon-based negative active material; silicon-based negative active material; lithium alloy; and the like.

상기 탄소계 음극 활물질은, 예를 들면, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등을 포함할 수 있다.The carbon-based negative active material may include, for example, crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite material, carbon fiber, and the like.

상기 비정질 탄소는, 예를 들면, 하드카본, 코크스, 1500℃ 이하에서 소성한 메조카본 마이크로비드(MCMB; mesocarbon microbead), 메조페이스 피치계 탄소섬유(MPCF; mesophase pitch-based carbon fiber) 등일 수 있다. 상기 결정질 탄소는, 예를 들면, 천연흑연, 흑연화 코크스, 흑연화 MCMB, 흑연화 MPCF 등일 수 있다.The amorphous carbon may be, for example, hard carbon, coke, mesocarbon microbead (MCMB) calcined at 1500° C. or lower, mesophase pitch-based carbon fiber (MPCF), etc. . The crystalline carbon may be, for example, natural graphite, graphitized coke, graphitized MCMB, graphitized MPCF, or the like.

상기 실리콘계 물질은, 예를 들면, Si, SiOx(0<x<2), Si/C, SiO/C, Si-Metal 등을 포함할 수 있다.The silicon-based material may include, for example, Si, SiO x (0<x<2), Si/C, SiO/C, or Si-Metal.

상기 리튬 합금은, 예를 들면, 알루미늄, 아연, 비스무스, 카드뮴, 안티몬, 실리콘, 납, 주석, 갈륨, 인듐 등의 금속 원소를 포함할 수 있다.The lithium alloy may include, for example, a metal element such as aluminum, zinc, bismuth, cadmium, antimony, silicon, lead, tin, gallium, and indium.

상기 음극 바인더 및 도전재는, 상술한 양극 바인더 및 도전재와 실질적으로 동일하거나 유사한 물질일 수 있다. 상기 음극 바인더는, 예를 들면, 탄소계 활물질과의 정합성을 위해 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 등의 수계 바인더일 수 있으며, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 증점제와 함께 사용될 수 있다.The negative electrode binder and the conductive material may be substantially the same as or similar to the above-described positive electrode binder and conductive material. The negative electrode binder may be, for example, an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR) for compatibility with the carbon-based active material, and may be used together with a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC).

양극(100) 및 음극(130) 사이에 분리막(미도시)이 개재될 수도 있다.A separator (not shown) may be interposed between the anode 100 and the cathode 130 .

분리막은 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은, 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 포함할 수 있다.The separator may include a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer, such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene/butene copolymer, an ethylene/hexene copolymer, or an ethylene/methacrylate copolymer.

일 실시예에 있어서, 상기 리튬 이차 전지는 양극(100) 및 음극(130) 사이에 별도의 분리막을 포함하지 않을 수 있다.In one embodiment, the lithium secondary battery may not include a separate separator between the positive electrode 100 and the negative electrode 130 .

일 실시예에 있어서, 상기 리튬 이차 전지는 양극(100) 및 음극(130) 사이에 폴리올레핀계 막을 포함하지 않을 수 있다.In one embodiment, the lithium secondary battery may not include a polyolefin-based film between the positive electrode 100 and the negative electrode 130 .

예를 들면, 상술한 이차 전지용 전극은 음극(130)으로서 제공되며, 코팅층(140) 및 양극 활물질층(110)은 직접 접촉할 수 있다.For example, the above-described electrode for a secondary battery is provided as the negative electrode 130 , and the coating layer 140 and the positive electrode active material layer 110 may directly contact each other.

예를 들면, 상술한 이차 전지용 전극은 양극(100)으로서 제공되며, 코팅층(140) 및 음극 활물질층(120)은 직접 접촉할 수 있다.For example, the above-described electrode for a secondary battery is provided as the positive electrode 100 , and the coating layer 140 and the negative active material layer 120 may directly contact each other.

예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지는, 코팅층(140)이 분리막 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 별도의 분리막을 포함하지 않을 수 있어, 이차 전지의 두께 및 에너지 밀도를 보다 향상시킬 수 있다.In the lithium secondary battery according to exemplary embodiments, the coating layer 140 may serve as a separator. Accordingly, since a separate separator may not be included, the thickness and energy density of the secondary battery may be further improved.

양극(100) 및 음극(130) 포함하여 전극 셀이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 전극 셀들이 적층되어 전극 조립체(150)를 형성할 수 있다. An electrode cell may be formed including the anode 100 and the cathode 130 . Also, a plurality of electrode cells may be stacked to form the electrode assembly 150 .

도 3을 참조하면, 리튬 이차 전지는 양극(100)과 연결되며, 케이스(160)의 외부로 돌출되는 양극 리드(107); 및 음극(130)과 연결되며, 케이스(160)의 외부로 돌출되는 음극 리드(127);를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the lithium secondary battery includes a positive electrode lead 107 connected to the positive electrode 100 and protruding to the outside of the case 160 ; and a negative electrode lead 127 connected to the negative electrode 130 and protruding to the outside of the case 160 .

예를 들면, 양극(100)과 양극 리드(107)는 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 마찬가지로, 음극(130)과 음극 리드(127)은 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.For example, the positive electrode 100 and the positive electrode lead 107 may be electrically connected. Similarly, the negative electrode 130 and the negative lead 127 may be electrically connected.

예를 들면, 양극 리드(107)는 양극 집전체(105)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 음극 리드(130)는 음극 집전체(125)와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the positive electrode lead 107 may be electrically connected to the positive electrode current collector 105 . In addition, the negative lead 130 may be electrically connected to the negative current collector 125 .

예를 들면, 양극 집전체(105)는 일측에 돌출부(양극 탭, 미도시)를 포함할 수 있다. 상기 양극 탭 상에는 양극 활물질층(110)이 형성되어 있지 않을 수 있다. 상기 양극 탭은 양극 집전체(105)와 일체이거나, 용접 등에 의해 연결되어 있을 수 있다. 상기 양극 탭을 통해 양극 집전체(105) 및 양극 리드(107)가 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.For example, the positive electrode current collector 105 may include a protrusion (positive electrode tab, not shown) on one side. The positive electrode active material layer 110 may not be formed on the positive electrode tab. The positive electrode tab may be integral with the positive electrode current collector 105 or may be connected by welding or the like. The positive electrode current collector 105 and the positive electrode lead 107 may be electrically connected through the positive electrode tab.

마찬가지로, 음극 집전체(125)는 일측에 돌출부(음극 탭, 미도시)를 포함할 수 있다. 상기 음극 탭 상에는 음극 활물질층(120)이 형성되어 있지 않을 수 있다. 상기 음극 탭은 음극 집전체(125)와 일체이거나, 용접 등에 의해 연결되어 있을 수 있다. 상기 음극 탭을 통해 음극 집전체(125) 및 음극 리드(127)가 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.Similarly, the negative electrode current collector 125 may include a protrusion (negative electrode tab, not shown) on one side. The negative electrode active material layer 120 may not be formed on the negative electrode tab. The negative electrode tab may be integral with the negative electrode current collector 125 or may be connected by welding or the like. The negative electrode current collector 125 and the negative electrode lead 127 may be electrically connected through the negative electrode tab.

일 실시예에 있어서, 전극 조립체(150)는 복수의 양극들 및 복수의 음극들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 양극들 및 음극들은 서로 교대로 배치될 수 있다. 이에 따라, 리튬 이차 전지는 상기 복수의 양극들 및 복수의 음극들 각각으로부터 돌출된 복수의 양극 탭들 및 복수의 음극 탭들을 포함할 수 있다.In an embodiment, the electrode assembly 150 may include a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes. For example, a plurality of anodes and cathodes may be alternately disposed with each other. Accordingly, the lithium secondary battery may include a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs protruding from each of the plurality of positive electrodes and the plurality of negative electrodes.

일 실시예에 있어서, 상기 양극 탭들(또는, 음극 탭들)은 적층, 압착 및 용접되어 양극 탭 적층체(또는, 음극 탭 적층체)를 형성할 수 있다. 상기 양극 탭 적층체는 양극 리드(107)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 음극 탭 적층체는 음극 리드(127)과 전기적으로 연결될 수 있다.In an embodiment, the positive electrode tabs (or negative electrode tabs) may be laminated, compressed, and welded to form a positive electrode tab stack (or negative electrode tab stack). The positive electrode tab stack may be electrically connected to the positive electrode lead 107 . In addition, the negative electrode tab stack may be electrically connected to the negative electrode lead 127 .

전극 조립체(150)이 케이스(160) 내에 전해질과 함께 수용되어 리튬 이차 전지를 형성할 수 있다.The electrode assembly 150 may be accommodated together with the electrolyte in the case 160 to form a lithium secondary battery.

상기 전해질은, 예를 들면, 리튬염을 포함할 수 있고, 상기 리튬염은 유기 용매와 함께 비수 전해액 상태로 케이스 내에 수용될 수 있다.The electrolyte may include, for example, a lithium salt, and the lithium salt may be accommodated in a case in a non-aqueous electrolyte state together with an organic solvent.

상기 리튬염은, 예를 들면, Li+X-로 표현될 수 있다.The lithium salt may be, for example, represented by Li + X .

상기 리튬염의 음이온(X-)은, 예를 들면, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N- 등에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 리튬염은 LiBF4 및 LiPF6 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The anion (X - ) of the lithium salt is, for example, F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N(CN) 2 - , BF 4 - , ClO 4 - , PF 6 - , ( CF 3 ) 2 PF 4 - , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2 - , (CF 3 ) 5 PF - , (CF 3 ) 6 P - , CF 3 SO 3 - , CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO - , (CF 3 SO 2 ) 2 CH - , (SF 5 ) 3 C - , (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - , SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - may be any one selected from. In some embodiments, the lithium salt may include at least one of LiBF 4 and LiPF 6 .

상기 유기 용매는, 예를 들면, 에틸렌 카보네이트(EC; ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(PC; propylene carbonate), 디메틸카보네이트(DMC; dimethyl carbonate), 디에틸카보네이트(DEC; diethyl carbonate), 에틸메틸카보네이트(EMC; ethyl methyl carbonate), 메틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 디메틸설퍼옥사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 비닐렌 카보네이트, 설포란, 감마-부티로락톤, 프로필렌 설파이트 및 테트라하이드로퓨란 등에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The organic solvent is, for example, ethylene carbonate (EC; ethylene carbonate), propylene carbonate (PC; propylene carbonate), dimethyl carbonate (DMC; dimethyl carbonate), diethyl carbonate (DEC; diethyl carbonate), ethyl methyl carbonate ( EMC; ethyl methyl carbonate), methyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethyl sulfate, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, vinylene carbonate, sulfolane, gamma-butyrolactone, propylene sulfite and tetrahydrofuran It may include any one or more selected from the like.

리튬 이차 전지는, 예를 들면, 원통형, 각형, 파우치형 또는 코인형 등으로 제조될 수 있다.The lithium secondary battery may be manufactured, for example, in a cylindrical shape, a prismatic shape, a pouch type, or a coin type.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

[실시예 1][Example 1]

1. 코팅층 형성용 슬러리의 준비1. Preparation of slurry for coating layer formation

클로로프렌 고무 입자(이하, CR 입자) 및 보헤마이트 입자(이하, BM 입자)을 준비한 후, 직경 및 장축에 따라 분급하였다.Chloroprene rubber particles (hereinafter, CR particles) and boehmite particles (hereinafter, BM particles) were prepared, and then classified according to diameter and long axis.

CR 입자(직경 1.5 ㎛), BM 입자(장축 5.7 ㎛, 종횡비 약 7), 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 입자 및 카복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 35:60:3.5:1.5 중량비로 증류수에 분산시켜 양극 코팅층 형성용 슬러리를 제조하였다.CR particles (diameter 1.5 μm), BM particles (long axis 5.7 μm, aspect ratio about 7), styrene-butadiene rubber (SBR) particles and carboxymethyl cellulose (CMC) were dispersed in distilled water at a weight ratio of 35:60:3.5:1.5 to disperse the positive electrode A slurry for forming a coating layer was prepared.

2. 양극 및 음극의 제조2. Preparation of positive and negative electrodes

(1) 코팅층이 형성된 양극의 제조(1) Preparation of anode with coating layer

Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2 양극 활물질, 카본 블랙 및 PVDF를 92:5:3의 중량비로 혼합하여 양극 활물질층 형성용 슬러리를 제조하였다.Li(Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 )O 2 A cathode active material, carbon black, and PVDF were mixed in a weight ratio of 92:5:3 to prepare a slurry for forming a cathode active material layer.

상기 양극 활물질층 형성용 슬러리를 일측에 돌출부를 갖는 알루미늄 박(두께: 15 ㎛)의 상기 돌출부를 제외한 영역 상에 균일하게 도포, 건조한 후, 압연하여 양극을 제조하였다.The slurry for forming the positive electrode active material layer was uniformly coated on an area of an aluminum foil (thickness: 15 μm) having a projection on one side except for the projection, dried, and then rolled to prepare a positive electrode.

상기 양극 코팅층 형성용 슬러리를 상기 양극 상에 도포 및 건조하여, 코팅층(두께: 5 ㎛)이 형성된, 실시예 1의 양극을 제조하였다.The slurry for forming the positive electrode coating layer was applied and dried on the positive electrode to prepare the positive electrode of Example 1 in which the coating layer (thickness: 5 μm) was formed.

(2) 음극의 제조(2) Preparation of negative electrode

인조흑연 및 천연흑연을 7:3의 중량비로 혼합한 음극 활물질, SBR 및 CMC를 97:1:2의 중량비로 혼합하여 음극 활물질층 형성용 슬러리를 제조하였다.A negative active material, SBR, and CMC, in which artificial graphite and natural graphite were mixed in a weight ratio of 7:3, were mixed in a weight ratio of 97:1:2 to prepare a slurry for forming a negative electrode active material layer.

상기 음극 활물질층 형성용 슬러리를 일측에 돌출부를 갖는 구리 박(두께: 15 ㎛)의 상기 돌출부를 제외한 영역 상에 균일하게 도포, 건조한 후, 압연하여 실시예 1의 음극을 제조하였다.The slurry for forming the negative electrode active material layer was uniformly coated on an area excluding the projections of the copper foil (thickness: 15 μm) having projections on one side, dried, and then rolled to prepare the negative electrode of Example 1.

3. 리튬 이차 전지 샘플의 제조3. Preparation of lithium secondary battery samples

상기 양극 및 상기 음극을 적층하여 전극 조립체를 형성하였다. 다음으로, 상기 양극의 돌출부(양극 탭) 및 상기 음극의 돌출부(음극 탭)에 각각 양극 리드 및 음극 리드를 용접하여 연결하였다.The positive electrode and the negative electrode were laminated to form an electrode assembly. Next, the positive electrode lead and the negative electrode lead were respectively welded and connected to the protrusion (positive electrode tab) of the positive electrode and the protrusion (negative electrode tab) of the negative electrode.

상기 양극 리드 및 상기 음극 리드의 일부 영역이 외부로 노출되도록, 상기 전극 조립체를 파우치(케이스) 내부에 수납하고, 전해질 주액부 면을 제외한 3면을 실링하였다.The electrode assembly was accommodated in a pouch (case) so that some regions of the positive electrode lead and the negative electrode lead were exposed to the outside, and three surfaces except for the electrolyte injection part were sealed.

전해액을 주액하고 상기 전해질 주액부 면도 실링한 후, 12시간 함침시켜 리튬 이차 전지 샘플를 제조하였다.After injecting the electrolyte and sealing the electrolyte injection part, the lithium secondary battery sample was prepared by immersion for 12 hours.

상기 전해액으로서, 1 M의 LiPF6 용액(25:30:45 부피비의 EC/EMC/DEC 혼합 용매)을 제조한 후, 전해액 총 중량을 기준으로 FEC(Fluoroethylene carbonate) 1wt%, VC(Vinylethylene carbonate) 0.3wt%, LiPO2F2(Lithium difluorophosphate) 1.0wt%, PS(1,3-Propane sultone) 0.5wt% 및 PRS(Prop-1-ene-1,3-sultone) 0.5wt%를 첨가, 혼합한 것을 사용하였다.As the electrolyte, a 1 M LiPF 6 solution (a mixed solvent of EC/EMC/DEC at a volume ratio of 25:30:45) was prepared, and then, based on the total weight of the electrolyte, 1wt% of FEC (Fluoroethylene carbonate), VC (Vinylethylene carbonate) 0.3wt%, LiPO2F2 (Lithium difluorophosphate) 1.0wt%, PS (1,3-Propane sultone) 0.5wt% and PRS (Prop-1-ene-1,3-sultone) 0.5wt% added and mixed did.

[실시예 2 내지 4][Examples 2 to 4]

하기 표 1과 같이, CR 입자의 직경 및 BM 입자의 장축의 길이 비를 달리한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.As shown in Table 1 below, it was carried out in the same manner as in Example 1, except that the ratio of the diameter of the CR particle and the length of the long axis of the BM particle was changed.

양극 코팅층 형성용 슬러리의 도포량은 동일하게 유지되었기 때문에, 상기 길이 비의 변화에 따라, 건조 후 코팅층의 두께 또한 변화되었다.Since the application amount of the slurry for forming the positive electrode coating layer was kept the same, the thickness of the coating layer after drying was also changed according to the change in the length ratio.

[실시예 5 내지 8][Examples 5 to 8]

하기 표 1과 같이, 양극 코팅층 형성용 슬러리 중의 CR 입자 및 BM 입자의 함량(분산매 제외, 고형분 기준)을 달리한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.As shown in Table 1 below, it was carried out in the same manner as in Example 1, except that the contents of the CR particles and BM particles (excluding the dispersion medium, based on the solid content) in the slurry for forming the positive electrode coating layer were changed.

양극 코팅층 형성용 슬러리의 도포량은 동일하게 유지되었기 때문에, 상기 함량 비의 변화에 따라, 건조 후 코팅층의 두께 또한 변화되었다.Since the application amount of the slurry for forming the positive electrode coating layer was kept the same, the thickness of the coating layer after drying was also changed according to the change in the content ratio.

[실시예 9][Example 9]

CR 입자, BM 입자 및 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)를 35:60:5의 중량비로 NMP에 분산시켜 음극 코팅층 형성용 슬러리를 제조하였다.CR particles, BM particles, and polyvinylidene fluoride (PVDF) were dispersed in NMP in a weight ratio of 35:60:5 to prepare a slurry for forming a negative electrode coating layer.

상기 음극 코팅층 형성용 슬러리를 상기 음극 상에 도포 및 건조하여, 코팅층(두께: 5 ㎛)이 형성된, 실시예 9의 음극을 제조하였다.The slurry for forming the negative electrode coating layer was applied on the negative electrode and dried to prepare a negative electrode of Example 9 in which a coating layer (thickness: 5 μm) was formed.

상기 실시예 9의 음극을 실시예 1의 음극 대신 사용하였으며, 양극은 코팅층없이 사용하였다.The negative electrode of Example 9 was used instead of the negative electrode of Example 1, and the positive electrode was used without a coating layer.

이외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Other than that, it carried out similarly to Example 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1의 양극 대신, 코팅층을 형성하지 않은 양극을 사용하였다. 상기 양극 및 상기 음극 사이에 PE 분리막(두께: 18 ㎛)을 개재하여 전극 조립체를 형성하였다.Instead of the positive electrode of Example 1, a positive electrode having no coating layer was used. An electrode assembly was formed by interposing a PE separator (thickness: 18 μm) between the positive electrode and the negative electrode.

이외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Other than that, it carried out similarly to Example 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1의 양극 대신, 코팅층을 형성하지 않은 양극을 사용하였다.Instead of the positive electrode of Example 1, a positive electrode having no coating layer was used.

실시예 1의 양극 코팅층 형성용 슬러리를 PE 분리막(두께: 13 ㎛) 상에 도포 및 건조하여, 코팅층(두께: 5 ㎛)이 형성된 비교예 2의 분리막을 제조하였다.The slurry for forming the positive electrode coating layer of Example 1 was applied on a PE separator (thickness: 13 μm) and dried to prepare the separator of Comparative Example 2 in which the coating layer (thickness: 5 μm) was formed.

상기 양극 및 상기 음극 사이에 상기 비교예 2의 분리막을 개재하여 전극 조립체를 형성하였다.An electrode assembly was formed by interposing the separator of Comparative Example 2 between the positive electrode and the negative electrode.

이외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Other than that, it carried out similarly to Example 1.

실험예 1: CR 입자 직경 길이에 대한 BM 입자 장축 길이의 비 측정Experimental Example 1: Measurement of the ratio of the BM particle major axis length to the CR particle diameter length

주사전자현미경(SEM; Scanning Electron Microscope)을 이용하여, 실시예들 및 비교예 2의 코팅층 표면을 관찰하였다.Using a scanning electron microscope (SEM; Scanning Electron Microscope), the surface of the coating layer of Examples and Comparative Example 2 was observed.

코팅층 표면의 상이한 위치 세 영역을 촬영한 후, 촬영된 영역에서 관찰되는 CR 입자들의 직경 길이의 평균 A, 및 BM 입자의 장축 길이의 평균 B를 측정하였다.After photographing three regions at different positions on the surface of the coating layer, the average A of the diameter lengths of the CR particles and the average B of the major axis lengths of the BM particles observed in the photographed regions were measured.

측정된 A 및 B 값을 이용하여 CR 입자의 직경 길이에 대한 BM 입자의 장축 길이의 비(B/A) 값을 산출하였다.Using the measured A and B values, a ratio (B/A) value of the major axis length of the BM particles to the diameter length of the CR particles was calculated.

실험예 2: 통기도 평가Experimental Example 2: Air permeability evaluation

유리 판에 실시예들에 따른 상기 양극(또는 음극) 코팅층 형성용 슬러리를 도포 및 건조하여, 동일한 두께를 갖는 코팅층을 형성하였다.The slurry for forming the positive electrode (or negative electrode) coating layer according to the embodiments was applied to a glass plate and dried to form a coating layer having the same thickness.

상기 코팅층을 유리 판으로부터 박리하여, 코팅층 샘플을 제조하였다. 상기 코팅층 샘플들 및 비교예 2의 분리막의 통기도(걸리 법)를 측정하였다.The coating layer was peeled off from the glass plate to prepare a coating layer sample. The air permeability (Gurley method) of the coating layer samples and the separator of Comparative Example 2 was measured.

통기도는 ASTM D726에 따라 걸리 덴소미토(densometer)를 이용하여 측정하였다. 보다 상세하게, 12.2 inH2O의 압력 하, 100 cc의 공기가 상기 코팅층 샘플 단면을 통과하는 데 걸리는 시간을 측정하였다.Permeability was measured using a Gurley densometer according to ASTM D726. More specifically, under a pressure of 12.2 inH 2 O, the time taken for 100 cc of air to pass through the cross section of the coating layer sample was measured.

실험예 3: 작동 안정성 평가Experimental Example 3: Operational stability evaluation

실시예들 및 비교예들의 리튬 이차 전지 샘플에 대해 상온에서 CC/CV 충전(0.5C 4.3V 0.05C CUT-OFF) 및 CC 방전(1.0C 3.0V CUT-OFF)을 300회 반복하여 실시하였다.CC/CV charging (0.5C 4.3V 0.05C CUT-OFF) and CC discharge (1.0C 3.0V CUT-OFF) were repeated 300 times at room temperature for the lithium secondary battery samples of Examples and Comparative Examples.

리튬 이차 전지 샘플에 대하여, 200회 반복 충방전을 진행하는 동안, 단락 등의 문제로 작동이 중단되는지 여부를 확인하여, 하기 평가 기준에 기재하였다.For the lithium secondary battery sample, it was checked whether the operation was stopped due to a problem such as a short circuit during repeated charging and discharging 200 times, and it was described in the following evaluation criteria.

작동 중단이 발생한 경우: ×In case of interruption: ×

특별한 문제없이 200회 충방전이 진행된 경우: ○In case of 200 charging/discharging without any problem: ○

실험예 4: 대형 셀 예상 에너지 밀도 평가Experimental Example 4: Evaluation of expected energy density of large cells

실시예들 및 비교예들에 있어, 각각의 전극 조립체를 단위 셀로 하여 77회 적층한 경우의 예상 에너지 밀도 값을 산출하였다.In Examples and Comparative Examples, an expected energy density value when each electrode assembly was stacked 77 times as a unit cell was calculated.

비교예 1의 예상 에너지 밀도 값을 기준으로 하여, 실시예들 및 비교예들의 에너지 밀도 증가 값을 산출하였다. 에너지 밀도 증가 값은 하기 식과 같이 계산되었다. 하기 식은 실시예 1을 예시로 한다.Based on the expected energy density value of Comparative Example 1, the energy density increase values of Examples and Comparative Examples were calculated. The energy density increase value was calculated as follows. The following formula takes Example 1 as an example.

에너지 밀도 증가 값(%) = (실시예 1의 예상 에너지 밀도 - 비교예 1의 예상 에너지 밀도)/비교예 1의 예상 에너지 밀도 × 100(%)Energy density increase value (%) = (Expected energy density of Example 1 - Expected energy density of Comparative Example 1) / Expected energy density of Comparative Example 1 × 100 (%)

CR
입자
함량
(wt%)
CR
particle
content
(wt%)
BM 입자
함량
(wt%)
BM particles
content
(wt%)
CR 입자
대비
BM 입자 중량비
CR particles
prepare
BM particle weight ratio
B/A 값
(길이비)
B/A value
(length ratio)
통기도
(sec/100cc)
breathability
(sec/100cc)
에너지
밀도
증가값
(%)
energy
density
increment
(%)
작동
안정성
work
stability
실시예1Example 1 3535 6060 1.711.71 3.83.8 101101 88 실시예2Example 2 3535 6060 1.711.71 4.34.3 103103 88 실시예3Example 3 3535 6060 1.711.71 2.92.9 190190 0.50.5 실시예4Example 4 3535 6060 1.711.71 5.25.2 3939 44 실시예5Example 5 1515 8080 5.345.34 3.83.8 157157 1.51.5 실시예6Example 6 5050 4545 0.900.90 3.83.8 6666 33 실시예7Example 7 7.57.5 87.587.5 11.6711.67 3.83.8 178178 1One 실시예8Example 8 6060 3535 0.580.58 3.83.8 4949 33 실시예9Example 9 3535 6060 1.711.71 3.83.8 111111 88 비교예1Comparative Example 1 -- -- -- -- 110110 -- 비교예2Comparative Example 2 3535 6060 1.711.71 3.83.8 158158 -6-6

상기 표 1을 참조하면, 실시예들의 이차 전지의 경우, 에너지 밀도 증가 값이 보다 우수하였다.Referring to Table 1, in the case of the secondary batteries of the Examples, the energy density increase value was more excellent.

반면, 비교예 2의 이차 전지의 경우, 별도의 PE 기재를 채용하고 상기 PE 기재 상에 코팅층을 형성하여, 에너지 밀도가 오히려 감소되었다.On the other hand, in the case of the secondary battery of Comparative Example 2, by employing a separate PE substrate and forming a coating layer on the PE substrate, the energy density was rather reduced.

예를 들면, B/A 값의 차이에 따라, 통기도가 달라질 수 있다. 이에 따라, 적정 수준의 통기도 확보를 위해 코팅층의 두께가 상이해질 수 있고, 에너지 밀도 또한 상이해질 수 있다. 따라서, B/A 값의 조절을 통해 우수한 통기도 및 에너지 밀도 증가 값을 구현할 수 있다.For example, depending on the difference in the B/A value, the air permeability may vary. Accordingly, in order to secure an appropriate level of air permeability, the thickness of the coating layer may be different, and the energy density may also be different. Therefore, it is possible to implement an excellent air permeability and energy density increase value through the adjustment of the B / A value.

실시예 1, 2 및 9의 경우, B/A 값이 특정 범위 내에 해당되어, 통기도 및 에너지 밀도 증가 값에서 보다 우수한 결과 값을 나타냈다.In the case of Examples 1, 2 and 9, B/A values fell within a specific range, indicating better results in air permeability and energy density increase values.

마찬가지로, CR 입자 및 BM 입자 사이의 함량 비의 차이에 따라, 통기도, 코팅층의 두께 및 에너지 밀도가 상이해질 수 있다. 따라서, CR 입자 및 BM 입자 사이의 함량 비를 조절을 통해 우수한 통기도 및 에너지 밀도 증가 값을 구현할 수 있다.Similarly, according to the difference in the content ratio between the CR particles and the BM particles, the air permeability, the thickness of the coating layer, and the energy density may be different. Therefore, excellent air permeability and energy density increase values can be realized by controlling the content ratio between the CR particles and the BM particles.

실시예 1, 2 및 9의 경우, CR 입자 및 BM 입자 사이의 함량 비가 특정 범위 내에 해당되어, 통기도 및 에너지 밀도 증가 값에서 보다 우수한 결과 값을 나타냈다In the case of Examples 1, 2 and 9, the content ratio between the CR particles and the BM particles fell within a specific range, resulting in better results in terms of air permeability and energy density increase.

40: 전극 집전체 90: 전극 활물질층
100: 양극 105: 양극 집전체
107: 양극 리드 110: 양극 활물질층
120: 음극 활물질층 125: 음극 집전체
127: 음극 리드 130: 음극
140: 코팅층 150: 전극 조립체
160: 케이스
40: electrode current collector 90: electrode active material layer
100: positive electrode 105: positive electrode current collector
107: positive lead 110: positive active material layer
120: negative electrode active material layer 125: negative electrode current collector
127: negative lead 130: negative
140: coating layer 150: electrode assembly
160: case

Claims (15)

전극 집전체;
상기 전극 집전체 상에 형성된 전극 활물질층; 및
상기 전극 활물질층 상에 형성되며, 막대형(rod type)의 무기 입자 및 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 수지 입자를 포함하는 코팅층;을 포함하는, 이차 전지용 전극:
[화학식 1]
Figure pat00006

(화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R1 및 R2 중 적어도 하나는 할로겐임).
electrode current collector;
an electrode active material layer formed on the electrode current collector; and
A secondary battery electrode comprising a; a coating layer formed on the electrode active material layer, the coating layer including rod-type inorganic particles and resin particles including units of Formula 1 below:
[Formula 1]
Figure pat00006

(In Formula 1, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, halogen, or a C 1 to C 6 alkyl group, and at least one of R 1 and R 2 is halogen).
청구항 1에 있어서, 상기 코팅층은 상기 전극 활물질층과 직접 접촉하는, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer is in direct contact with the electrode active material layer. 청구항 1에 있어서, 상기 수지 입자는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는, 이차 전지용 전극:
[화학식 2]
Figure pat00007

(화학식 2에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1 내지 C6의 알킬기이며, R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐임).
The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the resin particle includes a repeating unit represented by the following Chemical Formula 2:
[Formula 2]
Figure pat00007

(In Formula 2, R 1 to R 4 are each independently hydrogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and R 6 are each independently hydrogen, halogen or a C 1 to C 6 alkyl group, R 5 and at least one of R 6 is halogen).
청구항 3에 있어서, 화학식 2에서, R1 내지 R4는 수소이고,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며,
R5 및 R6 중 적어도 하나는 할로겐인, 이차 전지용 전극.
The method according to claim 3, In Formula 2, R 1 To R 4 Are hydrogen,
R 5 and R 6 are each independently hydrogen or halogen,
At least one of R 5 and R 6 is halogen, an electrode for a secondary battery.
청구항 1에 있어서, 상기 수지 입자의 직경 길이에 대한 상기 무기 입자의 장축 길이의 비는 3 내지 5인, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein a ratio of a major axis length of the inorganic particle to a diameter length of the resin particle is 3 to 5. 청구항 1에 있어서, 상기 무기 입자의 종횡비(aspect ratio)는 6 내지 8인, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein an aspect ratio of the inorganic particles is 6 to 8. 청구항 1에 있어서, 상기 무기 입자의 장축 길이는 0.3 내지 10 ㎛인, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein a major axis length of the inorganic particles is 0.3 to 10 μm. 청구항 1에 있어서, 상기 무기 입자는 보헤마이트(bohemite) 입자를 포함하는, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the inorganic particles include bohemite particles. 청구항 1에 있어서, 상기 수지 입자의 직경은 0.1 내지 2 ㎛인, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the resin particles have a diameter of 0.1 to 2 μm. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅층 중 상기 수지 입자의 중량에 대한 상기 무기 입자의 중량의 비는 0.7 내지 8.5인, 이차 전지용 전극. The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein a ratio of the weight of the inorganic particles to the weight of the resin particles in the coating layer is 0.7 to 8.5. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅층의 걸리 방식(Gurley method)에 의해 측정한 통기도는 50 내지 175 sec/100cc인, 이차 전지용 전극.The method according to claim 1, The air permeability measured by the Gurley method (Gurley method) of the coating layer is 50 to 175 sec / 100cc, the secondary battery electrode. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 0.1 내지 15 ㎛인, 이차 전지용 전극.The electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness of 0.1 to 15 μm. 양극, 및 상기 양극과 대향하는 음극을 포함하고,
상기 양극 및 상기 음극 중 적어도 하나는 청구항 1에 따른 이차 전지용 전극인, 리튬 이차 전지.
a positive electrode, and a negative electrode opposite to the positive electrode;
At least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode for a secondary battery according to claim 1, a lithium secondary battery.
청구항 13에 있어서,
상기 이차 전지용 전극은 상기 음극으로서 제공되며,
상기 양극은 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 상기 음극에 포함된 상기 코팅층과 직접 접촉하는, 리튬 이차 전지.
14. The method of claim 13,
The electrode for the secondary battery is provided as the negative electrode,
The positive electrode includes a positive electrode active material layer, the positive electrode active material layer is in direct contact with the coating layer included in the negative electrode, a lithium secondary battery.
청구항 13에 있어서,
상기 이차 전지용 전극은 상기 양극으로서 제공되며,
상기 음극은 음극 활물질층을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 상기 양극에 포함된 상기 코팅층과 직접 접촉하는, 리튬 이차 전지.
14. The method of claim 13,
The electrode for the secondary battery is provided as the positive electrode,
The negative electrode includes a negative active material layer, wherein the negative active material layer is in direct contact with the coating layer included in the positive electrode, a lithium secondary battery.
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