WO2016148408A1 - 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 - Google Patents

일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 Download PDF

Info

Publication number
WO2016148408A1
WO2016148408A1 PCT/KR2016/001682 KR2016001682W WO2016148408A1 WO 2016148408 A1 WO2016148408 A1 WO 2016148408A1 KR 2016001682 W KR2016001682 W KR 2016001682W WO 2016148408 A1 WO2016148408 A1 WO 2016148408A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
binder polymer
layer
polymer layer
electrode assembly
coating
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/001682
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이주성
진선미
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201680004712.8A priority Critical patent/CN107431165B/zh
Priority to PL16765164T priority patent/PL3217462T3/pl
Priority to EP16765164.5A priority patent/EP3217462B1/en
Priority to JP2017532839A priority patent/JP6533295B2/ja
Priority to US15/542,341 priority patent/US10763492B2/en
Publication of WO2016148408A1 publication Critical patent/WO2016148408A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an integrated electrode assembly and an electrochemical device comprising the same.
  • lithium ion batteries developed in the early 1990s have a higher operating voltage and greater energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries that use an aqueous electrolyte solution. I am in the spotlight.
  • lithium ion batteries have safety problems such as ignition and explosion due to the use of the organic electrolyte, and are difficult to manufacture.
  • a lithium ion battery and a lithium ion polymer battery typically use a polyolefin-based separator to prevent short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
  • polyolefin-based separators are inherently high temperature at high temperatures due to the properties of the separator material, such as the properties and processing properties of polyolefin-based melts usually below 200 ° C., such as the stretching process for pore size and porosity control. It has the disadvantage of heat shrinking in size. Therefore, when the battery rises to a high temperature due to internal / external stimulation, the possibility of short-circuit between the positive electrode and the negative electrode increases due to shrinkage or melting of the separator, and thus the battery has a great risk of explosion, etc. It becomes visible.
  • an electrode-separator integrated electrode assembly has been proposed in which an inorganic coating layer is formed on an electrode active material layer to serve as a conventional separator.
  • the inorganic coating layer formed on the electrode active material layer is not coated on a substrate such as a polyolefin-based film, and thus has a low mechanical strength and easily cracks. Therefore, safety is secured in the electrochemical device using the same. There was a difficult problem.
  • an object of the present invention is to provide an electrode-separator integrated electrode assembly in which the components constituting the electrode assembly are adhered with excellent adhesion and the internal short circuit between the electrodes can be effectively prevented.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the integrated electrode assembly.
  • Another object of the present invention to provide an electrochemical device exhibiting excellent battery performance, including the integrated electrode assembly.
  • the anode, the first binder polymer layer, the inorganic coating layer comprising a plurality of inorganic particles and the second binder polymer, the third binder polymer layer and the negative electrode are sequentially stacked
  • An integrated electrode assembly is provided that is coupled.
  • Internal short circuit of the positive electrode and the negative electrode can be prevented by the inorganic coating layer.
  • the inorganic particles constituting the inorganic coating layer may be inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more or a mixture thereof.
  • the inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, Mg (OH) 2 , NiO, CaCO 3 , CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , SiO 2 , Al (OH) 3 , AlOOH, Al 2 O 3 and TiO 2 may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of.
  • the first binder polymer layer and the third binder polymer layer may each independently have a thickness in the range of 0.2 to 5.0 ⁇ m.
  • the electrode may include a current collector and an electrode active material layer formed on at least one surface of the current collector, and the first binder polymer layer, the second binder polymer layer, or both thereof may contact the electrode active material layer.
  • an electrochemical device comprising the above electrode assembly, the electrochemical device may be a lithium secondary battery.
  • the method of manufacturing a separator-integrated electrode assembly comprising: Is provided.
  • the method of manufacturing a separator-integrated electrode assembly is provided.
  • the first binder polymer coating layer and the third binder polymer layer may be simultaneously formed by a dip coating method.
  • the electrode assembly according to an aspect of the present invention is manufactured so that the inorganic coating layer for integrally binding the electrode to prevent the internal short circuit of the positive electrode and the negative electrode, thereby ensuring excellent adhesion between the electrode and the inorganic coating layer.
  • the lithium secondary battery using the integrated electrode assembly according to the present invention may have excellent cycle characteristics.
  • the inorganic coating layer is attached to the electrode through the binder polymer layer, the durability of the inorganic coating layer is improved to effectively solve the problem of over time cracking of the conventional inorganic coating layer.
  • the binder polymer layer is not directly formed on the electrode, there is no problem in that the structure of the electrode active material layer, which is a problem when the binder polymer solution is coated and coated on the electrode active material layer, is degraded or structural rigidity is inhibited.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an integrated electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the integrated electrode assembly is an inorganic coating layer serving as a conventional separator that serves as a spacer for passing ions while preventing electrical contact between the anode and the cathode; and reversible lithium
  • the electrode electrode
  • An integrated electrode assembly that is integrated into one, more specifically, an inorganic coating layer comprising a positive electrode, a first binder polymer layer, a plurality of inorganic particles and a second binder polymer, An integrated electrode assembly is provided in which the three binder polymer layers and the cathode are sequentially laminated and bonded.
  • FIG. 1 An integrated electrode assembly according to one embodiment of the present invention is schematically illustrated in FIG. 1.
  • a cathode current collector 10 a cathode active material layer 20, a first binder polymer layer 30, an inorganic coating layer 40 including a plurality of inorganic particles and a second binder polymer, and a third binder
  • the polymer layer 30 ', the negative electrode active material layer 20', and the negative electrode current collector 10 ' are sequentially stacked.
  • the first binder polymer layer, the third binder polymer layer and the inorganic coating layer is coated on the entire lower layer (coated surface).
  • the inorganic coating layer is formed by binding to each other by a second binder polymer or the like in a state in which a plurality of inorganic particles are filled and in contact with each other, thereby forming an 'interstitial volumes' structure between the inorganic particles
  • the pore structure can be formed.
  • Pore size and porosity of the inorganic coating layer is an important influence factor in the control of the ion conductivity.
  • the pore size and porosity of the inorganic coating layer is preferably in the range of 0.01 to 10 ⁇ m and 20 to 75%, respectively.
  • the thickness of the inorganic coating layer is not particularly limited, but may be adjusted in consideration of battery performance. In view of reducing the internal resistance of the battery, the inorganic coating layer preferably has a thickness in the range of 1 to 50 ⁇ m or in the range of 1 to 20 ⁇ m.
  • the main constituents of the inorganic coating layer are inorganic particles and a second binder polymer, and the inorganic particles are not particularly limited as long as they can prevent a short circuit between the negative electrode and the positive electrode and are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reactions do not occur in the operating voltage range of the battery to be applied (for example, 0 to 5 V on the basis of Li / Li + ). In particular, in the case of using the inorganic particles having the ion transfer ability, since the ion conductivity in the electrochemical device can be improved to improve the performance, it is preferable that the ion conductivity is as high as possible.
  • the inorganic particles have a high density, it is not only difficult to disperse during coating, but also has a problem of weight increase during battery manufacturing, and therefore, the smallest density is desirable.
  • the inorganic material having a high dielectric constant it is possible to improve the dissociation degree of the electrolyte salt such as lithium salt in the liquid electrolyte, thereby improving the ionic conductivity of the electrolyte solution.
  • the inorganic particles are preferably inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, inorganic particles having a lithium ion transfer ability, or a mixture thereof.
  • Non-limiting examples of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, Mg (OH) 2 , NiO, CaCO 3 , CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , SiO 2 , Al (OH) 3 , AlOOH, Al 2 O 3 , TiO 2, or a mixture thereof.
  • the size of the inorganic particles is not limited, but is preferably in the range of 0.01 to 10 ⁇ m as much as possible in order to form a coating layer of uniform thickness and appropriate porosity. If it is less than 0.01 ⁇ m it is difficult to control the physical properties of the inorganic coating layer due to the increase in the specific surface area, and if it exceeds 10 ⁇ m it increases the thickness of the inorganic coating layer made of the same solid content decreases the mechanical properties, and also due to the excessively large pore size The possibility of internal short circuits increases during battery charging and discharging.
  • the inorganic coating layer may be applied in an amount of 1 to 30 g / m 2 , it is possible to ensure the high temperature safety of the battery without significantly lowering the battery performance when used between the electrodes in the amount of the numerical range.
  • Another major component constituting the inorganic coating layer is a binder polymer (second binder polymer).
  • a binder polymer having a glass transition temperature (T g ) as low as possible can be used, preferably a binder polymer having a glass transition temperature in the range of -200 to 200 ° C. This is because the mechanical properties such as flexibility and elasticity of the inorganic coating layer can be improved.
  • the second binder polymer serves to improve the adhesion between the inorganic particles and the adhesion between the inorganic coating layer and the electrode adhesive layer (ie, the first and / or third binder polymer layer).
  • the second binder polymer does not necessarily have an ion conducting ability, but when the binder polymer having the ion conducting ability is used, the performance of the electrochemical device may be further improved. Therefore, it is preferable that the second binder polymer has as high a dielectric constant as possible.
  • the second binder polymer may have a characteristic of exhibiting a high degree of swelling of the electrolyte by gelling when the liquid electrolyte is impregnated.
  • Non-limiting examples of the second binder polymer usable in the present invention include polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichloroethylene, polymethyl methacrylate, Polyacrylonitrile, polyacrylonitrile-styrene copolymer, polyvinylchloride (PVC), polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyethylene vinyl acetate copolymer, gelatin, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl Alcohols, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, polyethylene glycol, glyme, polyethylene glycol dimethyl ether, carboxy methyl cellulose, or mixtures thereof. .
  • the composition of the inorganic particles and the second binder polymer in the inorganic coating layer is not particularly limited, and can be adjusted according to the thickness and structure of the coating layer required. More specifically, it is preferable to adjust the composition ratio of the inorganic particles and the second binder polymer within the range of 10:90 to 99: 1 weight ratio, and the range of 50:50 to 98: 2 weight ratio is preferable.
  • the composition ratio of the inorganic particles and the second binder polymer is less than 10:90 weight ratio, the content of the second binder polymer is excessively large, resulting in a decrease in pore size and porosity due to a decrease in the interstitial volume formed between the inorganic particles. Degradation can be caused.
  • the first binder polymer layer and the third binder polymer layer are layers formed between the electrode active material layer and the inorganic coating layer in order to more effectively bond the electrode active material layer and the inorganic coating layer, and can be used for the first binder polymer layer and the third binder polymer layer.
  • the binder polymer refers to the contents described in connection with the above-described second binder polymer.
  • the first binder polymer layer and the third binder polymer layer may each independently have a thickness of 0.2 to 10 ⁇ m or 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the first binder polymer layer and the third binder polymer layer should have a thickness of 0.2 ⁇ m or more to effectively bond the inorganic coating layer to the electrode, and have a thickness of 5 ⁇ m or less to ensure proper air permeability in the electrode assembly while providing a compact battery. It can have a volume.
  • the electrode that can be used in the present invention is not particularly limited and may be prepared in a form in which the electrode active material is bound to the current collector according to conventional methods known in the art.
  • Non-limiting examples of the positive electrode active material of the electrode active material may be a conventional positive electrode active material that can be used for the positive electrode of the conventional electrochemical device, in particular lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide or combinations thereof It is preferable to use one lithium composite oxide.
  • Non-limiting examples of the negative electrode active material may be a conventional negative electrode active material that can be used for the negative electrode of the conventional electrochemical device, in particular lithium metal or lithium alloys, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium adsorption materials such as graphite or other carbons are preferable.
  • Non-limiting examples of the positive electrode current collector is a foil made by aluminum, nickel or a combination thereof, and non-limiting examples of the negative electrode current collector by copper, gold, nickel or copper alloy or a combination thereof Foils produced.
  • the first binder polymer solution is coated and dried on a release film to form a first binder polymer layer (step (S1)).
  • the first binder polymer is dissolved in a solvent to prepare a first binder polymer solution.
  • a solvent for the compound usable as the first binder polymer, see the above description.
  • Non-limiting examples of solvents that can be used include acetone, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone ( Nmethyl-2-pyrrolidone, NMP), cyclohexane, water, or a mixture thereof.
  • the content of the first binder polymer in the first binder polymer solution may be used in an amount that does not block pores of the layers while showing excellent adhesion to the inorganic coating layer and the electrode active material layer, for example, based on 100 parts by weight of the inorganic coating layer To about 0.1 to about 10 parts by weight, preferably about 1 to about 6 parts by weight.
  • the release film is a material that allows the binder polymer layer formed on one surface of the release film to be easily released afterwards, and may include any material.
  • a polyester film such as polyethylene terephthalate, a polypropylene film, or the like may be used, and a silicone-containing compound may be applied by using a silicone-containing compound to further improve releasability.
  • the silicon-containing compound may be represented by the following Chemical Formula 1:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are linear or branched alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl, aralkyl, halogenated alkyl, halogenated aryl, halogenated aralkyl, phenyl, mercaptan, respectively.
  • the alkyl is C 1 to C 18
  • the cycloalkyl is C 3 to C 18
  • the alkenyl is C 2 to C 18
  • the aryl and the aralkyl are C Having 6 to C 18 carbon atoms
  • n and m may be different or the same as each other, and are an integer of 1 to 100,000.
  • the thickness of the release film is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 to 30 ⁇ m or 1 to 15 ⁇ m.
  • the method of coating the first binder polymer solution on a release film may use a conventional coating method known in the art, for example, dip coating, die coating, roll coating, comma ) Various methods such as coating or mixing method thereof can be used.
  • a slurry including a plurality of inorganic particles and a second binder polymer is coated and dried to form an inorganic coating layer ((S2)).
  • the second binder polymer is dissolved in a solvent to prepare a binder polymer solution or an emulsion, and then inorganic particles are added to the prepared second binder polymer solution or emulsion to disperse it.
  • the dispersion time is suitably 1 to 20 hours, the particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 to 10 ⁇ m as mentioned above.
  • a dispersion method a conventional method can be used, and a ball mill method is especially preferable.
  • the second binder polymer solution in which the inorganic particles are dispersed is coated on the first binder polymer layer and dried.
  • a coating method usable refer to the coating method described above in connection with the first binder polymer solution in the step (S1).
  • a third binder polymer solution is coated and dried on the inorganic coating layer to form a third binder polymer layer (step S3).
  • step (S1) Perform with reference to the contents.
  • the third binder polymer layer is laminated and laminated to contact the active material layer of the positive electrode or the negative electrode ((S4)).
  • the present process may be performed, for example, by laminating a third binder polymer layer in contact with a cathode and then laminating at a constant temperature, for example, a temperature of 80 to 105 ° C.
  • step S5 the release film attached to the first binder polymer layer is removed, and the first binder polymer layer is laminated and laminated so as to be in contact with the active material layer of the other electrode.
  • the present process may be performed by, for example, removing the release film attached to the first binder polymer layer, laminating the surface on which the release film has been removed to contact the anode, and laminating at a constant temperature, for example, a temperature of 80 to 105 ° C. .
  • the binder polymer layer of the present invention that is, the first binder polymer layer and the third binder polymer layer are laminated and laminated on the electrode in a dried state, so that the binder polymer solution does not contact the electrode. Will not. Therefore, the binder polymer solution is directly coated and coated on the electrode to flow into the electrode active material layer such that the structure of the electrode active material layer may be totally or partially degraded.
  • an electrochemical device comprising the electrode assembly.
  • the electrochemical device is preferably a lithium secondary battery, and the lithium secondary battery includes a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery.
  • the polyvinylidene fluoride (PVdF) copolymer emulsion Arkema, RC, 10-280
  • the fluorinated acrylic binder JSR TRD202A
  • boehmite Nabaltec Actilox200SM
  • carboxymethyl cellulose Gelchem SG-L02
  • acrylic particles Toyo ink Co. CSB130 having an average diameter of 0.2 ⁇ m were 90: 5: Dispersing in water in a composition ratio of 5 to prepare a slurry for forming an inorganic coating layer.
  • the third binder polymer solution was coated and dried to form a third binder polymer layer.
  • the third binder polymer layer was laminated to contact the negative electrode active material layer, and then laminated at about 80 ° C. using a laminator.
  • the polyethylene terephthalate film which is a release film attached to the first binder polymer layer, was removed, and the first binder polymer layer was laminated so as to be in contact with the positive electrode active material layer, followed by lamination at about 80 ° C.
  • Example 2 As in Example 1, a slurry for preparing an inorganic coating layer was prepared.
  • the slurry was coated on a negative electrode active material layer and dried to coat and dry an inorganic coating layer on the negative electrode active material layer. Subsequently, after the inorganic coating layer and the positive electrode active material layer were laminated so as to contact each other, the lamination was performed at 80 ° C. using a laminator.
  • Example 1 The electrode assemblies prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were pressed with a ball crusher, and a time point at which an internal short circuit occurred was confirmed.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 양극, 제1 바인더 고분자층, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 무기물 코팅층, 제3 바인더 고분자층 및 음극이 순차적으로 적층 결합되어 있는 일체형 전극조립체에 관한 것으로, 전극조립체를 구성하는 각 구성요소가 우수한 밀착성으로 적층 결합되어 있고 전극의 내부 단락을 방지하는 무기물 코팅층의 내구성이 우수하기 때문에, 본 발명에 따른 일체형 전극조립체를 사용한 리튬이차전지는 우수한 사이클 특성을 가질 수 있다.

Description

일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
본 출원은 2015년 3월 18일에 출원된 한국특허출원 제10-2015-0037607호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 진행되고 있다.
현재 적용되고 있는 이차 전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이온 전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다. 그러나, 이러한 리튬 이온 전지는 유기 전해액을 사용하는 데 따르는 발화 및 폭발 등의 안전 문제가 존재하고, 제조가 까다로운 단점이 있다.
상기와 같은 전지의 안전성 평가 및 안전성 확보는 매우 중요하다. 가장 중요한 고려사항은 전지가 오작동시 사용자에게 상해를 입혀서는 안된다는 것이며, 이러한 목적을 위하여 전지 안전규격에 의해 전지내의 발화 및 발연 등을 엄격히 규제하고 있다. 따라서, 안전성 문제를 해결하기 위하여 많은 해결방법들이 제시되고 있다.
일례로, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지는 통상 양극과 음극의 단락을 방지하고자 폴리올레핀 계열 세퍼레이터를 사용하고 있다. 그러나, 폴리올레핀 계열 세퍼레이터는 세퍼레이터 재료의 특성, 예컨대 통상 200℃ 이하에서 용융되는 폴리올레핀 계열의 특성 및 가공 특성, 예컨대 기공 크기 및 기공도 조절을 위해 연신(stretching) 공정을 거치는 특성 등으로 인하여 고온에서 본래 크기대로 열 수축되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 내부/외부 자극에 의하여 전지가 고온으로 상승할 경우 세퍼레이터의 수축 또는 용융 등으로 인하여 양극과 음극이 서로 단락될 가능성이 높아지며, 이로 인한 전기에너지의 방출 등에 의해 전지는 폭발 등의 큰 위험성을 보이게 된다.
이러한 점을 보완하기 위해 폴리올레핀계 기재에 무기물 입자 코팅층을 형성시킨 복합 세퍼레이터도 제안되었으나, 이러한 복합 세퍼레이터는 전극과의 접착성이 약하고 최근의 세퍼레이터 박막화 경향에 부응하지 못하는 비교적 두꺼운 두께를 갖기 때문에 개선이 필요하다.
최근, 전극 활물질층에 무기물 코팅층을 형성시켜서 종래의 세퍼레이터 역할을 하도록 하는 전극-세퍼레이터 일체형 전극조립체가 제안되고 있다. 그러나, 상기와 같이 전극 활물질층에 형성된 무기물 코팅층은 폴리올레핀계 필름과 같은 기재에 코팅되어 있지 않으므로, 낮은 기계적 강도를 갖고 쉽게 균열(crack)이 발생하는 문제점이 있어 이를 사용한 전기화학소자에서 안전성 확보가 곤란한 문제점이 있었다.
이에, 본 발명에서는 전극조립체를 구성하는 구성요소가 우수한 밀착성으로 접착되어 있고 전극간의 내부단락이 효과적으로 방지될 수 있는 전극-세퍼레이터 일체형 전극조립체를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 일체형 전극조립체의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 일체형 전극조립체를 포함하여 우수한 전지 성능을 나타내는 전기화학소자를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에서는, 양극, 제1 바인더 고분자층, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 무기물 코팅층, 제3 바인더 고분자층 및 음극이 순차적으로 적층 결합되어 있는 일체형 전극조립체가 제공된다.
상기 무기물 코팅층에 의해 양극과 음극의 내부 단락이 방지될 수 있다.
상기 무기물 코팅층을 구성하는 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자 또는 이들의 혼합체일 수 있다.
상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 BaTiO3, SnO2, CeO2, MgO, Mg(OH)2, NiO, CaCO3, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, SiO2, Al(OH)3, AlOOH, Al2O3 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층은 각각 독립적으로 0.2 내지 5.0 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
상기 전극은 전류집전체, 및 상기 전류집전체의 적어도 일면에 형성된 전극활물질층을 포함하고, 상기 전극활물질층에 제1 바인더 고분자층, 제2 바인더 고분자층 또는 이들 둘다가 접하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서는 전술한 전극조립체를 포함하는 전기화학소자가 제공되며, 상기 전기화학소자는 리튬이차전지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서는, (S1) 제1 바인더 고분자 용액을 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; (S2) 상기 제1 바인더 고분자층 위에, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시키는 단계; (S3) 상기 무기물 코팅층 위에, 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자 층을 형성시키는 단계; (S4) 상기 제3 바인더 고분자층이 전극 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계; 및 (S5) 제1 바인더 고분자층에 부착된 이형 필름을 제거하고, 상기 제1 바인더 고분자층이 다른 전극의 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계;를 포함하는 세퍼레이터 일체형 전극조립체의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에서는, (S1) 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시키는 단계; (S2) 이형 필름을 제거하고 상기 무기물 코팅층 위에 제1 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; (S3) 제1 바인더 고분자층이 형성되지 않은 무기물 코팅층 면에 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; 및 (S4) 상기 제1 바인더 고분자층 및 제3 바인더 고분자층이 각각 전극 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계;를 포함하는 세퍼레이터 일체형 전극조립체의 제조방법이 제공된다.
상기 (S2) 및 (S3) 단계에서 제1 바인더 고분자 용액과 제3 바인더 고분자 용액이 동일한 경우에는 딥 코팅 방식으로 동시에 제1 바인더 고분자 코팅층과 제3 바인더 고분자층을 형성하도록 실시할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 전극조립체는 양극과 음극의 내부 단락을 방지하기 위한 무기물 코팅층이 전극에 일체형으로 결착되도록 제조되므로, 전극과 무기물 코팅층 간에 우수한 밀착성이 확보된다.
이와 같이 전극조립체를 구성하는 각 구성요소가 우수한 밀착성으로 적층 결합되어 있기 때문에, 본 발명에 따른 일체형 전극조립체를 사용한 리튬이차전지는 우수한 사이클 특성을 가질 수 있다.
또한, 무기물 코팅층이 바인더 고분자층을 통해 전극에 부착되어 있으므로, 무기물 코팅층의 내구성이 향상되어 종래 무기물 코팅층이 갖는 경시적 균열 문제점이 효과적으로 해결된다.
또한, 바인더 고분자층이 전극에 직접 형성되지 않으므로, 바인더 고분자 용액이 전극 활물질층에 코팅 도포되는 경우의 문제점인 전극 활물질층의 구조가 와해되거나 구조적 견고함이 저해되는 문제점이 발생하지 않는다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따르는 일체형 전극조립체의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 일체형 전극조립체는 양극 및 음극 사이의 전기적 접촉을 방지하면서 이온을 통과시키는 스페이서(spacer) 역할을 하는 종래의 통상적인 세퍼레이터(separator) 역할을 하는 무기물 코팅층;과 가역적인 리튬의 흡장 및 방출이 일어나는 전극(electrode);이 하나로 통합된 일체형 전극조립체로, 보다 구체적으로는, 양극, 제1 바인더 고분자층, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 무기물 코팅층, 제3 바인더 고분자 층 및 음극이 순차적으로 적층 결합되어 있는 일체형 전극조립체가 제공된다.
본 발명의 일 실시양태에 따른 일체형 전극조립체가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에 따르면, 양극 집전체(10), 양극 활물질층(20), 제1 바인더 고분자층(30), 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 무기물 코팅층(40), 제3 바인더 고분자 층(30'), 음극 활물질층(20') 및 음극 집전체(10')가 순차적으로 적층되어 있다. 또한, 상기 제1 바인더 고분자층, 제3 바인더 고분자층 및 무기물 코팅층은 각각의 하부층(피코팅면)의 전체에 코팅되어 있다.
무기물 코팅층은 다수의 무기물 입자들이 충전되어 서로 접촉된 상태에서 제2 바인더 고분자 등에 의해 서로 결착되어 형성되고, 이로 인해 무기물 입자들 사이에 '인터스티셜 볼륨(interstitial volumes)' 구조가 형성되어 균일한 기공 구조를 형성할 수 있다.
무기물 코팅층의 기공 크기 및 기공도는 이온 전도도 조절에 중요한 영향 인자이다. 본 발명의 일 양태에서 무기물 코팅층의 기공 크기 및 기공도(porosity)는 각각 0.01 내지 10㎛ 및 20 내지 75% 범위인 것이 바람직하다.
무기물 코팅층의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 전지 성능을 고려하여 조절될 수 있다. 전지의 내부 저항을 줄이는 측면에서 무기물 코팅층은 1 내지 50㎛ 범위 또는 1 내지 20㎛ 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
무기물 코팅층을 구성하는 주요 구성성분은 무기물 입자와 제2 바인더 고분자로, 이 중 무기물 입자는 음극과 양극의 단락을 방지할 수 있고 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는 경우 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합체가 바람직하다.
유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO3, SnO2, CeO2, MgO, Mg(OH)2, NiO, CaCO3, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, SiO2, Al(OH)3, AlOOH, Al2O3, TiO2 또는 이들의 혼합체 등이 있다.
상기 무기물 입자의 크기는 제한이 없으나, 균일한 두께의 코팅층 형성 및 적절한 공극률을 위하여 가능한 한 0.01 내지 10㎛ 범위인 것이 바람직하다. 0.01㎛ 미만인 경우 비표면적 증가로 무기물 코팅층의 물성을 조절하기가 어려우며, 10㎛를 초과하는 경우 동일한 고형분 함량으로 제조되는 무기물 코팅층의 두께가 증가하여 기계적 물성이 저하되며, 또한 지나치게 큰 기공 크기로 인해 전지 충방전시 내부 단락이 일어날 확률이 높아진다.
상기 무기물 코팅층은 1 내지 30 g/m2의 양으로 적용될 수 있으며, 상기 수치 범위의 양으로 전극 사이에 사용될 때 전지 성능이 크게 저하되지 않으면서 전지의 고온 안전성을 확보할 수 있다.
상기 무기물 코팅층을 구성하는 또 다른 주요 구성성분은 바인더 고분자(제2 바인더 고분자)이다. 특히, 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 가능한 한 낮은 바인더 고분자가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 -200 내지 200℃ 범위의 유리전이온도를 갖는 바인더 고분자이다. 이는 무기물 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 상기 제2 바인더 고분자는 무기물 입자들간의 접착성 및 무기물 코팅층과 전극접착층(즉, 제1 및/또는 제3 바인더 고분자층)간의 접착성을 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 제2 바인더 고분자는 이온 전도 능력을 반드시 가질 필요는 없으나, 이온 전도 능력을 갖는 바인더 고분자를 사용할 경우 전기 화학 소자의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 제2 바인더 고분자는 가능한 한 유전율 상수가 높은 것이 바람직하다.
실제로 전해액에서 염의 해리도는 전해액 용매의 유전율 상수에 의존하기 때문에, 상기 제2 바인더 고분자의 유전율 상수가 높을수록 전해질에서의 염 해리도를 향상시킬 수 있다. 상기 제2 바인더 고분자의 유전율 상수는 1.0 내지 100 (측정 주파수 = 1kHz) 범위가 사용 가능하며, 특히 10 이상인 것이 바람직하다.
또한, 제2 바인더 고분자는 액체 전해액 함침시 겔화됨으로써 높은 전해액 함침율(degree of swelling)을 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 제2 바인더 고분자의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오르프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 젤라틴, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리에틸렌글리콜, 글림, 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 카르복실 메틸 셀룰로오스 또는 이들의 혼합체 등이 있다.
무기물 코팅층에서 무기물 입자와 제2 바인더 고분자의 조성은 특별히 제한되지 않으며, 필요로 하는 코팅층의 두께 및 구조에 따라 조절이 가능하다. 보다 구체적으로는, 무기물 입자 및 제2 바인더 고분자의 조성비를 10:90 내지 99:1 중량비 범위내에서 조절하는 것이 좋으며, 50:50 내지 98:2 중량비 범위가 바람직하다. 무기물 입자 및 제2 바인더 고분자의 조성비가 10:90 중량비 미만인 경우 제2 바인더 고분자의 함량이 지나치게 많게 되어 무기물 입자들 사이에 형성된 인터스티셜 볼륨의 감소로 인한 기공 크기 및 기공도가 감소되어 최종 전지 성능 저하가 야기될 수 있다.
제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층은 전극 활물질층과 무기물 코팅층을 보다 효과적으로 접착시키기 위해 전극 활물질층과 무기물 코팅층 사이에 형성된 층으로, 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층에 사용가능한 바인더 고분자는 전술한 제2 바인더 고분자와 관련하여 기재된 내용을 참조한다.
상기 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층은 각각 독립적으로 0.2 내지 10 ㎛ 또는 0.5 내지 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층이 0.2 ㎛ 이상의 두께를 가져야 무기물 코팅층을 전극에 효과적으로 접착시킬 수 있고, 5 ㎛ 이하의 두께를 가져야 전극조립체 내에서 적절한 통기성이 확보되면서 전지가 컴팩트한 부피를 갖도록 할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 전극은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질이 전류집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다.
상기 전극활물질 중 양극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
음극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬흡착물질 등이 바람직하다.
양극 전류집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 전류집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.
이하에서는 본 발명의 일 양태에 따른 전극조립체의 바람직한 제조방법을 아래에 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 제1 바인더 고분자 용액을 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시킨다 ((S1) 단계).
제1 바인더 고분자를 용매에 용해시켜 제1 바인더 고분자 용액을 제조한다. 제1 바인더 고분자로 사용가능한 화합물 관련하여서는 전술된 내용을 참고한다.
사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 아세톤(acetone), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 메틸렌 클로라이드 (methylene chloride), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), N-메틸-2-피롤리돈 (Nmethyl-2-pyrrolidone, NMP), 시클로헥산 (cyclohexane), 물 또는 이들의 혼합체 등이 있다.
상기 제 1 바인더 고분자 용액중 제1 바인더 고분자의 함량은 무기물 코팅층 및 전극 활물질층과 우수한 접착성을 나타내면서도 이들 층의 기공을 폐색시키지 않도록 하는 함량으로 사용될 수 있으며, 예컨대, 무기물 코팅층 100중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 10중량부, 바람직하게는 약 1 내지 약 6중량부의 함량으로 사용될 수 있다.
이형 필름은 이형 필름의 일면에 형성된 바인더 고분자층이 이후 용이하게 이형(release)되도록 하는 재질로, 임의의 물질을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 사용할 수 있으며, 이형성을 보다 향상시키기 위해 실리콘 함유 화합물을 도포하여 사용할 수 있다. 실리콘 함유 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
Figure PCTKR2016001682-appb-C000001
(상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 사이클로 알킬, 알켄일, 아릴, 아르알킬, 할로겐화 알킬, 할로겐화 아릴, 할로겐화 아르알킬, 페닐, 머캅탄, 메타아크릴레이트, 아크릴레이트, 에폭시 또는 비닐 에테르이고, 상기 알킬은 C1 내지 C18, 상기 사이클로알킬은 C3 내지 C18, 상기 알켄일은 C2 내지 C18, 상기 아릴 및 상기 아르알킬은 C6 내지 C18의 탄소수를 갖는 것이며, n 및 m은 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 1 내지 100,000의 정수이다.)
이형 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 0.5 내지 30 ㎛ 또는 1 내지 15 ㎛ 일 수 있다.
제1 바인더 고분자 용액을 이형 필름에 코팅하는 방법은 당업계에 알려진 통상적인 코팅 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.
이어서, 상기 제1 바인더 고분자층 위에, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시킨다 ((S2) 단계).
이를 위해, 제2 바인더 고분자를 용매에 용해시켜 바인더 고분자 용액 혹은 에멀젼(emulsion)을 제조한 다음, 제조된 제2 바인더 고분자 용액 혹은 에멀젼에 무기물 입자를 첨가하여 분산시킨다.
사용가능한 용매로는 상기 (S1) 단계에서 제1 바인더 고분자 용액과 관련하여 전술된 화합물 종류를 참조한다.
제2 바인더 고분자 용액에 무기물 입자를 첨가한 후, 무기물 입자의 분산을 실시하는 것이 바람직하다. 이때 분산 시간은 1 내지 20 시간이 적절하며, 무기물 입자의 입도는 상기에 언급된 바와 같이 0.01 내지 10㎛가 바람직하다. 분산 방법으로는 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 특히 볼밀(ball mill)법이 바람직하다. 그런 다음, 무기물 입자가 분산된 제2 바인더 고분자 용액을 상기 제1 바인더 고분자층 위에 코팅하고 건조시킨다. 이 때 사용가능한 코팅 방법으로는 상기 (S1) 단계에서 제1 바인더 고분자 용액과 관련하여 전술된 코팅 방법을 참조한다.
이어서, 상기 무기물 코팅층 위에, 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자 층을 형성시킨다((S3) 단계).
제3 바인더 고분자 층을 형성시키는데 사용되는 바인더 고분자 화합물 및 용매의 종류 및 함량, 또한 코팅 방법은, 이형 필름 대신에 무기물 코팅층 위에 바인더 고분자 용액을 코팅, 건조시키는 것을 제외하고, (S1) 단계에서의 내용을 참조하여 수행한다.
이어서, 상기 제3 바인더 고분자층이 양극 또는 음극의 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션한다 ((S4) 단계).
본 공정은 예컨대, 제3 바인더 고분자층이 음극과 접하도록 적층시킨 후에 일정한 온도, 예컨대, 80 내지 105℃의 온도에서 라미네이션함으로써 수행될 수 있다.
마지막으로, 제1 바인더 고분자층에 부착된 이형 필름을 제거하고, 상기 제1 바인더 고분자층이 다른 전극의 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션한다 ((S5) 단계).
본 공정은 예컨대, 제1 바인더 고분자층에 부착된 이형 필름을 제거하고, 이형 필름이 제거된 면이 양극과 접하도록 적층시킨 후에 일정한 온도, 예컨대 80 내지 105℃의 온도에서 라미네이션함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따른 전극조립체의 제조방법에서는, (S1) 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시키는 단계; (S2) 이형 필름을 제거하고 상기 무기물 코팅층 위에 제1 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; (S3) 제1 바인더 고분자층이 형성되지 않은 무기물 코팅층 면에 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; 및 (S4) 상기 제1 바인더 고분자층 및 제3 바인더 고분자층이 각각 전극 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계;를 포함하여 세퍼레이터 일체형 전극조립체을 제조하는 방법이 있다. 이 경우, 제1 바인더 고분자 용액과 제3 바인더 고분자 용액이 동일한 경우에는 상기 (S2) 및 (S3) 단계에서의 코팅이 딥 코팅 방식으로 동시에 수행되어, 제1 바인더 고분자 코팅층과 제3 바인더 고분자층을 동시에 형성하도록 실시할 수 있다. 이 제조방법에서 사용되는 물질 및 공정 방법은 전술한 제조방법의 기재내용을 참조한다.
전술한 제조방법에서 확인되듯이, 본 발명의 바인더 고분자층 전부, 즉, 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층은 건조된 상태로 전극에 적층되어 라미네이션되므로, 바인더 고분자 용액이 전극에 접하지 않게 된다. 따라서, 바인더 고분자 용액이 전극에 직접 코팅 도포되어 전극 활물질층에 유입되어 전극 활물질층의 구조를 전체적으로 혹은 부분적으로 와해시키는 등의 문제점이 발생하지 않는다.
본 발명의 일 양태에서는 상기 전극조립체를 포함하는 전기화학소자가 제공된다.
상기 전기화학소자로는 리튬 이차 전지가 바람직하며, 상기 리튬 이차 전지는 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
전극접착층 형성을 위한 제1 및 제3 바인더 고분자 용액으로, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 공중합체 에멀젼 (Arkema社, RC, 10-280)과 플루오르화 아크릴계 바인더(JSR社 TRD202A)를 5:5로 물에 분산시켜서 바인더 고분자 용액을 준비하였다.
한편, 무기물 코팅층 형성을 위해, 평균직경 0.2㎛의 보에마이트(boehmite) (Nabaltec社 Actilox200SM)와 카르복시메틸 셀룰로오즈(지엘켐社 SG-L02), 아크릴계 입자(Toyo ink社 CSB130)를 90:5:5의 조성비로 물에 분산시켜서 무기물 코팅층 형성을 위한 슬러리를 준비하였다.
이형 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 상기 제1 바인더 고분자 용액을 코팅, 건조하여 제1 바인더 고분자층을 형성시키고, 이어서 무기물 코팅층 형성을 위한 슬러리를 코팅, 건조시켜서 무기물 코팅층을 형성시킨 후에, 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 건조시켜서 제3 바인더 고분자층을 형성시켰다.
이어서, 제3 바인더 고분자층이 음극 활물질층에 접하도록 적층시킨 후에 라미네이터(laminator)를 이용하여 약 80℃에서 라미네이션하였다. 이어서, 제1 바인더 고분자층에 부착된 이형 필름인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 떼어내고 제1 바인더 고분자층이 양극 활물질층에 접하도록 적층시킨 후에 약 80℃에서 라미네이션을 실시하였다.
비교예 1
실시예 1에서와 동일하게 무기물 코팅층 형성을 위한 슬러리를 준비하였다.
상기 슬러리를 음극 활물질층에 코팅, 건조시켜서 음극 활물질층 위에 무기물 코팅층을 코팅 및 건조시켰다. 이어서, 무기물 코팅층과 양극 활물질층이 접하도록 적층시킨 후에, 라미네이터를 사용하여 80℃에서 라미네이션하였다.
실험예
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 전극조립체를 Ball crush 장비로 가압하여, 내부 단락이 발생하는 시점을 확인하였다.
실시예 1의 전극조립체에서는 519 kgf에서 내부 단락이 일어나는 반면, 비교예 1의 전극조립체에서는 82kgf에서 내부 단락이 일어나 실시예 1에서 보다 높은 안전성이 확보되었음을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 양극, 제1 바인더 고분자층, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하여 이루어진 무기물 코팅층, 제3 바인더 고분자층 및 음극이 순차적으로 적층 결합되어 있는 일체형 전극조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 코팅층에 의해 양극과 음극의 내부 단락이 방지되는 것을 특징으로 하는 일체형 전극조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 코팅층을 구성하는 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자 또는 이들의 혼합체인 것을 특징으로 하는 일체형 전극조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자는 BaTiO3, SnO2, CeO2, MgO, Mg(OH)2, NiO, CaCO3, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, SiO2, Al(OH)3, AlOOH, Al2O3 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 일체형 전극조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바인더 고분자층과 제3 바인더 고분자층은 각각 독립적으로 0.2 내지 5.0㎛ 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 일체형 전극조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 전류집전체, 및 상기 전류집전체의 적어도 일면에 형성된 전극활물질층을 포함하고,
    상기 전극활물질층에 제1 바인더 고분자층, 제2 바인더 고분자층 또는 이들 둘다가 접하는 것을 특징으로 하는 일체형 전극조립체.
  7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 기재된 전극조립체를 포함하는 전기화학소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기화학소자가 리튬이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  9. (S1) 제1 바인더 고분자 용액을 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시키는 단계;
    (S2) 상기 제1 바인더 고분자층 위에, 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시키는 단계;
    (S3) 상기 무기물 코팅층 위에, 제3 바인더 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자 층을 형성시키는 단계;
    (S4) 상기 제3 바인더 고분자층이 전극 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계; 및
    (S5) 제1 바인더 고분자층에 부착된 이형 필름을 제거하고, 상기 제1 바인더 고분자층이 다른 전극의 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계;
    를 포함하는 일체형 전극조립체의 제조방법.
  10. (S1) 다수의 무기물 입자와 제2 바인더 고분자를 포함하는 슬러리를 이형 필름(release film) 위에 코팅 및 건조시켜 무기물 코팅층을 형성시키는 단계;
    (S2) 이형 필름을 제거하고 상기 무기물 코팅층 위에 제1 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제1 바인더 고분자층을 형성시키는 단계;
    (S3) 제1 바인더 고분자층이 형성되지 않은 무기물 코팅층 면에 제3 바인더 고분자 용액을 코팅 및 건조시켜 제3 바인더 고분자층을 형성시키는 단계; 및
    (S4) 상기 제1 바인더 고분자층 및 제3 바인더 고분자층이 각각 전극 활물질층과 접하도록 적층시키고 라미네이션하는 단계;
    를 포함하는 세퍼레이터 일체형 전극조립체의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (S2) 및 (S3) 단계에서의 코팅이 딥 코팅 방식으로 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 일체형 전극조립체의 제조방법.
PCT/KR2016/001682 2015-03-18 2016-02-19 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 WO2016148408A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680004712.8A CN107431165B (zh) 2015-03-18 2016-02-19 集成电极组件和包括该集成电极组件的电化学装置
PL16765164T PL3217462T3 (pl) 2015-03-18 2016-02-19 Zintegrowany zespół elektrod i zawierające je urządzenie elektrochemiczne
EP16765164.5A EP3217462B1 (en) 2015-03-18 2016-02-19 Integrated electrode assembly and electrochemical device comprising same
JP2017532839A JP6533295B2 (ja) 2015-03-18 2016-02-19 一体型の電極組立体及びこれを含む電気化学素子
US15/542,341 US10763492B2 (en) 2015-03-18 2016-02-19 Integrated electrode assembly and electrochemical device comprising same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0037607 2015-03-18
KR1020150037607A KR101957406B1 (ko) 2015-03-18 2015-03-18 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016148408A1 true WO2016148408A1 (ko) 2016-09-22

Family

ID=56920336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/001682 WO2016148408A1 (ko) 2015-03-18 2016-02-19 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10763492B2 (ko)
EP (1) EP3217462B1 (ko)
JP (2) JP6533295B2 (ko)
KR (1) KR101957406B1 (ko)
CN (1) CN107431165B (ko)
PL (1) PL3217462T3 (ko)
WO (1) WO2016148408A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019013219A1 (ja) * 2017-07-12 2019-01-17 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用積層体及び電気化学素子用部材の製造方法
JP2020523758A (ja) * 2017-09-01 2020-08-06 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池用アノードの製造方法、それによって製造されたアノード、及び前記アノードを含むケーブル型二次電池

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6854100B2 (ja) * 2016-08-31 2021-04-07 株式会社日本マイクロニクス 二次電池
US10038193B1 (en) 2017-07-28 2018-07-31 EnPower, Inc. Electrode having an interphase structure
KR102263460B1 (ko) * 2018-01-05 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 유리전이온도가 다른 바인더를 포함하는 분리막 및 이의 제조방법
JP7198413B2 (ja) 2019-01-30 2023-01-04 トヨタ自動車株式会社 正極活物質および該正極活物質を備える非水電解液二次電池
KR102322714B1 (ko) 2019-02-01 2021-11-08 주식회사 엘지에너지솔루션 절연층이 형성되어 있는 전극을 포함하는 스택형 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN109802083B (zh) * 2019-03-29 2022-02-01 宁德新能源科技有限公司 电化学装置
US11569550B2 (en) 2019-04-05 2023-01-31 EnPower, Inc. Electrode with integrated ceramic separator
JP7234853B2 (ja) * 2019-08-08 2023-03-08 株式会社豊田中央研究所 電極構造体、二次電池及び電極構造体の製造方法
WO2021153966A1 (ko) 2020-01-31 2021-08-05 주식회사 엘지에너지솔루션 다층 구조의 무기물층을 포함하는 분리막합체전극 제조방법 및 그에 따른 분리막합체전극
KR102648386B1 (ko) 2020-01-31 2024-03-18 주식회사 엘지에너지솔루션 다층 구조의 무기물층을 포함하는 분리막합체전극 제조방법 및 그에 따른 분리막합체전극
CN112201898A (zh) * 2020-08-26 2021-01-08 河北金力新能源科技股份有限公司 锂电池梯度分布涂覆隔膜及其制备方法
JP7412373B2 (ja) * 2021-02-22 2024-01-12 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池および二次電池の製造方法
US11594784B2 (en) 2021-07-28 2023-02-28 EnPower, Inc. Integrated fibrous separator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406690B1 (ko) * 2001-03-05 2003-11-21 주식회사 엘지화학 다성분계 복합 필름을 이용한 전기화학소자
KR100571256B1 (ko) * 2003-10-20 2006-04-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지 및 그 제조 방법
KR20120100783A (ko) * 2011-03-03 2012-09-12 주식회사 엘지화학 일체형 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
KR20130004084A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 엘지화학 신규 구조 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
WO2014081035A1 (ja) * 2012-11-26 2014-05-30 日本ゼオン株式会社 電極／セパレータ積層体の製造方法およびリチウムイオン二次電池

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4846717B2 (ja) 2004-09-02 2011-12-28 エルジー・ケム・リミテッド 有無機複合多孔性フィルム及びこれを用いる電気化学素子
JP5200330B2 (ja) * 2006-04-07 2013-06-05 ソニー株式会社 非水電解質二次電池
JP2008027839A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Hitachi Maxell Ltd ライナー付き多孔質膜、多孔質膜の製造方法、およびリチウム二次電池の製造方法
EP2706605B1 (en) * 2011-06-23 2019-04-17 LG Chem, Ltd. Electrode assembly having a novel structure and secondary battery using same
KR101283487B1 (ko) 2011-07-20 2013-07-12 주식회사 엘지화학 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
CN103797613B (zh) * 2011-09-08 2016-08-31 日本瑞翁株式会社 二次电池用浆料
US9799868B2 (en) 2011-10-21 2017-10-24 Teijin Limited Separator for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery
KR101532730B1 (ko) * 2013-01-16 2015-06-30 주식회사 엘지화학 전극조립체의 제조장치
JP2014137985A (ja) 2013-01-18 2014-07-28 Toyota Motor Corp 二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406690B1 (ko) * 2001-03-05 2003-11-21 주식회사 엘지화학 다성분계 복합 필름을 이용한 전기화학소자
KR100571256B1 (ko) * 2003-10-20 2006-04-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지 및 그 제조 방법
KR20120100783A (ko) * 2011-03-03 2012-09-12 주식회사 엘지화학 일체형 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
KR20130004084A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 엘지화학 신규 구조 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
WO2014081035A1 (ja) * 2012-11-26 2014-05-30 日本ゼオン株式会社 電極／セパレータ積層体の製造方法およびリチウムイオン二次電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3217462A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019013219A1 (ja) * 2017-07-12 2019-01-17 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用積層体及び電気化学素子用部材の製造方法
CN110915026A (zh) * 2017-07-12 2020-03-24 日本瑞翁株式会社 电化学元件用层叠体及电化学元件用构件的制造方法
JPWO2019013219A1 (ja) * 2017-07-12 2020-05-21 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用積層体及び電気化学素子用部材の製造方法
JP7088190B2 (ja) 2017-07-12 2022-06-21 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用積層体及び電気化学素子用部材の製造方法
CN110915026B (zh) * 2017-07-12 2023-03-31 日本瑞翁株式会社 电化学元件用层叠体及电化学元件用构件的制造方法
JP2020523758A (ja) * 2017-09-01 2020-08-06 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池用アノードの製造方法、それによって製造されたアノード、及び前記アノードを含むケーブル型二次電池
JP7046986B2 (ja) 2017-09-01 2022-04-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ケーブル型二次電池用アノードの製造方法、それによって製造されたアノード、及び前記アノードを含むケーブル型二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
EP3217462A4 (en) 2018-01-17
PL3217462T3 (pl) 2020-05-18
US10763492B2 (en) 2020-09-01
JP6924795B2 (ja) 2021-08-25
JP6533295B2 (ja) 2019-06-19
JP2018508926A (ja) 2018-03-29
CN107431165B (zh) 2020-09-08
EP3217462A1 (en) 2017-09-13
CN107431165A (zh) 2017-12-01
KR101957406B1 (ko) 2019-06-19
KR20160112266A (ko) 2016-09-28
EP3217462B1 (en) 2019-11-20
US20180166682A1 (en) 2018-06-14
JP2019165013A (ja) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016148408A1 (ko) 일체형 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2016093589A1 (ko) 안전성이 향상된 전극조립체, 그의 제조방법 및 상기 전극조립체를 포함하는 전기화학소자
WO2017171524A1 (ko) 접착층을 포함하는 전기화학소자용 분리막 및 상기 분리막을 포함하는 전극 조립체
WO2009096671A2 (en) Separator for progressing united force to electrode and electrochemical containing the same
WO2011105866A2 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자의 제조방법
WO2010076989A2 (ko) 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2011115376A2 (ko) 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2012128440A1 (ko) 전극조립체 및 이의 제조방법
WO2011065765A2 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2013157902A1 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2010117195A2 (ko) 다공성 코팅층을 포함하는 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2012046966A2 (ko) 사이클 특성이 개선된 전기화학소자
WO2009110726A2 (en) Separator having porous coating layer and electrochemical device containing the same
WO2014182095A1 (ko) 절연층을 포함한 전극 구조체, 그 제조방법 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
WO2011040704A2 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자의 제조방법
WO2017010780A1 (ko) 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2013070031A1 (ko) 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2010024559A2 (ko) 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2013005898A1 (ko) 전기화학소자용 전극 조립체 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2011105865A2 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자의 제조방법
WO2011126310A2 (ko) 스택 타입 셀, 개선된 바이-셀, 이들을 이용한 이차 전지용 전극 조립체 및 그 제조 방법
WO2018038584A1 (ko) 전기화학소자용 분리막 및 상기 분리막을 포함하는 전기화학소자
WO2012111956A2 (ko) 세퍼레이터, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2014084681A1 (ko) 표면 특성이 다른 무기물 입자의 이중 다공성 코팅층을 포함하는 이차전지용 분리막, 이를 포함하는 이차전지, 및 상기 분리막의 제조방법
WO2013058421A1 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16765164

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016765164

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017532839

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15542341

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE