WO2021261753A1 - 바인더층이 형성된 전극 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2021261753A1
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이한영
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to an electrode having a binder layer formed thereon and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electrode having a binder layer formed under both ends of an electrode active material layer and a method for manufacturing the same.
  • secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. depending on the composition of the electrode and electrolyte.
  • secondary batteries include a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case.
  • the electrode assembly built into the battery case consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is a power generating element capable of charging and discharging. It is classified into a jelly-roll type wound with a separator interposed therebetween, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional electrode manufacturing process.
  • an electrode slurry containing an electrode active material is applied on a current collector 1 to form an electrode active material layer 2 , dried and rolled, and then notched to manufacture an electrode became
  • the active material is detached from the notched portion when the current collector to which the electrode slurry is applied is notched.
  • the binder content tends to decrease relatively, and accordingly, the degree of desorption of the electrode active material during notching may increase.
  • the movement of the binder to the surface of the electrode during drying promotes desorption of the electrode active material.
  • the binder content in the electrode slurry is increased to prevent this phenomenon, there is a problem in that the energy density is reduced.
  • An object of the present invention is to provide an electrode capable of preventing an electrode active material from being desorbed from a current collector without increasing the binder content during a manufacturing process of the electrode and a process of using the electrode, and a manufacturing method thereof.
  • the electrode according to the present invention has a structure in which an electrode active material layer is formed on a current collector having an electrode tab formed at one end thereof, and a binder layer is formed between the current collector and the electrode active material layer, The binder layer is formed on both ends of the electrode active material layer.
  • the binder layer includes 60 to 90% by weight of the binder and 10 to 40% by weight of the conductive material based on the weight of the binder layer.
  • the thickness of the binder layer is 1 to 30% of the thickness of the electrode active material layer.
  • the sum of the thicknesses of the electrode active material layer and the binder layer at both ends of the current collector is equal to the thickness of the electrode active material layer in the portion where the binder layer is not formed.
  • the width direction length of the binder layer formed at one end of the current collector is 5 to 20% of the width direction length of the electrode active material layer.
  • the present invention provides a secondary battery including the electrode as described above.
  • the present invention provides a method for manufacturing an electrode as described above.
  • the method for manufacturing an electrode according to the present invention includes forming a binder layer by applying a binder composition including a binder on a current collector in two rows; Forming an electrode active material layer by coating an electrode slurry containing an electrode active material on the current collector on which the binder layer is formed so that the binder layer is completely covered, and the binder layer is positioned at both ends of the active material layer based on the coating width direction ; drying the current collector on which the binder layer and the electrode active material layer are formed; and notching the dried current collector to form an electrode having an electrode tab formed at one end thereof.
  • the width direction length of one of the binder layers formed in the two rows is smaller than the width direction length of the other one.
  • each uncoated region is formed on the outer side of the binder layer formed in the two rows with respect to the width direction of the current collector.
  • the electrode tab is formed on any one of the uncoated regions.
  • the electrode tab may be formed adjacent to a binder layer having a small width in the width direction among the binder layers formed in two rows.
  • the current collector is notched so that a binder layer having a larger width in the width direction among the binder layers formed in the two rows is the same as the other binder layer in the width direction.
  • the forming of the binder layer and the forming of the active material layer are simultaneously performed by one slot die.
  • the step of forming the binder layer and the step of forming the active material layer are successively performed by two slot dies.
  • the present invention includes a secondary battery manufacturing method including the electrode manufacturing method as described above.
  • the electrode according to the present invention by providing a binder layer formed between the current collector and the electrode active material layer at both ends of the current collector, detachment of the electrode active material can be prevented, thereby preventing a low voltage problem that may occur.
  • the active material is collected during the notching process of the current collector by applying the binder composition in advance to positions corresponding to both ends of the electrode slurry to be applied. It can prevent detachment
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional electrode manufacturing process.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of an electrode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the sequence of the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a shape in which a binder composition is applied on a current collector in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a shape in which an electrode slurry including an electrode active material is applied on a current collector to which a binder composition is applied in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a process of notching the current collector to which the binder composition and the electrode slurry are applied in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a process of applying a binder composition and an electrode slurry in an electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a structure of a slot die used in an electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the shape of the shim member inserted into the slot die used in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a process of applying a binder composition and an electrode slurry in a manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the structure of a slot die used in an electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • “under” another part it includes not only cases where it is “directly under” another part, but also cases where another part is in between.
  • “on” may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of an electrode according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode 100 has a structure in which an electrode active material layer 120 is formed on a current collector 110 having an electrode tab 111 formed at one end thereof, and the current collector 110 and A binder layer 130 is formed between the electrode active material layers 120 , and the binder layer 130 is formed at both ends of the electrode active material layer 120 .
  • the electrode active material layer refers to a layer formed by coating an electrode slurry on a current collector
  • the binder layer refers to a layer formed by applying a binder composition including a binder on the current collector.
  • the binder layer 130 and the electrode active material layer 120 may be formed on one or both surfaces of the current collector 110 .
  • FIG. 2 (a) of FIG. 2 shows an electrode in which a binder layer 130 and an electrode active material layer 120 are formed on one surface of a current collector 110, and (b) of FIG. 2 is a current collector. An electrode in which a binder layer 130 and an electrode active material layer 120 are formed on both surfaces of 110 is shown.
  • an electrode slurry containing an electrode active material is applied on a current collector, dried and rolled, and then notched to prepare an electrode, so there is a problem that the electrode active material is detached during notching. In addition, there is a problem that the active material may be detached as the end of the electrode is easily worn during the use of the electrode.
  • the binder layer 130 between the electrode active material layer 120 and the current collector 110 by forming the binder layer 130 between the electrode active material layer 120 and the current collector 110, the binding force of the active material layer to the current collector is strengthened during the electrode manufacturing process and the use process, and the active material is removed from the current collector. It can prevent detachment. Accordingly, it is possible to prevent deterioration of battery performance such as cycle characteristics in the process of manufacturing and using the battery.
  • the binder layer is formed only on a portion of the current collector, not the entire surface of the current collector.
  • the binder layer acts as an electrical resistance to prevent a decrease in conductivity between the electrode active material layer and the current collector.
  • the conductivity between the electrode active material layer and the current collector is maximized, thereby improving battery performance.
  • the current collector may be stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or one in which the surface of aluminum or stainless steel is surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. may be used. have.
  • the current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam body, and non-woven body are possible.
  • the positive electrode current collector may be generally made to have a thickness of 3 to 500 ⁇ m.
  • the negative electrode current collector copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, one in which the surface of copper or stainless steel is surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., an aluminum-cadmium alloy, etc. may be used.
  • the negative electrode current collector may also be generally made to have a thickness of 3 to 500 ⁇ m.
  • the electrode active material layer may include an electrode active material, a conductive material, and a binder.
  • the electrode active material may be a positive electrode active material and a negative electrode active material, and the positive active material may be a lithium-containing oxide, and may be the same or different.
  • As the lithium-containing oxide a lithium-containing transition metal oxide may be used.
  • the lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide.
  • a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide.
  • at least one of sulfide, selenide, and halide may be used.
  • Carbon material, lithium metal, silicon or tin may be used as the negative active material.
  • both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used.
  • Soft carbon and hard carbon are representative of low crystalline carbon
  • natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, and liquid crystal pitch-based carbon fiber are representative of high crystalline carbon.
  • meophase pitch based carbon fiber carbon microspheres (mesocarbon microbeads), liquid crystal pitches (Mesophase pitches), and high-temperature calcined carbon such as petroleum and coal-based cokes (petroleum orcoal tar pitch derived cokes) are representative.
  • 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.
  • a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the 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
  • Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.
  • the binder is a component that assists in bonding between the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • a water-insoluble polymer or a water-soluble polymer insoluble in an organic solvent and soluble in water may be used.
  • the water-insoluble polymer include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene chloride (PVDC), polyacrylonitrile (PAN), polypropylene oxide (PPO), polyethylene oxide-propylene oxide copolymer (PEO-PPO), poly It may be at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene (PTFE), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylate, and derivatives thereof.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PAN polyacrylonitrile
  • PPO polypropylene oxide
  • PEO-PPO polyethylene oxide-propylene oxide copolymer
  • PTFE tetrafluoroethylene
  • PI polyimide
  • the water-soluble polymer includes various cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose (CMC), methylcellulose (MC), cellulose acetate phthalate (CAP), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), and hydroxypropylmethylcellulose phthalate (HPMCP). It may be one or more selected from.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • MC methylcellulose
  • CAP cellulose acetate phthalate
  • HPMC hydroxypropylmethylcellulose
  • HPCP hydroxypropylmethylcellulose phthalate
  • the binder layer may include a binder and a conductive material.
  • the binder and the conductive material the conductive material and the binder used in the active material as described above may be used, and the same type may be used, or different types may be used.
  • the binder layer may include 60 to 90% by weight of the binder, specifically 70 to 80% by weight of the binder, based on the weight of the binder layer.
  • the conductive material may include 10 to 40% by weight based on the weight of the binder layer, and specifically 20 to 30% by weight.
  • the thickness h 2 of the binder layer 130 may be 1 to 30% of the thickness h 1 of the electrode active material layer 120 , in detail 1 to 20%, and more specifically may be 1 to 10%.
  • the thickness h 1 of the electrode active material layer 120 means the thickness of the electrode active material layer 120 in direct contact with the current collector 110 . This is to maximize the capacity of the electrode by minimizing the volume of the binder layer 130 and maximizing the volume of the electrode active material layer 120 .
  • the thickness of the binder layer 130 is less than 1% of the thickness of the electrode active material layer 120, the volume of the binder layer 130 is too small, so it may be difficult to prevent the active material from desorbing, and the thickness of the binder layer 130 is the electrode active material.
  • the step formed on the surface of the electrode active material layer 130 by the thickness of the binder layer 120 increases, so that the volume increases when manufacturing the electrode assembly, which is not preferable. Also, as described below, when the upper surface of the electrode active material layer 120 is flattened by adjusting the thickness of the electrode active material layer 120 , if the thickness of the binder layer 130 is too thick, the electrode active material layer 130 is equal to the volume of the electrode. Since the volume of the active material layer 120 is reduced, there is a problem in that the capacity of the electrode is reduced.
  • the sum of the thicknesses of the electrode active material layer 120 and the binder layer 130 at both ends of the current collector 110 is the electrode active material of the portion where the binder layer 130 is not formed. equal to the thickness of layer 120 .
  • this is to prevent a step from being formed by flattening the upper surface of the electrode active material layer 120 by adjusting the thickness of the electrode active material layer 120 .
  • a space may be formed between the separator and the electrode due to the step during manufacturing the electrode assembly, and the volume of the electrode assembly may increase.
  • the width direction length d 2 of the binder layer 130 formed at one end of the current collector is 5 to 20% of the width direction length d 1 of the electrode active material layer 120 . and, specifically, may be in the range of 5 to 10%.
  • the width direction refers to a direction perpendicular to the direction in which the coating proceeds when the electrode slurry and the binder layer are coated (the transfer direction of the current collector, hereinafter referred to as the coating direction).
  • the width direction corresponds to a direction in which the electrode tab is drawn out.
  • the width direction length of the binder layer 130 is less than the above range, it may be difficult to prevent detachment of the active material at the end during manufacturing and use of the electrode.
  • the width direction length of the binder layer 130 exceeds the above range, the area in which the electrode active material layer 120 directly contacts the current collector 110 may be reduced, and the electrode active material layer ( 120) is reduced, so there is a problem that the capacity of the electrode may decrease.
  • the present invention provides a secondary battery including the electrode as described above.
  • the secondary battery has a structure in which an electrode assembly having a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are alternately stacked is accommodated in a battery case. At this time, at least one of the positive electrode and the negative electrode has a structure in which a binder layer is formed on both ends of the active material layer.
  • the electrode assembly is not particularly limited as long as it has a structure including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive and negative electrodes, and may be, for example, a jelly-roll type, a stack type, or a stack/folding type.
  • the battery case is not particularly limited as long as it is used as an exterior material for battery packaging, and a cylindrical, prismatic, or pouch type may be used, but in detail, the battery cell may be a pouch type battery cell.
  • the battery case is usually made of an aluminum laminate sheet, provides a space for accommodating the electrode assembly, and has a pouch shape as a whole.
  • the pouch-type secondary battery is manufactured by embedding an electrode assembly in the receiving part of the battery case, injecting electrolyte, and then thermally sealing the outer peripheral surface where the upper pouch and the lower pouch of the battery case are in contact to form a sealing part. Since other pouch-type batteries are known to those skilled in the art, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the present invention also provides a method for manufacturing an electrode as described above.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the sequence of the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • the electrode manufacturing method includes forming a binder layer by applying a binder composition including a binder on a current collector in two rows (S10); Forming an electrode active material layer by applying an electrode slurry containing an electrode active material on the current collector so that the binder composition is completely covered, and the binder composition is positioned at both ends of the electrode active material layer based on the coating width direction (S20) ; drying the current collector on which the binder layer and the electrode active material layer are formed (S30); and notching the dried current collector to form an electrode having an electrode tab formed on one end thereof (S40).
  • the binder composition is applied in advance to positions corresponding to both ends of the electrode slurry to be applied, so that the active material is transferred to the current collector during the notching process of the current collector. It can prevent detachment from it.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a shape in which a binder composition is applied on a current collector in the electrode manufacturing method according to the present invention
  • FIG. 5 is an electrode active material on the current collector coated with the binder composition in the electrode manufacturing method according to the present invention. It is a schematic diagram showing the shape of the electrode slurry containing the applied. 6 is a schematic view showing a process of notching the current collector to which the electrode slurry is applied in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • the binder layer 130 is formed by first applying a binder composition including a binder and a conductive material on the current collector 110 .
  • the binder and the conductive material are the same as described above.
  • the binder composition is formed by dispersing a binder and a conductive material in a solvent such as N-methyl pyrrolidone (NMP) to prepare a paste, and then apply it through an application device.
  • NMP N-methyl pyrrolidone
  • the binder layers 130 are spaced apart from each other at a predetermined interval, and may be applied in, for example, two rows.
  • the width direction length of one of the binder layers 130 formed in the two rows may be formed to be smaller than the width direction length of the other one.
  • the width direction length of the binder layer having a relatively small width direction length is the same as the width direction length of the binder layer formed on the finally manufactured electrode. This is because, as will be described later, the electrode tab should be formed adjacent to the binder composition having a small width in the width direction.
  • the width direction length of the binder layer formed so that the width direction length is relatively large is formed to be greater than the width direction length of the binder layer formed on the finally manufactured electrode.
  • the binder layer which is formed to have a relatively large length in the width direction, is cut to have the width direction length of the binder layer to be formed on the electrode finally manufactured in the notching process. This is to prevent the electrode active material from being detached from the electrode slurry on the upper portion of the binder composition by directly cutting the portion of the binder layer formed on the current collector during the notching process.
  • the binder layer 130 is formed in the width direction so that the uncoated regions 140 can be respectively formed on the outside of the binder layers 130 formed in the two rows based on the width direction of the current collector 110 . It is formed in two rows at a certain portion spaced apart from the edge of the current collector 110 . This is to form the electrode tab 111 in a subsequent notching process as will be described later.
  • the electrode slurry 121 is applied on the current collector to form the electrode active material layer 120 .
  • the electrode active material layer 120 is formed by dispersing an electrode active material, a binder, a conductive material, etc. in a solvent and applying an electrode slurry prepared in the form of a paste. At this time, the electrode active material layer 120 is applied to completely cover the binder layer 130 . Accordingly, the binder layer 130 is formed with the electrode active material layer 120 and the electrode active material layer 120 at both ends of the electrode active material layer 120 . placed between the whole.
  • the electrode active material layer 120 When the electrode active material layer 120 is formed, it may be dried to remove the solvent and then rolled to an appropriate thickness.
  • the dried current collector 110 may be manufactured as a unit electrode A having an electrode tab 111 formed on one side through a notching process.
  • the electrode tabs 111 may be formed in any one of the uncoated regions 140 formed outside the binder layer 130 formed in two rows in the width direction.
  • the electrode tab 111 may be formed to be adjacent to a binder layer having a small width in the width direction among the binder layers 130 formed in two rows, for example.
  • the current collector may be notched so that the width direction length of the binder layer 130 formed in two rows is the same as the width direction length of the other binder layer. Accordingly, as shown in FIG. 2 , an electrode in which the binder layer 130 has the same length in the width direction at both ends of the electrode active material layer 120 can be obtained.
  • the binder layers 130 formed in two rows may be notched so that the width direction length is the same, but the width direction length of the binder layer 130 may be different depending on the performance of the electrode to be implemented.
  • the forming of the binder layer and the forming of the active material layer may be performed, for example, by a slot die coating method.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a process of applying a binder composition and an electrode slurry in an electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a structure of a slot die used in an electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • is a schematic diagram showing 9 is a schematic view showing the shape of the shim member inserted into the slot die used in the electrode manufacturing method according to the present invention.
  • the forming of the binder layer and the forming of the active material layer may be simultaneously performed by one slot die.
  • the slot die 200 has a structure in which two discharge ports 250 are formed so that the binder composition 131 and the electrode slurry 121 can be simultaneously discharged.
  • the slot die 200 includes the upper die 210 and the middle die. 220 and the lower die 230 are sequentially fastened, and a first outlet 251 through which the electrode slurry 121 is discharged is formed at the interface between the upper die 210 and the middle die 220, , the interface between the middle die 220 and the lower die 230 may have a structure in which a second discharge port 252 through which the binder composition 131 is discharged is formed.
  • the upper die 210 , the middle die 220 , and the lower die 230 may be coupled through, for example, bolt fastening.
  • the second outlet 252 through which the binder composition 131 is discharged so that the binder composition 131 is first applied on the current collector 110 and then the electrode slurry 121 can be coated immediately thereafter.
  • the electrode slurry 121 should be located at an upstream point relative to the transport direction of the current collector from the first outlet 251 through which it is discharged.
  • the slot die 200 is positioned on one surface of the current collector 110 to discharge the binder composition 131 and the electrode slurry 121 through the discharge port 250 .
  • a conveyor 300 is formed on the opposite side of the current collector 110 adjacent to the slot die 200 , and the conveyor 300 transports the current collector 110 , and electrode slurry and a binder to the current collector 110 . It serves to support the current collector 110 so that the composition is coated.
  • the electrode slurry and the binder composition are formed by stirring the raw materials constituting them, respectively, and then filtered through a sieve or filter to increase dispersion, and then transferred to the slot die 200 .
  • the electrode slurry and binder composition transferred to the slot die 200 are transferred to the outlet 250 via a slurry supply pipe (not shown) and a manifold (not shown) in which the supplied slurry is temporarily stored, and the outlet 250 It is applied on the current collector 110 by being discharged from the.
  • the binder composition 131 is applied to the upper surface of the current collector 110 to form the binder layer 120
  • the electrode slurry 121 is applied to the upper surface of the binder layer 130 to form the electrode active material layer 130 .
  • the current collector 110 is continuously transported by the conveyor 300 .
  • the current collector on which the binder layer 130 and the electrode active material layer 120 are formed is then transferred to a dryer (not shown), and then pressed through a rolling roll (not shown) and then subjected to a notching process to manufacture an electrode.
  • a shim member 240 may be interposed between each die to form the first outlet 251 and the second outlet 252 .
  • the first shim member 241 may be interposed between the upper die 210 and the middle die 220
  • the second shim member 242 may be interposed between the middle die 220 and the lower die 230 . have.
  • the first shim member 241 includes a hollow communicating with the manifold on a plate having the same size as the inner surfaces of the upper die 210 and the middle die 220, and one side is open to discharge the electrode slurry. to form an opening that allows The opening portion serves as a discharge port when assembling the slot die.
  • the second shim member 242 includes a hollow communicating with the manifold on a plate having the same size as the inner surfaces of the intermediate die 220 and the lower die 230, and one side is opened to discharge the binder composition. to form an opening that allows The opening portion serves as a discharge port when assembling the slot die.
  • the shapes of the first shim member 241 and the second shim member 242 are The shape should be adjusted according to the pattern to be applied.
  • the hollow formed in the first shim member 241 has the same shape as the manifold to apply the electrode slurry to the center of the current collector, but the hollow formed in the second shim member 242 is formed at both ends of the electrode slurry.
  • a partition wall is formed in the center so as to apply the binder composition to the corresponding position.
  • the binder composition is applied in two rows so that the length in the width direction is different from each other on the current collector, and the width direction length of any one of the hollows divided by the partition wall in the second core member 242 is smaller than the width direction length of the other one. can be formed to
  • the thickness of the shim member determines the thickness of the material to be applied, the thickness of the first shim member 241 related to the discharging of the electrode slurry is greater than the thickness of the second shim member 242 related to the discharging of the binder composition.
  • the sum of the thicknesses of the electrode active material layer and the binder layer at both ends of the current collector is the same as the electrode active material layer thickness of the portion where the binder layer is not formed.
  • the thickness of the electrode active material layer can be made as small as the thickness of the binder layer.
  • the thickness of both ends of the electrode slurry 121 may be reduced by making the thickness of the width direction end of the discharge port smaller than the thickness of the middle portion by the thickness of the binder composition to be applied.
  • the step of applying the binder composition and forming the electrode slurry may be performed simultaneously by one slot die, but may be performed continuously by two slot die.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a process of applying a binder composition and an electrode slurry in a manufacturing method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a structure of a slot die used in an electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention. It is a schematic diagram shown.
  • the slot die 400 includes a first slot die 410 discharging the electrode slurry 121 and a second slot die 420 discharging the binder composition 131 .
  • the second slot die 420 is located upstream of the coating progress direction, and the binder composition 131 is first applied to the upper surface of the current collector 111 .
  • the first slot die 410 located in the downstream direction than the second slot die 420 applies the electrode slurry 121 to the current collector 110 to which the binder composition 131 is applied, thereby forming the current collector 110 .
  • a binder layer 130 and an electrode active material layer 120 are formed thereon.
  • the current collector 110 may be supported and transported by the conveyor 300 , and the current collector to which the binder composition 131 and the electrode slurry 121 are applied is a dryer (not shown) and a rolling roll (not shown). It is sequentially dried and compressed while passing through, and is then notched to manufacture an electrode.
  • the first slot die 410 and the second slot die 420 have separate outlets for discharging the electrode slurry and the binder composition, respectively.
  • the first slot die 410 includes an upper die 411 and a lower die 412 , and a first shim member 241 is interposed between the upper die 411 and the lower die 412 to form an electrode slurry 121 . ) to form an outlet through which it can be discharged.
  • the second slot die 420 includes an upper die 421 and a lower die 422 , and a second shim member 242 is interposed between the upper die 421 and the lower die 422 to form a binder composition. (131) forms a discharge port through which it can be discharged.
  • the contents of the first shim member and the second shim member are the same as described above.

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Abstract

본 발명은 노칭 과정 및 전극의 사용 과정 중에 활물질의 탈리를 방지할 수 있는 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 전극은 일측 단부에 전극 탭이 형성된 집전체 상에 전극 활물질층이 형성된 구조이며, 상기 집전체와 전극 활물질층 사이에 바인더층이 형성되되, 상기 바인더층은 집전체의 양 단부에 형성된다.

Description

바인더층이 형성된 전극 및 이의 제조방법
본 출원은 2020.06.25. 자 한국 특허 출원 제 10-2020-0077557호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 바인더층이 형성된 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 전극 활물질층의 양 단부의 하부에 바인더층이 형성된 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.
이 중, 전지의 고용량화로 인해 케이스의 대면적화 및 얇은 소재로의 가공이 많은 관심을 모으고 있고, 이에 따라, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1은 종래의 전극 제조공정을 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전극 제조방법에서는 집전체(1) 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하여 전극 활물질층(2)을 형성하고, 이를 건조 및 압연한 후 노칭하여 전극이 제조되었다. 그러나 이와 같이 전극을 제조할 경우 전극 슬러리가 도포된 집전체를 노칭할 때 노칭되는 부분에 활물질이 탈리하는 문제가 발생하게 된다. 특히 최근 들어 에너지 밀도 향상을 위하여 전극 활물질의 로딩량이 증가함에 따라 상대적으로 바인더의 함량이 감소하는 추세이며, 이에 따라 노칭 시 전극 활물질이 탈리하는 정도가 증가할 수 있다. 아울러 건조 시 바인더가 전극의 표면으로 이동하는 현상은 전극 활물질의 탈리를 촉진시킨다. 그러나 이러한 현상을 방지하기 위하여 전극 슬러리 내의 바인더 함량을 증가시킬 경우 에너지 밀도가 감소한다는 문제가 있다.
따라서 이러한 문제 해결을 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 전극의 제조 공정 및 전극의 사용 과정에서 바인더의 함량을 증가시키지 않고도 전극 활물질이 집전체로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있는 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 전극은 일측 단부에 전극 탭이 형성된 집전체 상에 전극 활물질층이 형성된 구조이며, 상기 집전체와 전극 활물질층 사이에 바인더층이 형성되되, 상기 바인더층은 전극 활물질층의 양 단부에 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바인더층은 바인더층의 중량을 기준으로 바인더를 60 내지 90중량%, 도전재를 10 내지 40중량% 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바인더층의 두께는 전극 활물질층 두께의 1 내지 30%이다.
이 때 상기 집전체의 양 단부에서 전극 활물질층과 바인더층의 두께의 합은, 바인더층이 형성되지 않은 부분의 전극 활물질층 두께와 동일하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 집전체의 일 단부에 형성된 바인더층의 폭 방향 길이는 전극 활물질층 폭 방향 길이의 5 내지 20%이다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.
아울러, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극의 제조방법을 제공하는바, 본 발명에 따른 전극의 제조방법은 집전체상에 바인더를 포함하는 바인더 조성물을 2열로 도포하여 바인더층을 형성하는 단계; 상기 바인더층을 완전히 덮되, 바인더층이 코팅 폭 방향을 기준으로 활물질층의 양측 단부에 위치하도록 상기 바인더층이 형성된 집전체상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하여 전극 활물질층을 형성하는 단계; 바인더층 및 전극 활물질층이 형성된 집전체를 건조하는 단계; 및 건조된 집전체를 노칭하여 일측 단부에 전극 탭이 형성된 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 바인더층을 형성하는 단계에서, 상기 2열로 형성된 바인더층 중 어느 하나의 폭 방향 길이는 다른 하나의 폭 방향 길이보다 작다.
상기 바인더층을 형성하는 단계에서, 집전체의 폭 방향을 기준으로 상기 2열로 형성된 바인더층의 외측에 각각 무지부가 형성된다.
상기 전극을 형성하는 단계에서, 상기 전극 탭은 상기 무지부 중 어느 하나에 형성된다.
이 때, 상기 전극 탭은 2열로 형성된 바인더층 중 폭 방향 길이가 작은 바인더층에 인접하도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 전극을 형성하는 단계에서, 상기 집전체는, 상기 2열로 형성된 바인더층 중 폭 방향 길이가 큰 바인더층이 다른 하나의 폭 방향 길이와 동일하도록 노칭된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 한 개의 슬롯 다이에 의해 동시에 수행된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 두 개의 슬롯 다이에 의해 연속적으로 수행된다.
또한 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극 제조방법을 포함하는 이차전지 제조방법을 포함한다.
본 발명에 따른 전극은 집전체의 양 단부에 집전체와 전극 활물질층 사이에 형성된 바인더층을 마련함으로써, 전극 활물질의 탈리를 방지할 수 있고, 이에 따라 발생할 수 있는 저전압 문제를 예방할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 전극의 제조방법은 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하기 전에, 도포될 전극 슬러리의 양 단부에 해당하는 위치에 미리 바인더 조성물을 도포함으로써 집전체의 노칭 과정 중에 활물질이 집전체로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 전극 제조공정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전극 제조방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 집전체 상에 바인더 조성물이 도포된 형상을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 바인더 조성물이 도포된 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리가 도포된 형상을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 바인더 조성물 및 전극 슬러리가 도포된 집전체를 노칭하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조방법에서 바인더 조성물 및 전극 슬러리를 도포하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조방법에서 사용되는 슬롯 다이의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전극 제조방법에 사용되는 슬롯 다이에 삽입되는 심 부재의 형상을 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법에서 바인더 조성물 및 전극 슬러리를 도포하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 제조방법에서 사용되는 슬롯 다이의 구조를 나타낸 모식도이다.
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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전극(100)은 일측 단부에 전극 탭(111)이 형성된 집전체(110) 상에 전극 활물질층(120)이 형성된 구조이며, 상기 집전체(110)와 전극 활물질층(120) 사이에 바인더층(130)이 형성되되, 상기 바인더층(130)은 전극 활물질층(120)의 양 단부에 형성된다.
본 발명의 명세서에서, 전극 활물질층이란 전극 슬러리가 집전체 상에 도포되어 형성된 층을 의미하며, 바인더층이란 바인더를 포함하는 바인더 조성물이 집전체 상에 도포되어 형성된 층을 의미한다.
이 때, 상기 바인더층(130) 및 전극 활물질층(120)은 집전체(110)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 도 2의 (a)는 집전체(110)의 일면에 바인더층(130) 및 전극 활물질층(120)이 형성된 전극을 도시한 것이며, 도 2의 (b)는 집전체(110)의 양면에 바인더층(130) 및 전극 활물질층(120)이 형성된 전극을 도시한 것이다.
전술한 바와 같이, 전극 제조방법에서는 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포 후, 이를 건조 및 압연한 후 노칭하여 전극이 제조됨에 따라 노칭시 전극 활물질이 탈리된다는 문제점이 있었다. 또한 전극의 사용과정에서 전극의 단부가 쉽게 마모되면서 활물질이 탈리될 수 있다는 문제가 있었다.
이에 따라 전극 활물질층(120)과 집전체(110)의 사이에 바인더층(130)을 형성함으로써, 전극 제조과정 및 사용과정에서 활물질층의 집전체에 대한 결착력을 강화하고, 활물질이 집전체로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 전지의 제조 및 사용과정에서 사이클 특성과 같은 전지 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 집전체의 전면이 아닌 집전체의 일부에만 바인더층을 형성하는데, 이 경우 바인더층이 전기적인 저항으로 작용하여 전극 활물질층과 집전체 사이의 도전성이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 전극은 전극 활물질층의 양 단부에만 바인더층을 형성함으로써 전극 활물질층과 집전체 사이의 도전성을 최대한 확보하여 전지의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명에 따른 전극에 대해 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 전극에서, 집전체는 도전성이 양호한 금속으로 이루어지는 도전성 부재가 사용될 수 있다. 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 전극이 양극일 경우, 양극 집전체는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다. 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어질 수 있다.
음극 집전체의 경우 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 음극 집전체 또한 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어질 수 있다.
한편, 전극 활물질층은 전극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다. 상기 전극 활물질은 양극 활물질 및 음극 활물질일 수 있는데, 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, LixCoO 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 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속 산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 중 1종 이상이 사용될 수 있다.
음극 활물질로는 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등이 사용될 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 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다.
상기 바인더는 유기 용제에 대해 가용성이고 물에 대해 비가용성을 때는 비수용성 폴리머 또는 유기 용제에 대해 불용성이고 물에 대해 가용성을 띠는 수용성 폴리머를 사용할 수 있다. 비수용성 폴리머로는 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체(PEO-PPO), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 폴리아크릴레이트 및 그 유도체를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
수용성 폴리머로는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 아세트산프탈산셀룰로오스(CAP), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트(HPMCP) 등 다양한 셀룰로오스 유도체를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
한편, 상기 바인더층은 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다. 상기 바인더 및 도전재는 전술한 바와 같은 활물질에 사용되는 도전재 및 바인더를 사용할 수 있으며, 서로 동일한 종류를 사용할 수도 있고, 서로 상이한 종류를 사용하는 것도 가능하다.
상기 바인더층은, 바인더층의 중량을 기준으로 바인더를 60 내지 90중량% 포함할 수 있고, 상세하게는 바인더를 70 내지 80중량% 포함할 수 있다. 이에 따라, 도전재는 바인더층의 중량을 기준으로 10 내지 40중량% 포함할 수 있으며, 상세하게는 20 내지 30중량%를 포함할 수 있다. 상기 바인더 및 도전제의 함량이 상기 범위일 때 전극 활물질층과 집전체 사이의 결착력을 높이면서도, 전극 내부의 저항 증가를 최소화할 수 있다. 바인더의 함량이 60중량% 미만이고, 도전재의 함량이 40중량%를 초과할 경우 바인더 함량이 적어 전극 활물질이 탈리할 수 있다. 반면에 바인더의 함량이 90%를 초과하고, 도전재의 함량이 10%미만일 경우, 도전재 함량이 적어 바인더층으로 인한 전극 내부 저항이 증가할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 바인더층(130)의 두께(h 2)는 전극 활물질층(120) 두께(h 1)의 1 내지 30%일 수 있으며, 상세하게는 1 내지 20%, 더욱 상세하게는 1 내지 10%일 수 있다. 여기서 전극 활물질층(120)의 두께(h 1)란 집전체(110)와 직접 접하고 있는 전극 활물질층(120)의 두께를 의미한다. 이는 바인더층(130)의 부피를 최소화하고 전극 활물질층(120)의 부피를 최대화하여 전극의 용량을 최대한으로 확보하기 위함이다. 바인더층(130)의 두께가 전극 활물질층(120) 두께의 1% 미만일 경우 바인더층(130)의 부피가 지나치게 작아지므로 활물질 탈리를 방지하기 어려울 수 있으며, 바인더층(130)의 두께가 전극 활물질층(120) 두께의 30%를 초과할 경우 전극 활물질층(130)의 표면에 바인더층(120)의 두께만큼 형성되는 단차가 커지므로 전극 조립체 제조시 부피가 커져 바람직하지 않다. 또한 후술하는 바와 같이 전극 활물질층(120)의 두께를 조절하여 전극 활물질층(120)의 상면을 평탄하게 할 경우, 바인더층(130)의 두께가 지나치게 두꺼우면 바인더층(130)의 부피만큼 전극 활물질층(120)의 부피가 감소하므로, 전극의 용량이 감소한다는 문제가 있다.
즉, 본 발명에 따른 전극에서, 상기 집전체(110)의 양 단부에서 전극 활물질층(120)과 바인더층(130)의 두께의 합은, 바인더층(130)이 형성되지 않은 부분의 전극 활물질층(120) 두께와 동일하다. 전술한 바와 같이, 이는 전극 활물질층(120)의 두께를 조절하여 전극 활물질층(120)의 상면을 평탄하게 함으로써 단차가 형성되는 것을 방지하기 위함이다. 바인더층(130)으로 인해 전극 활물질층(120)의 상면에 단차가 형성될 경우 전극 조립체 제조시 단차로 인해 분리막과 전극 사이에 공간이 형성될 수 있으며, 전극 조립체의 부피가 증가할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 집전체의 일 단부에 형성된 바인더층(130)의 폭 방향 길이(d 2)는 전극 활물질층(120)의 폭 방향 길이(d 1)의 5 내지 20%일 수 있으며, 상세하게는 5 내지 10%의 범위일 수 있다. 이 때 폭 방향은, 전극 슬러리 및 바인더층의 코팅시 코팅이 진행되는 방향(집전체의 이송 방향, 이하 코팅 방향으로 표시)에 수직한 방향을 의미한다. 폭 방향은 전극 탭이 인출되는 방향에 해당된다.
바인더층(130)의 폭 방향 길이가 상기 범위 미만일 경우 전극 제조 및 사용시 단부의 활물질 탈리 방지가 어려울 수 있다. 바인더층(130)의 폭 방향 길이가 상기 범위를 초과할 경우 전극 활물질층(120)이 집전체(110)와 직접 맞닿는 면적이 감소할 수 있으며, 바인더층(130)의 부피만큼 전극 활물질층(120)의 부피가 감소하므로 전극의 용량이 감소할 수 있다는 문제가 있다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.
상기 이차전지는 전지 케이스의 내부에 양극, 분리막 및 음극이 교번하여 적층된 구조의 전극 조립체가 수납된 구조이다. 이 때, 양극 또는 음극 중 적어도 하나는 활물질층의 양 단부에 바인더층이 형성된 구조이다. 또한 상기 전극 조립체는 양극, 음극 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재되어 있는 분리막을 포함하는 구조라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 젤리-롤형, 스택형 또는 스택/폴딩형 등이 될 수 있다.
상기 전지 케이스는 전지의 포장을 위한 외장재로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 원통형, 각형 또는 파우치형이 사용될 수 있으나, 상세하게는 상기 전지셀은 파우치형 전지셀일 수 있다. 파우치형 전지셀의 경우 전지케이스는 통상적으로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 파우치형 이차전지는 전지케이스의 수납부에 전극조립체를 내장하고 전해액을 주입한 후 전지케이스의 상부 파우치와 하부 파우치가 접하는 외주면을 열융착하여 실링부를 형성하는 과정을 통해 제조된다. 기타 파우치형 전지에 관한 내용은 당업자에게 공지된 것이므로 자세한 설명을 생략한다.
또한 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 전극을 제조하기 위한 방법을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 전극 제조방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 제조방법은 집전체상에 바인더를 포함하는 바인더 조성물을 2열로 도포하여 바인더층을 형성하는 단계(S10); 상기 바인더 조성물을 완전히 덮되, 바인더 조성물이 코팅 폭 방향을 기준으로 전극 활물질층의 양측 단부에 위치하도록 상기 집전체상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하여 전극 활물질층을 형성하는 단계(S20); 바인더층 및 전극 활물질층이 형성된 집전체를 건조하는 단계(S30); 및 건조된 집전체를 노칭하여 일측 단부에 전극 탭이 형성된 전극을 형성하는 단계(S40)를 포함한다.
즉 본 발명에 따른 전극 제조방법은, 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하기 전에, 도포될 전극 슬러리의 양 단부에 해당하는 위치에 미리 바인더 조성물을 도포함으로써 집전체의 노칭 과정 중에 활물질이 집전체로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 집전체 상에 바인더 조성물이 도포된 형상을 나타낸 모식도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 바인더 조성물이 도포된 집전체 상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리가 도포된 형상을 나타낸 모식도이다. 도 6은 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 전극 슬러리가 도포된 집전체를 노칭하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 제조방법에서, 먼저 집전체(110) 상에 바인더 및 도전재를 포함하는 바인더 조성물이 도포됨으로써 바인더층(130)이 형성된다. 바인더 및 도전재에 대하여는 전술한 바와 같다. 상기 바인더 조성물은 바인더 및 도전재를 N-메틸 피롤리돈(NMP)와 같은 용제에 분산시켜 페이스트 상태로 제조된 후, 이를 도포 장치를 통해 도포하여 형성한다. 바인더층(130)은 소정의 간격을 두고 이격된 형태로서, 예를 들어 2열로 도포될 수 있다.
하나의 예에서, 상기 2열로 형성된 바인더층(130) 중 어느 하나의 폭 방향 길이는 다른 하나의 폭 방향 길이보다 작도록 형성될 수 있다. 이 때 폭 방향 길이가 상대적으로 작은 바인더층의 폭 방향 길이는 최종적으로 제조되는 전극에 형성되는 바인더층의 폭 방향 길이와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 후술하는 바와 같이 폭 방향 길이가 작은 바인더 조성물에 인접하도록 전극 탭이 형성되어야 하기 때문이다. 반대로, 폭 방향 길이가 상대적으로 크도록 형성되는 바인더층의 폭 방향 길이는 최종적으로 제조되는 전극에 형성되는 바인더층의 폭 방향 길이보다 크게 형성된다. 폭 방향 길이가 상대적으로 크도록 형성되는 바인더층은 노칭 과정에서 최종적으로 제조되는 전극에 형성하고자 하는 바인더층의 폭 방향 길이가 되도록 커팅된다. 이는 노칭 과정에서 집전체 상에 형성된 바인더층 부분을 직접 커팅함으로써 바인더 조성물의 상부에 있는 전극 슬러리에서 전극 활물질이 탈리되는 것을 방지하기 위함이다.
이 때, 집전체(110)의 폭 방향을 기준으로 상기 2열로 형성된 바인더층(130)의 외측에는 각각 무지부(140)가 형성될 수 있도록, 상기 바인더층(130)은 폭 방향을 기준으로 집전체(110)의 가장자리에서 일정 부분 이격된 곳에 2열로 형성된다. 이는 후술하는 바와 같이 이후의 노칭 과정에서 전극 탭(111)을 형성하기 위함이다.
집전체(110) 상에 바인더층(130)이 형성되면, 전극 슬러리(121)가 집전체 상에 도포됨으로써 전극 활물질층(120)이 형성된다. 전극 활물질층(120)는 바인더층(130)과 마찬가지로 전극 활물질, 바인더, 도전재 등을 용매에 분산시켜 페이스트 형태로 제조된 전극 슬러리를 도포함으로써 형성된다. 이 때, 전극 활물질층(120)는 상기 바인더층(130)을 완전히 덮도록 도포되는바, 이에 따라 바인더층(130)은 전극 활물질층(120)의 양 단부에서 전극 활물질층(120)과 집전체 사이에 위치하게 된다.
전극 활물질층(120)이 형성되면, 이를 건조시켜 용매를 제거한 후 압연하여 적절한 두께가 되도록 할 수 있다.
상기 전극을 형성하는 단계에서, 건조된 집전체(110)는 노칭 과정을 통해 일측에 전극 탭(111)이 형성된 단위 전극(A)으로 제조될 수 있다.
이 때, 상기 전극 탭(111)은 폭 방향을 기준으로 2열로 형성된 바인더층(130)의 바깥쪽에 형성된 무지부(140) 중 어느 하나에 형성될 수 있다.
그 중에서도 상기 전극 탭(111)은, 예를 들어 2열로 형성된 바인더층(130) 중 폭 방향 길이가 작은 바인더층에 인접하도록 형성될 수 있다.
아울러, 상기 전극을 형성하는 단계에서, 상기 집전체는, 2열로 형성된 바인더층(130) 중 폭 방향 길이가 큰 바인더층이 다른 하나의 폭 방향 길이와 동일하도록 노칭될 수 있다. 이에 따라 도 2와 같이 전극 활물질층(120)의 양 단부에 바인더층(130)이 동일한 폭 방향 길이로 형성된 전극이 얻어질 수 있다.
노칭 과정에서 2열로 형성된 바인더층(130)은 폭 방향 길이가 서로 동일하도록 노칭될 수도 있지만, 구현하고자 하는 전극의 성능에 따라 바인더층(130)의 폭 방향 길이를 서로 다르게 할 수도 있다.
한편, 상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 예를 들어 슬롯 다이 코팅법에 의해 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조방법에서 바인더 조성물 및 전극 슬러리를 도포하는 공정을 나타낸 모식도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조방법에서 사용되는 슬롯 다이의 구조를 나타낸 모식도이다. 도 9는 본 발명에 따른 전극 제조방법에 사용되는 슬롯 다이에 삽입되는 심 부재의 형상을 나타낸 모식도이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 한 개의 슬롯 다이에 의해 동시에 수행될 수 있다.
이 때, 상기 슬롯 다이(200)는 바인더 조성물(131) 및 전극 슬러리(121)를 동시에 토출할 수 있도록, 두 개의 토출구(250)가 형성되어 있는 구조이다.
슬롯 다이(200)에 있어 두 개의 토출구(250)가 형성되어 있으면, 그 슬롯 다이(200)의 형상에 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 상기 슬롯 다이(200)는 상부 다이(210), 중간 다이(220) 및 하부 다이(230)가 순차적으로 체결된 구조이며, 상부 다이(210)와 중간 다이(220) 사이의 계면에는 상기 전극 슬러리(121)가 토출되는 제1 토출구(251)가 형성되고, 상기 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이의 계면에는 상기 바인더 조성물(131)이 토출되는 제2 토출구(252)가 형성되는 구조일 수 있다. 상기 상부 다이(210), 중간 다이(220) 및 하부 다이(230)는 예를 들어 볼트 체결을 통해 결합할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 집전체(110)상에 바인더 조성물(131)이 먼저 도포되고, 이후 바로 전극 슬러리(121)가 코팅될 수 있도록, 바인더 조성물(131)이 토출되는 제2 토출구(252)가 전극 슬러리(121)가 토출되는 제1 토출구(251)보다 집전체의 이송 방향을 기준으로 상류 지점에 위치하여야 한다.
또한, 도 7을 참조하면, 슬롯 다이(200)는 집전체(110)의 일 면에 위치하여 토출구(250)를 통해 바인더 조성물(131) 및 전극 슬러리(121)를 토출하게 된다. 슬롯 다이(200)와 인접한 집전체(110)의 반대면에는 컨베이어(300)가 형성되어 있으며, 상기 컨베이어(300)는 집전체(110)를 이송하고, 집전체(110)에 전극 슬러리 및 바인더 조성물이 코팅되도록 집전체(110)를 지지하는 역할을 수행한다.
상기 전극 슬러리 및 바인더 조성물은 이를 구성하는 원료가 각각 교반되어 형성된 후, 시브나 필터 등을 통해 필터링되어 분산도를 높인 다음 슬롯 다이(200)로 이송된다. 슬롯 다이(200)로 이송된 전극 슬러리 및 바인더 조성물은 슬러리 공급관(미도시) 및 공급된 슬러리가 일시적으로 저장되는 매니폴드(미도시)를 경유하여 토출구(250)로 이송되며, 토출구(250)에서 토출됨으로써 집전체(110) 상에 도포된다. 이 때 바인더 조성물(131)은 집전체(110)의 상면에 도포되어 바인더층(120)을 형성하며, 전극 슬러리(121)는 바인더층(130)의 상면에 도포되어 전극 활물질층(130)을 형성한다.
상기 집전체(110)는 컨베이어(300)에 의해 연속적으로 이송된다. 바인더층(130) 및 전극 활물질층(120)이 형성된 집전체는 이후 건조기(미도시)로 이송되며, 이후 압연 롤(미도시)을 거쳐 압착된 후 노칭 과정을 거쳐 전극으로 제조된다.
한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제1 토출구(251) 및 제2 토출구(252)를 형성하기 위하여 각 다이 사이에는 심 부재(240)가 개재될 수 있다. 구체적으로 상부 다이(210)와 중간 다이(220) 사이에는 제1 심 부재(241)가 개재되며, 중간 다이(220)와 하부 다이(230) 사이에는 제2 심 부재(242)가 개재될 수 있다.
상기 제1 심 부재(241)는 상기 상부 다이(210)와 중간 다이(220)의 내면과 동일한 크기의 플레이트 상에 매니폴드와 연통되는 중공을 포함하고, 일측면은 개방되어 전극 슬러리가 토출될 수 있는 개구를 형성한다. 상기 개구 부분은 슬롯 다이 조립시 토출구로 작용한다.
상기 제2 심 부재(242)는 상기 중간 다이(220)와 하부 다이(230)의 내면과 동일한 크기의 플레이트 상에 매니폴드와 연통되는 중공을 포함하고, 일측면이 개방되어 바인더 조성물이 토출될 수 있는 개구를 형성한다. 상기 개구 부분은 슬롯 다이 조립시 토출구로 작용한다.
한편, 상기 제1 심 부재(241) 및 제2 심 부재(242)는 다이 사이에 개재되어 토출구(250)를 형성하므로, 제1 심 부재(241) 및 제2 심 부재(242)의 형상은 도포하고자 하는 패턴에 따라 그 형상이 조절되어야 한다.
구체적으로, 제1 심 부재(241)에 형성된 중공은 집전체의 중심부에 전극 슬러리를 도포하도록 매니폴드와 동일한 형상으로 이루어져 있으나, 제2 심 부재(242)에 형성된 중공은 전극 슬러리의 양측 단부에 해당하는 위치에 바인더 조성물을 도포하도록 가운데에 격벽이 형성되어 있다. 또한 바인더 조성물은 집전체 상에 폭 방향 길이가 서로 다르도록 2열로 도포되는바, 제2 심 부재(242)에서 격벽으로 나뉘어진 중공 중 어나 하나의 폭 방향 길이는 다른 하나의 폭 방향 길이보다 작도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 심 부재의 두께는 도포되는 물질의 두께를 결정하므로, 전극 슬러리의 토출과 관련된 제1 심 부재(241)의 두께는 바인더 조성물의 토출과 관련된 제2 심 부재(242)의 두께보다 클 수 있다.
또한 전술한 바와 같이, 전극의 표면에 단차가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 집전체의 양 단부에서 전극 활물질층과 바인더층의 두께의 합이 바인더층이 형성되지 않은 부분의 전극 활물질층 두께와 동일하도록 전극 활물질층의 두께를 바인더층의 두께만큼 작게 할 수 있다. 이 경우 토출구의 폭 방향 단부의 두께를 가운데 부분의 두께보다 도포되는 바인더 조성물의 두께만큼 작게 함으로써 전극 슬러리(121)의 양 단부 두께를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 바인더 조성물을 도포하는 단계 및 전극 슬러리를 형성하는 단계는, 한 개의 슬롯 다이에 의해 동시에 수행될 수도 있으나, 두 개의 슬롯 다이에 의해 연속적으로 수행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법에서 바인더 조성물 및 전극 슬러리를 도포하는 공정을 나타낸 모식도이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 제조방법에서 사용되는 슬롯 다이의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 10을 참조하면, 상기 슬롯 다이(400)는 전극 슬러리(121)를 토출하는 제1 슬롯 다이(410) 및 바인더 조성물(131)을 토출하는 제2 슬롯 다이(420)로 구성된다. 구체적으로, 제2 슬롯 다이(420)는 코팅 진행 방향의 상류에 위치하여, 집전체(111)의 상면에 바인더 조성물(131)을 먼저 도포한다. 이어서 제2 슬롯 다이(420)보다 하류 방향에 위치하는 제1 슬롯 다이(410)가 상기 바인더 조성물(131)이 도포된 집전체(110)에 전극 슬러리(121)를 도포하여 집전체(110) 상에 바인더층(130) 및 전극 활물질층(120)을 형성한다.
또한 상기 집전체(110)는 컨베이어(300)에 의해 지지 및 이송될 수 있으며, 바인더 조성물(131) 및 전극 슬러리(121)가 도포된 집전체는 건조기(미도시) 및 압연 롤(미도시)을 거치면서 순차적으로 건조 및 압착되고, 이어서 노칭되어 전극으로 제조된다.
도 11을 참조하면, 제1 슬롯 다이(410) 및 제2 슬롯 다이(420)는 각각 전극 슬러리 및 바인더 조성물을 토출할 수 있는 별도의 토출구를 구비한다. 제1 슬롯 다이(410)는 상부 다이(411)와 하부 다이(412)로 구성되며, 상부 다이(411)와 하부 다이(412) 사이에 제1 심 부재(241)가 개재되어 전극 슬러리(121)가 토출될 수 있는 토출구를 형성한다. 마찬가지로, 제2 슬롯 다이(420)는 상부 다이(421)와 하부 다이(422)로 구성되며, 상부 다이(421)와 하부 다이(422) 사이에 제2 심 부재(242)가 개재되어 바인더 조성물(131)이 토출될 수 있는 토출구를 형성한다. 제1 심 부재 및 제2 심 부재에 관한 내용은 앞서 설명한 바와 같다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.
[부호의 설명]
100: 전극
1, 110: 집전체
2, 120: 전극 활물질층
111: 전극 탭
121: 전극 슬러리
130: 바인더층
131: 바인더 조성물
140: 무지부
200, 400: 슬롯 다이
210, 411,421: 상부 다이
220: 중간 다이
230, 412, 422: 하부 다이
240: 심 부재
241: 제1 심 부재
242: 제2 심 부재
250: 토출구
251: 제1 토출구
252: 제2 토출구
300: 컨베이어
410: 제1 슬롯 다이
420: 제2 슬롯 다이

Claims (15)

  1. 일측 단부에 전극 탭이 형성된 집전체 상에 전극 활물질층이 형성된 구조이며,
    상기 집전체와 전극 활물질층 사이에 바인더층이 형성되되,
    상기 바인더층은 전극 활물질층의 양 단부에 형성되는 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인더층은 바인더층의 중량을 기준으로 바인더를 60 내지 90중량%, 도전재를 10 내지 40중량% 포함하는 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바인더층의 두께는 전극 활물질층 두께의 1 내지 30%인 전극.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 집전체의 양 단부에서 전극 활물질층과 바인더층의 두께의 합은, 바인더층이 형성되지 않은 부분의 전극 활물질층 두께와 동일한 전극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집전체의 일 단부에 형성된 바인더층의 폭 방향 길이는 전극 활물질층 폭 방향 길이의 5 내지 20%인 전극.
  6. 제1항에 따른 전극을 포함하는 이차전지.
  7. 집전체상에 바인더를 포함하는 바인더 조성물을 2열로 도포하여 바인더층을 형성하는 단계;
    상기 바인더층을 완전히 덮되, 바인더층이 코팅 폭 방향을 기준으로 활물질층의 양측 단부에 위치하도록 상기 바인더층이 형성된 집전체상에 전극 활물질을 포함하는 전극 슬러리를 도포하여 전극 활물질층을 형성하는 단계;
    바인더층 및 전극 활물질층이 형성된 집전체를 건조하는 단계; 및
    건조된 집전체를 노칭하여 일측 단부에 전극 탭이 형성된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 전극 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바인더층을 형성하는 단계에서,
    상기 2열로 형성된 바인더층 중 어느 하나의 폭 방향 길이는 다른 하나의 폭 방향 길이보다 작은 전극 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바인더층을 형성하는 단계에서, 집전체의 폭 방향을 기준으로 상기 2열로 형성된 바인더층의 외측에 각각 무지부가 형성되는 전극 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계에서,
    상기 전극 탭은 상기 무지부 중 어느 하나에 형성되는 전극 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전극 탭은 2열로 형성된 바인더층 중 폭 방향 길이가 작은 바인더층에 인접하도록 형성되는 전극 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계에서,
    상기 집전체는 상기 2열로 형성된 바인더층 중 폭 방향 길이가 큰 바인더 층이 다른 하나의 폭 방향 길이와 동일하도록 노칭되는 전극 제조방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 한 개의 코팅 다이에 의해 동시에 수행되는 전극 제조방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 바인더층을 형성하는 단계 및 활물질층을 형성하는 단계는, 두 개의 코팅 다이에 의해 연속적으로 수행되는 전극 제조방법.
  15. 제7항에 따른 전극 제조방법을 포함하는 이차전지 제조방법.
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