WO2021141367A1 - 테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법 - Google Patents

테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법 Download PDF

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WO2021141367A1
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electrode
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김선규
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a metal thin film for an electrode current collector including a taping region and a method for manufacturing an electrode using the same.
  • a lithium secondary battery is widely used as an energy source for various electronic products as well as various mobile devices in that it has high energy density and operating voltage and excellent preservation and lifespan characteristics.
  • the secondary battery is attracting attention as an energy source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, which is proposed as a method for solving air pollution such as conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels.
  • high-power batteries are required.
  • Such a secondary battery is being developed as a model capable of realizing high voltage and high capacity according to the needs of consumers.
  • the four major elements of a secondary battery in a limited space a cathode material, a negative electrode material, a separator, and An optimization process of the electrolyte is required.
  • FIG. 1 is a photograph of a metal foil for a current collector coated with an electrode mixture layer according to the prior art.
  • an electrode current collector having an electrode mixture layer formed on both sides is coated with an electrode mixture layer (Top coating) on one surface of a copper foil, which is a metal thin film for a current collector, and then dried. Then, the electrode mixture layer is coated on the opposite side of the copper foil (back coating) and then dried again.
  • the copper foil is dried in one direction due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the copper foil and the electrode mixture layer.
  • the end of the rolled copper foil may be folded. The electrode mixture layer is not applied to the folded portion of the end of the copper foil, causing electrode failure.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a metal thin film for an electrode current collector including a taping region and a method for manufacturing an electrode using the same.
  • the present invention provides a method for manufacturing an electrode.
  • the electrode manufacturing method according to the present invention a primary coating step of forming a first electrode mixture layer on one surface of the metal thin film for a current collector; a primary drying step of drying the metal thin film on which the first electrode mixture layer is formed; a secondary coating step of forming a second electrode mixture layer on the surface opposite to the surface on which the first electrode mixture layer is formed of the primarily dried metal thin film; and a secondary drying step of drying the metal thin film on which the second electrode mixture layer is formed.
  • the metal thin film for the current collector includes a taping region formed at the opposite end of the coating starting point based on the coating direction in the first coating step.
  • an edge of the metal thin film for a current collector in the width direction is an uncoated line on which an electrode mixture layer is not formed, and the taping region is formed on the uncoated line.
  • the taping region is formed on the uncoated area line, and is formed in a range of 20 to 100% in the width direction of the uncoated area line.
  • the taping region is formed in the coating direction by a predetermined distance from the end of the metal thin film for the current collector, and is formed along the uncoated line of the metal thin film for the current collector.
  • the length in which the taping region is formed is in the range of 3 to 30% of the total length of the metal thin film for the current collector.
  • the taping region is formed on both sides of the metal thin film for the current collector.
  • the first electrode mixture layer is formed on one surface of the metal thin film for the current collector from the end where the taping region is not formed, and in the second coating step, the current collector is from the end where the taped region is formed.
  • a second electrode mixture layer is formed on the other surface of the metal thin film for use.
  • the electrode manufacturing method according to the present invention after the step of secondary drying, further comprising the step of punching the metal thin film for the current collector according to the size of the current collector.
  • the electrode manufacturing method of the present invention is characterized in that the primary coating step and the primary drying step are performed at the same time, and the secondary coating step and the secondary drying step are simultaneously performed.
  • the metal thin film for the current collector is copper or an alloy thereof, or is formed of aluminum or an alloy thereof.
  • the present invention also provides a metal thin film for an electrode current collector applied to the electrode manufacturing method described above.
  • the coating scheduled portion of the electrode mixture layer is formed in the central portion based on the width direction, the uncoated portion is formed on both edges of the width direction, and the length from one end The tape is attached to the uncoated area of the area corresponding to 5 to 30% of the
  • the tape has a structure attached to one or both surfaces of the metal thin film for the current collector.
  • the metal thin film for an electrode current collector including a taping region and an electrode manufacturing method using the same can prevent the metal thin film from being curled or bent in the process of forming the electrode mixture layer on both sides of the metal thin film.
  • 1 is a photograph of a conventional metal thin film for an electrode current collector formed on one surface of an electrode mixture layer.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a metal thin film for an electrode current collector according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 are schematic views each showing a cross-sectional structure of a metal thin film for an electrode current collector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode according to an embodiment of the present invention.
  • the metal thin film for the current collector includes a taping region formed at the opposite end of the coating starting point based on the coating direction in the first coating step.
  • the electrode manufacturing method according to the present invention is applied when manufacturing an electrode having a structure in which an electrode mixture layer is formed on both surfaces of a metal thin film for a current collector.
  • the electrode is dried after coating an electrode mixture layer on one side of the metal thin film for a current collector (Top coating), and then coating the electrode mixture layer on the opposite side of the metal thin film (Back coating) and then drying again will go through
  • Top coating an electrode mixture layer on one side of the metal thin film for a current collector
  • Back coating coating the electrode mixture layer on the opposite side of the metal thin film
  • the metal thin film is curled in one direction due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the metal thin film and the electrode mixture layer.
  • the present invention by forming a taping region on one end of the metal thin film for a current collector, the phenomenon of folding of the end of the metal thin film when a back coating is introduced is prevented.
  • the 'taping region' means bonding the tape to a predetermined region of the target metal thin film.
  • the tape is not particularly limited as long as the end of the metal thin film is prevented from being dried during the drying process, and one or more tapes of paper, resin and rubber materials may be applied.
  • the tape has a structure in which an adhesive or an adhesive is applied to one surface of a PET (Polyethylene terephthalate) film.
  • an uncoated line on which an electrode mixture layer is not formed is formed on the edge in the width direction, and a taping region is formed on the uncoated line.
  • the taped region since the taping region is formed on the uncoated line of the metal thin film for current collector, the taped region does not interfere with or affect the process of applying the electrode mixture layer. After the process of forming and drying the electrode mixture layer on the current collector is completed, the tape positioned in the taping area is removed.
  • the taping region is formed on the uncoated line, and is formed in a range of 20 to 100% in the width direction of the uncoated line.
  • the taping region may be formed in a range of 20 to 80%, 20 to 60%, or 30 to 75% based on the width direction of the uncoated region.
  • the taping area is formed in a range of 100% in the width direction of the uncoated line, the width of the uncoated line and the width of the tape to be taped are the same.
  • the width of the taping area is to prevent the metal thin film from being bent or curled during the drying process. When the taping area is less than 20%, it is difficult to properly prevent curling of the metal thin film.
  • the taping region is formed in the coating direction by a predetermined distance from the end of the metal thin film for the current collector, and is formed along the uncoated line of the metal thin film for the current collector.
  • the taping region since the taping region is formed on the uncoated line of the metal thin film for current collector, the taped region does not interfere with or affect the process of applying the electrode mixture layer.
  • the taping region is formed in the coating direction by a predetermined distance from the end of the metal thin film for the current collector. Accordingly, even if the taping region is not formed in the entire length direction of the metal thin film for current collector, curling of the metal thin film can be effectively prevented.
  • the length in which the taping region is formed is in the range of 3 to 30% or 3 to 10% of the total length of the metal thin film for the current collector.
  • the length at which the taping region is formed is in the range of 10 to 50 cm or in the range of 15 to 30 cm.
  • the taping region is formed on both sides of the metal thin film for the current collector.
  • the taping region is formed on both sides of the metal thin film as described above, there is an advantage in that the electrode curling phenomenon can be more easily prevented than when the taping region is formed on the single side.
  • the taping region may be formed on one surface of the metal thin film for the current collector.
  • a taping region may be formed on the coating surface on which the electrode mixture layer is formed.
  • the drying temperature after the coating of the electrode mixture layer is usually 50 to 80 °C, preferably 60 to 70 °C, the drying time is 30 minutes to 3 hours, preferably 1 hour to 2 hours.
  • the first electrode mixture layer is formed on one surface of the metal thin film for the current collector from the end where the taping region is not formed
  • the secondary In the coating step a second electrode mixture layer is formed on the other surface of the metal thin film for the current collector from the end where the taping region is formed.
  • the electrode manufacturing method according to the present invention after the step of secondary drying, further comprising the step of punching the metal thin film for the current collector according to the size of the current collector.
  • the electrode current collector on which the electrode mixture layer is formed is subjected to a step of punching according to the type or shape of the applied battery cell. In this case, before the step of punching, a process of removing the tape in the taping area may be performed.
  • the metal thin film for the current collector is copper or an alloy thereof, or is formed of aluminum or an alloy thereof.
  • the battery cell includes a positive electrode and a negative electrode, for example, a thin film formed of aluminum or an alloy thereof is applied to the positive electrode as a current collector, and a thin film formed of copper or an alloy thereof is applied as a current collector to the negative electrode.
  • the electrode manufacturing method of the present invention is characterized in that the primary coating step and the primary drying step are performed at the same time, and the secondary coating step and the secondary drying step are simultaneously performed.
  • the present invention provides a metal thin film for an electrode current collector that can be applied to the electrode manufacturing method described above.
  • the metal thin film for the electrode current collector, the coating scheduled portion of the electrode mixture layer is formed in the central portion based on the width direction, the uncoated portion is formed on both edges in the width direction, from one end to the length of 5 to It is a form in which the tape is attached to the uncoated area corresponding to 30% of the area.
  • the tape may have a structure attached to both sides of the metal thin film for an electrode current collector, and it is also possible when the tape is attached to one side of the metal thin film.
  • the metal thin film for the current collector all of the above-mentioned contents are cited.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode according to an embodiment of the present invention.
  • S40 secondary drying step of drying the formed metal thin film.
  • the metal thin film for the current collector includes a taping region formed at the opposite end of the coating starting point based on the coating direction in the first coating step.
  • the first coating step (S10) is performed, and then at about 60° C. for 1 hour.
  • a secondary coating step (S30) is performed from the end at which the taping region is formed.
  • the first coating step (S10) and the second coating step (S30) form an electrode mixture layer on different surfaces of the copper foil.
  • the electrode is manufactured through a secondary drying step (S40) of drying the copper foil subjected to the secondary coating step (S30) again at about 60° C. for 1 hour.
  • the electrode current collector on which the back coating, which is the secondary coating step, is completed may additionally perform a process of punching after removing the tape in the taping area.
  • the electrode manufactured according to the electrode manufacturing method of the present invention is an electrode for a secondary battery.
  • the secondary battery is a lithium secondary battery.
  • the shape of the secondary battery is not particularly limited, and has a pouch-type or cylindrical structure, for example, the secondary battery is a cylindrical battery.
  • the electrode is a positive electrode or a negative electrode of a secondary battery, for example, a negative electrode for a secondary battery.
  • the secondary battery may include an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; a non-aqueous electrolyte for impregnating the electrode assembly; and a battery case containing the electrode assembly and the electrolyte.
  • the secondary battery includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; an electrolyte for impregnating the electrode assembly; and a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous electrolyte is, for example, an electrolyte containing a lithium salt.
  • the positive electrode has a structure in which positive electrode active material layers are laminated on both surfaces of a positive electrode current collector.
  • the positive electrode active material layer includes a positive electrode active material, a conductive material, a binder polymer, and the like, and if necessary, may further include a positive electrode additive commonly used in the art.
  • the positive active material may be a lithium-containing oxide, and may be the same or different.
  • a lithium-containing transition metal oxide may be used as the lithium-containing oxide.
  • the positive active material may be included in an amount of 94.0 to 98.5 wt% in the positive active material layer.
  • the content of the positive electrode active material satisfies the above range, it is advantageous in terms of manufacturing a high-capacity battery and imparting sufficient positive electrode conductivity or adhesion between electrode materials.
  • the current collector used for the positive electrode is a metal with high conductivity, and any metal that can be easily adhered to the positive electrode active material slurry and has no reactivity in the voltage range of the secondary battery may be used.
  • the current collector for the positive electrode include a thin film made of aluminum, nickel, or a combination thereof.
  • the positive active material layer further includes a conductive material.
  • the conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive active material.
  • the conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the secondary battery.
  • graphite such as natural graphite or artificial graphite
  • carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black
  • conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers
  • metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder
  • conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate
  • conductive metal oxides such as titanium oxide
  • a binder polymer commonly used in the art may be used without limitation.
  • polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene Poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (polyacrylonitrile) ), polymethyl methacrylate, styrene-butadiene rubber (SBR), and various types of binders such as carboxyl methyl cellulose (CMC) may be used.
  • the content of the binder polymer is proportional to the content of the conductive material included in the upper cathode active material layer and the lower cathode active material layer. This is because, in order to impart adhesion to a conductive material having a relatively small particle size compared to the active material, when the conductive material content increases, more binder polymer is required, and when the conductive material content decreases, less binder polymer can be used.
  • the negative electrode has a structure in which a negative electrode mixture layer is laminated on both surfaces of a negative electrode current collector.
  • the negative electrode mixture layer includes an anode active material, a conductive material, a binder polymer, and the like, and if necessary, may further include a negative electrode additive commonly used in the art.
  • the negative active material may include a carbon material, lithium metal, silicon or tin.
  • a carbon material is used as the negative electrode active material
  • both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used.
  • low crystalline carbon soft carbon and hard carbon are representative
  • high crystalline carbon natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, and liquid crystal pitch-based carbon fiber are representative.
  • meophase pitch based carbon fiber carbon microspheres (mesocarbon microbeads), liquid crystal pitches (Mesophase pitches), and high-temperature calcined carbon such as petroleum and coal tar pitch derived cokes are representative.
  • Non-limiting examples of the current collector used for the negative electrode include a thin film made of copper, gold, nickel, or a copper alloy, or a combination thereof.
  • the current collector may be used by stacking substrates made of the above materials.
  • the negative electrode may include a conductive material and a binder commonly used in the art.
  • the metal thin film 100 for a current collector according to the present invention has a structure in which a taping region 101 formed at the opposite end of the coating starting point is formed.
  • the metal thin film 100 for the current collector of FIG. 2 is top coated from the right end.
  • a copper (Cu) foil is applied as the metal thin film 100 for the current collector.
  • the metal thin film 100 for the current collector has a central portion of the holding portion 110 on which an electrode mixture layer is formed, and a width direction edge thereof is an uncoated portion 120 on which an electrode mixture layer is not formed.
  • the taping area 101 is formed along the line of the uncoated area 120 .
  • the taping area 101 is formed on the line of the uncoated area 120 , and has a width corresponding to the width direction of the line of the uncoated area 120 .
  • the length in which the taping region 101 is formed is about 10% of the total length of the metal thin film 100 for a current collector.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a metal thin film for an electrode current collector according to an embodiment of the present invention.
  • the metal thin film 100 for the current collector performs top coating, which is a first coating step, from the upper right side. After the process of drying at 60° C. for 1 hour to complete the top coating, the second coating step, back coating, is performed from the lower left side where the taping regions 101 (a) and 101 (b) are formed to manufacture an electrode. did.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a metal thin film for an electrode current collector according to another embodiment of the present invention.
  • a taping region 201 is formed on one surface of the metal thin film 200 for a current collector.
  • the taping area 201 is formed on the uncoated line, and has a width of 50% of the width of the uncoated line.
  • the length at which the taping region 201 is formed is about 10% of the total length of the metal thin film 100 for the current collector.
  • top coating which is a first coating step, is performed from the upper right surface.
  • second coating step back coating, was performed from the lower left side where the taping region 201 was formed to prepare an electrode.
  • An electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the taped region was formed to have a thickness in the range of 10% with respect to the width direction of the uncoated region.
  • An electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the length of the taping region was 1% of the total length of the metal thin film for the current collector.
  • An electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that taping was not performed.
  • back coating could be performed as the electrode curling phenomenon was prevented by taping during back coating.
  • the electrode according to the embodiment of the present invention is prevented from curling during back coating after top coating, coating on both sides of the metal thin film can be stably performed.
  • the electrode according to the comparative example had a problem in that back coating did not proceed due to electrode curling during back coating after top coating.
  • the electrode manufactured through the present invention was able to solve the electrode defect by preventing the electrode curling phenomenon, and after removing the taping, it was possible to manufacture the final electrode through a step of punching according to the electrode size.

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Abstract

본 발명은 본 발명에 따른 테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법에 관한 것으로, 금속 박막의 양면에 전극 합제층을 형성하는 과정에서 금속 박막이 말리거나 접히는 현상을 방지할 수 있다.

Description

테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법
본 출원은 2020.01.06.자 한국 특허 출원 제10-2020-0001474호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 그 중에서도, 리튬 이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수하다는 점에서, 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품들의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로 주목받고 있다. 전기자동차의 에너지원으로 적용하기 위해서는 고출력의 전지가 필요하다.
이러한 이차전지는, 소비자의 요구에 의해 고전압 및 고용량을 구현할 수 있는 모델로 개발이 진행되고 있는데, 고용량을 구현하기 위해서는, 제한된 공간 내에 이차전지의 4대 요소인 양극재, 음극재, 분리막, 및 전해액의 최적화 공정이 요구된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 전극 합제층이 코팅된 집전체용 금속 호일을 촬영한 것이다. 도 1을 참조하면, 양면에 전극 합제층이 형성된 전극 집전체는, 집전체용 금속 박막인 구리 호일의 일면에 전극 합제층을 코팅(Top 코팅)한 후 건조 과정을 거친다. 그런 다음, 상기 구리 호일의 반대편 일면에 전극 합제층을 코팅(Back 코팅)한 후 다시 건조 과정을 거치게 된다. 그러나, 구리 호일의 일면에 전극 합제층을 코팅한 후 건조 과정을 거치게 되면, 구리 호일과 전극 합제층 사이의 열 팽창 계수의 차이로 인해서 구리 호일이 한쪽 방향으로 말리는 현상을 보이게 된다. 구리 호일에 백 코팅(Back 코팅)에 적용하는 과정에서, 말린 형태의 구리 호일의 끝단이 접히는 경우가 발생한다. 구리 호일 끝단의 접힌 부위에는 전극 합제층이 도포되지 않으며, 전극 불량을 야기하게 된다.
따라서, 공정 효율을 저해하지 않으면서, 집전체의 금속 박막의 양면에 전극 합제층을 효과적으로 도포할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 전극 제조 방법을 제공하다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하는 1차 코팅 단계; 제1 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 1차 건조 단계; 1차 건조된 금속 박막의 제1 전극 합제층이 형성된 면의 반대면에 제2 전극 합제층을 형성하는 2차 코팅 단계; 및 제2 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 2차 건조 단계를 포함한다. 상기 집전체용 금속 박막은, 1차 코팅 단계에서의 코팅 방향을 기준으로, 코팅 시작 지점의 반대편 말단에 형성된 테이핑 영역을 포함한다.
하나의 예에서, 상기 집전체용 금속 박막의 폭 방향 가장 자리는 전극 합제층이 형성되지 않은 무지부 라인이고, 상기 테이핑 영역은 무지부 라인에 형성된다.
구체적인 예에서, 상기 테이핑 영역은, 무지부 라인에 형성되되, 상기 무지부 라인의 폭 방향으로 20~100% 범위에 형성된다.
하나의 예에서, 상기 테이핑 영역은, 집전체용 금속 박막의 끝단으로부터 일정 거리만큼 코팅 방향으로 형성되되, 상기 집전체용 금속 박막의 무지부 라인을 따라 형성된다.
구체적인 예에서, 상기 테이핑 영역이 형성된 길이는, 집전체용 금속 박막 전체 길이의 3 내지 30% 범위이다.
또 다른 하나의 예에서, 상기 테이핑 영역은 집전체용 금속 박막의 양면에 형성된다.
하나의 예에서, 1차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성되지 않은 단부부터 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하고, 2차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성된 단부부터 집전체용 금속 박막의 타면에 제2 전극 합제층을 형성한다.
하나의 예에서, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 2차 건조하는 단계 이후에, 집전체의 크기에 맞게 집전체용 금속 박막을 타발하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 하나의 예에서, 본 발명의 전극 제조 방법은 1차 코팅 단계와 1차 건조 단계가 동시에 진행되고, 또한 상기 2차 코팅 단계와 2차 건조 단계가 동시에 진행되는 것을 특징으로 한다.
구체적인 예에서, 집전체용 금속 박막은, 구리 또는 그 합금이거나, 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된다.
본 발명은 또한 앞서 설명한 전극 제조 방법에 적용되는 전극 집전체용 금속 박막을 제공한다. 하나의 예에서서, 본 발명에 따른 전극 집전체용 금속 박막은, 폭 방향을 기준으로 중앙부에 전극 합제층의 코팅 예정부가 형성되고, 폭 방향 기준 양쪽 가장자리에 무지부가 형성되며, 일측 단부로부터 길이의 5 내지 30%에 해당하는 영역의 무지부에 테이프가 부착된 형태이다.
구체적인 예에서, 상기 테이프는 전극 집전체용 금속 박막의 일면 또는 양면에 부착된 구조이다.
본 발명에 따른 테이핑 영역을 포함하는 전극 집전체용 금속 박막 및 이를 이용한 전극 제조방법은, 금속 박막의 양면에 전극 합제층을 형성하는 과정에서 상기 금속 박막이 말리거나 꺾이는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 전극 합제층이 일면에 형성된 종래의 전극 집전체용 금속 박막을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 집전체용 금속 박막을 나타낸 모식도이다.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 집전체용 금속 박막의 단면 구조를 나타낸 모식도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 전극 제조 방법은,
집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하는 1차 코팅 단계;
제1 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 1차 건조 단계;
1차 건조된 금속 박막의 제1 전극 합제층이 형성된 면의 반대면에 제2 전극 합제층을 형성하는 2차 코팅 단계; 및
제2 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 2차 건조 단계를 포함한다.
또한, 상기 전극 제조 방법에서, 집전체용 금속 박막은, 1차 코팅 단계에서의 코팅 방향을 기준으로, 코팅 시작 지점의 반대편 말단에 형성된 테이핑 영역을 포함한다.
본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 집전체용 금속 박막의 양면에 전극 합제층이 형성된 구조의 전극 제조 시 적용된다. 상기 전극은, 집전체용 금속 박막의 일면에 전극 합제층을 코팅(Top 코팅)한 후 건조 과정을 거친 다음, 상기 금속 박막의 반대편 일면에 전극 합제층을 코팅(Back 코팅)한 후 다시 건조 과정을 거치게 된다. 그러나, 금속 박막의 일면에 전극 합제층을 코팅한 후 건조 과정을 거치게 되면, 금속 박막과 전극 합제층 사이의 열팽창율의 차이로 인해서 상기 금속 박막이 한쪽 방향으로 말리는 현상을 보이게 된다. 본 발명에서는 집전체용 금속 박막의 일측 단부에 테이핑 영역을 형성함으로써, 백 코팅(Back 코팅) 도입 시 금속 박막의 단부가 접히는 현상을 방지하게 된다.
본 발명에서 '테이핑 영역'이란, 대상이 되는 금속 박막의 일정 영역에 테이프를 접합하는 것을 의미한다. 상기 테이프는, 건조 과정에서 금속 박막의 단부가 말리는 것을 방지하는 경우라면 특별히 제한되지 않으며, 종이, 수지 및 고무 소재 중 1종 이상의 테이프를 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 테이프는 PET(Polyethylene terephthalate) 필름의 일면에 접착제 또는 점착제가 도포된 구조이다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 전극 제조 방법에 적용된 집전체용 금속 박막은, 폭 방향 가장 자리에는 전극 합제층이 형성되지 않은 무지부 라인이 형성되고, 상기 무지부 라인에 테이핑 영역이 형성된 구조이다. 본 발명에서는 집전체용 금속 박막의 무지부 라인에 테이핑 영역을 형성하기 때문에, 상기 테이핑 영역이 전극 합제층을 도포하는 공정에 방해되거나 영향을 주지 않는다. 집전체 상에 전극 합제층을 형성하고 건조하는 공정이 완료된 후에는 상기 테이핑 영역에 위치하는 테이프는 제거하게 된다.
구체적인 실시예에서, 상기 테이핑 영역은, 무지부 라인에 형성되되, 상기 무지부 라인의 폭 방향으로 20 내지 100% 범위에 형성된다. 구체적으로, 상기 테이핑 영역은 무지부 라인의 폭 방향을 기준으로 20 내지 80%, 20 내지 60% 또는 30 내지 75% 범위에서 형성 가능하다. 상기 테이핑 영역이 무지부 라인의 폭 방향으로 100% 범위에 형성된 경우는, 무지부 라인의 폭과 테이핑하는 테이프의 폭을 동일하게 형성한 경우이다. 테이핑 영역의 폭은 건조 과정에서 금속 박막이 휘거나 말리는 현상을 방지하기 위함이다. 상기 테이핑 영역이 20% 미만인 경우에는 금속 박막의 말림 현상을 적절히 방지하기 어렵다.
또 다른 구체적인 실시예에서, 상기 테이핑 영역은, 집전체용 금속 박막의 끝단으로부터 일정 거리만큼 코팅 방향으로 형성되되, 상기 집전체용 금속 박막의 무지부 라인을 따라 형성된다. 본 발명에서는 집전체용 금속 박막의 무지부 라인에 테이핑 영역을 형성하기 때문에, 상기 테이핑 영역이 전극 합제층을 도포하는 공정에 방해되거나 영향을 주지 않는다. 또한, 상기 테이핑 영역은 집전체용 금속 박막의 끝단으로부터 일정 거리만큼 코팅 방향으로 형성된다. 따라서, 집전체용 금속 박막의 길이 방향 전 영역에 테이핑 영역을 형성하지 않더라도 금속 박막의 말림 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 테이핑 영역이 형성된 길이는, 집전체용 금속 박막 전체 길이의 3 내지 30% 범위 또는 3 내지 10% 범위이다. 또 다른 예를 들어, 상기 테이핑 영역이 형성된 길이는 10 내지 50 cm 범위 또는 15 내지 30 cm 범위이다.
하나의 실시예에서, 상기 테이핑 영역은 집전체용 금속 박막의 양면에 형성된다. 상기와 같이 테이핑 영역이 금속 박막의 양면에 형성되는 경우, 단면에 형성되는 경우 대비 보다 전극 말림 현상을 더 쉽게 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에서 상기 테이핑 영역이 집전제용 금속 박막의 일면에 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 구리 호일의 일면에 흑연을 포함하는 전극 합제층을 코팅하고 60℃에서 건조할 경우, 전극 합제층이 형성된 면이 안쪽으로 향하도록 말림 현상이 발생한다. 이 경우에는 전극 합제층이 형성되는 코팅면 쪽에 테이핑 영역을 형성할 수 있다.
또한, 상기 전극 합제층의 코팅 이후 건조 온도는 통상적으로 50 내지 80℃이며, 바람직하게는 60 내지 70℃이며, 건조 시간은 30분 내지 3시간, 바람직하게는 1시간 내지 2시간이다.
또 다른 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 1차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성되지 않은 단부부터 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하고, 2차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성된 단부부터 집전체용 금속 박막의 타면에 제2 전극 합제층을 형성한다. 1차 코팅 단계에서는 금속 박막의 휨 혹은 말림 현상이 발생하지 않은 상태이므로 테이핑 영역이 형성되지 않는 경우라도 코팅 단계를 수행하는 데 별다른 어려움이 없다. 다만, 2차 코팅 단계에서는, 코팅 불량을 방지하기 위해서 테이핑 영역이 형성된 단부부터 코팅 단계를 수행하게 된다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 2차 건조하는 단계 이후에, 집전체 크기에 맞게 집전체용 금속 박막을 타발하는 단계를 더 포함한다. 전극 합제층 형성이 완료된 전극 집전체는 적용되는 전지셀의 종류 내지 형상에 맞게 타발하는 단계를 거치게 된다. 이 경우, 상기 타발하는 단계 이전에, 테이핑 영역의 테이프를 제거하는 과정을 거칠 수 있다.
하나의 실시예에서, 집전체용 금속 박막은, 구리 또는 그 합금이거나, 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된다. 전지셀은 양극과 음극을 포함하며, 예를 들어, 양극에는 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 박막이 집전체로 적용되고, 음극는 구리 또는 그 합금으로 형성된 박막이 집전체로 적용 가능하다.
또 다른 하나의 예에서, 본 발명의 전극 제조 방법은 1차 코팅 단계와 1차 건조 단계가 동시에 진행되고, 또한 상기 2차 코팅 단계와 2차 건조 단계가 동시에 진행되는 것을 특징으로 한다. 상기 코팅과 건조 단계를 동시에 진행함으로써 공정 상 효율을 높이는 이점이 있다.
본 발명은 앞서 설명한 전극 제조 방법에 적용될 수 있는 전극 집전체용 금속 박막을 제공한다. 하나의 실시예에서, 상기 전극 집전체용 금속 박막은, 폭 방향을 기준으로 중앙부에 전극 합제층의 코팅 예정부가 형성되고, 폭 방향 기준 양쪽 가장자리에 무지부가 형성되며, 일측 단부로부터 길이의 5 내지 30%에 해당하는 영역의 무지부에 테이프가 부착된 형태이다.
구체적으로, 상기 테이프는 전극 집전체용 금속 박막의 양면에 부착된 구조일 수 있으며, 금속 박막의 일면에 테이프가 부착된 경우도 가능하다. 전극 집전체용 금속 박막에 대한 설명은 앞서 언급한 내용을 모두 인용한다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 제조 방법은, 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하는 1차 코팅 단계(S10), 제1 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 1차 건조 단계(S20), 1차 건조된 금속 박막의 제1 전극 합제층이 형성된 면의 반대면에 제2 전극 합제층을 형성하는 2차 코팅 단계(S30) 및 제2 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 2차 건조 단계(S40)를 거쳐 수행한다. 이 경우, 상기 집전체용 금속 박막은, 1차 코팅 단계에서의 코팅 방향을 기준으로, 코팅 시작 지점의 반대편 말단에 형성된 테이핑 영역을 포함한다.
구체적으로는 구리 호일의 일면 또는 양면에 테이핑 영역을 형성하고, 테이핑 영역이 형성된 말단의 반대쪽 일면에 제1 전극 합제층을 형성하는 1차 코팅 단계(S10)를 거친 후, 약 60℃에서 1 시간 동안 건조하는 1차 건조 단계(S20)를 거친다. 그런 다음, 테이핑 영역이 형성된 말단부터 2차 코팅 단계(S30)를 거친다. 상기 1차 코팅 단계(S10)와 2차 코팅 단계(S30)는 구리 호일의 서로 다른 면에 전극 합제층을 형성하게 된다. 그런 다음, 2차 코팅 단계(S30)를 거친 구리 호일을 다시 약 60℃에서 1 시간 동안 건조하는 2차 건조 단계(S40)를 거쳐 전극을 제조한다.
구체적으로, 2차 코팅 단계인 백 코팅이 완료된 전극 집전체는 테이핑 영역의 테이프를 제거한 후 타발하는 과정을 추가적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 전극 제조 방법에 따라 제조된 전극은 이차전지용 전극이다. 하나의 예에서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지이다. 상기 이차전지의 형태는 특별히 제한되는 것은 아니며, 파우치형 또는 원통형 구조이며, 예를 들어, 상기 이차전지는 원통형 전지이다. 또한, 상기 전극은 이차전지의 양극 또는 음극이며, 예를 들어, 이차전지용 음극이다.
상기 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 함침시키는 비수 전해액; 및 상기 전극 조립체와 상기 전해액을 내장하는 전지 케이스를 포함한다.
본 발명에서, 상기 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 함침시키는 전해액; 및 상기 전극 조립체와 상기 비수 전해액을 내장하는 전지 케이스를 포함하는 구조이다. 상기 비수 전해액은 예를 들어, 리튬 염을 포함하는 전해액이다.
상기 양극은, 양극 집전체의 양면에 양극 활물질층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 양극 활물질층은 양극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 양극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 양극 활물질은 리튬 함유 산화물일 수 있으며, 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 리튬 함유 산화물로는, 리튬 함유 전이금속 산화물이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, Li xCoO 2(0.5<x<1.3), Li xNiO 2(0.5<x<1.3), Li xMnO 2(0.5<x<1.3), Li xMn 2O 4(0.5<x<1.3), Li x(Ni aCo bMn c)O 2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), Li xNi 1-yCo yO 2(0.5<x<1.3, 0<y<1), Li xCo 1-yMn yO 2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), Li xNi 1-yMn yO 2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Li x(Ni aCo bMn c)O 4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), Li xMn 2-zNi zO 4(0.5<x<1.3, 0<z<2), Li xMn 2-zCo zO 4(0.5<x<1.3, 0<z<2), Li xCoPO 4(0.5<x<1.3) 및 Li xFePO 4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 중 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 양극 활물질은 양극 활물질층 중에 94.0 내지 98.5 중량% 범위로 포함될 수 있다. 양극 활물질의 함량이 상기 범위를 만족할 때 고용량 전지의 제작, 그리고 충분한 양극의 도전성이나 전극재간 접착력을 부여하는 면에서 유리하다.
상기 양극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 양극 활물질 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속이면서, 이차전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 박막 등이 있다.
양극 활물질층은 도전재를 더 포함한다. 상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 이차전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도전재로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등이 사용될 수 있다.
바인더 성분으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 바인더 고분자가 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber, SBR), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose, CMC) 등의 다양한 종류의 바인더가 사용될 수 있다.
상기 바인더 고분자 함량은 상부 양극 활물질층 및 하부 양극 활물질층에 포함되는 도전재 함량에 비례한다. 이는 활물질에 비해 입자 크기가 상대적으로 매우 작은 도전재에 접착력을 부여하기 위함으로 도전재 함량이 증가하면 바인더 고분자가 더 필요하게 되고, 도전재 함량이 감소하면 바인더 고분자가 적게 사용될 수 있기 때문이다.
상기 음극은, 음극 집전체의 양면에 음극 합제층이 적층된 구조이다. 하나의 예에서, 음극 합제층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더 고분자 등을 포함되며, 필요에 따라, 당업계에서 통상적으로 사용되는 음극 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질은 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 탄소재가 사용되는 경우, 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (mesocarbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.
상기 음극에 사용되는 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 박막 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 음극은 당해 분야에 통상적으로 사용되는 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면 등을 통해 본 발명의 내용을 상술하지만, 하기 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 집전체용 금속 박막을 나타낸 모식도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 집전체용 금속 박막(100)은 코팅 시작 지점의 반대편 말단에 형성된 테이핑 영역(101)이 형성된 구조이다. 도 2의 집전체용 금속 박막(100)은 오른쪽 단부부터 탑(Top) 코팅을 수행한다. 상기 집전체용 금속 박막(100)으로는 구리(Cu) 호일이 적용된다. 상기 집전체용 금속 박막(100)은 중심부는 전극 합제층이 형성되는 유지부(110)이고, 폭 방향 가장자리는 전극 합제층이 형성되지 않은 무지부(120)이다. 상기 테이핑 영역(101)은 무지부(120) 라인을 따라 형성된다. 구체적으로, 상기 테이핑 영역(101)은, 무지부(120) 라인에 형성되되, 무지부(120) 라인의 폭 방향에 대응되는 너비로 형성된다. 또한, 상기 테이핑 영역(101)이 형성된 길이는, 집전체용 금속 박막(100) 전체 길이의 10% 수준이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 집전체용 금속 박막의 단면 구조를 나타낸 모식도이다. 도 3을 참조하면, 집전체용 금속 박막(100)의 양면에 테이핑 영역(101(a), 101(b))이 형성된 구조이다. 상기 집전체용 금속 박막(100)은 오른쪽 상부면부터 제1 코팅 단계인 탑 코팅을 수행한다. 탑 코팅이 완료되는 60℃에서 1 시간 동안 건조하는 과정을 거친후, 테이핑 영역(101(a), 101(b))이 형성된 왼쪽 하부면부터 제2 코팅 단계인 백 코팅을 수행하여 전극을 제조하였다.
실시예 2
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전극 집전체용 금속 박막의 단면 구조를 나타낸 모식도이다. 도 4를 참조하면, 집전체용 금속 박막(200)의 일면에 테이핑 영역(201)이 형성된 구조이다. 구체적으로, 상기 테이핑 영역(201)은, 무지부 라인에 형성되되, 무지부 라인의 폭 방향 대비 50% 범위의 너비로 형성하였다. 또한, 상기 테이핑 영역(201)이 형성된 길이는, 집전체용 금속 박막(100) 전체 길이의 10% 수준이다.
한편, 상기 집전체용 금속 박막(200)으로는 알루미늄(Al) 호일을 사용하였으며, 오른쪽 상부면부터 제1 코팅 단계인 탑 코팅을 수행한다. 탑 코팅이 완료되는 60℃에서 1 시간 동안 건조하는 과정을 거친후, 테이핑 영역(201)이 형성된 왼쪽 하부면부터 제2 코팅 단계인 백 코팅을 수행하여 전극을 제조하였다.
비교예 1
테이핑 영역이 무지부 라인의 폭방향에 대해 10% 범위의 두께로 형성되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극을 제조하였다.
비교예 2
테이핑 영역의 길이가 집전체용 금속 박막 전체 길이의 1%인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극을 제조하였다.
비교예 3
테이핑을 하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극을 제조하였다.
상기 실시예 1 및 2와 비교에 1 내지 3을 정리하면 하기 표 1과 같다.
구분 테이핑 유무(Y/N) 테이핑 영역 두께
(폭 방향 대비)(%)		 테이핑 영역 길이
(집전체용 금속박막 전체 길이 대비)(%)
실시예1 Y (양면) 100 10
실시예2 Y (단면) 50 10
비교예1 Y (양면) 10 10
비교예2 Y (양면) 100 1
비교예3 N - -
상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에 대해 백 코팅 성공 여부를 육안으로 관찰한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 백 코팅 성공 여부
실시예1 O
실시예2 O
비교예1 X
비교예2 X
비교예3 X
본 발명의 실시예에 따른 전극은 백 코팅 시에 테이핑에 의해 전극 말림 현상이 방지됨에 따라 백 코팅이 진행될 수 있었다.
그러나, 비교예의 경우, 탑 코팅 종료 후, 백 코팅 시작부에 전극 말림 현상이 발생함에따라, 백코팅이 제대로 진행되지 않는 문제가 발생한 것을 확인 할 수 있었다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 전극은 탑코팅 이후 백코팅 시 전극 말림 현상이 방지됨에 따라 금속 박막의 양면에 코팅이 안정적으로 수행될 수 있었다. 반면, 비교예에 따른 전극은 탑코팅 이후 백코팅 시 전극 말림 현상에 의해 백 코팅이 진행되지 않는 문제가 있었다.
즉, 본 발명을 통해 제조된 전극은 전극 말림 현상을 방지함으로써 전극 불량을 해소 할 수 있었으며, 이후 테이핑을 제거한 이후 전극 크기에 맞게 타발하는 단계를 거쳐 최종 전극을 제조하는 것이 가능하였다.
이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 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.
(부호의 설명)
100: 집전체용 금속 박막
101, 101(a), 101(b), 201: 테이핑 영역
110: 유지부
120: 무지부
S10: 집전체 1차 코팅 단계
S20: 1차 건조 단계
S30: 집전체 2차 코팅 단계
S40: 2차 건조 단계

Claims (13)

  1. 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하는 1차 코팅 단계;
    제1 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 1차 건조 단계;
    1차 건조된 금속 박막의 제1 전극 합제층이 형성된 면의 반대면에 제2 전극 합제층을 형성하는 2차 코팅 단계; 및
    제2 전극 합제층이 형성된 금속 박막을 건조하는 2차 건조 단계를 포함하며,
    상기 집전체용 금속 박막은,
    1차 코팅 단계에서의 코팅 방향을 기준으로,
    상기 코팅 시작 지점의 반대편 말단에 형성된 테이핑 영역을 포함하는 전극 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    집전체용 금속 박막의 폭 방향 가장 자리는 전극 합제층이 형성되지 않은 무지부 라인이고,
    상기 테이핑 영역은 무지부 라인에 형성된 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 테이핑 영역은, 무지부 라인에 형성되되,
    상기 무지부 라인의 폭 방향으로 20~100% 범위에 형성된 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이핑 영역은,
    집전체용 금속 박막의 끝단으로부터 일정 거리만큼 코팅 방향으로 형성되되,
    상기 집전체용 금속 박막의 무지부 라인을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 테이핑 영역이 형성된 길이는, 집전체용 금속 박막 전체 길이의 3 내지 30% 범위인 전극 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이핑 영역은 집전체용 금속 박막의 일면에 형성된 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이핑 영역은 집전체용 금속 박막의 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    1차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성되지 않은 단부부터 집전체용 금속 박막의 일면에 제1 전극 합제층을 형성하고,
    2차 코팅 단계에서는, 테이핑 영역이 형성된 단부부터 집전체용 금속 박막의 타면에 제2 전극 합제층을 형성하는 전극 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    2차 건조하는 단계 이후에, 집전체 크기에 맞게 집전체용 금속 박막을 타발하는 단계를 더 포함하는 전극 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 코팅 단계와 1차 건조 단계가 동시에 진행되고, 또한 상기 2차 코팅 단계와 2차 건조 단계가 동시에 진행되는 것을 특징으로 하는 전극 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    집전체용 금속 박막은, 구리 또는 그 합금이거나, 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 전극 제조 방법.
  12. 폭 방향을 기준으로 중앙부에 전극 합제층의 코팅 예정부가 형성되고, 폭 방향 기준 양쪽 가장자리에 무지부가 형성되며,
    일측 단부로부터 길이의 3 내지 30%에 해당하는 영역의 무지부에 테이프가 부착된 형태인 전극 집전체용 금속 박막.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 테이프는 전극 집전체용 금속 박막의 양면에 부착된 구조인 전극 집전체용 금속 박막.
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