WO2022220526A1 - 전극 및 전극의 제조 방법 - Google Patents

전극 및 전극의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2022220526A1
WO2022220526A1 PCT/KR2022/005240 KR2022005240W WO2022220526A1 WO 2022220526 A1 WO2022220526 A1 WO 2022220526A1 KR 2022005240 W KR2022005240 W KR 2022005240W WO 2022220526 A1 WO2022220526 A1 WO 2022220526A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
unit
current collector
base current
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2022/005240
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최진형
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220014452A external-priority patent/KR102954923B1/ko
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Priority to EP22788382.4A priority Critical patent/EP4220747B1/en
Priority to US18/035,368 priority patent/US20240006616A1/en
Priority to ES22788382T priority patent/ES3054405T3/es
Priority to CN202280007219.7A priority patent/CN116368632B/zh
Publication of WO2022220526A1 publication Critical patent/WO2022220526A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electrode and a method for manufacturing an electrode, and relates to an electrode and a method for manufacturing an electrode capable of preventing bending of the electrode active material coating, or electrode active material detachment or cracking from occurring in the electrode .
  • Secondary batteries unlike primary batteries, are rechargeable, and have been widely researched and developed in recent years due to their small size and large capacity. These secondary batteries are manufactured in the form of a pack in which one battery cell is packaged or in the form of a pack in which dozens of battery cells are connected, and are widely used as power sources for driving motors of mobile phones, notebook computers, and electric vehicles.
  • the electrode 10 of the secondary battery is manufactured by coating (coating) the electrode active material 12 on a metal substrate (metal current collector) 11 (see FIG. 1 ).
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which a conventional electrode is manufactured and then wound on a roll.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which an electrode is unwrapped from the roll manufactured in FIG. 1 and cut with a cutter in order to use the electrode by implementing it in a specific shape.
  • the electrode 10 coated with the electrode active material 12 is wound with a (electrode) roll 30 as shown in FIG. 1 because it must be transported or stored until used.
  • a (electrode) roll 30 as shown in FIG. 1 because it must be transported or stored until used.
  • the electrode is unwound from the (electrode) roll, and the electrode is cut with a cutter 50 as shown in FIG. 2 to make an electrode of a desired size.
  • the electrode 10 coated with the electrode active material 12 is wound on a roll 30, and bending of the electrode active material coating in the winding portion of the roll 30, or electrode active material detachment A phenomenon or a crack phenomenon occurred. That is, when the electrode 10 is bent, tension is applied to the electrode active material 12 , so that it detaches or cracks occur.
  • the electrode active material is detached during the cutting process. That is, since the cutting blade 51 of the cutter 50 has a thickness as shown in FIG. 2 , when digging into the electrode active material 12 to cut the electrode 10 , the tension in the electrode active material 12 . is applied, and thus the electrode active material 12 is desorbed.
  • the conventional electrode manufacturing method has a problem in that desorption of the electrode active material inevitably occurs during the manufacturing process.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to prevent the bending phenomenon of the electrode active material coating on the electrode, or the electrode active material detachment or cracking from occurring.
  • the electrode according to the present invention includes a base current collector made of a metal material, and a unit electrode attached to the base current collector, and the unit electrode is a unit made of a metal material and having a smaller size than the base current collector. It includes a current collector, and an electrode active material applied to one surface of the unit current collector.
  • a plurality of unit electrodes may be provided, and each unit electrode may have a block shape.
  • the base current collector may have a plate shape.
  • the unit current collector may have a plate shape, and the electrode active material may be coated on the entire upper surface of the unit current collector.
  • the plurality of unit electrodes may be arranged to form columns and rows on one surface of the base current collector.
  • a shape made by arranging a plurality of unit electrodes may have a shape corresponding to a shape of the base current collector.
  • It may further include an electrode tab extending from one end of the base current collector.
  • the method of manufacturing an electrode according to the present invention includes a unit current collector manufacturing step of manufacturing a unit current collector by cutting a current collector substrate made of a metal material to have a predetermined area and shape based on a plan view, one surface of the unit current collector It includes a manufacturing step of making a unit electrode by applying an electrode active material to the unit electrode, and a unit electrode attaching step of attaching the unit electrode to a base current collector made of a metal material and having a size larger than that of the unit current collector.
  • a plurality of unit electrodes having a block shape may be attached to the base current collector.
  • the plurality of unit electrodes may be arranged to form columns and rows on one surface of the base current collector.
  • a plurality of unit electrodes may be arranged so that a shape made by arranging the plurality of unit electrodes corresponds to a shape of the base current collector.
  • a unit electrode storage step of stacking and storing the unit electrode may be further included.
  • the method may further include a unit electrode inspection step of inspecting whether the unit electrode is defective and discarding the defective unit electrode between the unit electrode manufacturing step and the unit electrode storage step.
  • An electrode assembly including an electrode according to the present invention relates to an electrode assembly formed by alternately stacking electrodes and separators, wherein the electrode includes a base current collector made of a metal material, and a unit electrode attached to the base current collector.
  • the unit electrode includes a unit current collector made of a metallic material and having a size smaller than that of the base current collector, and an electrode active material applied to one surface of the unit current collector.
  • the electrode and the method for manufacturing an electrode according to the present invention can prevent the bending phenomenon of the electrode active material coating on the electrode, or the electrode active material detachment phenomenon or cracking from occurring.
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which a conventional electrode is manufactured and then wound on a roll.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which an electrode is unwrapped from the roll manufactured in FIG. 1 and cut with a cutter in order to use the electrode by implementing it in a specific shape.
  • FIG. 3 is a view showing an electrode according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a state in which a unit electrode of an electrode according to Embodiment 1 of the present invention is attached to a base current collector having various sizes and shapes.
  • FIG. 5 is a diagram showing the main steps in the method of manufacturing an electrode according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Example 6 is a conceptual diagram illustrating some steps in the method of manufacturing an electrode according to Example 2 of the present invention.
  • Example 7 is a diagram illustrating a unit electrode inspection step in the method of manufacturing an electrode according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing an electrode according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 4 is a plan view illustrating a state in which a unit electrode of an electrode according to Embodiment 1 of the present invention is attached to a base current collector having various sizes and shapes.
  • the electrode 100 according to Embodiment 1 of the present invention includes a base current collector 110 and a unit electrode 120 .
  • the base electrode 100 is a current collector made of a metal material, and forms the lowest base surface of the electrode 100 .
  • the unit electrode 120 may be attached to the base current collector 110 .
  • the unit electrode 120 is made of a metal material, and includes a unit current collector 121 having a size smaller than that of the base current collector 110 and an electrode active material 122 applied to one surface of the unit current collector 121 . It could be Here, the unit current collector 121 may also have a plate shape.
  • the base current collector 110 may also have a plate shape.
  • a plurality of unit electrodes 120 may be provided. In addition, each unit electrode 120 may have a block shape.
  • FIG. 3B a state in which one unit electrode 120 is attached to one base current collector 110 is illustrated.
  • a plurality of unit electrodes 120 are attached to the base current collector 110 to form the electrode 100, but for convenience of understanding, FIG. 3(b) ) shows a state in which only one unit electrode 120 is attached to the base current collector 110 .
  • FIG. 3(a) is a side view showing the side of the electrode 100 from the position where the unit electrode 120 shown in FIG. 3(b) is attached.
  • the base current collector 110 is disposed at the bottom, and the unit electrode 120 is attached thereon (in FIG. 3A , the unit electrode 120 is indicated by a dotted line box). becoming).
  • the unit electrode 120 may include a unit current collector 121 disposed below and an electrode active material 122 applied on an upper surface of the unit current collector.
  • the electrode active material 122 may be coated on the entire upper surface of the unit current collector 121 .
  • the electrode active material 122 may be applied to the upper surface of the unit current collector 121 , and the lower surface of the unit current collector 121 may be attached to the base current collector.
  • the electrode 100 When the electrode 100 is manufactured in this way, it is possible to prevent a bending phenomenon of the coating of the electrode active material 122 on the electrode 100, or a detachment or cracking phenomenon of the electrode active material 122 from occurring. .
  • the electrode coated with the electrode active material is wound on a roll, a bending phenomenon of the electrode active material coating in the winding portion of the roll, or a desorption phenomenon or cracking phenomenon of the electrode active material occurred, but this
  • the electrode active material 122 is detached or the electrode active material 122 is detached because the bending tension does not act on the electrode active material 122 . No cracking occurs.
  • the electrode 100 according to Embodiment 1 of the present invention may have a form in which a plurality of unit electrodes 120 are arranged to form columns and rows on one surface of the base current collector 110 .
  • the shape made by arranging the plurality of unit electrodes 120 may be a shape corresponding to the shape of the base current collector 110 .
  • the electrode 100 of various shapes and sizes can be easily manufactured. 4 shows an example in which three types of electrodes 100 are manufactured. As shown in FIG. 4 , even if the shapes of the electrodes 100 are different from each other, since they can be manufactured by attaching the same unit electrodes 120 to each other, more efficient electrode 100 manufacturing may be possible.
  • the cutting process of the electrode 100 is performed after coating the electrode active material 122 , the detachment of the electrode active material 122 occurs in the cutting process, but in the present invention, all cutting is performed on the electrode active material This is done in the uncoated current collector state, and since the electrode cutting operation is not performed after the electrode active material 122 is coated, the electrode active material 122 detachment phenomenon in the cutting process can be prevented.
  • the electrode 100 according to Embodiment 1 of the present invention may further include an electrode tab portion 111 extending from one end of the base current collector 110 for manufacturing convenience.
  • the electrode tab part 111 is continuously formed on the current collector in this way, the process of attaching an additional electrode tab can be omitted, so that production efficiency can be further increased.
  • 5 is a diagram showing the main steps in the method of manufacturing an electrode according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 6 is a conceptual diagram illustrating some steps in the method of manufacturing an electrode according to Example 2 of the present invention.
  • 7 is a diagram illustrating a unit electrode inspection step in the method of manufacturing an electrode according to Example 2 of the present invention.
  • Example 2 of the present invention is different from Example 1 in that it relates to a manufacturing method for manufacturing the electrode according to Example 1.
  • the method of manufacturing the electrode 100 according to Embodiment 2 of the present invention may include a unit current collector manufacturing step (S10), a unit electrode manufacturing step (S20), and a unit electrode attachment step (S30).
  • S10 unit current collector manufacturing step
  • S20 unit electrode manufacturing step
  • S30 unit electrode attachment step
  • the unit current collector manufacturing step ( S10 ) may be a step of manufacturing the unit current collector 121 by cutting a current collector substrate made of a metal material to have a predetermined area and shape based on a plan view.
  • the size and shape of the unit current collector 121 may be determined according to the purpose and situation of the design. Mass production of the unit current collector 121 may be performed according to the size and shape of the unit current collector 121 once determined.
  • the plurality of unit current collectors 121 made in this way may have the same shape and size.
  • the unit current collector 121 may be formed in a square (or square) shape, and may also be formed in a thin plate shape.
  • the unit electrode manufacturing step ( S20 ) may be a step of forming the unit electrode 120 by coating the electrode active material 122 on one surface of the unit current collector 121 . As shown in (b) of FIG. 6 , a plurality of unit current collectors 121 having the same shape are transferred on the transfer belt B while coating the electrode active material 122 thereon.
  • the step of attaching the unit electrode may be a step of attaching the previously made unit electrode 120 on the base current collector 110 , which is made of a metal material and has a size larger than that of the unit current collector 121 ( see Fig. 4).
  • the unit electrode attachment step S30 a plurality of unit electrodes 120 having a block shape may be attached to the base current collector 110 .
  • the attachment (or adhesion) between the base current collector 110 and the unit electrode 120 may be performed by a vaporized foil actuator welding (VFAW) method.
  • VFAW vaporized foil actuator welding
  • the plurality of unit electrodes 120 may be arranged to form columns and rows on one surface of the base current collector 110 .
  • the shape made by arranging the plurality of unit electrodes 120 may be a shape corresponding to the shape of the base current collector 110 .
  • a unit electrode storage step ( S25 ) of stacking and storing the unit electrodes 120 may be further included.
  • . 6( d ) shows a method in which the unit electrodes 120 are stacked and stored in the unit electrode storage step S25 .
  • the defective unit electrode 120 may further include a disposing unit electrode inspection step (S23).
  • the unit electrode inspection step S23 may be performed on the unit electrode 120 made in the unit electrode manufacturing step S20 .
  • a defect inspection of the electrode 100 may be performed immediately after the unit electrode manufacturing step S20 is completed.
  • only one unit electrode 120 determined to be defective may be disposed of.
  • Example 3 of the present invention is different from Example 1 in that it relates to an electrode assembly manufactured using the electrode according to Example 1.
  • Example 1 Contents common to Example 1 will be omitted as much as possible, and Example 3 will be described with a focus on differences. That is, it is self-evident that the content not described in the third embodiment may be regarded as the content of the first embodiment if necessary.
  • the electrode assembly (not shown) according to Example 3 of the present invention may be an electrode assembly formed by alternately stacking separators on the electrode 100 manufactured in Example 1 .
  • the electrode 100 includes a base current collector 110 made of a metal material, and a unit electrode 120 attached to the base current collector 110 . can do.
  • the unit electrode 120 is made of a metallic material, the unit current collector 121 having a smaller size than the base current collector 110 , and the electrode active material 122 applied to one surface of the unit current collector 121 . ) may be included.
  • FIG 4 shows an electrode 100 formed by attaching a plurality of unit electrodes 120 to a base current collector 110.
  • the electrodes 100 are alternately stacked with a separator, according to Example 3 of the present invention.
  • An electrode assembly may be manufactured.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

본 발명은 전극 및 전극의 제조 방법에 관한 것으로서, 전극에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전극 및 전극의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전극은, 금속 재질로 마련되는 베이스 집전체, 및 베이스 집전체 상에 부착되어 있는 단위 전극을 포함하고, 단위 전극은, 금속 재질로 마련되고, 베이스 집전체 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체, 및 단위 집전체의 일 표면에 도포되는 전극 활물질을 포함한다.

Description

전극 및 전극의 제조 방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2021년 04월 15일자 한국특허출원 제10-2021-0049475호 및 2022년 02월 03일자 한국특허출원 제10-2022-0014452호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다
기술분야
본 발명은 전극 및 전극의 제조 방법에 관한 것으로서, 전극에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전극 및 전극의 제조 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 이러한 이차전지는 하나의 전지 셀이 팩으로 포장된 형태 또는 전지 셀을 수십 개 연결한 팩 형태로 제작되어 휴대폰, 노트북, 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원 등으로 널리 사용되고 있다.
일반적으로, 이차 전지의 전극(10)은 전극 활물질(12)을 금속 기재(금속 집전체)(11) 위에 도포(코팅)하여 제작된다(도 1 참조).
도 1은 종래 전극이 제작된 뒤 롤(Roll)에 권취되는 모습이 도시된 사이도이다. 도 2는 구체적인 형상으로 구현하여 전극을 사용하기 위하여 도 1에서 제작된 롤(roll)에서 전극을 풀어 커터로 커팅하는 모습을 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전극 활물질(12)이 코팅되어 제작된 전극(10)은 사용되기 전까지 이송되거나 보관되어야 하기 때문에 도 1에 도시 되듯이 (전극) 롤(Roll)(30)로 권취된다. 이렇게 권취되어 보관하다가 구체적인 형태로 전극을 사용해야 하는 상황이 오면 (전극) 롤(roll)에서 전극을 풀고, 도 2에서처럼 커터(50)로 커팅하여 원하는 사이즈의 전극을 만들게 된다.
이러한 과정에서 종래에는 두가지 문제점이 있었다.
첫째, 기존의 전극은 전극 활물질(12)이 코팅된 전극(10)을 롤(30)에 권취하는데, 이 롤(30)의 권취부에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하였다. 즉 전극(10)이 굽어지면 전극 활물질(12)에 장력이 작용하게 되므로 탈리되거나 균열 현상이 발생하게 되는 것이다.
둘째는, 종래의 공정에서는 전극 활물질 코팅 이후에 전극의 커팅 공정이 이루어 지므로, 커팅 공정에서 전극 활물질의 탈리 현상이 발생하였다. 즉, 도 2에서 도시되는 바와 같이 커터(50)의 커팅날(51)이 두께를 가지고 있기 때문에, 전극(10)을 자르기 위해서 전극 활물질(12)에 파고 들어갈 때, 전극 활물질(12)에 장력을 가하게 되며, 그에 따라 전극 활물질(12)의 탈리 현상이 발생하는 것이다.
이처럼 종래의 전극 제조 방법은 제조 과정에서 전극 활물질의 탈리가 필연적으로 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전극 및 전극의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전극은, 금속 재질로 마련되는 베이스 집전체, 및 베이스 집전체 상에 부착되어 있는 단위 전극을 포함하고, 단위 전극은, 금속 재질로 마련되고, 베이스 집전체 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체, 및 단위 집전체의 일 표면에 도포되는 전극 활물질을 포함한다.
단위 전극은 복수 개로 마련되며, 각각의 단위 전극은 블록 형태를 가질 수 있다.
베이스 집전체는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
단위 집전체는 플레이트 형상을 가지며, 전극 활물질은 단위 집전체 상부 표면 전체에 코팅되어 있을 수 있다.
복수의 단위 전극은 베이스 집전체의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열된 형태를 가질 수 있다.
복수의 단위 전극이 배열되어 만드는 형태는 베이스 집전체의 형태와 대응하는 형태일 수 있다.
베이스 집전체의 일단에서 연장하는 전극 탭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전극의 제조방법은, 금속 재질로 마련되는 집전체 기재를 평면도를 기준으로 일정한 넓이와 형상을 가지도록 컷팅하여 단위 집전체를 제조하는 단위 집전체 제조 단계, 단위 집전체의 일 표면에 전극 활물질을 도포하여 단위 전극을 만드는 단위 전극 제조 단계, 및 금속 재질로 마련되고, 단위 집전체 보다 큰 크기를 가지는 베이스 집전체 상에 단위 전극을 부착하는 단위 전극 부착 단계를 포함한다.
단위 전극 부착 단계에서, 베이스 집전체 상에 블록 형태를 가지는 단위 전극이 복수 개 부착될 수 있다.
단위 전극 부착 단계에서, 복수의 단위 전극은 베이스 집전체의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열될 수 있다.
단위 전극 부착 단계에서, 복수의 단위 전극이 배열되어 만드는 형태가 베이스 집전체의 형태와 대응되도록 복수의 단위 전극이 배열될 수 있다.
단위 전극 제조 단계와 단위 전극 부착 단계의 사이에,단위 전극을 적층하여 보관하는 단위 전극 보관 단계를 더 포함할 수 있다.
단위 전극 제조 단계와 단위 전극 보관 단계의 사이에, 단위 전극의 불량 여부를 검사하여 불량 단위 전극은 폐기하는 단위 전극 검사 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전극을 포함하는 전극조립체는 전극 및 분리막이 교대로 적층되어 형성되는 전극조립체에 관한 것으로서, 전극은, 금속 재질로 마련되는 베이스 집전체, 및 베이스 집전체 상에 부착되어 있는 단위 전극을 포함하고, 단위 전극은, 금속 재질로 마련되고, 베이스 집전체 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체, 및 단위 집전체의 일 표면에 도포되는 전극 활물질을 포함한다.
본 발명에 따른 전극 및 전극의 제조 방법은, 전극에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 전극이 제작된 뒤 롤(Roll)에 권취되는 모습이 도시된 사이도이다.
도 2는 구체적인 형상으로 구현하여 전극을 사용하기 위하여 도 1에서 제작된 롤(roll)에서 전극을 풀어 커터로 커팅하는 모습을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 전극을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극의 단위 전극이 다양한 크기와 형태의 베이스 집전체에 부착되는 모습을 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서의 주요 단계를 도시하는 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서의 일부 단계를 도시하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서 단위 전극 검사 단계를 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
실시예 1
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 전극을 도시하는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극의 단위 전극이 다양한 크기와 형태의 베이스 집전체에 부착되는 모습을 도시하는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극(100)은, 베이스 집전체(110) 및 단위 전극(120)을 포함한다. 베이스 전극(100)은 금속 재질로 마련되는 집전체이며, 전극(100)의 가장 아래 베이스 면을 형성한다. 단위 전극(120)은 베이스 집전체(110) 상에 부착되어 있는 구성일 수 있다. 단위 전극(120)은 금속 재질로 마련되고, 베이스 집전체(110) 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체(121) 및 단위 집전체(121)의 일 표면에 도포되는 전극 활물질(122)을 포함하는 것일 수 있다. 여기서 단위 집전체(121)도 플레이트 형상을 가질 수 있다. 베이스 집전체(110) 또한 플레이트 형상을 가질 수 있다. 단위 전극(120)은 복수 개로 마련될 수 있다. 그리고 각각의 단위 전극(120)은 블록 형태를 가질 수 있다.
도 3(b)에서는 하나의 베이스 집전체(110) 상에 하나의 단위 전극(120)이 부착된 상태가 도시되고 있다. 물론 본 발명의 실시예 1에 따른 전극(100)은 복수개의 단위 전극(120)이 베이스 집전체(110) 상에 부착되어 전극(100)을 형성하게 되지만, 이해의 편의를 위하여 도 3(b)에서는 베이스 집전체(110) 상에 하나의 단위 전극(120)만이 부착된 상태를 도시하고 있다. 그리고 도 3(a)는 도 3(b)에서 도시되는 단위 전극(120)이 부착된 위치에서 전극(100)의 측부를 바라봤을 때 보여지는 측면도를 도시하고 있다. 도 3(a)를 참조하면, 가장 아래에 베이스 집전체(110)가 배치되고, 그 위로 단위 전극(120)이 부착되고 있다(도 3(a)에서 단위 전극(120)은 점선 박스로 표시되고 있다).
그리고 단위 전극(120)은 다시 아래에 배치되는 단위 집전체(121)와 단위 접전체 상면에 도포되는 전극 활물질(122)을 포함할 수 있다. 여기서 전극 활물질(122)은 단위 집전체(121) 상부 표면 전체에 코팅되어 있을 수 있다. 단위 집전체(121)의 상면은 전극 활물질(122)이 도포되고, 단위 집전체(121)의 하면은 베이스 집전체에 부착되는 구조일 수 있다.
이와 같은 방식으로 전극(100)을 제조하게 되면, 전극(100)에서 전극 활물질(122) 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질(122) 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 기존의 전극은 전극 활물질이 코팅된 전극을 롤(roll)에 권취함에 따라 롤의 권취부에서 전극 활물질 코팅의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질 탈리 현상이나 균열 현상이 발생하였지만, 본 발명의 경우, 블록 형태의 단위 전극(120)을 플레이트 형상의 베이스 집전체(110)에 붙이기만 하면 되므로, 전극 활물질(122)에 벤딩에 따른 장력이 작용하지 않아 전극 활물질(122)이 탈리되거나 균열 현상이 발생하지 않게 된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극(100)은 복수의 단위 전극(120)이 베이스 집전체(110)의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열된 형태를 가질 수 있다. 그리고 복수의 단위 전극(120)이 배열되어 만드는 형태는 베이스 집전체(110)의 형태와 대응하는 형태일 수 있다. 이와 같이 형성할 경우 다양한 모양과 크기의 전극(100)을 손쉽게 제조할 수 있다. 도 4에서는 3가지 형태의 전극(100)이 제조되는 예시가 도시되고 있다. 도 4에서 도시되는 것과 같이 전극(100)의 형태가 서로 다르더라도 모두 동일한 단위 전극(120)을 부착하여 제조가 가능하게 될 수 있으므로 더욱 효율적인 전극(100) 제조가 가능할 수 있다.
또한, 종래의 공정에서는 전극 활물질(122) 코팅 이후에 전극(100)의 커팅 공정이 이루어 지므로, 커팅 공정에서 전극 활물질(122)의 탈리 현상이 발생하였지만, 본 발명의 경우, 커팅이 모두 전극 활물질이 도포되지 않은 집전체 상태에서 이루어지고, 전극 활물질(122)이 코팅된 이후에는 전극 커팅 작업이 수행되지 않으므로 커팅 과정에서의 전극 활물질(122) 탈리현상이 방지될 수 있다.
한편, 도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극(100)은 제조 상의 편의를 위해 베이스 집전체(110)의 일단에서 연장하는 전극 탭부(111)를 더 포함할 수 있다. 이렇게 집전체 상에 전극 탭부(111)를 이어서 형성할 경우 추가로 전극 탭을 부착하는 공정을 생략할 수 있으므로 생산 효율을 더 높일 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서의 주요 단계를 도시하는 다이어그램이다. 도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서의 일부 단계를 도시하는 개념도이다. 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조 방법에서 단위 전극 검사 단계를 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시예 2는, 실시예 1에 따른 전극을 제조하는 제조방법에 관한 것이라는 점에서 실시예 1과 차이가 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 2에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 전극(100)의 제조방법은 단위 집전체 제조 단계(S10), 단위 전극 제조 단계(S20), 및 단위 전극 부착 단계(S30)을 포함할 수 있다.
단위 집전체 제조 단계(S10)는 금속 재질로 마련되는 집전체 기재를 평면도를 기준으로 일정한 넓이와 형상을 가지도록 컷팅하여 단위 집전체(121)를 제조하는 단계일 수 있다. 단위 집전체(121)의 크기와 모양은 설계의 목적과 상황에 따라 정해질 수 있다. 한번 정해진 단위 집전체(121)의 크기와 모양대로 단위 집전체(121)의 대량 생산을 수행할 수 있다. 이렇게 만들어지는 복수의 단위 집전체(121)들은 서로 동일한 모양과 크기를 가질 수 있다. 그리고 부착의 편의를 위하여 단위 집전체(121)는 사각형(또는 정사각형)의 형태로 만들어지고, 또한 얇은 플레이트 모양으로 형성될 수 있다.
단위 전극 제조 단계(S20)는 단위 집전체(121)의 일 표면에 전극 활물질(122)을 도포하여 단위 전극(120)을 만드는 단계일 수 있다. 도 6의 (b)에서와 같이 동일한 모양을 가지고 있는 복수 개의 단위 집전체(121)가 이송 벨트(B) 상에서 이송되면서 그 위로 전극 활물질(122) 코팅 작업이 수행될 수 있다.
그리고, 단위 전극 부착 단계(S30)는 금속 재질로 마련되고, 단위 집전체(121) 보다 큰 크기를 가지는 베이스 집전체(110) 상에 앞서 만들어진 단위 전극(120)을 부착하는 단계일 수 있다(도 4 참조). 단위 전극 부착 단계(S30)에서, 베이스 집전체(110) 상에 블록 형태를 가지는 단위 전극(120)이 복수 개 부착될 수 있다.
이때, 베이스 집전체(110)와 단위 전극(120) 사이의 부착(또는 접착)은 증기화된 포일 엑추에이터 용접(vaporized foil　actuator welding: VFAW)의 방법에 의해 수행될 수 있다. 증기화된 포일 엑추에이터 용접을 통해 단위 전극(120)을 베이스 집전체(110) 상에 접착시킬 경우, 저항이 크지 않도록 하면서도 전기가 통하는 금속과 금속의 접착이 이루어질 수 있다.
복수의 단위 전극(120)은 베이스 집전체(110)의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열된 형태를 가질 수 있다. 그리고 복수의 단위 전극(120)이 배열되어 만드는 형태는 베이스 집전체(110)의 형태와 대응하는 형태일 수 있다. 이와 같이 형성할 경우 다양한 모양과 크기의 전극(100)을 손쉽게 제조할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 단위 전극 제조 단계(S20)와 단위 전극 부착 단계(S30)의 사이에, 단위 전극(120)을 적층하여 보관하는 단위 전극 보관 단계(S25)를 더 포함할 수 있다. 도 6(d)에서는 단위 전극 보관 단계(S25)에서 단위 전극(120)이 적층되고 보관되는 방식이 도시되고 있다.
종래에는 도 6(c)에서 도시되는 바와 같이 전극 활물질이 코팅된 전극을 롤(roll)(30)에 권취함에 따라, 롤(30)의 권취부에서 전극 활물질의 벤딩(Bending) 현상, 또는 전극 활물질의 탈리 현상이 발생하였고 그와 함께 균열 현상이 발생하였다. 그러나, 도 6(a), (b), (d)에서 도시되는 것과 같이, 본 발명의 경우 블록 형태의 단위 전극을 이송, 적층, 보관하는 과정만을 수행하며, 롤에 권취하는 과정을 수행하지 않기 때문에, 전극 활물질(122)이 탈리되거나 균열 현상이 발생하지 않을 수 있다. 보관 단계 이후에도 또한 단위 전극을 베이스 집전체 상에 부착하는 과정만이 있기 때문에 전체 과정에서 전극 활물질이 탈리되는 현상이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조방법은 단위 전극 제조 단계(S20)와 단위 전극 보관 단계(S25)의 사이에, 단위 전극(120)의 불량 여부를 검사하여 불량 단위 전극(120)은 폐기하는 단위 전극 검사 단계(S23)를 더 포함할 수 있다. 단위 전극 검사 단계(S23)는 단위 전극 제조 단계(S20)에서 만들어진 단위 전극(120)을 대상으로 수행될 수 있다. 단위 전극 제조 단계(S20)가 완료된 후에 바로 전극(100)의 불량 검사를 수행할 수 있다. 그리고 불량으로 판정된 단위 전극(120)에 대해서는 그 판정된 단위 전극(120) 하나만을 폐기 처분할 수 있다.
종래에는 전극(100)이 롤 형태로 권취되었기 때문에 특정 부분에서 불량이 발생하였을 시 롤(30) 전체를 폐기할 수 밖에 없었으나, 본 발명의 실시예 2에 따른 전극의 제조방법에서는 불량이 발생한 단위 전극(120) 하나만을 폐기하는 것이 가능하여 롤 전체 폐기로 인한 생산 비용을 감소시킬 수 있다. 그 결과 생산성 향상의 결과도 얻을 수 있다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3은, 실시예 1에 따른 전극을 이용하여 제조된 전극조립체에 관한 것이라는 점에서 실시예 1과 차이가 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 3에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 3에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시예 3에 따른 전극조립체(미도시)는, 실시예 1에서 제조된 전극(100)에 분리막을 교대로 적층하여 형성하는 전극조립체일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예 3에 따른 전극조립체에서, 전극(100)은 금속 재질로 마련되는 베이스 집전체(110), 및 베이스 집전체(110) 상에 부착되어 있는 단위 전극(120)을 포함할 수 있다.
여기서, 단위 전극(120)은, 금속 재질로 마련되고, 베이스 집전체(110) 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체(121), 및 단위 집전체(121)의 일 표면에 도포되는 전극 활물질(122)을 포함할 수 있다.
도 4에서는 복수 개의 단위 전극(120)이 베이스 집전체(110)에 부착되어 형성된 전극(100)이 도시되고 있는데, 이 전극(100)을 분리막과 교대로 적층하게 되면 본 발명 실시예 3에 따른 전극조립체가 제조될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
100: 전극
110: 베이스 집전체
111: 전극 탭부
120: 단위 전극
121: 단위 집전체
122: 전극 활물질
B: 이송 벨트

Claims (14)

  1. 금속 재질로 마련되는 베이스 집전체; 및
    상기 베이스 집전체 상에 부착되어 있는 단위 전극을 포함하고,
    상기 단위 전극은,
    금속 재질로 마련되고, 상기 베이스 집전체 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체; 및
    상기 단위 집전체의 일 표면에 도포되는 전극 활물질을 포함하는 것인 전극.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 전극은 복수 개로 마련되며,
    각각의 단위 전극은 블록 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전극.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 집전체는 플레이트 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전극.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 집전체는 플레이트 형상을 가지며,
    상기 전극 활물질은 상기 단위 집전체 상부 표면 전체에 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전극.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 단위 전극은 상기 베이스 집전체의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열된 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전극.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 단위 전극이 배열되어 만드는 형태는 상기 베이스 집전체의 형태와 대응하는 형태인 것을 특징으로 하는 전극.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 집전체의 일단에서 연장하는 전극 탭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극.
  8. 금속 재질로 마련되는 집전체 기재를 평면도를 기준으로 일정한 넓이와 형상을 가지도록 컷팅하여 단위 집전체를 제조하는 단위 집전체 제조 단계(S10);
    상기 단위 집전체의 일 표면에 전극 활물질을 도포하여 단위 전극을 만드는 단위 전극 제조 단계(S20); 및
    금속 재질로 마련되고, 상기 단위 집전체 보다 큰 크기를 가지는 베이스 집전체 상에 상기 단위 전극을 부착하는 단위 전극 부착 단계(S30);를 포함하는 전극의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 단위 전극 부착 단계에서,
    상기 베이스 집전체 상에 블록 형태를 가지는 상기 단위 전극이 복수 개 부착되는 것을 특징으로 하는 포함하는 전극의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 단위 전극 부착 단계에서,
    상기 복수의 단위 전극은 상기 베이스 집전체의 일면 상에서 열과 행을 이루도록 배열되는 것을 특징으로 하는 포함하는 전극의 제조방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 단위 전극 부착 단계에서,
    상기 복수의 단위 전극이 배열되어 만드는 형태가 상기 베이스 집전체의 형태와 대응되도록 상기 복수의 단위 전극이 배열되는 것을 특징으로 하는 포함하는 전극의 제조방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 단위 전극 제조 단계(S20)와 상기 단위 전극 부착 단계(S30)의 사이에,
    상기 단위 전극을 적층하여 보관하는 단위 전극 보관 단계(S25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 단위 전극 제조 단계(S20)와 상기 단위 전극 보관 단계(S25)의 사이에,
    상기 단위 전극의 불량 여부를 검사하여 불량 단위 전극은 폐기하는 단위 전극 검사 단계(S23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.
  14. 전극 및 분리막이 교대로 적층되어 형성되는 전극조립체에 있어서,
    상기 전극은,
    금속 재질로 마련되는 베이스 집전체; 및
    상기 베이스 집전체 상에 부착되어 있는 단위 전극을 포함하고,
    상기 단위 전극은,
    금속 재질로 마련되고, 상기 베이스 집전체 보다 작은 크기를 가지는 단위 집전체; 및
    상기 단위 집전체의 일 표면에 도포되는 전극 활물질을 포함하는 것인 전극조립체.
PCT/KR2022/005240 2021-04-15 2022-04-12 전극 및 전극의 제조 방법 Ceased WO2022220526A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22788382.4A EP4220747B1 (en) 2021-04-15 2022-04-12 Electrode and method for manufacturing the same
US18/035,368 US20240006616A1 (en) 2021-04-15 2022-04-12 Electrode and Method for Manufacturing the Same
ES22788382T ES3054405T3 (en) 2021-04-15 2022-04-12 Electrode and method for manufacturing the same
CN202280007219.7A CN116368632B (zh) 2021-04-15 2022-04-12 电极及制造电极的方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0049475 2021-04-15
KR20210049475 2021-04-15
KR10-2022-0014452 2022-02-03
KR1020220014452A KR102954923B1 (ko) 2021-04-15 2022-02-03 전극 및 전극의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022220526A1 true WO2022220526A1 (ko) 2022-10-20

Family

ID=83640476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/005240 Ceased WO2022220526A1 (ko) 2021-04-15 2022-04-12 전극 및 전극의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240006616A1 (ko)
EP (1) EP4220747B1 (ko)
CN (1) CN116368632B (ko)
ES (1) ES3054405T3 (ko)
WO (1) WO2022220526A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240006616A1 (en) * 2021-04-15 2024-01-04 Lg Energy Solution, Ltd. Electrode and Method for Manufacturing the Same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212143A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法および電極製造装置
KR101199125B1 (ko) * 2010-09-02 2012-11-09 삼성에스디아이 주식회사 벤딩영역을 갖는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR20150128063A (ko) * 2014-05-08 2015-11-18 주식회사 엘지화학 교번 배열된 무지부와 코팅부를 포함하고 있는 플렉서블 전극조립체 및 그것을 포함하는 전지셀
KR20160007397A (ko) * 2014-07-11 2016-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 2차 전지, 및 2차 전지를 구비한 전자 기기
JP2017107869A (ja) * 2009-11-30 2017-06-15 楊　泰和 蓄電及び給電装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005011660A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Nissan Motor Co Ltd 二次電池用電極及びその製造方法並びにこれを用いた二次電池
JP2009199973A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Panasonic Corp 非水系二次電池用集電体およびこれを用いた非水系二次電池用電極板と非水系二次電池
JP5077315B2 (ja) * 2009-09-30 2012-11-21 日産自動車株式会社 二次電池用電極
US8440355B2 (en) * 2010-01-21 2013-05-14 Tai-Her Yang Equalizing electrode plate with insulated split-flow conductive structure
DE102011008706A1 (de) * 2011-01-17 2012-07-19 Li-Tec Battery Gmbh Exothermes Bauelement, Elektrodenaufbau, Elektroenergiezelle und Zellanordnung, sowie Verfahren zur Herstellung und Verfahren zur Ansteuerung
JP6267910B2 (ja) * 2012-10-05 2018-01-24 株式会社半導体エネルギー研究所 リチウムイオン二次電池用負極の製造方法
CN103490089A (zh) * 2013-06-17 2014-01-01 中国科学院物理研究所 电极组件、其制造方法和锂二次电池
CN104466229A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 华为技术有限公司 一种柔性锂二次电池及其制备方法
CN105592989B (zh) * 2013-09-30 2018-10-12 日产自动车株式会社 金属箔的切断装置
KR101717197B1 (ko) * 2014-05-22 2017-03-16 주식회사 엘지화학 복수의 단위셀들로 구성된 플렉서블 전지
CN108886125A (zh) * 2016-02-01 2018-11-23 密执安州立大学董事会 固态电池的分段式电池单元架构
CN107154499B (zh) * 2017-04-14 2020-05-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种含有集流体的锂电池及其制备方法
JP6923401B2 (ja) * 2017-09-14 2021-08-18 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 積層型電池および電池モジュール
JP7093367B2 (ja) * 2017-11-30 2022-06-29 パナソニックホールディングス株式会社 非水電解質二次電池
JP7289072B2 (ja) * 2018-05-31 2023-06-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リチウム二次電池
CN109004283B (zh) * 2018-07-26 2022-02-01 京东方科技集团股份有限公司 一种全固态锂电池及其制备方法
KR102363870B1 (ko) * 2020-11-13 2022-02-18 주식회사 디에이테크놀로지 이차전지의 전극 커팅장치
KR102954923B1 (ko) * 2021-04-15 2026-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 및 전극의 제조 방법
US20240006616A1 (en) * 2021-04-15 2024-01-04 Lg Energy Solution, Ltd. Electrode and Method for Manufacturing the Same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212143A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法および電極製造装置
JP2017107869A (ja) * 2009-11-30 2017-06-15 楊　泰和 蓄電及び給電装置
KR101199125B1 (ko) * 2010-09-02 2012-11-09 삼성에스디아이 주식회사 벤딩영역을 갖는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR20150128063A (ko) * 2014-05-08 2015-11-18 주식회사 엘지화학 교번 배열된 무지부와 코팅부를 포함하고 있는 플렉서블 전극조립체 및 그것을 포함하는 전지셀
KR20160007397A (ko) * 2014-07-11 2016-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 2차 전지, 및 2차 전지를 구비한 전자 기기

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4220747A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20240006616A1 (en) 2024-01-04
EP4220747A4 (en) 2024-07-24
CN116368632B (zh) 2026-02-27
ES3054405T3 (en) 2026-02-03
EP4220747B1 (en) 2025-10-22
EP4220747A1 (en) 2023-08-02
CN116368632A (zh) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020075990A1 (ko) 이차전지
WO2020204407A1 (ko) 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지
WO2011043587A2 (ko) 전지용 전극조립체 및 그 제조방법
WO2015046894A1 (ko) 전극조립체의 제조방법
WO2020050534A1 (ko) 육각기둥 형상의 배터리 셀 및 그 제조방법, 그리고 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2016056764A1 (ko) 양 방향으로 권취되어 있는 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2020101353A1 (ko) 파우치 케이스 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지의 제조 방법
WO2014126434A1 (ko) 전극 조립체
WO2015030333A1 (ko) 폴리머 2차전지 셀용 전극조립체
WO2022225309A1 (ko) 전극조립체의 용접방법
WO2014189319A1 (ko) 전극 조립체의 제조 방법
WO2021101026A1 (ko) 전극 조립체 및 그의 제조 방법
WO2023058955A1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀
WO2023277643A1 (ko) 전극 조립체 및 전극 조립체의 제조방법
WO2018207999A1 (ko) 이차전지, 그의 제조장치 및 방법
WO2021107315A1 (ko) 전극조립체 및 그 제조방법
WO2016056776A1 (ko) 계단 구조의 전극조립체에 대응하는 형상으로 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀
WO2023022501A1 (ko) 전극탭 및 전극탭의 절단방법
WO2021006543A1 (ko) 단위셀을 포함하는 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지
WO2022270761A1 (ko) 전극 탭 보호 테이프 및 이를 포함하는 이차전지
WO2022225355A1 (ko) 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 모듈
WO2022103227A1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2019004706A1 (ko) 원통형 젤리롤을 포함하는 리튬 이차전지
WO2021107314A1 (ko) 전극조립체 및 그 제조방법
WO2020171376A1 (ko) 단위셀 및 그 제조방법

Legal Events

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

Ref document number: 22788382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18035368

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022788382

Country of ref document: EP

Effective date: 20230428

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2022788382

Country of ref document: EP