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KR20210038257A - Jelly-Roll Type Electrode Assembly Comprising Positive Electrode Having Pattern-Coated Part and Secondary Battery comprising the same - Google Patents

Jelly-Roll Type Electrode Assembly Comprising Positive Electrode Having Pattern-Coated Part and Secondary Battery comprising the same Download PDF

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KR20210038257A
KR20210038257A KR1020190121188A KR20190121188A KR20210038257A KR 20210038257 A KR20210038257 A KR 20210038257A KR 1020190121188 A KR1020190121188 A KR 1020190121188A KR 20190121188 A KR20190121188 A KR 20190121188A KR 20210038257 A KR20210038257 A KR 20210038257A
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positive electrode
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jelly
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김정진
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Abstract

Provided is a jelly-roll type electrode assembly wound with a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode. Provided are an electrode assembly and a secondary battery including the same, wherein the positive electrode includes a core unit and an outer unit. The core unit includes a first positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer positioned on the first positive electrode current collector, and a second positive electrode mixture layer positioned on the first positive electrode mixture layer. The outer unit includes a second positive electrode current collector, and a third positive electrode mixture layer positioned on the second positive electrode current collector. The second positive electrode mixture layer has an applied unit and an uncoated unit.

Description

일부 패턴 코팅된 양극을 포함하는 젤리-롤형 전극조립체, 및 이를 포함하는 이차전지 {Jelly-Roll Type Electrode Assembly Comprising Positive Electrode Having Pattern-Coated Part and Secondary Battery comprising the same}Jelly-Roll Type Electrode Assembly Comprising Positive Electrode Having Pattern-Coated Part and Secondary Battery comprising the same

본 발명은 일부 패턴 코팅된 양극을 포함하는 젤리-롤형 전극조립체, 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a jelly-roll type electrode assembly including a positive electrode coated with some pattern, and a secondary battery including the same.

최근, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 충방전이 가능한 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 또한, 이차전지는 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.In recent years, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for rechargeable and dischargeable secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, many studies on secondary batteries that can meet various demands have been conducted. In addition, the secondary battery is an electric vehicle (EV), hybrid electric vehicle (HEV), and plug-in hybrid electric vehicle that has been proposed as a solution to air pollution such as gasoline vehicles and diesel vehicles that use fossil fuels. It is also attracting attention as a power source such as (Plug-in HEV).

따라서, 이차전지 만으로 운행될 수 있는 전기자동차(EV), 이차전지와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 전기자동차(HEV) 등이 개발되었고, 일부는 상용화되어 있다. EV, HEV 등의 동력원으로서의 이차전지는 주로 니켈 수소 금속(Ni-MH) 이차전지가 주로 사용되고 있지만, 최근에는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 상용화 되어 있다.Therefore, electric vehicles (EV) that can be operated with only secondary batteries, hybrid electric vehicles (HEVs) that use secondary batteries and existing engines together have been developed, and some are commercially available. Secondary batteries as power sources such as EVs and HEVs are mainly nickel hydride metal (Ni-MH) secondary batteries, but in recent years, studies using lithium secondary batteries with high energy density, high discharge voltage, and output stability are actively progressing. And some have been commercialized.

이러한 리튬 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 분류된다.Depending on the shape of the battery case, the lithium secondary battery is a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. Classified.

또한, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되는 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 양면이 서로 다른 극성의 전극으로 이루어진 풀셀(예를 들어, 양극-분리막-음극) 또는 양면이 서로 다른 극성의 전극으로 이루어진 바이셀(예를 들어, 양극-분리막-음극-분리막-양극)과 같은 유닛셀을 긴 시트형의 분리막 상에 위치시킨 후 권취한 스택-폴딩형으로 분류된다.In addition, the electrode assembly built into the battery case has a structure in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is a power generating device capable of charging and discharging. A jelly-roll type wound interposed, a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked in a state interposed on a separator, and a full cell consisting of electrodes of different polarities on both sides (for example, a positive electrode-separator- A unit cell such as a cathode) or a bi-cell (eg, anode-separator-cathode-separator-anode) composed of electrodes of different polarities on both sides is placed on a long sheet-shaped separator and wound into a stack-folding type. Classified.

그 중 젤리-롤형 전극조립체(이하, '젤리-롤')는 제조가 용이하고 중량당 에너지가 높은 특성을 가지고 있으며, 이를 포함하는 원통형 또는 각형 전지는 안전성이 높고, 부피변화가 없어, 이를 동력원으로 사용하는 EV, HEV에 대한 시장의 확대와 함께 각형 또는 원통형 이차전지에 대한 수요가 급증하고 있는 실정이다.Among them, the jelly-roll type electrode assembly (hereinafter referred to as'jelly-roll') is easy to manufacture and has high energy per weight, and the cylindrical or prismatic battery including it has high safety and no change in volume, so it is a power source. Along with the expansion of the market for EVs and HEVs, the demand for prismatic or cylindrical secondary batteries is increasing rapidly.

한편, 상기 양극 및 음극은 일반적으로 각각의 집전체의 양면에 활물질을 포함하는 전극 합제가 도포되어 제조되며, 다양한 물질이 활물질로서 사용된다.Meanwhile, the positive electrode and the negative electrode are generally manufactured by coating an electrode mixture including an active material on both surfaces of each current collector, and various materials are used as the active material.

이 중, 음극 활물질로서, 흑연을 포함하는 재료가 널리 이용되고 있는 실정이다. 흑연을 포함하는 재료가 리튬을 방출할 때의 평균 전위는 약 0.2V (Li / Li+ 기준)이며, 방전 시 그 전위가 비교적 평탄하게 추이(推移)한다. 이 때문에 전지의 전압이 높고 일정해지는 장점이 있다. 그러나, 흑연 재료의 단위 질량당 전기적 용량(capacity)은 372 mAh/g로 작은 반면, 현재 흑연 재료의 용량은 상기 이론적인 용량에 가깝게 향상되어 있기 때문에, 추가적인 용량 증가는 어려운 실정이다.Among these, as a negative electrode active material, a material containing graphite is widely used. When a material containing graphite releases lithium, the average potential is about 0.2V (based on Li / Li+), and the potential changes relatively flatly during discharge. For this reason, there is an advantage in that the voltage of the battery is high and constant. However, while the electrical capacity per unit mass of the graphite material is as small as 372 mAh/g, the current capacity of the graphite material is improved close to the above theoretical capacity, so that further increase in capacity is difficult.

이에 리튬 이차전지의 추가적인 고용량화를 위해서, 여러 가지 음극 활물질이 연구되고 있다. 고용량의 음극 활물질로서는, 리튬과 금속 간 화합물을 형성하는 재료, 예를 들면, 실리콘이나 주석 등이 유망한 음극 활물질로 기대되고 있다. 특히, 실리콘은 흑연에 비해 약 10 배 이상의 높은 이론 용량 (4,200 mAh/g)을 가지는 합금 타입의 음극 활물질로서, 오늘날 리튬 이차전지의 음극 활물질로서 각광받고 있다. Accordingly, in order to further increase the capacity of the lithium secondary battery, various negative active materials have been studied. As a high-capacity negative electrode active material, a material that forms a lithium-intermetallic compound, such as silicon or tin, is expected as a promising negative electrode active material. In particular, silicon is an alloy-type negative electrode active material having a theoretical capacity (4,200 mAh/g) that is about 10 times higher than that of graphite, and is in the spotlight as a negative electrode active material for lithium secondary batteries today.

그러나, 실리콘을 포함하는 실리콘계 소재는 충방전 시 큰 부피 변화, 예를 들어, Si는 ~400%, SiOx는 ~200%까지 일어나므로, 부피에 제한이 있는 각형 또는 원통형 전지의 경우, 내장된 전극조립체가 케이스에 의해 압착되는 바, 전극조립체에 함침되어 있던 전해액이 전지의 상부 및 하부로 모이고, 그로 인한, 리튬 플레이팅 석출 및 수명 특성의 저하가 일어나는 문제가 있다.However, a silicon-based material containing silicon has a large volume change during charging and discharging, e.g., ~400% for Si and ~200% for SiO x , so in the case of a rectangular or cylindrical battery with a volume limitation, the built-in When the electrode assembly is pressed by the case, the electrolyte solution impregnated in the electrode assembly collects in the upper and lower portions of the battery, and thus, there is a problem that lithium plating precipitation and deterioration in life characteristics occur.

따라서, 상기 문제점들을 해결하여 안전성 및 수명 특성이 개선된 젤리-롤형 전극조립체에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a jelly-roll type electrode assembly having improved safety and lifespan characteristics by solving the above problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 젤리-롤형 전극조립체의 양극에서 코어부를 다층 코팅 및 패턴 코팅함으로써, 전극조립체의 부피팽창시에 전극조립체가 압착되어도 전해액을 보관할 수 있도록 하여 전해액의 쏠림현상을 방지함으로써 이를 포함하는 이차전지의 안전성 및 수명 특성을 개선시킬 수 있는 전극조립체를 제공하는 것이다.Specifically, the object of the present invention is to prevent the electrolytic solution from being pulled by multilayer coating and pattern coating of the core part on the anode of the jelly-roll type electrode assembly, so that the electrolyte can be stored even when the electrode assembly is compressed during volume expansion of the electrode assembly. By doing so, it is to provide an electrode assembly capable of improving the safety and life characteristics of a secondary battery including the same.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면,According to the present invention for achieving this object,

양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 상태로 권취되어 있는 젤리-롤형 전극조립체에 있어서,In the jelly-roll type electrode assembly wound with a separator interposed between an anode and a cathode,

상기 양극은 코어부와 외곽부를 포함하고,The anode includes a core portion and an outer portion,

상기 코어부는 제1 양극 집전체, 상기 제 1 양극 집전체 상에 위치하는 제 1 양극 합제층 및 상기 제 1 양극 합제층 상에 위치하는 제 2 양극 합제층을 포함하고,The core portion includes a first positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode current collector, and a second positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode mixture layer,

상기 외곽부는 제 2 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체 상에 위치하는 제 3 양극 합제층을 포함하고,The outer portion includes a second positive electrode current collector and a third positive electrode mixture layer positioned on the second positive electrode current collector,

상기 제 2 양극 합제층은 도포부와 미도포부를 가지는 전극조립체가 제공된다.The second positive electrode mixture layer is provided with an electrode assembly having an applied portion and an uncoated portion.

즉, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체는, 권취된 형태의 젤리-롤형 전극조립체에서 전해액의 함침이 잘 이루어지지 않는 코어부에 전해액이 보관될 수 있는 공간을 만들어, 전극조립체의 부피 팽창에 따른 압착에 의해서도 전해액을 전극에 함침된 형태로 유지할 수 있는 바, 전해액 쏠림에 따른 석출 및 수명 저하를 방지할 수 있다.That is, the jelly-roll type electrode assembly according to the present invention creates a space in which the electrolyte solution can be stored in the core portion where the electrolyte solution is not well impregnated in the wound type jelly-roll type electrode assembly, thereby preventing the volume expansion of the electrode assembly. As a result, the electrolyte can be maintained in a form impregnated in the electrode even by compression, so that precipitation and a decrease in life due to the electrolytic solution can be prevented.

또한, 패턴 코팅에 의한 공간의 형성이 코어부에서만 이루어지므로, 상대적으로 전해액 함침성이 우수한 외곽부에는 패턴 코팅을 하지 않음으로써 전지의 부피당 에너지 밀도는 향상시킬 수 있어, 용량 측면에서의 손해를 최소화시킬 수 있다.In addition, since the formation of the space by the pattern coating is performed only in the core part, the energy density per volume of the battery can be improved by not applying the pattern coating to the outer part with relatively excellent electrolyte impregnation, thereby minimizing damage in terms of capacity. I can make it.

본 발명에 있어서, 상기 코어부와, 외곽부는, 권취된 전극조립체 형태에서 그 용어를 정의하였으나, 권취 방향으로의 길이를 기준으로 구분되며, 그 경계는 일반적인 수준에서 적절히 선택될 수 있으나, 상세하게는, 본원발명의 상기 효과를 발휘하기 위해, 예를 들어, 상기 코어부는, 상기 전극 조립체의 권취 시점부터 권취 종점까지의 길이를 기준으로, 권취 시점에서부터 전체 길이의 50% 이내, 상세하게는, 30% 이내일 수 있고, 5% 이상, 상세하게는, 10%이상의 범위일 수 있다.In the present invention, the core portion and the outer portion have the terms defined in the shape of the wound electrode assembly, but are divided based on the length in the winding direction, and the boundary may be appropriately selected at a general level, but in detail In order to exert the above effect of the present invention, for example, the core part is within 50% of the total length from the time of winding to the end of winding of the electrode assembly, in detail, It may be within 30%, and may be in the range of 5% or more, specifically, 10% or more.

음극cathode

본 발명에 따른 전극조립체는, 특히 충방전에 따른 부피 변화가 큰 경우일수록 효과적이다.The electrode assembly according to the present invention is particularly effective when the volume change due to charging and discharging is large.

또한, 공간 형성에 따라 감소되는 용량을 보충하기 위해, 높은 용량을 나타내는 물질이 바람직하다.Further, in order to compensate for the capacity that decreases with the formation of the space, a material exhibiting a high capacity is desirable.

따라서, 본 발명에 따른 전극조립체에 있어서, 상기 음극은, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 합제층을 포함하고, 상기 음극 합제층은 음극 활물질로서 Si계 소재를 포함할 수 있다.Accordingly, in the electrode assembly according to the present invention, the negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer positioned on the negative electrode current collector, and the negative electrode mixture layer may include a Si-based material as a negative electrode active material. .

이때, 상기 음극 활물질은 Si계 소재를, 음극 활물질 전체 중량을 기준으로 5중량% 이상으로 포함할 수 있고, 상세하게는 5중량%내지 30중량%로 포함될 수 있으며, 상세하게는, 10중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.At this time, the negative electrode active material may include a Si-based material, 5% by weight or more based on the total weight of the negative electrode active material, specifically, may be included in 5% by weight to 30% by weight, in detail, 10% by weight It may be included in to 20% by weight.

이때, 상기 Si계 소재는 Si/C 복합체, SiOx(0<x<2), 금속이 도핑된 SiOx(0<x<2), SiOx/C(0<x<2), 순수 Si(pure Si), 및 Si합금(Si-alloy)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.At this time, the Si-based material is a Si/C composite, SiO x (0<x<2), metal-doped SiO x (0<x<2), SiO x /C (0<x<2), pure Si It may be one or more selected from the group consisting of (pure Si) and Si alloys (Si-alloy).

상기 Si/C 복합체는, 예를 들어, 탄소가 실리콘 또는 실리콘 산화물 입자와 결합한 상태에서 열처리(firing)됨으로써 탄소 물질이 입자 표면에 코팅된 구성, 또는 실리콘 입자 내부에 탄소가 원자 상태로 분산되어 있는 구성, 또는 본 출원인의 PCT 국제출원 WO 2005/011030의 실리콘/탄소 복합체와 같은 구성일 수도 있으며, 탄소와 실리콘 물질이 복합체를 이루는 구성이라면 한정되지 아니하고 가능하다.The Si/C composite is, for example, a configuration in which a carbon material is coated on the particle surface by heat treatment (firing) in a state in which carbon is bonded to silicon or silicon oxide particles, or carbon is dispersed in an atomic state inside the silicon particles. The configuration may be the same as the configuration or the silicon/carbon composite of the applicant's PCT international application WO 2005/011030, and the configuration is not limited as long as the carbon and the silicon material form a composite.

상기 실리콘 산화물(SiOx)은, 0<x≤1일 수 있으며, 실리콘 산화물의 표면에 탄소 코팅층 등의 표면 처리가 이루어진 구성도 포함한다.The silicon oxide (SiO x ) may be 0<x≦1, and includes a configuration in which surface treatment such as a carbon coating layer is performed on the surface of the silicon oxide.

SiOx/C(0<x<2)는, 실리콘 산화물과, 탄소의 복합체, 또는 코팅된 구성을 포함한다.SiO x /C (0<x<2) includes a composite or coated composition of silicon oxide and carbon.

또한, 상기 금속이 도핑된 SiOx(0<x<2)는, Li, Mg, Al, Ca, 및 Ti로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속이 도핑된 구성일 수 있다.In addition, the metal-doped SiO x (0<x<2) may have a configuration in which at least one metal selected from the group consisting of Li, Mg, Al, Ca, and Ti is doped.

상기와 같이 도핑되는 경우, SiOx 소재의 비가역인 SiO2 상을 환원시키거나, 전기화학적으로 비활성인 금속-실리케이트(metal-silicate) 상으로 변환 시켜 SiOx 소재의 초기 효율을 높일 수 있는 바, 더욱 바람직하다.When doped as described above, SiO x irreversible in to reduce the SiO 2 onto the material, or electrochemically inactive metal-silicate (metal-silicate) phase in the bar which was to improve the initial efficiency of the SiO x material conversion, More preferable.

상기 금속 산화물이 코팅된 SiOx(0<x<2)는, 예를 들어, Al2O3, 또는, TiO2등이 코팅된 구성일 수 있다. The metal oxide-coated SiO x (0<x<2) may have, for example, Al 2 O 3 , or a configuration in which TiO 2 or the like is coated.

상기 Si합금(Si-alloy)은, Si이 Zn, Al, Mn, Ti, Fe, 및 Sn로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속과 합금된 것으로, 이들과의 고용체, 금속간화합물, 공정합금 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The Si alloy (Si-alloy) is an alloy in which Si is alloyed with one or more metals selected from the group consisting of Zn, Al, Mn, Ti, Fe, and Sn, and a solid solution thereof, an intermetallic compound, a eutectic alloy, etc. Although can be mentioned, it is not limited only to these.

상기 Si계 소재 외에, 음극 활물질은, 결정질 인조 흑연, 결정질 천연 흑연, 비정질 하드카본, 저결정질 소프트카본, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 수퍼 P, 그래핀 (graphene), 및 섬유상 탄소로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 탄소계 물질, Si계 물질, LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 더 포함할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.In addition to the Si-based material, the negative electrode active material is composed of crystalline artificial graphite, crystalline natural graphite, amorphous hard carbon, low crystalline soft carbon, carbon black, acetylene black, Ketjen black, super P, graphene, and fibrous carbon. At least one carbon-based material selected from the group, Si-based material, Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, elements of groups 1, 2 and 3 of the periodic table, halogen; 0<x≤1;1≤y≤3; 1 Metal composite oxides such as ?z?8); Lithium metal; Lithium alloy; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , And metal oxides such as Bi 2 O 5; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials; Titanium oxide; It may further include lithium titanium oxide, but is not limited thereto.

한편, 상기 음극 합제층에는 음극 활물질과 함께 도전재, 및 바인더가 더 포함될 수 있고, 선택적으로 충진제가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the negative electrode mixture layer may further include a conductive material and a binder together with the negative electrode active material, and optionally a filler may be further included.

상기 도전재는, 종래 공지된 도전재로서 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 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.The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes to the battery as a conventionally known conductive material. For example, carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, Carbon black such as 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 whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는, 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분이라면 한정되지 아니하고, 예를 들어, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등에서 각각 선택될 수 있다.The binder is not limited as long as it is a component that aids in the bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and for example, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, Hydroxypropylcellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber , May be each selected from a variety of copolymers.

이때, 도전재, 및 바인더는 각각, 음극 합제층 전체 중량을 기준으로, 0.1 내지 30중량%, 상세하게는, 0.5 내지 10 중량%, 더욱 상세하게는, 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.At this time, the conductive material and the binder may be included in 0.1 to 30% by weight, specifically, 0.5 to 10% by weight, more specifically, 1 to 5% by weight, based on the total weight of the negative electrode mixture layer.

상기 충진제는 음극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용될 수 있고, 음극 합제층 전체 중량을 기준으로, 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.The filler is selectively used as a component that suppresses the expansion of the negative electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes to the battery, and examples thereof include olefin-based polymers such as polyethylene and polypropylene; A fibrous material such as glass fiber or carbon fiber may be used, and may be included in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the negative electrode mixture layer.

상기 음극 집전체는, 일반적으로 3 ~ 200 ㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally manufactured to a thickness of 3 to 200 μm, and is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, copper, stainless steel, aluminum, nickel , Titanium, calcined carbon, surface-treated carbon, nickel, titanium, silver, etc. on the surface of copper or stainless steel, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, like the positive electrode current collector, it is possible to enhance the bonding strength of the negative electrode active material by forming fine irregularities on the surface thereof, and it may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.

양극anode

본 발명에 따르면, 상기 양극은, 전극조립체의 내부에 있던 전해액이 전지 충방전에 따라 압착됨으로써 전극조립체의 외부로 모이는 현상을 방지하기 위해, 전해액을 더욱 효과적으로 함침시키면서, 전극조립체의 내부에 전해액을 보관할 수 있는 공간을 형성하는 형태로 제조된다.According to the present invention, the positive electrode is more effectively impregnated with the electrolytic solution to prevent the electrolytic solution inside the electrode assembly from being compressed to the outside of the electrode assembly by being compressed during battery charging and discharging, while impregnating the electrolytic solution inside the electrode assembly. It is manufactured in a form that forms a storage space.

구체적으로, 상기 코어부는 제 1 양극 집전체, 상기 제 1 양극 집전체 상에 위치하는 제 1 양극 합제층 및 상기 제 1 양극 합제층 상에 위치하는 제 2 양극 합제층을 포함하고,Specifically, the core portion includes a first positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode current collector, and a second positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode mixture layer,

상기 외곽부는 제 2 양극 집전체, 및 상기 제 2 양극 집전체 상에 위치하는 제 3 양극 합제층을 포함하고,The outer portion includes a second positive electrode current collector and a third positive electrode mixture layer positioned on the second positive electrode current collector,

상기 제 2 양극 합제층은 도포부와 미도포부를 가지는 형태일 수 있다.The second positive electrode mixture layer may have a coated portion and an uncoated portion.

상기와 같이 권취된 형태의 젤리-롤형 전극조립체에서 코어부에 양극 합제층이 형성되지 않은 미도포부를 가짐으로써, 도포부와의 두께차를 가지게 되고, 이에 따라 전해액이 저장될 수 있는 공간이 마련될 수 있는 바, 본 발명에 따른 효과를 얻을 수 있다.By having an uncoated portion in which the positive electrode mixture layer is not formed in the core portion of the wound type jelly-roll type electrode assembly as described above, there is a difference in thickness from the applied portion, thereby providing a space for storing the electrolyte solution. As can be achieved, the effect according to the present invention can be obtained.

그러나, 젤리-롤형 전극조립체에서 전체적으로 형성되는 경우에는, 전해액 저장성능은 우수할 수 있으나, 그 만큼 전지의 에너지 밀도가 감소하여, 용량이 저하되는 바, 바람직하지 않다.However, in the case of being entirely formed from the jelly-roll type electrode assembly, the electrolyte storage performance may be excellent, but the energy density of the battery decreases, thereby reducing the capacity, which is not preferable.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층의 용어는 그 형태를 달리하는 영역을 구분하기 위한 용어일 뿐이고, 제조시에는 일체로서 또는 별개로 형성될 수 있다. On the other hand, in the present invention, the terms of the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the third positive electrode mixture layer are only terms for distinguishing regions having different shapes, and at the time of manufacture, they are integrally or separately. It can be formed as

유사하게, 코어부의 제 1 양극 집전체와 제 2 양극 집전체 역시 코어부와 외곽부를 구분하기 위한 용어일 분, 제 1 양극 집전체와 제 2 양극 집전체는 일체로서, 또는 별개로서 형성될 수 있다.Similarly, the first positive electrode current collector and the second positive electrode current collector of the core part are also terms used to distinguish between the core part and the outer part, and the first positive electrode current collector and the second positive electrode current collector may be formed integrally or separately. have.

예를 들어, 상기 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층을 모두 별개로 형성할 수 있고, 각각의 두께를 조절하여, 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 제 3 양극 합제층의 두께가 유사하게 형성할 수 있다.For example, the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the third positive electrode mixture layer may all be separately formed, and the thickness of each may be adjusted, so that the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer The combined thickness and the thickness of the third positive electrode mixture layer may be similarly formed.

또 하나의 예로서, 하나의 양극 집전체에, 제 1 양극 슬러리를 먼저 코어부와 외곽부 전체적으로 도포하여, 제 1 양극 합제층과, 제 3 양극 합제층을 일체로 형성하고, 이후, 다시 제 1 양극 합제층 상에만 제 2 양극 슬러리를 도포부와 미도포부를 포함하도록 형성하여 본원발명의 양극을 제조 가능하다.As another example, on one positive electrode current collector, a first positive electrode slurry was first applied to the entire core portion and the outer portion to integrally form the first positive electrode mixture layer and the third positive electrode mixture layer. 1 It is possible to manufacture the positive electrode of the present invention by forming the second positive electrode slurry to include the coated portion and the uncoated portion only on the positive electrode mixture layer.

이때, 상기 제 1 양극 합제층의 두께는 제 3 양극 합제층의 두께보다 작게 형성할 수 있다. 다시 말해, 제 1 양극 슬러리를 도포할 때, 코어부보다 외곽부에 해당하는 부분에 더 두껍게 제 1 양극 슬러리를 도포하여, 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 제 3 양극 합제층의 두께가 유사하게 형성할 수 있다.In this case, the thickness of the first positive electrode mixture layer may be smaller than the thickness of the third positive electrode mixture layer. In other words, when applying the first positive electrode slurry, the first positive electrode slurry is applied thicker to the outer part than the core part, and the combined thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer and the third positive electrode The thickness of the mixture layer can be similarly formed.

또 하나의 예로서, 하나의 양극 집전체에 제 1 양극 슬러리를 먼저 코어부와 외곽부 전체적으로 도포하여 제 1 양극 합제층과, 제 3-1 양극 합제층을 형성하고, 이후 다시 코어부의 제 1 양극 합제층 상에는 제 2 양극 슬러리를 도포부와 미도포부를 포함하도록 형성하되, 외곽부의 제 3-1 양극 합제층 상에서는 제 2 양극 슬러리를 전체 도포하여, 제 2 양극 합제층, 제 3-2 양극 합제층을 형성함으로써 양극을 제조 가능하다. 이때, 제 3 양극 합제층은 제 3-1 양극 합제층과, 제 3-2 양극 합제층 전체를 의미한다.As another example, a first positive electrode slurry is first applied to one positive electrode current collector on the entire core portion and the outer portion to form a first positive electrode mixture layer and a 3-1 positive electrode mixture layer, and then again, the first positive electrode slurry is applied to the core portion. On the positive electrode mixture layer, a second positive electrode slurry is formed to include the coated part and the uncoated part, but the second positive electrode slurry is applied entirely on the 3-1 positive electrode mixture layer of the outer part, and the second positive electrode mixture layer, the 3-2 positive electrode An anode can be manufactured by forming a mixture layer. In this case, the third positive electrode mixture layer refers to the entire 3-1 positive electrode mixture layer and the 3-2 positive electrode mixture layer.

이 경우, 제 1 양극 슬러리 및 제 2 양극 슬러리의 도포 두께를 조절하여 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 제 3 양극 합제층의 두께가 유사하게 형성할 수 있다.In this case, the thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer and the third positive electrode mixture layer may be similar to each other by adjusting the coating thickness of the first positive electrode slurry and the second positive electrode slurry.

또 하나의 예로서, 하나의 양극 집전체에 제 1 양극 슬러리를 코어부에 도포하여 제 1 양극 합제층을 형성한 후, 제 2 양극 슬러리를 코어부의 제 1 양극 합제층 상에서 도포부와 미도포부를 포함하도록 형성하고, 외곽부에서는 제 2 양극 슬러리를 전체적으로 도포하여 제 2 양극 합제층과 제 3 양극 합제층을 일체로 형성할 수 있다.As another example, after forming the first positive electrode mixture layer by applying the first positive electrode slurry to the core part of one positive electrode current collector, the second positive electrode slurry was applied to the coated part and the uncoated part on the first positive electrode mixture layer of the core part. And the second positive electrode slurry may be applied to the outer portion to integrally form the second positive electrode mixture layer and the third positive electrode mixture layer.

이때, 제 3 양극 합제층의 도포 두께는 제 2 양극 합제층의 도포두께보다 두꺼울 수 있다. 다시 말해, 제 2 양극 합제층을 형성할 때보다, 제 3 양극 합제층을 형성할 때, 제 2 양극 슬러리의 도포 두께를 두껍게 하여, 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 제 3 양극 합제층의 두께가 유사하게 형성할 수 있다.In this case, the coating thickness of the third positive electrode mixture layer may be thicker than the coating thickness of the second positive electrode mixture layer. In other words, when forming the third positive electrode mixture layer than when forming the second positive electrode mixture layer, the applied thickness of the second positive electrode slurry is made thicker, so that the combined thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer is obtained. The thickness of the third positive electrode mixture layer can be similarly formed.

이러한 제조방법을 외에도, 상기에서 설명한 구조와 동일한 구조를 가질 수 있다면, 한정되지 아니한다.In addition to this manufacturing method, as long as it can have the same structure as the above-described structure, it is not limited.

어떠한 방법으로 제조하든지, 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 제 3 양극 합제층의 두께가 유사하면 되고, 한정되지 아니하나, 상세하게는, 상기 제 3 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것과 동일하거나 작을 수 있다.Regardless of which method is manufactured, the combined thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer and the thickness of the third positive electrode mixture layer may be similar, but is not limited, but in detail, the thickness of the third positive electrode mixture layer May be equal to or smaller than the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer.

구체적으로, 상기 제 3 양극 합제층은, 용량 저하를 방지하기 위해 권취된 형태에서 전극 조립체 안에 추가적인 공간을 형성하지 않도록 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것과 동일한 두께를 가질 수 있다.Specifically, the third positive electrode mixture layer has the same thickness as the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer so as not to form an additional space in the electrode assembly in a wound form to prevent capacity reduction. Can have.

이 경우, 에너지 밀도 측면에서 같은 공간 안에 활물질이 포함되는 부피의 비가 증가하므로, 바람직하다.In this case, since the ratio of the volume of the active material contained in the same space increases in terms of energy density, it is preferable.

한편, Si계의 함량에 따라, 제 3 양극 합제층이 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께의 합보다 작은 두께를 가지도록 형성될 수도 있다.Meanwhile, depending on the Si-based content, the third positive electrode mixture layer may be formed to have a thickness smaller than the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer.

구체적으로, Si계 함량이 증가하여, 부피 팽창의 정도가 심한 경우에는, 전극 조립체 전체에서 전해액을 저장할 수 있는 공간이 마련되면 좋으므로, 제 3 양극 합제층의 두께가 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께의 합보다 작으면, 권취된 형태에서 공간 마련이 가능하므로, 효과적이다. 다만, 이 경우에도, 에너지 밀도의 저하를 최소화 하기 위해서, 제 3 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께와, 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것과 비교하여 0.5 내지 3㎛ 이내의 두께차를 가질 수 있다.Specifically, when the Si-based content increases and the degree of volume expansion is severe, it is good if a space for storing the electrolyte solution is provided throughout the electrode assembly, so that the thickness of the third positive electrode mixture layer is the thickness of the first positive electrode mixture layer. If it is less than the sum of the thicknesses of the second positive electrode material layer and the second positive electrode material mixture layer, since a space can be provided in a wound form, it is effective. However, even in this case, in order to minimize the decrease in energy density, the thickness of the third positive electrode mixture layer is within 0.5 to 3 μm compared to that of the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer. It can have a thickness difference.

상기 범위를 벗어나, 너무 큰 두께 차를 가지는 경우에는, 에너지 밀도가 저하될 수 있어 바람직하지 않다.Outside the above range, if the thickness difference is too large, the energy density may be lowered, which is not preferable.

구체적으로, Si계 소재의 함량이 5중량% 내지 30중량%인 경우에는, 제 3 양극 합제층의 두께가 제 1 양극 합제층과 제 2 양극 합제층을 합친 두께와 동일할 수 있고, Si계 소재의 함량이 30 중량% 이상인 경우, 제 3 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께와, 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것보다 작을 수 있다.Specifically, when the content of the Si-based material is 5% to 30% by weight, the thickness of the third positive electrode mixture layer may be the same as the combined thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer, and the Si-based material When the content of the material is 30% by weight or more, the thickness of the third positive electrode mixture layer may be smaller than the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer.

또한, 본원발명의 양극은, 본원발명이 의도한 효과, 즉, 전해액 저장 공간의 형성과, 에너지 밀도의 저하 최소화를 고려하여, 구체적인 구조가 설계될 수 있다.In addition, the positive electrode of the present invention may have a specific structure in consideration of the effect intended by the present invention, that is, the formation of an electrolyte storage space and minimization of a decrease in energy density.

첫째로, 코어부에서 전체적으로 도포되는 제 1 양극 합제층과 다르게, 미도포부를 가지는 제 2 양극 합제층의 두께가 보다 얇을 수 있고, 구체적으로, 상기 제 1 양극 합제층의 두께는 30㎛ 내지 150㎛이고, 상기 제 2 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께보다 작은 범위에서 4㎛ 내지 50㎛일 수 있다.First, unlike the first positive electrode mixture layer that is entirely applied from the core part, the thickness of the second positive electrode mixture layer having an uncoated part may be thinner, and specifically, the thickness of the first positive electrode mixture layer is 30 μm to 150 Μm, and the thickness of the second positive electrode mixture layer may be 4 μm to 50 μm in a range smaller than the thickness of the first positive electrode mixture layer.

더욱 구체적으로는, 상기 제 1 양극 합제층과, 제 2 양극 합제층의 두께비는, 9:1내지 3:1일 수 있고, 상세하게는 7:1 내지 5:1일 수 있다. More specifically, the thickness ratio of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer may be 9:1 to 3:1, and in detail, 7:1 to 5:1.

상기 범위를 벗어나, 제 2 양극 합제층이 두꺼워지는 경우, 전해액을 저장할 수 있는 공간은 넓어지나, 상대적으로, 전체 부피 대비 활물질층의 부피 비율이 작아져, 에너지 밀도가 작아지는 바, 바람직하지 않고, 너무 얇은 경우에는, 본 발명에서 의도한 효과, 즉, 전해액의 저장성을 확보하여, 수명 특성 및 안전성을 확보할 수 없어, 바람직하지 않다.Outside the above range, when the second positive electrode mixture layer becomes thick, the space for storing the electrolyte increases, but relatively, the volume ratio of the active material layer to the total volume decreases, and the energy density decreases, which is not preferable. , If it is too thin, the effect intended in the present invention, that is, the storage property of the electrolyte solution, and life characteristics and safety cannot be secured, which is not preferable.

따라서, 상기 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께는 상기 구체적인 범위에서 상기 비율을 만족하도록 선택될 수 있다.Accordingly, the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer may be selected to satisfy the above ratio within the specific range.

둘째로, 상기 미도포부의 폭은 0.1mm 내지 1mm일 수 있고, 상세하게는 0.5mm 내지 1mm일 수 있다.Second, the width of the uncoated portion may be 0.1mm to 1mm, and in detail, it may be 0.5mm to 1mm.

상기 폭은 권취방향으로의 길이를 의미하며, 도포부와 미도포부가 교차배열되는 형태로 코팅되는 경우에는, 교차배열 방향으로의 길이를 의미한다.The width means the length in the winding direction, and when the coated portion and the uncoated portion are coated in a cross-arranged form, it means the length in the cross-arranged direction.

또한, 상기 미도포부의 각각의 간격, 즉 도포부의 폭은 1mm 내지 10mm일 수 있다.In addition, the distance of each of the uncoated portions, that is, the width of the applied portion may be 1mm to 10mm.

상기 범위를 벗어나, 미도포부의 폭이 너무 크거나, 간격이 너무 작을 경우에는, 미도포부가 차지하는 면적이 너무 넓어, 상대적으로, 활물질층이 차지하는 부분이 줄어드는 바, 에너지 밀도 측면에서 바람직하지 않고, 미도포부의 폭이 너무 작거나, 간격이 너무 넓을 경우에는, 미도포가 너무 적게 형성되어, 본 발명에 따른 실질적인 효과를 얻을 수 없어 바람직하지 않다.Outside the above range, when the width of the uncoated portion is too large or the gap is too small, the area occupied by the uncoated portion is too large, and the portion occupied by the active material layer is relatively reduced, which is not preferable in terms of energy density, If the width of the uncoated portion is too small or the gap is too wide, the uncoated portion is formed too little, and the practical effect according to the present invention cannot be obtained, which is not preferable.

따라서, 미도포부는 전체 제 2 양극 합제층이 형성되는 면적에서 일정 부분의 이상의 면적을 가지는 것이 바람직하며, 구체적으로, 상기 미도포부의 단면 면적은, 도포부와, 미도포부 전체 넓이를 기준으로, 1% 내지 20%일 수 있고, 상세하게는 5% 내지 15%일 수 있다.Accordingly, it is preferable that the uncoated portion has an area greater than or equal to a certain portion of the area in which the entire second positive electrode mixture layer is formed, and specifically, the cross-sectional area of the uncoated portion is based on the entire area of the coated portion and the uncoated portion, It may be 1% to 20%, specifically, it may be 5% to 15%.

상기 제 2 양극 합제층의 도포 형태는 한정되지 아니하며, 미도포부와, 도포부를 포함하는 형태라면 다양한 형태, 예를 들어, 선형태(줄무늬형태), 원형, 다각형 형태로 미도포부가 형성될 수 있다.The application form of the second positive electrode mixture layer is not limited, and if a form including an uncoated part and an applied part, an uncoated part may be formed in various forms, for example, a line shape (stripe shape), a circular shape, or a polygonal shape. .

다만, 공정의 용이성 등을 고려할 때, 도포부와 미도포부가 선 형태로 교번 배열되는 형태인 줄무늬 형태일 수 있으며, 간격은 일정할 수도, 일정하지 않을 수도 있다.However, in consideration of the easiness of the process, the applied part and the uncoated part may be in the form of stripes in a form in which the applied part and the non-applied part are alternately arranged in a line form, and the interval may be constant or may not be constant.

한편, 상기 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층에는 양극 활물질이 포함될 수 있고, 상기 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiV3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등에서 선택되는 물질일 수 있으며, 당업계에 개시된 활물질을 포함할 수 있다. Meanwhile, a positive electrode active material may be included in the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the third positive electrode mixture layer, and the positive electrode active material is, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide ( A layered compound such as LiNiO 2 ) or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as formula Li 1+x Mn 2-x O 4 (wherein x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , and LiMnO 2; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiV 3 O 4 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 (here, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 (where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where M = Fe, Co, A lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; It may be a material selected from Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like, and may include an active material disclosed in the art.

따라서, 전지의 사용 목적에 맞게 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층에 포함되는 활물질을 선택할 수 있고, 상세하게는, 공정의 용이성을 위해, 모두 동일한 조성일 수 있다.Accordingly, active materials included in the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the third positive electrode mixture layer may be selected according to the purpose of use of the battery, and in detail, for ease of the process, all may have the same composition. .

상기 각각의 양극 합제층에는 또한, 양극 활물질 외에 도전재, 바인더 및 충진제가 더 포함될 수 있고, 구체적인 내용은 상기 양극에서 설명한 바와 같으며, 도전재, 바인더, 및 충진제의 함량에 있어서도, 상기 양극에서 설명한 바와 같다.In addition to the positive electrode active material, a conductive material, a binder, and a filler may be further included in each of the positive electrode mixture layers. As described.

상기 양극 집전체는, 일반적으로 3 ~ 200 ㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 및 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티타늄 또는 은으로 표면처리 한 것 중에서 선택되는 하나를 사용할 수 있고, 상세하게는 알루미늄이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 점착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The positive electrode current collector is generally manufactured to a thickness of 3 to 200 μm, and is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes to the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, Titanium, and one selected from among those surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver on the surface of aluminum or stainless steel may be used, and in detail, aluminum may be used. The current collector may increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on its surface, and various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics are possible.

분리막Separator

상기 양극과 음극 사이에 개재되는 긴 시트 구조의 분리막은, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.As the separator having a long sheet structure interposed between the anode and the cathode, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 µm, and the thickness is generally 5 to 300 µm. Examples of such a separation membrane include olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobic properties; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

이차전지Secondary battery

본 발명에 따르면, 또한, According to the invention, also,

상기 젤리-롤형의 전극조립체가 리튬 함유 비수계 전해액에 함침된 상태로 원통형 또는 각형의 금속전지케이스에 내장되어 있는 구조의 이차전지가 제공된다. 즉, 상기 이차전지는 리튬 이차전지일 수 있다.There is provided a secondary battery having a structure in which the jelly-roll type electrode assembly is impregnated with a lithium-containing non-aqueous electrolyte and is embedded in a cylindrical or rectangular metal battery case. That is, the secondary battery may be a lithium secondary battery.

상기 리튬 함유 비수계 전해액은 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다.The lithium-containing non-aqueous electrolyte is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt.

상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로퓨란 유도체, 에테르, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous electrolyte solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyl Low lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc (franc), 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone, aceto Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid tryster, trimethoxy methane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative , Tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl propionate, ethyl propionate, and other aprotic organic solvents may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

경우에 따라서는 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용될 수도 있다.In some cases, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or the like may be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 애지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 설파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, poly agitation lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, ions A polymer or the like containing a sex dissociation group can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 may be used.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N, N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, non-aqueous electrolytes include pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide for the purpose of improving charge/discharge properties and flame retardancy, etc. , Nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. May be. In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included in order to improve high-temperature storage characteristics.

상기 원통형 또는 각형의 금속전지케이스의 구조는 당업계에 개시되어 있는 바, 본 명세서에서는 그에 대한 설명을 생략한다.The structure of the cylindrical or prismatic metal battery case is disclosed in the art, and a description thereof will be omitted in the present specification.

이와 같은 구조의 리튬 이차전지는, 다양한 디바이스, 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등의 단위전지로서 사용될 수 있다.Lithium secondary batteries of this structure are various devices such as mobile phones, portable computers, smart phones, tablet PCs, smart pads, netbooks, LEVs (Light Electronic Vehicles), electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-ins. It can be used as a unit cell such as a hybrid electric vehicle and a power storage device.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체는, 양극에서 코어 부분을 다층 코팅 및 패턴 코팅함으로써, 전극조립체의 부피팽창시에 전극조립체가 압착되어도 전해액을 보관할 수 있는 공간을 마련할 수 있다. 따라서, 전해액의 전극조립체의 외부로의 쏠림현상을 방지함으로써 이를 포함하는 이차전지의 안전성 및 수명 특성을 개선시킬 수 있으면서도, 에너지 밀도 저하에 따른 용량 감소를 최소화할 수 있는 효과가 있다. As described above, the jelly-roll type electrode assembly according to the present invention provides a space for storing an electrolyte even if the electrode assembly is compressed when the electrode assembly is squeezed during volume expansion of the electrode assembly by multilayer coating and pattern coating on the core portion of the anode. I can. Accordingly, it is possible to improve the safety and life characteristics of a secondary battery including the electrolyte by preventing the electrolyte solution from being pulled to the outside, while minimizing a decrease in capacity due to a decrease in energy density.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 권취전 수직 단면도의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 권취전 수직 단면도의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 권취전 수직 단면도의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 권취전 수직 단면도의 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 권취전 수직 단면도의 모식도이다.
1 is a schematic view of a vertical cross-sectional view before winding of a jelly-roll type electrode assembly according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic view of a vertical cross-sectional view before winding of a jelly-roll type electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
3 is a schematic view of a vertical cross-sectional view before winding of a jelly-roll type electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic view of a vertical cross-sectional view before winding of a jelly-roll type electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
5 is a schematic view of a vertical cross-sectional view of a jelly-roll type electrode assembly before winding according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, but this is for an easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체(이하, '젤리-롤')의 권취전 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram of a jelly-roll type electrode assembly (hereinafter, referred to as “jelly-roll”) according to an embodiment of the present invention before winding.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체(100)는 양극(110) 및 음극(120) 사이에 분리막(130)이 개재된 상태로 화살표 방향으로 권취되는 구조이다.Referring to FIG. 1, the jelly-roll type electrode assembly 100 according to the present invention has a structure in which a separator 130 is interposed between an anode 110 and a cathode 120 and is wound in the direction of an arrow.

여기서, 양극(110)은, 코어부와 외곽부를 포함하고, 전체적으로는, 양극 집전체(101) 상에 양극 합제층들(111, 112, 113)이 형성되어 있는 구조를 가진다.Here, the positive electrode 110 includes a core portion and an outer portion, and as a whole, has a structure in which positive electrode mixture layers 111, 112, and 113 are formed on the positive electrode current collector 101.

이때, 코어부와 외곽부는 전극 조립체의 권취 시점부터 권취 종점까지의 길이(l)를 기준으로 구분되며, 코어부는 권취 시점에서부터 전체 길이(l)의 50% 이내에 형성된다.At this time, the core portion and the outer portion are divided based on the length l from the winding point of the electrode assembly to the winding end point, and the core portion is formed within 50% of the total length l from the winding point.

한편, 양극 집전체(101)은 일체로서 형성된 구성을 개시하고 있으나, 코어부와, 외곽부에서 구분된 형태일 수도 있다.On the other hand, the positive electrode current collector 101 is disclosed as an integrally formed structure, but may have a shape that is separated from the core portion and the outer portion.

다만, 하기에서는 일체로서 형성된 경우에도, 코어부와, 외곽부를 나누기 위해, 제 1 양극 집전체, 제 2 양극 집전체로 구분하여 명명한다.However, in the following, even when formed as an integral part, in order to divide the core portion and the outer portion, the first positive electrode current collector and the second positive electrode current collector are classified and named.

다시 도 1을 참조하면, 도 1은 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층이 별개로 형성된 구성을 개시한다.Referring back to FIG. 1, FIG. 1 discloses a configuration in which a first positive electrode mixture layer, a second positive electrode mixture layer, and a third positive electrode mixture layer are formed separately.

구체적으로, 코어부는 제 1 양극 집전체 상에 양극 슬러리를 도포하여 제 1 양극 합제층(111)을 형성하고, 제 1 양극 합제층(111) 상에 양극 슬러리를 도포하여 제 2 양극 합제층(112)을 형성한다.Specifically, the core portion forms the first positive electrode mixture layer 111 by applying a positive electrode slurry on the first positive electrode current collector, and the second positive electrode mixture layer ( 112).

이때, 상기 제 2 양극 합제층(112)은 제 1 양극 합제층(111)의 일부에 형성된다. 구체적으로, 제 1 양극 합제층(111) 상에서, 양극 활물질을 포함하는 양극 슬러리가 도포되는 도포부(112a)와 슬러리가 도포되지 않는 미도포부(112b)를 가지도록 패턴 코팅된 구조를 가진다. In this case, the second positive electrode mixture layer 112 is formed on a part of the first positive electrode mixture layer 111. Specifically, the first positive electrode mixture layer 111 has a pattern-coated structure to have a coating portion 112a to which a positive electrode slurry containing a positive electrode active material is applied and an uncoated portion 112b to which the slurry is not applied.

이때, 전해액 저장성, 에너지 밀도 감소의 최소화를 고려하여, 제 1 양극 합제층(111)과, 제 2 양극 합제층(112)이 구체적으로 설계된다.At this time, in consideration of minimization of electrolyte storage and energy density reduction, the first positive electrode mixture layer 111 and the second positive electrode mixture layer 112 are specifically designed.

하나의 예에서, 제 1 양극 합제층(111)의 두께(t1)는 30㎛ 내지 150㎛이고, 상기 제 2 양극 합제층(1112)의 두께(t2)는 제 1 양극 합제층(111)의 두께보다 작은 범위에서 4㎛ 내지 50㎛일 수 있다.In one example, the thickness (t 1 ) of the first positive electrode mixture layer 111 is 30 μm to 150 μm, and the thickness (t 2 ) of the second positive electrode mixture layer 1112 is the first positive electrode mixture layer 111 In a range smaller than the thickness of ), it may be 4 μm to 50 μm.

더욱이, 제 1 양극 합제층(111)의 두께(t1)와, 제 2 양극 합제층(112)의 두께(t2)의 비(t1:t2)는, 9:1내지 3:1일 수 있고, 상세하게는 7:1 내지 5:1일 수 있는 바, 상기 두께 범위에서 상기 비율을 만족하도록 선택될 수 있다.Moreover, the ratio (t1:t2) of the thickness t1 of the first positive electrode mixture layer 111 and the thickness t2 of the second positive electrode mixture layer 112 may be 9:1 to 3:1, In detail, the bar may be 7:1 to 5:1, and may be selected to satisfy the ratio in the thickness range.

또 하나의 예에서, 상기 제 2 양극 합제층(112)가 형성되지 않는 미도포부(112b)의 폭(g)은 0.1mm 내지 1mm일 수 있고, 상세하게는 0.5mm 내지 1mm일 수 있다.In another example, the width g of the uncoated portion 112b on which the second positive electrode mixture layer 112 is not formed may be 0.1 mm to 1 mm, and in detail, 0.5 mm to 1 mm.

또한, 상기 미도포부(112b)의 각각의 간격, 즉 도포부(112a)의 폭(w)은 1mm 내지 10mm일 수 있다.In addition, the distance between each of the uncoated portions 112b, that is, the width w of the coated portions 112a may be 1mm to 10mm.

한편, 외곽부에는 제 2 양극 집전체 상에 양극 슬러리를 도포하여 제 3 양극 합제층(113)을 형성한다. Meanwhile, a third positive electrode mixture layer 113 is formed by applying a positive electrode slurry on the second positive electrode current collector at the outer portion.

이때, 제 3 양극 합제층(113)은, 용량 저하를 방지하기 위해 권취된 형태에서 전극조립체 안에 추가적인 공간을 형성하지 않도록 제 1 양극 합제층(111)의 두께(t1)와 제 2 양극 합제층(112)의 두께(t2)를 합친 것과 동일한 두께(t3)를 가진다. At this time, the third positive electrode mixture layer 113 is a thickness (t 1 ) of the first positive electrode mixture layer 111 and a second positive electrode mixture so as not to form an additional space in the electrode assembly in a wound form to prevent capacity reduction. It has the same thickness (t 3 ) as the sum of the thicknesses (t 2) of the layer 112.

한편, 음극(120)은 음극 집전체(102)의 양면에 음극 활물질을 포함하는 음극 합제층(121)이 형성되어 있고, 여기서, 상기 음극 활물질은 Si계 소재를 음극 활물질 전체 중량을 기준으로 5 중량% 이상으로 포함할 수 있다.On the other hand, the negative electrode 120 has a negative electrode mixture layer 121 including a negative active material is formed on both sides of the negative electrode current collector 102, wherein the negative active material is a Si-based material based on the total weight of the negative active material 5 It may be included in a weight percent or more.

또 하나의 구체적인 예에서, 도 1과 같은 구조이나, 제 3 양극 합제층의 두께가 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께의 합보다 작은 두께를 가지도록 형성될 수도 있다. 이러한 구조를 도 2에 도시하였다.In another specific example, the structure as shown in FIG. 1, but the thickness of the third positive electrode mixture layer may be formed to have a thickness smaller than the sum of the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer. This structure is shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, 나머지 부호들은, 200번대로 도 1과 유사한 방법으로 넘버링되었다. Referring to FIG. 2, the remaining codes are numbered in a manner similar to that of FIG. 1 as 200.

구체적으로, 젤리-롤형 전극조립체(200)는 양극(210) 및 음극(220) 사이에 분리막(230)이 개재된 상태로 화살표 방향으로 권취되는 구조이다.Specifically, the jelly-roll type electrode assembly 200 has a structure in which the separator 230 is interposed between the anode 210 and the cathode 220 and is wound in the direction of the arrow.

여기서, 양극(210)은, 양극 집전체(201)의 양면에 양극 활물질을 포함하는 양극 합제층들(211, 212, 213)이 형성되어 있으며, 구체적으로, 코어부의 제 1 양극 집전체 상에 제 1 양극 합제층(211)이 형성되어 있고, 이러한 제 1 양극 합제층(211)의 상에 제 2 양극 합제층(212)이 형성되어 있다.Here, the positive electrode 210 includes positive electrode mixture layers 211, 212, and 213 including a positive electrode active material formed on both surfaces of the positive electrode current collector 201, and specifically, on the first positive electrode current collector of the core part. A first positive electrode mixture layer 211 is formed, and a second positive electrode mixture layer 212 is formed on the first positive electrode mixture layer 211.

그리고, 외곽부의 제 2 양극 집전체 상에 제 3 양극 합제층(213)이 형성되어 있다.In addition, a third positive electrode mixture layer 213 is formed on the second positive electrode current collector in the outer portion.

다만, 도 1과 비교하여, 제 3 양극 합제층(213)의 두께(T3)는 제 1 양극 합제층(211)의 두께(T1)과 제 2 양극 합제층(212)의 두께(T2)를 합친 것보다 d1만큼 작다. 이때, d1은 0.5 내지 3㎛일 수 있다.However, in comparison with the first, the third thickness (T 3) of the positive electrode mixture layer 213 has a thickness (T of the thickness of the first positive electrode material mixture layer (211), (T 1) and the second positive electrode mixture layer 212 It is smaller by d 1 than the sum of 2 ). In this case, d 1 may be 0.5 to 3 μm.

이 경우, 양극 전체적으로 전해액을 저장할 수 있는 공간을 만들 수 있어, 충방전에 따른 부피 변화가 매우 큰 경우 더욱 바람직하다.In this case, it is possible to create a space for storing the electrolyte solution as a whole of the positive electrode, which is more preferable when the volume change due to charge and discharge is very large.

한편, 음극(220)은, 도 1에서 설명한 바와 같이, 음극 집전체(202)의 양면에 음극 활물질을 포함하는 음극 합제층(221)이 형성되어 있고, 여기서, 상기 음극 활물질은 Si계 소재를 음극 활물질 전체 중량을 기준으로 예를 들어, 5중량% 포함할 수 있고, 상세하게는 10 중량% 이상으로 포함할 수 있다.On the other hand, the negative electrode 220, as described in Figure 1, the negative electrode mixture layer 221 including a negative electrode active material is formed on both sides of the negative electrode current collector 202, wherein the negative electrode active material is a Si-based material Based on the total weight of the negative active material, for example, 5% by weight may be included, and in detail, it may be included in an amount of 10% by weight or more.

한편, 하기 도 3 내지 도 5에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체들(300, 400, 500)의 권취전 모식도들 도시되어 있다.Meanwhile, in FIGS. 3 to 5 below, schematic diagrams before winding of the jelly-roll type electrode assemblies 300, 400, 500 according to another embodiment of the present invention are shown.

이때, 하기 도 3 내지 도 5의 구체적인 내용은 도 1 내지 2와 같으며, 다만, 제조하는 방법에 따른 차이를 보여주기 위해 도시하였다.At this time, the detailed contents of FIGS. 3 to 5 are the same as those of FIGS. 1 to 2, but are illustrated to show differences according to the manufacturing method.

먼저, 도 3을 참조하면, 젤리-롤형 전극조립체(300)는 양극(310) 및 음극(320) 사이에 분리막(330)이 개재된 상태로 화살표 방향으로 권취되는 구조이다.First, referring to FIG. 3, the jelly-roll type electrode assembly 300 has a structure in which a separator 330 is interposed between an anode 310 and a cathode 320 and is wound in the direction of an arrow.

여기서, 양극(310)은, 양극 집전체(301)의 양면에 양극 활물질을 포함하는 양극 합제층들(311, 312, 313)이 형성되어 있으며, 구체적으로, 코어부의 제 1 양극 집전체 상에 제 1 양극 합제층(311)이 형성되어 있고, 이러한 제 1 양극 합제층(311)의 상에 제 2 양극 합제층(312)이 형성되어 있으며, 외곽부의 제 2 양극 집전체 상에 제 3 양극 합제층(313)이 형성되어 있는 구조를 가지는 점에서 도 1 내지 도 2의 젤리-롤형 전극조립체들(100, 200)과 동일하다.Here, the positive electrode 310 includes positive electrode mixture layers 311, 312, and 313 including a positive electrode active material formed on both surfaces of the positive electrode current collector 301, and specifically, on the first positive electrode current collector of the core part. A first positive electrode mixture layer 311 is formed, a second positive electrode mixture layer 312 is formed on the first positive electrode mixture layer 311, and a third positive electrode is formed on the second positive electrode current collector in the outer portion. It is the same as the jelly-roll electrode assemblies 100 and 200 of FIGS. 1 to 2 in that it has a structure in which the mixture layer 313 is formed.

다만, 도 3에 따른 젤리-롤형 전극조립체(300)는, 양극 슬러리를 먼저 코어부와 외곽부의 양극 집전체 상에 전체적으로 도포하되, 양극 슬러리를 도포할 때, 코어부보다 외곽부에 해당하는 부분에 더 두껍게 양극 슬러리를 도포하여, 제 1 양극 합제층(311)의 두께가 제 3 양극 합제층(313)의 두께보다 작게 형성할 수 있다. 즉, 도 3은 제 1 양극 합제층(311)과, 제 3 양극 합제층(313)을 일체로 형성한다. However, in the jelly-roll type electrode assembly 300 according to FIG. 3, the positive electrode slurry is first applied entirely on the positive electrode current collector of the core part and the outer part, but when applying the positive electrode slurry, the part corresponding to the outer part rather than the core part By applying the positive electrode slurry to a thicker layer, the thickness of the first positive electrode mixture layer 311 may be smaller than the thickness of the third positive electrode mixture layer 313. That is, in FIG. 3, the first positive electrode mixture layer 311 and the third positive electrode mixture layer 313 are integrally formed.

그리고, 제 1 양극 합제층(311) 상에 추가적으로 양극 슬러리를 도포하되, 도포부와 미도포부를 포함하도록 제 2 양극 합제층(312)을 형성하여 양극(310)을 제조한다.In addition, a positive electrode slurry is additionally applied on the first positive electrode mixture layer 311, and a second positive electrode mixture layer 312 is formed to include an applied portion and an uncoated portion to manufacture the positive electrode 310.

다음으로, 도 4를 참조하면, 젤리-롤형 전극조립체(400)는 양극(410) 및 음극(420) 사이에 분리막(430)이 개재된 상태로 화살표 방향으로 권취되는 구조이다.Next, referring to FIG. 4, the jelly-roll type electrode assembly 400 is wound in the direction of the arrow with the separator 430 interposed between the anode 410 and the cathode 420.

여기서, 양극(410)은, 양극 집전체(401)의 양면에 양극 활물질을 포함하는 양극 합제층들(411, 412, 413)이 형성되어 있으며, 구체적으로, 코어부의 제 1 양극 집전체 상에 제 1 양극 합제층(411)이 형성되어 있고, 이러한 제 1 양극 합제층(411)의 상에 제 2 양극 합제층(412)이 형성되어 있으며, 외곽부의 제 2 양극 집전체 상에 제 3 양극 합제층(413)이 형성되어 있는 구조를 가지는 점에서 도 1 내지 도 2의 젤리-롤형 전극조립체들(100, 200)과 동일하다.Here, the positive electrode 410 includes positive electrode mixture layers 411, 412, and 413 including a positive electrode active material formed on both surfaces of the positive electrode current collector 401, and specifically, on the first positive electrode current collector of the core part. A first positive electrode mixture layer 411 is formed, a second positive electrode mixture layer 412 is formed on the first positive electrode mixture layer 411, and a third positive electrode is formed on the second positive electrode current collector in the outer portion. It is the same as the jelly-roll type electrode assemblies 100 and 200 of FIGS. 1 to 2 in that it has a structure in which the mixture layer 413 is formed.

다만, 도 4에 따른 젤리-롤형 전극조립체(400)는, 양극 집전체(401) 상에 양극 슬러리를 먼저 코어부와 외곽부 전체적으로 도포하여 제 1 양극 합제층(411)과, 제 3-1 양극 합제층(413-1)을 형성하고, 코어부의 제 1 양극 합제층(411) 상에는 다시 양극 슬러리를 도포부와 미도포부를 포함하도록 형성하여 제 2 양극 합제층(412)을 형성하되, 외곽부의 제 3-1 양극 합제층(413-1) 상에서는 양극 슬러리를 전체적으로 도포하여 제 3-2 양극 합제층(413-2)을 형성함으로써 양극(410)을 제조한다. 이때, 제 3 양극 합제층(413)은 제 3-1 양극 합제층(413-1)과, 제 3-2 양극 합제층(413-2) 전체를 의미한다.However, in the jelly-roll type electrode assembly 400 according to FIG. 4, a positive electrode slurry is first applied to the entire core portion and the outer portion of the positive electrode current collector 401 so that the first positive electrode mixture layer 411 and the third-first positive electrode mixture layer 411 are applied. A positive electrode mixture layer 413-1 is formed, and a second positive electrode mixture layer 412 is formed by forming a positive electrode slurry to include an applied portion and an uncoated portion again on the first positive electrode mixture layer 411 of the core portion. On the negative 3-1 positive electrode mixture layer 413-1, a positive electrode slurry is entirely applied to form the 3-2 positive electrode mixture layer 413-2, thereby manufacturing the positive electrode 410. In this case, the third positive electrode mixture layer 413 refers to the entire 3-1 positive electrode mixture layer 413-1 and the 3-2th positive electrode mixture layer 413-2.

마지막으로, 도 5를 참조하면, 젤리-롤형 전극조립체(500)는 양극(510) 및 음극(520) 사이에 분리막(530)이 개재된 상태로 화살표 방향으로 권취되는 구조이다.Finally, referring to FIG. 5, the jelly-roll type electrode assembly 500 has a structure in which a separator 530 is interposed between an anode 510 and a cathode 520 and is wound in the direction of an arrow.

여기서, 양극(510)은, 양극 집전체(501)의 양면에 양극 활물질을 포함하는 양극 합제층들(511, 512, 513)이 형성되어 있으며, 구체적으로, 코어부의 제 1 양극 집전체 상에 제 1 양극 합제층(511)이 형성되어 있고, 이러한 제 1 양극 합제층(511)의 상에 제 2 양극 합제층(512)이 형성되어 있으며, 외곽부의 제 2 양극 집전체 상에 제 3 양극 합제층(513)이 형성되어 있는 구조를 가지는 점에서 도 1 내지 도 2의 젤리-롤형 전극조립체들(100, 200)과 동일하다.Here, the positive electrode 510 includes positive electrode mixture layers 511, 512, and 513 including a positive electrode active material formed on both surfaces of the positive electrode current collector 501, and specifically, on the first positive electrode current collector of the core part. A first positive electrode mixture layer 511 is formed, a second positive electrode mixture layer 512 is formed on the first positive electrode mixture layer 511, and a third positive electrode is formed on the second positive electrode current collector of the outer portion. It is the same as the jelly-roll type electrode assemblies 100 and 200 of FIGS. 1 to 2 in that it has a structure in which the mixture layer 513 is formed.

다만, 도 5에 따른 젤리-롤형 전극조립체(500)는, 양극 집전체에 양극 슬러리를 코어부에만 도포하여 제 1 양극 합제층(511)을 형성하고, 다시 양극 슬러리를 코어부의 제 1 양극 합제층(511) 상에서는 도포부와 미도포부를 포함하도록 형성하고, 외곽부에서는 전체적으로 도포하여 제 2 양극 합제층(512)과 제 3 양극 합제층(513)을 일체로 형성할 수 있다.However, in the jelly-roll type electrode assembly 500 according to FIG. 5, the first positive electrode mixture layer 511 is formed by applying the positive electrode slurry to the positive electrode current collector only on the core part, and the positive electrode slurry is again mixed with the first positive electrode mixture in the core part. The second positive electrode mixture layer 512 and the third positive electrode mixture layer 513 may be integrally formed by forming on the layer 511 to include an applied portion and an uncoated portion, and by applying the entire outer portion.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the following examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<제조예 1><Production Example 1>

양극 슬러리의 제조Preparation of positive electrode slurry

양극 활물질로서 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2을 사용하고, 도전재(carbon black), 바인더(PVdF)를 각각 97: 1.5: 1.5의 중량비로 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 넣고 믹싱하여 양극 슬러리를 제조하였다. LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 is used as a positive electrode active material, and a conductive material (carbon black) and a binder (PVdF) are each NMP (N-methyl-2- pyrrolidone) and mixed to prepare a positive electrode slurry.

<실시예 1><Example 1>

양극의 제조Manufacture of anode

상기 제조예 1에서 제조된 양극 슬러리를 15 ㎛ 두께의 알루미늄 호일의 양면에 각각 100㎛의 두께로 코팅하여 제 1 코팅층을 형성하였다. 이후, 동일한 양극 슬러리를 상기 제 1 코팅층 상에서, 알루미늄 호일 전체 길이를 기준으로 일측으로부터 30%정도의 길이에 해당하는 부분의 제 1 코팅층 양면에 각각 20㎛의 두께로 도포부/미도포부의 폭이 10mm/1mm가 되도록 패턴 코팅하고, 나머지 70%에 해당하는 부분의 제 1 코팅층 상에는 각각 20㎛의 두께로 전체 코팅 하여 제 2 코팅층을 형성한 후 건조 및 압연하여 양극을 제조하였다.The positive electrode slurry prepared in Preparation Example 1 was coated on both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm to a thickness of 100 μm to form a first coating layer. Thereafter, the same positive electrode slurry was applied on both sides of the first coating layer on both sides of the first coating layer at a length of about 30% from one side based on the total length of the aluminum foil, so that the width of the coated part/uncoated part was The pattern was coated to be 10mm/1mm, and a second coating layer was formed by coating the entire first coating layer in a portion corresponding to the remaining 70% to a thickness of 20 μm, followed by drying and rolling to prepare a positive electrode.

음극의 제조Preparation of cathode

음극 활물질로서, 인조 흑연 및 SiO가 90중량%: 10중량%로 혼합된 혼합물을 사용하고, 혼합물, 도전재(carbon black), 바인더(PVdF)를 98 : 1 : 1의 중량비로 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 넣고 믹싱하여 음극 슬러리를 제조하였다. As the negative electrode active material, a mixture of 90% by weight: 10% by weight of artificial graphite and SiO is used, and the mixture, a conductive material (carbon black), and a binder (PVdF) are mixed with NMP (N- methyl-2-pyrrolidone) and mixed to prepare a negative electrode slurry.

상기 음극 슬러리를 15 ㎛ 두께의 구리 호일의 양면에 각각 100㎛의 두께로 코팅, 건조 및 압연하여 음극을 제조하였다.The negative electrode slurry was coated on both sides of a 15 μm-thick copper foil to a thickness of 100 μm, dried, and rolled to prepare a negative electrode.

젤리-롤형 전극조립체의 제조Preparation of jelly-roll type electrode assembly

상기 음극과 양극 사이에 폴리에틸렌의 긴 시트 구조의 분리막을 개재하고, 도 1과 같이, 제조예 5에서 제조된 음극 합제가 형성된 면이 권취 내면이 되도록 권취하여 젤리-롤형 전극조립체를 제조하였다.A separator having a long sheet structure of polyethylene was interposed between the negative electrode and the positive electrode, and as shown in FIG. 1, a jelly-roll type electrode assembly was prepared by winding the surface on which the negative electrode mixture prepared in Preparation Example 5 was formed to be the winding inner surface.

이차전지의 제조Manufacturing of secondary battery

상기 젤리-롤형 전극조립체를 원통형 전지케이스에 수납하고, 에틸 카보네이트와 디메틸 카보네이트와 에틸메틸 카보네이트가 부피비를 기준으로 1:1:1으로 혼합되어 있고, 리튬염으로 1 M의 LiPF6를 포함하고 있는 비수 전해액을 첨가하여 원통형 이차전지를 제조하였다.The jelly-roll type electrode assembly is housed in a cylindrical battery case, ethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 1:1:1, and containing 1 M of LiPF 6 as a lithium salt. A cylindrical secondary battery was manufactured by adding a non-aqueous electrolyte.

<실시예 2><Example 2>

상기 실시예 1에서, 제 2 코팅층의 형성시에, 나머지 70%에 해당하는 부분의 제 1 코팅층 상에는 각각 18㎛의 두께로 제 2 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게, 젤리-롤형 전극조립체 및 원통형 이차전지를 제조하였다.In Example 1, the same as in Example 1, except that the second coating layer was formed to have a thickness of 18 μm on the first coating layer of the remaining 70% when the second coating layer was formed. -A roll-type electrode assembly and a cylindrical secondary battery were prepared.

<비교예 1><Comparative Example 1>

상기 실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 양극 슬러리를 15 ㎛ 두께의 알루미늄 호일의 양면에 120㎛의 두께로 코팅하여 양극을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 젤리-롤형 전극조립체 및 원통형 이차전지를 제조하였다.In Example 1, the same as in Example 1, except that the positive electrode slurry prepared in Preparation Example 1 was coated on both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 µm to a thickness of 120 µm to produce a positive electrode. And a cylindrical secondary battery.

<비교예 2><Comparative Example 2>

상기 실시예 1에서, 제 1 코팅층을 형성한 후, 동일한 양극 슬러리를 상기 제 1 코팅층 상에 전체에 도포부/미도포부의 폭이 10mm/1mm가 되도록 각각 20㎛의 두께로 패턴 코팅하여 제 2 코팅층을 형성한 후 건조 및 압연하여 양극을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 젤리-롤형 전극조립체 및 원통형 이차전지를 제조하였다.In Example 1, after forming the first coating layer, the same positive electrode slurry was pattern-coated on the first coating layer with a thickness of 20 μm each so that the width of the coated part/uncoated part was 10 mm/1 mm. A jelly-roll type electrode assembly and a cylindrical secondary battery were manufactured in the same manner as in Example 1, except that a positive electrode was manufactured by drying and rolling after forming the coating layer.

<실험예 1> (용량 및 수명 특성)<Experimental Example 1> (Capacity and life characteristics)

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 각각 제조된 이차전지들을 2.5V 내지 4.2V의 전압 범위에서 1.0C의 조건으로 사이클을 130회 반복하면서 방전용량을 측정하여 초기 용량 및 초기 사이클 대비 용량 유지율(%)을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The secondary batteries each prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2 were repeated 130 times under a condition of 1.0C in a voltage range of 2.5V to 4.2V, and the discharge capacity was measured to compare the initial capacity and the initial cycle. The capacity retention rate (%) was measured, and the results are shown in Table 1 below.

초기 용량Initial capacity 용량 유지율(%)Capacity retention rate (%) 실시예 1Example 1 5585mAh(100%)5585mAh (100%) 95.4(130cycle)95.4(130cycle) 실시예 2Example 2 5598mAh(100%)5598mAh (100%) 95.1(130cycle)95.1(130cycle) 비교예 1Comparative Example 1 5572mAh(100%)5572mAh (100%) 82.8%(130cycle)82.8%(130cycle) 비교예 2Comparative Example 2 5554mAh(100%)5554mAh (100%) 93.9%(130cycle)93.9%(130cycle)

표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2에 따른 본원발명의 전극조립체를 사용하는 경우, 패턴 코팅하지 않은 비교예 1과 비교하여, 우수한 수명 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.한편, 비교예 2의 경우, 수명 특성은 실시예 1 및 2와 유사한 수준으로 나타나나, 초기 방전 용량을 참조하면, 용량이 저하된 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, when using the electrode assembly of the present invention according to Examples 1 and 2, compared to Comparative Example 1 without pattern coating, it can be seen that it exhibits excellent life characteristics. On the other hand, of Comparative Example 2 In this case, the life characteristics are similar to those of Examples 1 and 2, but referring to the initial discharge capacity, it can be seen that the capacity is decreased.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (12)

양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 상태로 권취되어 있는 젤리-롤형 전극조립체에 있어서,
상기 양극은 코어부와 외곽부를 포함하고,
상기 코어부는 제 1 양극 집전체, 상기 제 1 양극 집전체 상에 위치하는 제 1 양극 합제층 및 상기 제 1 양극 합제층 상에 위치하는 제 2 양극 합제층을 포함하고,
상기 외곽부는 제 2 양극 집전체, 및 상기 제 2 양극 집전체 상에 위치하는 제 3 양극 합제층을 포함하고,
상기 제 2 양극 합제층은 도포부와 미도포부를 가지는 전극조립체.
In the jelly-roll type electrode assembly wound with a separator interposed between an anode and a cathode,
The anode includes a core portion and an outer portion,
The core part includes a first positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode current collector, and a second positive electrode mixture layer disposed on the first positive electrode mixture layer,
The outer portion includes a second positive electrode current collector and a third positive electrode mixture layer positioned on the second positive electrode current collector,
The second positive electrode mixture layer is an electrode assembly having an applied portion and an uncoated portion.
제1항에 있어서,
상기 코어부는 상기 전극 조립체의 권취 시점부터 권취 종점까지의 길이를 기준으로, 권취 시점에서부터 전체 길이의 50% 이내에 형성되는 전극조립체.
The method of claim 1,
The core part is an electrode assembly formed within 50% of the total length from the winding time point based on the length from the winding time point to the winding end point of the electrode assembly.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 양극 합제층의 두께는 30㎛ 내지 150㎛이고, 상기 제 2 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께보다 작은 범위에서 4㎛ 내지 50㎛인 젤리-롤형 전극조립체.The jelly of claim 1, wherein the thickness of the first positive electrode mixture layer is 30 μm to 150 μm, and the thickness of the second positive electrode mixture layer is 4 μm to 50 μm in a range smaller than that of the first positive electrode mixture layer. Roll-type electrode assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 양극 합제층과, 제 2 양극 합제층의 두께비는, 9:1내지 3:1인 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 1, wherein a thickness ratio of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer is 9:1 to 3:1. 제 1 항에 있어서, 상기 미도포부의 폭은 0.1mm 내지 1mm 인 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 1, wherein the uncoated portion has a width of 0.1mm to 1mm. 제 1 항에 있어서, 상기 미도포부의 각각의 간격은 1mm 내지 10mm 인 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 1, wherein the distance of each of the uncoated portions is 1mm to 10mm. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 양극 합제층의 두께는 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것과 동일하거나 작은 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 1, wherein the thickness of the third positive electrode mixture layer is equal to or smaller than the thickness of the first positive electrode mixture layer and the thickness of the second positive electrode mixture layer. 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 양극 합제층의 두께가 제 1 양극 합제층의 두께와 제 2 양극 합제층의 두께를 합친 것보다 0.5㎛ 내지 3㎛ 작은 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 7, wherein the thickness of the third positive electrode mixture layer is 0.5 μm to 3 μm smaller than that of the combined thickness of the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 양극 합제층, 제 2 양극 합제층, 및 제 3 양극 합제층에 포함되는 양극 활물질의 조성은 서로 동일한 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly of claim 1, wherein the composition of the positive electrode active material included in the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the third positive electrode mixture layer is the same. 제1항에 있어서,
상기 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 합제층을 포함하고, 상기 음극 합제층은 Si계 소재를 포함하는 젤리-롤형 전극조립체.
The method of claim 1,
The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer disposed on the negative electrode current collector, and the negative electrode mixture layer comprises a Si-based material.
제 10 항에 있어서, 상기 Si계 소재는, Si/C 복합체, SiOx(0<x<2), 금속이 도핑된 SiOx(0<x<2), SiOx/C(0<x<2), 순수 Si(pure Si), 및 Si합금(Si-alloy)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 젤리-롤형 전극조립체.The method of claim 10, wherein the Si-based material is a Si/C composite, SiO x (0<x<2), metal-doped SiO x (0<x<2), SiO x /C(0<x< 2), a jelly-roll type electrode assembly of one or more selected from the group consisting of pure Si (pure Si), and Si alloy (Si-alloy). 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 따른 젤리-롤형 전극조립체가 리튬 함유 비수계 전해액에 함침된 상태로 원통형 또는 각형의 금속전지케이스에 내장되어 있는 구조의 이차전지.A secondary battery having a structure in which the jelly-roll type electrode assembly according to any one of claims 1 to 11 is impregnated with a lithium-containing non-aqueous electrolyte and is embedded in a cylindrical or rectangular metal battery case.
KR1020190121188A 2019-09-30 2019-09-30 Jelly-Roll Type Electrode Assembly Comprising Positive Electrode Having Pattern-Coated Part and Secondary Battery comprising the same Active KR102821610B1 (en)

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