KR20230150583A - Binder for secondary battery, electrode for secondary battery comprising the same and secondary battery comprising the same - Google Patents

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KR20230150583A
KR20230150583A KR1020220050138A KR20220050138A KR20230150583A KR 20230150583 A KR20230150583 A KR 20230150583A KR 1020220050138 A KR1020220050138 A KR 1020220050138A KR 20220050138 A KR20220050138 A KR 20220050138A KR 20230150583 A KR20230150583 A KR 20230150583A
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박종억
백용구
최윤정
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주식회사 테크늄
백용구
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Abstract

본 발명의 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함한다:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n은 1 내지 100,000의 자연수이고, L1 은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고, L2는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고, M은 수소, 또는 알카리금속 이온이고, R1은 수소, 또는 메틸기이다.
The binder composition for secondary batteries according to one aspect of the present invention includes a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (1):
[Formula 1]

In Formula 1, n is a natural number from 1 to 100,000, and L 1 is an alkylene group with 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group with 2 to 6 carbon atoms, or an ether with the sum of carbon numbers and oxygen numbers of 3 to 12. group, L 2 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, or an ether group having a sum of carbon numbers and oxygen numbers of 3 to 12, and M is hydrogen or an alkali metal ion. and R 1 is hydrogen or a methyl group.

Description

이차 전지용 바인더, 이를 포함하는 이차 전지용 전극 및 이차 전지{BINDER FOR SECONDARY BATTERY, ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}Binder for secondary batteries, electrodes for secondary batteries containing the same, and secondary batteries {BINDER FOR SECONDARY BATTERY, ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 이차 전지용 바인더, 이를 포함하는 이차 전지용 전극 및 이차 전지에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고분자 화합물을 포함하는 이차 전지용 바인더, 이를 포함하는 이차 전지용 음극 및 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a binder for secondary batteries, electrodes for secondary batteries containing the same, and secondary batteries. More specifically, it relates to a binder for secondary batteries containing a polymer compound, a negative electrode for secondary batteries containing the same, and a secondary battery.

이차 전지는 충전 및 방전이 반복 가능한 전지로서, 정보 통신 및 디스플레이 산업의 발전에 따라 캠코더, 휴대폰, 노트북 PC 등과 같은 휴대용 전자통신 기기에 널리 적용되어 왔다. 이차 전지로서 예를 들면, 리튬 이차 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 등을 들 수 있으며, 이들 중 리튬 이차 전지가 작동 전압 및 단위 중량당 에너지 밀도가 높으며, 충전 속도 및 경량화에 유리하다는 점에서 활발히 개발 및 적용되어 왔다.Secondary batteries are batteries that can be repeatedly charged and discharged, and have been widely applied to portable electronic communication devices such as camcorders, mobile phones, and laptop PCs with the development of the information and communication and display industries. Examples of secondary batteries include lithium secondary batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-hydrogen batteries. Among these, lithium secondary batteries have high operating voltage and energy density per unit weight, and are advantageous for charging speed and weight reduction. It has been actively developed and applied in this regard.

리튬 이차 전지는 예를 들면, 양극, 음극 및 분리막(세퍼레이터)을 포함하는 전극 조립체, 및 전극 조립체를 함침시키는 전해질을 포함할 수 있다. 상기 리튬 이차 전지는 전극 조립체 및 전해질을 수용하는 예를 들면, 파우치 형태의 외장재를 더 포함할 수 있다.A lithium secondary battery may include, for example, an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and an electrolyte impregnating the electrode assembly. The lithium secondary battery may further include an exterior material, for example in the form of a pouch, that accommodates the electrode assembly and the electrolyte.

예를 들면, 상기 음극은 음극 활물질로서 탄소계 또는 규소계 활물질 입자를 사용할 수 있다. 상기 활물질 입자는 충/방전이 반복되는 경우 전해질과의 접촉에 의한 부반응이 발생할 수 있으며, 입자의 크랙과 같은 기계적, 화학적 손상이 발생할 수 있다.For example, the negative electrode may use carbon-based or silicon-based active material particles as the negative electrode active material. When the active material particles are repeatedly charged/discharged, side reactions may occur due to contact with the electrolyte, and mechanical or chemical damage such as cracks may occur in the particles.

예를 들면, 스타일렌-부타디엔계 중합체, 스티렌-아크릴레이트계 중합체 등과 같이, 일반적으로 알려진 음극 바인더는 고온 안정성 및 접착력이 부족하며, 전해액과 부반응을 일으킬 수 있다.For example, commonly known anode binders, such as styrene-butadiene-based polymers and styrene-acrylate-based polymers, lack high-temperature stability and adhesion, and may cause side reactions with the electrolyte solution.

예를 들면, 대한민국 공개번호 10-2013-0094738 A는 소정의 물성 조건을 만족하는 CMC 및 SBR를 음극 수계 바인더로 구비하는 이차 전지를 개시하나, 전술한 한계점을 극복하지 못하고 있다.For example, Republic of Korea Publication No. 10-2013-0094738 A discloses a secondary battery comprising CMC and SBR satisfying predetermined physical property conditions as a negative aqueous binder, but fails to overcome the above-mentioned limitations.

대한민국 공개번호 10-2013-0094738 ARepublic of Korea Publication No. 10-2013-0094738 A

본 발명의 일 과제는 안정성이 뛰어난 이차 전지용 바인더를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a binder for secondary batteries with excellent stability.

본 발명의 일 과제는 이차 전지의 방전 특성의 향상에 기여할 수 있는 이차 전지용 바인더를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a binder for secondary batteries that can contribute to improving the discharge characteristics of secondary batteries.

본 발명의 일 과제는 향상된 안정성과 방전 특성을 가지는 이차 전지용 전극, 특히 음극을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an electrode for a secondary battery, especially a cathode, with improved stability and discharge characteristics.

본 발명의 일 과제는 향상된 안정성과 방전 특성을 가지는 이차 전지를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a secondary battery with improved stability and discharge characteristics.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함한다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect includes a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, n은 1 내지 100,000의 자연수이고, L1 은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고, L2는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고, M은 수소, 또는 알카리금속 이온이고, R1은 수소, 또는 메틸기이다. In Formula 1, n is a natural number from 1 to 100,000, and L 1 is an alkylene group with 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group with 2 to 6 carbon atoms, or an ether with the sum of carbon numbers and oxygen numbers of 3 to 12. group, L 2 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, or an ether group having a sum of carbon numbers and oxygen numbers of 3 to 12, and M is hydrogen or an alkali metal ion. and R 1 is hydrogen or a methyl group.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 1-1로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1-1.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

상기 화학식 1-1 에서, n, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.In Formula 1-1, n, M, and R 1 are as defined in Formula 1.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 A 로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 내지 하기 화학식 E로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include at least one of a copolymer containing a repeating unit represented by the following Chemical Formula A to a copolymer containing a repeating unit represented by the following Chemical Formula E.

[화학식 A][Formula A]

[화학식 B][Formula B]

[화학식 C][Formula C]

[화학식 D][Formula D]

[화학식 E][Formula E]

상기 화학식 A 내지 E에서, n, L1, L2, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, n'는 1 내지 100,000의 자연수이고, M'는 수소 또는 알카리금속 이온이고, R1'은 수소, 또는 메틸기이다. In the formulas A to E, n, L 1 , L 2 , M and R 1 are as defined in formula 1, n' is a natural number from 1 to 100,000, M' is hydrogen or an alkali metal ion, and R 1 ' is hydrogen or a methyl group.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 1-1-A 로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 내지 하기 화학식 1-1-E로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect includes at least one of a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1-A to a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1-E: can do.

[화학식 1-1-A][Formula 1-1-A]

[화학식 1-1-B][Formula 1-1-B]

[화학식 1-1-C][Formula 1-1-C]

[화학식 1-1-D][Formula 1-1-D]

[화학식 1-1-E][Formula 1-1-E]

상기 화학식 1-1-A 내지 1-1-E에서, n, L1, L2, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, n'는 1 내지 100,000의 자연수이고, M'는 수소 또는 알카리금속 이온이고, R1'은 수소, 또는 메틸기이다.In Formulas 1-1-A to 1-1-E, n, L 1 , L 2 , M and R 1 are as defined in Formula 1, n' is a natural number from 1 to 100,000, and M' is hydrogen Or it is an alkali metal ion, and R 1 ' is hydrogen or a methyl group.

일 양태로서, 상기 공중합체의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 700,000g/mol일 수 있다. In one aspect, the weight average molecular weight of the copolymer may be 1,000 to 700,000 g/mol.

일 양태에 의한 이차전지용 전극은 전극 집전체 상에 전극활물질 및 상기 이차전지용 바인더 조성물을 포함한다. An electrode for a secondary battery according to one aspect includes an electrode active material and the binder composition for a secondary battery on an electrode current collector.

일 양태로서, 상기 전극은 음극이고, 상기 전극활물질은 음극활물질로서 탄소계 활물질을 포함할 수 있다. In one aspect, the electrode is a negative electrode, and the electrode active material may include a carbon-based active material as the negative electrode active material.

일 양태로서, 상기 전극은 음극이고, 상기 전극활물질은 음극활물질로서 규소계 활물질을 포함할 수 있다. In one aspect, the electrode is a negative electrode, and the electrode active material may include a silicon-based active material as a negative electrode active material.

일 양태에 의한 이차전지는 상기 전극을 포함한다. A secondary battery according to one aspect includes the electrode.

일 효과로서, 상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더가 포함되어, 이차전지의 초기 방전 유지율과 방전 용량과 같은 방전 특성이 향상될 수 있다. As an effect, the binder for a secondary battery according to the above-described aspect is included, so that discharge characteristics such as initial discharge maintenance rate and discharge capacity of the secondary battery can be improved.

일 효과로서, 상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더가 포함되어, 전극활물질의 부피 팽창을 억제하고, 전극활물질의 탈락을 지연시켜, 이차전지의 방전 용량 유지율과 같은 수명 특성이 향상될 수 있다. As an effect, the binder for a secondary battery according to the above-described aspect is included to suppress volume expansion of the electrode active material and delay detachment of the electrode active material, thereby improving life characteristics such as discharge capacity retention rate of the secondary battery.

일 효과로서, 상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더가 포함되어, 전극 활물질의 구조가 안정화되고, 전극의 기계적 안정성이 향상될 수 있다. As an effect, the binder for secondary batteries according to the above-mentioned aspect is included, so that the structure of the electrode active material can be stabilized and the mechanical stability of the electrode can be improved.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"과 같은 표현은, 다른 구성을 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.Expressions such as “comprising” used herein should be understood as open-ended terms that imply the possibility of including other elements.

본 명세서에서 사용되는 "바람직한" 및 "바람직하게"는 소정 환경 하에서 소정의 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 환경 또는 다른 환경 하에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있으며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 하는 것은 아니다.As used herein, “preferred” and “preferably” refer to embodiments of the invention that may provide certain advantages under certain circumstances. However, other embodiments may also be preferred, under the same or different circumstances, and are not intended to exclude other embodiments from the scope of the present invention.

본 발명의 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 단독 모노머 또는 혼합 모노머로부터 제조된 공중합체에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함한다.The binder composition for secondary batteries according to one aspect of the present invention relates to a copolymer prepared from a single monomer or a mixed monomer, and includes a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, n은 1 내지 100,000, 보다 바람직하게는 10 내지 10,000의 자연수일 수 있다. In Formula 1, n may be a natural number from 1 to 100,000, more preferably from 10 to 10,000.

L1 은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기일 수 있다. L 1 may be an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, or an ether group having a total of 3 to 12 carbon atoms and oxygen numbers.

일 예로서, L1은 하기의 경우가 상정될 수 있다. As an example, the following case can be assumed for L 1 .

L2는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기일 수 있다. L 2 may be an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, or an ether group having a total of 3 to 12 carbon atoms and oxygen numbers.

일 예로서, L2는 하기의 경우가 상정될 수 있다. As an example, L 2 may be assumed to be as follows.

M은 수소, 또는 알카리금속 이온이고, M이 수소인 경우에는 인접한 산소 원자와 공유 결합, M이 알카리금속 이온인 경우에는 인접한 산소 원자와 이온 결합이 가능하다. M is hydrogen or an alkali metal ion. When M is hydrogen, a covalent bond is possible with an adjacent oxygen atom, and when M is an alkali metal ion, an ionic bond is possible with an adjacent oxygen atom.

R1은 수소, 또는 메틸기이다. R 1 is hydrogen or a methyl group.

본 명세서에서 '공중합'이란 블록 공중합, 랜덤 공중합, 그래프트 공중합 또는 교호 공중합을 의미할 수 있고, "공중합체"란 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그래프트 공중합체 또는 교호 공중합체를 의미할 수 있다.In this specification, “copolymerization” may mean block copolymerization, random copolymerization, graft copolymerization, or alternating copolymerization, and “copolymer” may mean block copolymer, random copolymer, graft copolymer, or alternating copolymer.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 카르복실산 또는 카르복실산염 관능기를 포함함으로써, 폴리머 사이의 수소 결합 등의 결합력을 증가시켜, 폴리머 사이의 상호 작용을 향상시킬 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to the above embodiment includes a carboxylic acid or carboxylate functional group, thereby increasing bonding strength such as hydrogen bonding between polymers, thereby improving interactions between polymers.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 카르복실산 또는 카르복실산염 관능기를 포함함으로써, 전극활물질 및 기판과의 결합력을 증가시켜, 전극활물질 및 기판과의 상호 작용을 향상시킬 수 있다. The binder composition for a secondary battery according to the above embodiment includes a carboxylic acid or carboxylate functional group, thereby increasing the bonding force between the electrode active material and the substrate, and improving the interaction with the electrode active material and the substrate.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 메인 폴리머 골격으로부터 카르복실산 또는 카르복실산염 관능기까지의 결합길이가 길게 조절됨으로써, 바인더와 상호작용하는 전극활물질, 기판 및 도전재 등과의 밀착력 발현이 용이하여 상기 기재와의 탈락을 더욱 억제시킬 수 있다. In the binder composition for secondary batteries according to the above aspect, the bond length from the main polymer skeleton to the carboxylic acid or carboxylate functional group is adjusted to be long, so that it is easy to develop adhesion to the electrode active material, substrate, and conductive material that interacts with the binder. Separation from the substrate can be further suppressed.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 메인 폴리머 골격으로부터 카르복실산 또는 카르복실산염 관능기까지의 결합길이가 길게 조절됨으로써, 폴리아크릴산(poly-acrylic acid. PAA)과 같은 수지의 유리전이온도(Tg)보다 낮은 유리전이온도(Tg)로 조절할 수 있어, 전극, 특히 음극의 팽창시 함께 팽창할 수 있어, 전극의 유연성을 향상시킬 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to the above embodiment adjusts the bond length from the main polymer skeleton to the carboxylic acid or carboxylate functional group to be long, thereby increasing the glass transition temperature (Tg) of a resin such as poly-acrylic acid (PAA). ), the glass transition temperature (Tg) can be adjusted to be lower than that of the electrode, and the electrode, especially the cathode, can expand when expanded, improving the flexibility of the electrode.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 메인 폴리머 골격으로부터 카르복실산 또는 카르복실산염 관능기가 외부로 길게 들어갈 수 있어서, 폴리머 간의 상호작용, 활물질 표면과의 상호작용 및 기판과의 상호작용을 보다 강화시켜, 전극의 기계적 안정성을 향상시키고, 이차전지의 방전 특성 및 수명 특성을 향상시킬 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to the above aspect allows carboxylic acid or carboxylate functional groups to extend outwards from the main polymer skeleton, thereby further strengthening the interaction between polymers, the interaction with the active material surface, and the interaction with the substrate. By doing so, the mechanical stability of the electrode can be improved and the discharge characteristics and life characteristics of the secondary battery can be improved.

상기 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 에스테르기와 카르복실산(또는 카르복실산염) 관능기를 모두 포함함으로써 에스테르기와 카르복실산(또는 카르복실산염)기 사이에 인력이 작용하여, 폴리머 사이의 상호 작용이 향상될 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to the above embodiment includes both an ester group and a carboxylic acid (or carboxylate) functional group, so that an attractive force acts between the ester group and the carboxylic acid (or carboxylate) group, thereby creating an interaction between the polymers. This can be improved.

상기 이차전지용 바인더 조성물은 하기와 같을 수 있다. The binder composition for secondary batteries may be as follows.

상기 전술한 일 효과를 구현하는 보다 바람직한 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 1-1-A로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to a more preferred embodiment that achieves the above-described effect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1-A.

[화학식 1-1-A][Formula 1-1-A]

상기 화학식 1-1-A에서, n, M 및 R1은 전술한 바와 같다. In Formula 1-1-A, n, M and R 1 are as described above.

상기 전술한 일 효과를 구현하는 보다 바람직한 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 아크릴로일옥시에틸 석시네이트(acryloyloxyethyl succinate, AOES) 모노머로부터 제조되는 공중합체인 하기 폴리-아크릴로일옥시에틸 석시네이트(poly-acryloyloxyethyl succinate, PAOES) 수지일 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to a more preferable embodiment that achieves the above-mentioned effect is poly-acryloyloxyethyl succinate (copolymer prepared from the following acryloyloxyethyl succinate (AOES) monomer): It may be poly-acryloyloxyethyl succinate (PAOES) resin.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 A로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (A).

[화학식 A][Formula A]

상기 공중합체는 아크릴산이 유리전이온도(Tg)를 높여서, 공중합체의 응집력을 향상시켜, 전지수명을 연장시킬 수 있다. In the copolymer, acrylic acid increases the glass transition temperature (Tg), thereby improving cohesion of the copolymer and extending battery life.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 B로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (B).

[화학식 B][Formula B]

상기 공중합체는 메틸아크릴레이트가 유리전이온도(Tg)를 높여서, 공중합체의 응집력을 향상시켜, 전지수명을 연장시킬 수 있다. In the copolymer, methyl acrylate increases the glass transition temperature (Tg), thereby improving cohesion of the copolymer and extending battery life.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 C로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (C).

[화학식 C][Formula C]

상기 공중합체는 부틸아크릴레이트가 유리전이온도(Tg)를 낮추어, 바인더와 전극활물질, 도전재 및 기판과의 밀착력을 향상시켜, 전지수명을 연장시킬 수 있다. In the copolymer, butylacrylate lowers the glass transition temperature (Tg), improves adhesion between the binder, electrode active material, conductive material, and substrate, and can extend battery life.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 D로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다.A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (D).

[화학식 D][Formula D]

상기 공중합체는 비페닐메틸아크릴레이트가 공중합체 간의 파이파이 상호작용을 통해 공중합체의 응집력을 향상시켜, 전지수명을 연장시킬 수 있다. In the copolymer, biphenylmethyl acrylate improves the cohesion of the copolymer through pi-phi interactions between the copolymers, thereby extending battery life.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 화학식 E로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. A binder composition for a secondary battery according to one aspect may include a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (E).

[화학식 E][Formula E]

상기 공중합체는 스타이렌이 유리전이온도(Tg)를 높여서, 공중합체의 응집력을 향상시켜, 전지수명을 연장시킬 수 있다. In the copolymer, styrene increases the glass transition temperature (Tg), thereby improving cohesion of the copolymer and extending battery life.

따라서, 상기 화학식 A 내지 E로 표시되는 반복단위 중 어느 하나 이상을 포함하는 공중합체가 이차전지용 바인더 조성물에 포함됨으로써, 극성 상호작용 및 무극성 상호작용의 균형적인 추구가 가능하며, 전극용 슬러리의 혼합의 균일성을 보다 증가시킬 수 있다. Therefore, by including a copolymer containing any one or more of the repeating units represented by the above formulas A to E in the binder composition for secondary batteries, it is possible to pursue a balanced relationship between polar interactions and non-polar interactions, and mixing the slurry for electrodes Uniformity can be further increased.

상기 화학식 A 내지 E에서, n, L1, L2, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, n'는 1 내지 100,000의 자연수이고, M'는 수소 또는 알카리금속 이온이고, R1'은 수소, 또는 메틸기이다.In the formulas A to E, n, L 1 , L 2 , M and R 1 are as defined in formula 1, n' is a natural number from 1 to 100,000, M' is hydrogen or an alkali metal ion, and R 1 ' is hydrogen or a methyl group.

일 양태로서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 반복 단위 전체 함량 대비 50중량%이상, 60중량%이상, 또는 70중량%이상으로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the repeating unit represented by Formula 1 may be included in an amount of 50% by weight or more, 60% by weight, or 70% by weight or more relative to the total content of the repeating units, but is not limited thereto.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 하기 반복단위를 포함하는 공중합체일 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to one aspect may be a copolymer containing the following repeating units.

일 양태로서, 상기 공중합체의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 700,000g/mol일 수 있다. 상술한 범위의 중량 평균 분자량을 충족함으로써, 이차 전지용 바인더 조성물의 혼합 용이성 및 접착성의 균형적인 추구가 가능하다.In one aspect, the weight average molecular weight of the copolymer may be 1,000 to 700,000 g/mol. By satisfying the weight average molecular weight in the above-mentioned range, it is possible to pursue a balanced pursuit of ease of mixing and adhesiveness of the binder composition for secondary batteries.

일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 상기 공중합체 외에 스티렌-부타디엔고무(styrene butadiene rubber, SBR), 폴리비닐알코올 (poly vinyl alcohol), 폴리아크릴산(poly acrylic acid, PAA), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC), 히드록시프로필셀룰로오스(Hydroxypropylcellulose) 및 디아세틸셀룰로오스 (diacetylcellulose) 중 1종 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The binder composition for secondary batteries according to one embodiment includes, in addition to the above copolymer, styrene-butadiene rubber (SBR), polyvinyl alcohol (poly vinyl alcohol), polyacrylic acid (PAA), and carboxymethyl cellulose. , CMC), hydroxypropylcellulose, and diacetylcellulose may further be included, but are not limited thereto.

일 양태로서, 상기 공중합체는 이차전지용 바인더 조성물 전체 함량 대비 10 중량%이상, 20중량%이상, 또는 30중량%이상으로 포함될 수 있다. 상술한 수치범위를 충족함으로써, 바인더의 접착성이 더욱 향상되며 방전 용량 유지율과 같은 전극의 수명 특성이 더욱 향상될 수 있다.In one aspect, the copolymer may be included in an amount of 10% by weight or more, 20% by weight, or 30% by weight or more based on the total content of the binder composition for secondary batteries. By meeting the above-mentioned numerical range, the adhesiveness of the binder can be further improved and the lifespan characteristics of the electrode, such as discharge capacity maintenance rate, can be further improved.

일 양태에 의한 이차전지용 전극은 전극 집전체 상에 전극활물질 및 상기 이차전지용 바인더 조성물을 포함한다. An electrode for a secondary battery according to one aspect includes an electrode active material and the binder composition for a secondary battery on an electrode current collector.

보다 바람직한 일 양태로서, 상기 전극은 음극이고, 상기 전극활물질은 음극활물질일 수 있으며, 상기 음극은 음극 집전체 상에 상기 전술한 이차전지용 바인더 조성물 및 음극활물질을 포함하는 음극활물질층을 포함할 수 있다. In a more preferred embodiment, the electrode is a negative electrode, the electrode active material may be a negative electrode active material, and the negative electrode may include a negative electrode active material layer containing the above-described binder composition for a secondary battery and a negative electrode active material on a negative electrode current collector. there is.

예를 들면, 상기 음극 집전체는 금, 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 구리 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, the negative electrode current collector may include gold, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, copper, or an alloy thereof, and preferably includes copper or a copper alloy, but is not limited thereto.

일 양태로서, 이차전지용 바인더 조성물은 상기 음극활물질층 총 함량에 대하여, 0.001 내지 2중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the binder composition for secondary batteries may be included in an amount of 0.001 to 2% by weight based on the total content of the negative electrode active material layer, but is not limited thereto.

일 양태로서, 상기 음극활물질은 탄소계 활물질 및/또는 규소계 활물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one aspect, the negative electrode active material may include a carbon-based active material and/or a silicon-based active material, but is not limited thereto.

보다 바람직한 일 양태로서, 상기 음극활물질은 규소계 활물질을 포함할 수 있다. In a more preferred embodiment, the negative electrode active material may include a silicon-based active material.

음극활물질로서 규소계 활물질을 사용하는 경우, 종래 탄소계 활물질을 사용하는 경우보다 이차전지의 가역 용량을 크게 증가시킬 수 있는 반면, 이차전지 충방전시 규소계 활물질의 부피 팽창 및 수축에 의한 전극 열화 및 박리에 의해 전지 수명이 감소하는 문제가 있다. When using a silicon-based active material as a negative electrode active material, the reversible capacity of the secondary battery can be significantly increased compared to the case of using a conventional carbon-based active material, while electrode deterioration occurs due to volume expansion and contraction of the silicon-based active material during charging and discharging of the secondary battery. And there is a problem that battery life is reduced due to peeling.

본 발명의 일 양태에 의한 이차전지용 바인더 조성물은 이러한 규소계 활물질의 부피 팽창 및 수축에 의한 박리를 억제할 뿐만 아니라, 균일한 전극 밀도를 구현할 수 있어, 상기 문제를 해소하면서 이차전지의 가역 용량을 크게 증가시킬 수 있다. The binder composition for secondary batteries according to one aspect of the present invention not only suppresses peeling due to volume expansion and contraction of the silicon-based active material, but also can achieve uniform electrode density, thereby solving the above problems and increasing the reversible capacity of the secondary battery. can be greatly increased.

또 다른 측면의 일 양태로서, 상기 음극활물질은 탄소계 활물질을 포함할 수 있다. As another aspect, the negative electrode active material may include a carbon-based active material.

예를 들면, 상기 탄소계 활물질은 결정질 탄소계 물질 또는 비정질 탄소계 물질 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 탄소계 활물질은 인조 흑연 및/또는 천연 흑연으로부터 유래된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, the carbon-based active material may include at least one of a crystalline carbon-based material and an amorphous carbon-based material. Additionally, the carbon-based active material may be derived from artificial graphite and/or natural graphite, but is not limited thereto.

예를 들면, 상기 탄소계 활물질은 인조 흑연을 포함할 수 있다. 인조 흑연은 천연 흑연에 비하여 용량이 작을 수 있으나, 상대적으로 높은 화학적, 열적 안정성을 가질 수 있다. For example, the carbon-based active material may include artificial graphite. Artificial graphite may have a smaller capacity than natural graphite, but can have relatively high chemical and thermal stability.

예를 들면, 탄소계 활물질은 비정질 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 비정질 탄소계 물질의 예시로서, 글루코스, 프락토스, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 수크로스, 페놀계 수지, 나프탈렌 수지, 폴리비닐알콜 수지, 우레탄수지, 폴리이미드 수지, 퓨란 수지, 셀룰로오스 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 레조시놀계 수지, 플로로글루시놀계 수지, 석탄계 피치, 석유계 피치, 타르(tar) 및 저분자량의 중질유 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로부터 유래된 탄소계 화합물이 고려될 수 있다. For example, the carbon-based active material may include an amorphous carbon-based material. Examples of amorphous carbon-based materials include glucose, fructose, galactose, maltose, lactose, sucrose, phenolic resin, naphthalene resin, polyvinyl alcohol resin, urethane resin, polyimide resin, furan resin, cellulose resin, epoxy resin, Carbon derived from any one selected from the group consisting of polystyrene resin, resorcinol-based resin, phloroglucinol-based resin, coal-based pitch, petroleum-based pitch, tar, and low molecular weight heavy oil, or a mixture of two or more of these. based compounds may be considered.

상기 전극활물질은 전극에 도전성을 부여하기 위해 도전재를 더 포함할 수 있으며, 흑연계 도전재, 카본 블랙계 도전재, 금속 또는 금속 화합물계 도전재로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The electrode active material may further include a conductive material to provide conductivity to the electrode, and at least one selected from the group consisting of a graphite-based conductive material, a carbon black-based conductive material, and a metal or metal compound-based conductive material may be used. , but is not limited to this.

일 양태에 의한 이차전지는 상기 전극을 포함한다. A secondary battery according to one aspect includes the electrode.

일 양태로서 상기 이차전지는 리튬 이차 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 등일 수 있고, 리튬금속 이차전지, 리튬이온 이차전지, 리튬폴리머 이차전지, 리튬이온 폴리머 이차전지, 리튬황 이차전지 또는 전고체 전지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one aspect, the secondary battery may be a lithium secondary battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, etc., and may be a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, a lithium sulfur secondary battery, or It may be an all-solid-state battery, but is not limited thereto.

상기 이차전지의 구조, 각 구성의 재료 및 이차전지의 제조 방법 등은 제한 없이 가능한 모든 것을 포함하는 것으로 해석된다. The structure of the secondary battery, the materials of each component, the manufacturing method of the secondary battery, etc. are interpreted to include everything possible without limitation.

제조예Manufacturing example

제조예 1Manufacturing Example 1

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g을 메틸에틸케톤 200g에 녹이고, AIBN 중합개시제를 투입하고, 온도를 80℃로 승온하고, 6시간 동안 교반하여, 단일중합체 중량평균분자량 17만의 단일중합체를 합성하고, 상온으로 냉각하고, 반응기에 헥산(hexane) 500 g을 투입하고 10분간 교반하였다.Dissolve 100 g of acryloyloxyethyl succinate in 200 g of methyl ethyl ketone, add AIBN polymerization initiator, raise the temperature to 80°C, and stir for 6 hours to synthesize a homopolymer with a weight average molecular weight of 170,000, After cooling to room temperature, 500 g of hexane was added to the reactor and stirred for 10 minutes.

상기 반응기에 고분자가 뭉쳐 덩어리지는 것을 확인 후, 용액을 따라냈다.After confirming that the polymer had clumped together in the reactor, the solution was poured out.

위의 작업을 3 회 반복하여 잔류 반응 용매와 잔류 모노머를 제거했다.The above operation was repeated three times to remove residual reaction solvent and residual monomer.

위의 작업을 완료한 뒤, 반응기에 진공펌프를 연결하고 80℃ 온도 환경을 만들어 주었다. 80℃에서 9시간동안 진공 건조하여 잔류 용매들을 모두 제거했다.After completing the above work, a vacuum pump was connected to the reactor and a temperature environment of 80°C was created. All residual solvents were removed by vacuum drying at 80°C for 9 hours.

상기 반응기에 물 400 g을 투입하고, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g에 대한 50mol%의 NaOH를 투입하고 교반하여, 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.400 g of water was added to the reactor, and 50 mol% NaOH based on 100 g of acryloyloxyethylsuccinate was added and stirred to prepare a polymer aqueous solution with a solid content of 20%.

제조예 2 Production example 2

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 80g과 아크릴산 20g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 19.3만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100g of acryloyloxyethylsuccinate, proceed in the same manner using 80g of acryloyloxyethylsuccinate and 20g of acrylic acid, and proceed in the same manner using 50 mol% of KOH compared to the amount of acryloyloxyethylsuccinate added. Thus, a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 19.30,000 was prepared.

제조예 3 Production example 3

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 80g과 메틸아크릴레이트 20g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 23.1만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100g of acryloyloxyethylsuccinate, proceed in the same manner using 80g of acryloyloxyethylsuccinate and 20g of methyl acrylate, and use 50 mol% of KOH compared to the amount of acryloyloxyethylsuccinate added. Proceeding as follows, a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 23.1 million was prepared.

제조예 4 Production example 4

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 80g과 부틸아크릴레이트 20g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 19.7만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100g of acryloyloxyethylsuccinate, proceed in the same manner using 80g of acryloyloxyethylsuccinate and 20g of butylacrylate, and use 50 mol% of KOH compared to the amount of acryloyloxyethylsuccinate added. Proceeding as follows, a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 19.7 million was prepared.

제조예 5 Production example 5

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 80g과 비페닐메틸아크릴레이트 20g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 15.1만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100g of acryloyloxyethylsuccinate, proceed in the same manner using 80g of acryloyloxyethylsuccinate and 20g of biphenylmethyl acrylate, and use 50 mol% of KOH compared to the amount of acryloyloxyethylsuccinate added. By proceeding in the same manner, a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 15.10,000 was prepared.

제조예 6 Production example 6

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 80g과 스타이렌 20g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴로일옥시에틸숙시네이트 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 12.8만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100g of acryloyloxyethylsuccinate, proceed in the same manner using 80g of acryloyloxyethylsuccinate and 20g of styrene, and use 50 mol% of KOH compared to the amount of acryloyloxyethylsuccinate added. Proceeding, a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 128,000 was prepared.

제조예 7 Production example 7

아크릴로일옥시에틸숙시네이트 100g 대신에, 아크릴산 100g을 이용하여 동일하게 진행하고, 투입된 아크릴산 투입량 대비 50mol%의 KOH를 이용하여 동일하게 진행하여, 중량평균분자량 29.5만의 고형분 20% 폴리머 수용액을 제조하였다.Instead of 100 g of acryloyloxyethyl succinate, the same procedure was performed using 100 g of acrylic acid, and the same procedure was performed using 50 mol% KOH compared to the amount of acrylic acid added, to prepare a 20% solids polymer aqueous solution with a weight average molecular weight of 29.50,000. .

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

인조흑연 98 중량부와 및 제조예의 바인더 2 중량부를 각각 혼합하여 총 100 중량부의 슬러리를 제조하였다. 실시예 1 내지 6의 음극에는 각각 제조예 1 내지 6의 바인더가 포함되었으며, 비교예 1의 음극에는 제조예 7의 바인더가 포함되었다.A total of 100 parts by weight slurry was prepared by mixing 98 parts by weight of artificial graphite and 2 parts by weight of the binder of the production example. The negative electrodes of Examples 1 to 6 contained the binders of Preparation Examples 1 to 6, respectively, and the negative electrode of Comparative Example 1 contained the binder of Preparation Example 7.

상기 슬러리를 구리 호일에 도포 및 건조하고 롤 프레스(roll press)를 실시하여 같은 로딩 레벨 및 충전 밀도를 갖도록 실시예 및 비교예의 음극을 제조하였다. 각 실시예 및 비교예에 따른 음극의 로딩 레벨은 13 mg/cm2이었으며, 충전 밀도는 1.65 g/cc였다.The slurry was applied and dried on copper foil and roll pressed to prepare negative electrodes of Examples and Comparative Examples to have the same loading level and charge density. The loading level of the negative electrode according to each Example and Comparative Example was 13 mg/cm 2 and the charge density was 1.65 g/cc.

실험예Experiment example

전지의 특성을 평가하기 위하여, 다음과 같이 리튬 이차 전지를 제조하였다. 상술한 각 실시예 및 비교예에 따른 음극, 리튬 대극, 및 두께 20㎛의 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터 Celgard 2500를 사용하여 압축하고, 내부에 전해액을 주입하여 코인형의 전지를 제조하였다. In order to evaluate the characteristics of the battery, a lithium secondary battery was manufactured as follows. A coin-type battery was manufactured by compressing the negative electrode according to each of the above-described examples and comparative examples, the lithium counter electrode, and a 20㎛ thick polyethylene separator Celgard 2500, and injecting an electrolyte solution therein.

상기 전해액의 용매로서 에틸렌 카보네이트(EC)와 디에틸 카보네이트(DEC)가 30 대 70의 체적 비율로 혼합된 용매(EC:DEC=30v%:70v%)가 사용되었으며, 상기 용매에 전해질로서 1.3M의 LiPF6가 첨가되었다. 또한, 전해액 총 100 중량부에 대하여 첨가제로 5중량부의 플루오로에틸렌카보네이트(FEC)가 사용되었다.As a solvent for the electrolyte solution, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 30 to 70 (EC:DEC=30v%:70v%) was used, and 1.3M of electrolyte was added to the solvent. of LiPF 6 was added. Additionally, 5 parts by weight of fluoroethylene carbonate (FEC) was used as an additive based on a total of 100 parts by weight of the electrolyte.

1. 음극의 접착성 평가1. Evaluation of adhesion of cathode

만능시험기를 이용하여 구리 호일 위에 형성된 음극 활물질층을 테잎에 부착한 후, 180° peel 및 50mm/min의 속도로 음극을 벗김으로써, 각 실시예 및 비교예에 따른 음극의 접착성을 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 1과 같다.The negative electrode active material layer formed on the copper foil was attached to the tape using a universal testing machine, and then the negative electrode was peeled off at a speed of 180° peel and 50 mm/min to evaluate the adhesion of the negative electrode according to each example and comparative example. The evaluation results are shown in Table 1 below.

2. 음극의 크랙 평가2. Crack evaluation of cathode

실시예 및 비교예에 따른 각 음극을 전후로 한번씩 접은 이후 크랙의 발생 여부 및 핀홀의 유무를 관찰하였다. 평가 결과는 하기 표 1과 같다. After each cathode according to the Examples and Comparative Examples was folded back and forth once, the occurrence of cracks and the presence or absence of pinholes were observed. The evaluation results are shown in Table 1 below.

구체적인 평가 기준은 아래와 같다.The specific evaluation criteria are as follows.

<평가 기준><Evaluation criteria>

◎ : 크랙이 발생하지 않았으며 슬리팅(slitting)시 활물질의 탈락이 없음◎: No cracks occurred and no active material fell off during slitting.

○ : 크랙이 발생하지 않았음○: No cracks occurred

△ : 핀홀이 발생했음△: A pinhole occurred.

X : 크랙 발생X: crack occurs

실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 접착강도
(gf/cm)
Adhesive strength
(gf/cm)
2323 2727 2525 3131 2929 2626 1515
크랙crack

3. 이차 전지의 충방전 특성 평가3. Evaluation of charging and discharging characteristics of secondary batteries

상기 실시예 및 비교예의 각 음극을 포함하는 이차 전지에 대하여, 0.05C로 1회 충방전을 실시하여 충전 용량, 방전 용량 및 초기 효율을 각각 측정하였다. 평가 결과는 하기 표 2과 같다.The secondary batteries including each negative electrode of the above Examples and Comparative Examples were charged and discharged once at 0.05C to measure the charge capacity, discharge capacity, and initial efficiency, respectively. The evaluation results are shown in Table 2 below.

4. 이차 전지의 수명 특성 평가4. Evaluation of lifespan characteristics of secondary batteries

상기 실시예 및 비교예의 각 음극을 포함하는 이차 전지에 대하여, 0.01V 내지 2V 사이에서 0.1C↔0.1C(1회 충방전)의 조건으로 충방전을 실시하여 수명 특성을 평가하였다. For the secondary batteries including each negative electrode of the above Examples and Comparative Examples, life characteristics were evaluated by charging and discharging between 0.01V and 2V under the conditions of 0.1C↔0.1C (one charge and discharge).

방전 용량 유지율을 기초로 수명 특성이 평가되었다. 방전 용량 유지율(30th/1st)은 30 사이클의 방전 용량을 초기 방전 용량과 대비하여 % 비율로 나타낸 지표이다. 평가 결과는 하기 표 2과 같다.Lifespan characteristics were evaluated based on the discharge capacity maintenance rate. The discharge capacity maintenance rate (30 th /1 st ) is an indicator expressing the discharge capacity of 30 cycles as a percentage compared to the initial discharge capacity. The evaluation results are shown in Table 2 below.

실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 충전 용량
(mAh/g)
charging capacity
(mAh/g)
34553455 34883488 34763476 34653465 34593459 34363436 34733473
방전 용량(mAh/g)Discharge capacity (mAh/g) 30833083 31323132 31303130 31293129 30993099 31023102 30913091 I.C.E.(초기충방전효율, %)I.C.E. (initial charge/discharge efficiency, %) 89.289.2 89.889.8 90.090.0 90.290.2 89.689.6 90.390.3 89.089.0 방전 용량 유지율 (%)Discharge capacity maintenance rate (%) 83.483.4 87.287.2 85.485.4 86.186.1 88.088.0 84.984.9 81.581.5

Claims (9)

하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함하는, 이차전지용 바인더 조성물:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n은 1 내지 100,000의 자연수이고,
L1 은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고,
L2는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐렌기, 또는 탄소수 및 산소수의 합이 3 내지 12인 에테르(ether)기이고,
M은 수소, 또는 알카리금속 이온이고,
R1은 수소, 또는 메틸기이다.
A binder composition for a secondary battery comprising a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (1):
[Formula 1]

In Formula 1, n is a natural number from 1 to 100,000,
L 1 is an alkylene group with 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group with 2 to 6 carbon atoms, or an ether group with a total of 3 to 12 carbon atoms and oxygen numbers,
L 2 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, or an ether group having a total of 3 to 12 carbon atoms,
M is hydrogen or an alkali metal ion,
R 1 is hydrogen or a methyl group.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 1-1 로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 포함하는,
이차전지용 바인더 조성물:
[화학식 1-1]

상기 화학식 1-1에서, n, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
According to claim 1,
Containing a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1,
Binder composition for secondary batteries:
[Formula 1-1]

In Formula 1-1, n, M, and R 1 are as defined in Formula 1.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 A 로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 내지 하기 화학식 E로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 중 어느 하나 이상을 포함하는,
이차전지용 바인더 조성물:
[화학식 A]

[화학식 B]

[화학식 C]

[화학식 D]

[화학식 E]

상기 화학식 A 내지 E에서, n, L1, L2, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, n'는 1 내지 100,000의 자연수이고, M'는 수소 또는 알카리금속 이온이고, R1'은 수소, 또는 메틸기이다.
According to claim 1,
Containing at least one of a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (A) to a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula (E),
Binder composition for secondary batteries:
[Formula A]

[Formula B]

[Formula C]

[Formula D]

[Formula E]

In the formulas A to E, n, L 1 , L 2 , M and R 1 are as defined in formula 1, n' is a natural number from 1 to 100,000, M' is hydrogen or an alkali metal ion, and R 1 ' is hydrogen or a methyl group.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 1-1-A 로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 내지 하기 화학식 1-1-E로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체 중 어느 하나 이상을 포함하는,
이차전지용 바인더 조성물:
[화학식 1-1-A]

[화학식 1-1-B]

[화학식 1-1-C]

[화학식 1-1-D]

[화학식 1-1-E]

상기 화학식 1-1-A 내지 1-1-E에서, n, L1, L2, M 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, n'는 1 내지 100,000의 자연수이고, M'는 수소 또는 알카리금속 이온이고, R1'은 수소, 또는 메틸기이다.
According to claim 1,
Containing at least one of a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1-A to a copolymer containing a repeating unit represented by the following formula 1-1-E,
Binder composition for secondary batteries:
[Formula 1-1-A]

[Formula 1-1-B]

[Formula 1-1-C]

[Formula 1-1-D]

[Formula 1-1-E]

In Formulas 1-1-A to 1-1-E, n, L 1 , L 2 , M and R 1 are as defined in Formula 1, n' is a natural number from 1 to 100,000, and M' is hydrogen Or it is an alkali metal ion, and R 1 ' is hydrogen or a methyl group.
제 1 항에 있어서,
상기 공중합체의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 700,000g/mol인,
이차전지용 바인더 조성물.
According to claim 1,
The weight average molecular weight of the copolymer is 1,000 to 700,000 g/mol,
Binder composition for secondary batteries.
전극 집전체 상에 전극활물질 및 제 1 항에 의한 이차전지용 바인더 조성물을 포함하는,
이차전지용 전극.
Containing an electrode active material and the binder composition for a secondary battery according to claim 1 on an electrode current collector,
Electrodes for secondary batteries.
제 6 항에 있어서,
상기 전극은 음극이고, 상기 전극활물질은 음극활물질로서 탄소계 활물질을 포함하는,
이차전지용 전극.
According to claim 6,
The electrode is a negative electrode, and the electrode active material includes a carbon-based active material as a negative electrode active material.
Electrodes for secondary batteries.
제 6 항에 있어서,
상기 전극은 음극이고, 상기 전극활물질은 음극활물질로서 규소계 활물질을 포함하는,
이차전지용 전극.
According to claim 6,
The electrode is a negative electrode, and the electrode active material includes a silicon-based active material as a negative electrode active material.
Electrodes for secondary batteries.
제 6 항에 의한 전극을 포함하는,
이차전지.


Comprising the electrode according to claim 6,
Secondary battery.


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