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WO2017010725A1 - 전극조립체 및 그의 제조방법 - Google Patents

전극조립체 및 그의 제조방법 Download PDF

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Publication number
WO2017010725A1
WO2017010725A1 PCT/KR2016/007265 KR2016007265W WO2017010725A1 WO 2017010725 A1 WO2017010725 A1 WO 2017010725A1 KR 2016007265 W KR2016007265 W KR 2016007265W WO 2017010725 A1 WO2017010725 A1 WO 2017010725A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sheet
electrode
separator sheet
electrode assembly
separator
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/KR2016/007265
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이상균
구자훈
김상훈
김태규
최민철
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 Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem 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
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority to US15/549,546 priority Critical patent/US10505170B2/en
Publication of WO2017010725A1 publication Critical patent/WO2017010725A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US16/678,462 priority patent/US11038242B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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 assembly and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electrode assembly and a method for manufacturing the same by minimizing the adhesion between the positive electrode and the separator.
  • a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged.
  • Such a secondary battery is widely used in advanced electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.
  • the secondary battery according to the prior art includes an electrode assembly, and the electrode assembly has a structure in which a positive electrode, a separator and a negative electrode are stacked.
  • the positive electrode and the negative electrode are disposed on the upper and lower surfaces of the separator, respectively, and are laminated by pressure, and then the electrode assembly is manufactured by folding.
  • the secondary battery according to the prior art has a higher adhesive strength of the positive electrode than the negative electrode, and thus, when the positive electrode and the negative electrode are bonded to the separator under the same conditions, there is a problem in securing an electrode assembly of uniform quality due to the variation in the adhesive strength of the positive electrode and the negative electrode. .
  • an object of the present invention is to minimize the adhesive force on the surface of the separator to which the anode is bonded to uniformly control the adhesion between the positive electrode and the negative electrode, thereby ensuring an electrode assembly of uniform quality And a method for producing the same.
  • the first electrode sheet may be bonded, and the second electrode sheet may be attached to a second surface having low adhesion.
  • Both surfaces of the first separator sheet may be activated by plasma treatment, but the second surface may be weakly plasma treated than the first surface.
  • the first separator sheet may be plasma-treated only on the first surface to activate adhesion.
  • a binder coating layer may be formed on both surfaces of the first separator sheet, and a binder coating layer having a thickness smaller than that of the first surface may be formed on the second surface.
  • the adhesive force of the first separator sheet may be activated by plasma treatment of the binder coating layer.
  • the second surface may be plasma treated weaker than the first surface.
  • the first electrode sheet may be a cathode, and the second electrode sheet may be an anode.
  • the basic unit may be wound to have a jelly-roll form.
  • the base unit further includes a second separator sheet adhered to any one of the first electrode sheet or the second electrode sheet, wherein the second separator sheet is plasma treated on a surface bonded to the base unit. Adhesion can be activated.
  • the electrode assembly manufacturing method comprises the steps of preparing a first separator sheet so that both sides have different adhesive strength (S10); The first electrode sheet is disposed on a first surface having a relatively high adhesive strength among both surfaces of the first separator sheet, and the second electrode sheet is disposed on a second surface having a relatively low adhesive strength among both surfaces of the first separator sheet. Step S20; And attaching the first electrode sheet and the second electrode sheet to both surfaces of the first separator sheet by applying heat and pressure to prepare a basic unit (S30).
  • plasma treatment may be performed on both surfaces of the first separator sheet to activate the adhesive force, but the second surface may be weaker than the plasma applied to the first surface.
  • step S10 only the first surface may be selectively plasma treated.
  • the second surface may form a binder coating layer of a thickness thinner than the first surface.
  • step S30 After the step S30, and attaching the second separator sheet to the second electrode sheet of the base unit by applying heat and pressure, and winding the base unit to prepare an electrode assembly (S40).
  • the present invention has the following effects.
  • Second There is an effect that can be applied to the adhesive strength of both sides of the first separator sheet by changing the plasma applied to the first and second surfaces of the first separator sheet.
  • FIG. 1 is a view showing an electrode assembly according to the present invention.
  • Figure 2 is an enlarged view 'A' portion shown in FIG.
  • FIG 3 is a view illustrating an electrode assembly including a second separator sheet according to the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a first separator sheet manufacturing state according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a first separator sheet manufacturing state according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a first separator sheet manufacturing state according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an adhesive state of the second separator sheet according to the present invention.
  • the electrode assembly 100 is adhered to both surfaces of the first separator sheet 130 and the first separator sheet 130, that is, the upper and lower surfaces respectively when viewed in FIG. 1.
  • the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 to be included.
  • the first electrode sheet 110 is a cathode
  • the second electrode sheet 120 is an anode.
  • the electrode assembly 100 has a higher adhesive strength of the second separator sheet 112, which is a cathode, than the first electrode sheet 110, which is a cathode, and thus the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 are When bonding to both surfaces of the first separator sheet 130 with the same adhesive force, the adhesive force of the second electrode sheet 120 is excessively larger than that of the first electrode sheet 110, causing a factor of inhibiting interfacial adhesion.
  • the electrode assembly 100 uniforms the adhesive strength of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 through the first separator sheet 130 having different adhesive strengths on both sides. Can be adjusted. That is, both surfaces of the first separator sheet 130 have different adhesive strengths, and the first electrode sheet 110 is adhered to the first surface 131 having the high adhesive strength among the both surfaces, and the second surface having the low adhesive strength ( The second electrode sheet 120 is attached to the 132.
  • the adhesive strength of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 is uniform by lowering the adhesive force of the second surface 132 of the first separator sheet 130 to which the second electrode sheet 120 is bonded. Can be adjusted.
  • the first separator sheet 130 in the electrode assembly 100 is activated on both sides by plasma treatment of the plasma apparatus 200, wherein the second surface 132 may be weaker than the first surface 131, so that the adhesion of the second surface 132 may be lower than that of the first surface 131.
  • the second electrode sheet 120 is adhered to the weakly plasma-treated second surface 132, and the first electrode sheet 110 is adhered to the first surface 131 that is stronger than the second surface 132.
  • the adhesive force of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 may be uniformly matched.
  • the first separator sheet 130 in the electrode assembly 100 is plasma treated only on the first surface 131 to activate the adhesive force. That is, the adhesion of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 may be uniformly matched by increasing the adhesion of the first surface 131 to the adhesion of the second surface 132 through plasma treatment.
  • the first separator sheet 130 in the electrode assembly 100 has a binder coating layer on both surfaces of the first and second surfaces 131 and 132. 133 is formed, and the second surface 132 has a binder coating layer 133 having a thickness smaller than that of the first surface 131. That is, the thickness ' ⁇ ' of the binder coating layer 133 of the second surface 132 is smaller than the thickness ' ⁇ ' of the binder coating layer 133 of the first surface 131 (see FIG. 2).
  • the adhesive force between the first surface 131 and the second surface 132 is adjusted by using the thickness variation of the binder coating layer 133 having the adhesive force, that is, the binder coating layer 133 coated on the first surface 131. ) Is formed thicker than the binder coating layer 133 coated on the second surface 132 to bond the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 to both sides of the first separator sheet 130. It can be matched evenly.
  • the binder coating layer 133 coated on both surfaces of the first separator sheet 130 may be activated by plasma treatment, thereby increasing the coating power of the binder coating layer 133.
  • the second surface 132 coated with a small thickness of the binder coating layer 133 may be activated by plasma treatment more weakly than the first surface 131, so that the first surface 131 and the second surface 132 It is possible to more clearly deviate the adhesive force of the, it is possible to uniformly match the adhesive force of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120.
  • the electrode assembly 100 of the present invention further includes a second separator sheet 140 adhered to an outer surface of any one of the first electrode sheet 110 or the second electrode sheet 120.
  • the second separator sheet 140 in order to manufacture the electrode assembly 100 in a jelly-roll form, the second separator sheet 140 must be included in the outermost part.
  • the electrode assembly 100 of the present invention adheres the second separator sheet 140 to the lower portion of the second electrode sheet 120 to form the first electrode sheet 110 and the first separator.
  • a stacked structure of the sheet 130, the second electrode sheet 120, and the second separator sheet 140 is formed and wound to prepare a jelly-roll type electrode assembly.
  • the second separator sheet 140 is plasma (treated) to the surface bonded to the first electrode sheet 1110 or the second electrode sheet 120 is activated adhesive force, this is to the second separator sheet 140
  • the adhesion of the electrode sheet to be bonded can be increased.
  • the adhesive surface of the second separator sheet 140 and the second surface 132 of the first separator sheet 130 are the same. It has an adhesive force, and thus the two-side adhesive force of the second electrode sheet 120 may be equally matched.
  • the adhesive surface of the second separator sheet 140 and the first surface 131 of the first separator sheet 130 are the same. It has an adhesive force, and thus the adhesive strength of both surfaces of the first electrode sheet 111 can be equally matched.
  • a step (S10) of manufacturing the first separator sheet 130 so that both surfaces have different adhesive strengths may be provided on both sides of the first separator sheet 130.
  • the assembled electrode assembly 100 is manufactured.
  • step S10 is applied to the adhesive strength of both sides of the first separator sheet 130.
  • plasma treatment is performed on both surfaces of the first separator sheet 130 to activate the adhesive force, and the second surface 132 is applied to the first surface 131. Losing the plasma is weaker than the plasma, the second surface 132 has a weaker adhesion than the first surface (132).
  • first surface 131 having a high adhesive strength and the first electrode sheet 110 having a weak adhesive strength are bonded to each other, and the second surface 132 having a weak adhesive strength and the second electrode sheet 120 having a high adhesive strength are adhered to each other. While the adhesive is bonded can be uniformly matched the adhesive force of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120.
  • first surface 131 of both surfaces of the first separator sheet 130 is selectively plasma treated to activate the adhesive force.
  • the adhesive force of the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 can be uniformly matched while having a weaker adhesive force than the first surface 132.
  • the binder coating layer 133 is formed on both surfaces of the first separator sheet 130, and the second surface 132 is thinner than the first surface 131.
  • the binder coating layer 133 is formed. That is, the adhesive strength of the second surface 132 is weaker than that of the first surface 131 by using the thickness of the binder coating layer 133 having the adhesive strength, so that the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 are reduced.
  • the adhesive force of) can be matched uniformly.
  • the first electrode sheet 110 is disposed on the first surface 131 having a relatively high adhesive strength among both surfaces of the first separator sheet 130, and the lower surface of the first separator sheet 130 is relatively low.
  • the second electrode sheet 120 is disposed on the second surface 132 having the adhesive force.
  • the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 are adhered to both surfaces of the first separator sheet 130 to prepare an unfinished electrode assembly.
  • step S30 After the step S30, and bonding the second separator sheet 140 to the outermost part of the unfinished electrode assembly (S40).
  • the second separator sheet 140 is bonded to the second electrode sheet 120 of the unfinished electrode assembly by applying heat and pressure, and wound into a jelly-roll to prepare an electrode assembly. do.
  • the adhesive surface of the second separator sheet 140 has the same adhesive force as that of the second surface 132 of the first separator sheet 130.
  • the first electrode sheet 110 and the second electrode sheet 120 are adhered to the separator having two sides having different adhesive strengths from each other. )
  • the adhesive strength of the can be uniformly matched, thereby improving the quality.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 전극조립체에 관한 것으로서, 제1 분리막시트; 및 상기 제1 분리막시트의 양면에 각각 접착되는 제1 전극시트 및 제2 전극시트를 포함하며, 상기 제1 분리막시트의 양면은 서로 다른 접착력을 가지고, 양면 중 높은 접착력을 가지는 제1 면에 상기 제1 전극시트가 접착되고, 낮은 접착력을 가지는 제2 면에 상기 제2 전극시트가 접착된다.

Description

전극조립체 및 그의 제조방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2015년 07월 10일자 한국특허출원 제2015-0098563호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 전극조립체 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 양극과 분리막의 접착력을 최소화하여 접착성을 개선한 전극조립체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
종래기술에 따른 이차전지는 전극조립체를 포함하며, 상기 전극조립체는 양극, 분리막 및 음극이 적층되는 구조를 가진다.
즉, 종래기술에 따른 이차전지는 분리막의 상면과 하면에 양극 및 음극을 각각 배치하고, 압력으로 라미네이션(lamination)한 다음, 폴딩(folding)을 통해 전극조립체를 제조한다.
그러나 종래기술에 따른 이차전지는 음극에 비해 양극의 접착력이 높으며, 이에 양극과 음극을 동일한 조건으로 분리막에 접착할 경우 양극과 음극의 접착력 편차로 인해 균일한 품질의 전극조립체를 확보하는데 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 안출된 것으로서, 본 발명에 목적은 양극이 접착되는 분리막 표면의 접착력을 최소화하여 양극과 음극의 접착력을 균일하게 조절하며, 이에 균일한 품질의 전극조립체를 확보하는 전극조립체 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체는 제1 분리막시트; 및 상기 제1 분리막시트의 양면에 각각 접착되는 제1 전극시트 및 제2 전극시트를 포함하며, 상기 제1 분리막시트의 양면은 서로 다른 접착력을 가지고, 양면 중 높은 접착력을 가지는 제1 면에 상기 제1 전극시트가 접착되고, 낮은 접착력을 가지는 제2 면에 상기 제2 전극시트가 접착될 수 있다.
상기 제1 분리막시트는 양면이 플라즈마(plasma) 처리에 의하여 접착력이 활성화되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 약하게 플라즈마 처리될 수 있다.
상기 제1 분리막시트는 상기 제1 면에만 플라즈마 처리되어 접착력이 활성화될 수 있다.
상기 제1 분리막시트는 양면에 바인더(binder) 코팅층이 형성되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 작은 두께의 바인더 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 제1 분리막시트의 접착력은 상기 바인더 코팅층이 플라즈마(plasma) 처리되어 활성화될 수 있다.
상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 약하게 플라즈마 처리될 수 있다.
상기 제1 전극시트는 음극이고, 상기 제2 전극시트는 양극일 수 있다.
상기 기본 단위체는 권취되어 젤리-롤 형태를 가질 수 있다.
상기 기본단위체는 상기 제1 전극시트 또는 상기 제 2 전극시트 중 어느 하나에 접착되는 제2 분리막시트를 더 포함하되, 상기 제2 분리막시트는 상기 기본단위체와 접착되는 면에 플라즈마(plasma) 처리되어 접착력이 활성될 수 있다.
한편, 발명에 따른 전극조립체 제조방법은 양면이 서로 다른 접착력을 가지도록 제1 분리막시트를 제조하는 단계(S10); 상기 제1 분리막시트의 양면 중 상대적으로 높은 접착력을 가지는 제1 면에 제1 전극시트를 배치하고, 상기 제1 분리막시트의 양면 중 상대적으로 낮은 접착력을 가지는 제2 면에 제2 전극시트를 배치하는 단계(S20); 및 열과 압력을 가하여 상기 제1 분리막시트의 양면에 상기 제1 전극시트 및 상기 제2 전극시트를 접착하여 기본단위체를 제조하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
상기 S10 단계는 상기 제1 분리막시트의 양면에 플라즈마(plasma) 처리하여 접착력을 활성화시키되, 상기 제2 면에는 상기 제1 면에 가해지는 플라즈마 보다 약하게 플라즈마 처리할 수 있다.
상기 S10 단계는 상기 상기 제1 면만 선택적으로 플라즈마 처리할 수 있다.
상기 S10 단계에서는 상기 제1 분리막시트의 양면에 바인더 코팅층을 형성되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 얇은 두께의 바인더 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 S30 단계 후, 상기 기본 단위체의 제2 전극시트에 제2 분리막시트를 열과 압력을 가하여 접착하고, 상기 기본 단위체를 권취하여 전극조립체를 제조하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 하기와 같은 효과가 있다.
첫째: 제1 분리막시트의 양면의 접착력을 달리 적용함으로써 제1 전극시트 및 제2 전극시트의 접착력을 균일하게 조절할 수 있으며, 이에 전극조립체의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째: 제1 분리막시트의 제1 면과 제2 면에 가해지는 플라즈마를 달리하여 제1 분리막시트 양면의 접착력을 달리 적용할 수 있는 효과가 있다.
셋째: 제1 분리막시트의 제1 면에만 플라스마를 처리하여 활성화시킴으로써 제1 분리막시트 양면의 접착력을 달리 적용할 수 있는 효과가 있다.
넷째: 제1 분리막시트의 양면에 코팅되는 바인더 코팅층의 두께를 달리 적용함으로써 제1 분리막시트 양면의 접착력을 달리 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전극조립체를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 표시된 'A'부분 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 제2 분리막시트를 포함하는 전극조립체를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전극조림체의 제조방법을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 분리막시트 제조상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 분리막시트 제조상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 분리막시트 제조상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 제2 분리막시트의 접착 상태를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명에 따른 전극조립체(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 분리막시트(130)와 상기 제1 분리막시트(130)의 양면, 즉 도 1에서 보았을 때 상면과 하면에 각각 접착되는 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 포함한다. 여기서 제1 전극시트(110)는 음극이고, 제2 전극시트(120)는 양극이다.
한편, 전극조립체(100)는 음극인 제1 전극시트(110)에 비해서 양극인 제2 분리막시트(112)의 접착력이 높으며, 이에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 제1 분리막시트(130)의 양면에 동일한 접착력으로 접착할 경우 제2 전극시트(120)의 접착력이 제1 전극시트(110) 보다 과도하게 크기 때문에 계면 접착성을 저해하는 요인이 발생하고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 전극조립체(100)는 양면의 접착력이 다른 제1 분리막시트(130)를 통해 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 조절할 수 있다. 즉, 제1 분리막시트(130)의 양면은 서로 다른 접착력을 가지고, 양면 중 높은 접착력을 가지는 제1 면(131)에 제1 전극시트(110)가 접착되고, 낮은 접착력을 가지는 제2 면(132)에 제2 전극시트(120)가 접착된다.
다시 말해, 제2 전극시트(120)가 접착되는 제1 분리막시트(130)의 제2 면(132) 접착력을 낮춤으로써 제1 전극시트(110)와 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 조절할 수 있다.
첫 번째 실시예로, 전극조립체(100)에서 제1 분리막시트(130)는 도 5를 참조하면, 양면이 플라즈마(plasma) 장치(200)의 플라즈마 처리에 의하여 접착력이 활성화되는데, 이때 제2 면(132)은 제1 면(131) 보다 약하게 플라즈마 처리되며, 이에 제2 면(132)의 접착력을 제1 면(131)의 접착력 보다 낮출 수 있다.
이와 같이 약하게 플라즈마 처리된 제2 면(132)에 제2 전극시트(120)를 접착하고, 제2 면(132) 보다 강하게 플라즈마 처리된 제1 면(131)에 제1 전극시트(110)를 접착함에 따라 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
두 번째 실시예로, 전극조립체(100)에서 제1 분리막시트(130)는 도 6을 참조하면, 제1 면(131)에만 플라즈마 처리되어 접착력이 활성화된다. 즉, 플라즈마 처리를 통해 제1 면(131)의 접착력을 제2 면(132)의 접착력 보다 높여 줌으로써 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
세 번째 실시예로, 전극조립체(100)에서 제1 분리막시트(130)는 도 2 및 도 7을 참조하면, 양면인 제1 면(131)과 제2 면(132)에 바인더(binder) 코팅층(133)이 형성되되, 제2 면(132)은 제1 면(131) 보다 작은 두께의 바인더 코팅층(133)이 형성된다. 즉, 제1 면(131)의 바인더 코팅층(133) 두께 'α' 보다 제2 면(132)의 바인더 코팅층(133) 두께 'β'를 작게 한다.(도 2 참조)
이와 같이 접착력을 가지는 바인더 코팅층(133)의 두께 편차를 이용하여 제1 면(131)과 제2 면(132)의 접착력을 조절하며, 다시 말해 제1 면(131)에 코팅된 바인더 코팅층(133)을 제2 면(132)에 코팅된 바인더 코팅층(133) 보다 두껍게 형성하여 제1 분리막시트(130)의 양면에 접착되는 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
여기서 상기 제1 분리막시트(130)의 양면에 코팅된 바인더 코팅층(133)은 플라즈마(plasma) 처리되어 활성화될 수 있으며, 이에 바인더 코팅층(133)의 코팅력을 높일 수 있다.
한편, 작은 두께의 바인더 코팅층(133)이 코팅된 제2 면(132)은 제1 면(131) 보다 약하게 플라즈마 처리되어 활성화될 수 있으며, 이에 제1 면(131)과 제2 면(132)의 접착력 편차를 보다 명확히 할 수 있고, 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
여기서 본 발명의 전극조립체(100)는 제1 전극시트(110) 또는 제2 전극시트(120) 중 어느 하나의 외측면에 접착되는 제2 분리막시트(140)를 더 포함한다.
즉, 전극조립체(100)를 권취하여 젤리-롤 형태로 제조하기 위해서는 최외각에 제2 분리막시트(140)를 포함해야 한다. 이에, 본 발명의 전극조립체(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 전극시트(120)의 하부에 제2 분리막시트(140)를 접착하여 제1 전극시트(110), 제1 분리막시트(130), 제2 전극시트(120) 및 제2 분리막시트(140)로 적층된 구조를 형성하고, 권취하여 젤리-롤 형태의 전극조립체를 제조한다.
한편, 제2 분리막시트(140)는 제1 전극시트(1110) 또는 제2 전극시트(120)에 접착되는 면에 플라즈마(plasma) 처리되어 접착력이 활성되며, 이에 제2 분리막시트(140)에 접착되는 전극시트의 접착력을 높일 수 있다.
여기서 제2 전극시트(120)의 외측면에 제2 분리막시트(140)가 접착되면, 제2 분리막시트(140)의 접착면과 제1 분리막시트(130)의 제2 면(132)은 동일한 접착력을 가지며, 이에 제2 전극시트(120)의 양면 접착력을 동일하게 맞출 수 있다.
또한 제1 전극시트(110)의 외측면에 제2 분리막시트(140)가 접착되면, 제2 분리막시트(140)의 접착면과 제1 분리막시트(130)의 제1 면(131)은 동일한 접착력을 가지며, 이에 제1 전극시트(111)의 양면 접착력을 동일하게 맞출 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 전극조립체 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전극조립체 제조방법는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 양면이 서로 다른 접착력을 가지도록 제1 분리막시트(130)를 제조하는 단계(S10), 제1 분리막시트(130)의 양면에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 배치하는 단계(S20); 및 제1 분리막시트(130)의 양면에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 접착하는 단계(S30)를 포함하며, 미완성된 전극조립체는 젤리-롤 형태로 권취하면 완성된 전극조립체(100)가 제조된다.
S10 단계에서는 제1 분리막시트(130) 양면의 접착력을 달리 적용한다.
첫 번째 방법으로, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 분리막시트(130)의 양면에 플라즈마(plasma) 처리하여 접착력을 활성화시키되, 제2 면(132)에는 제1 면(131)에 가해지는 플라즈마 보다 약하게 플라즈마 처리하며, 이에 제2 면(132)은 제1 면(132) 보다 약한 접착력을 가지게 된다.
즉, 접착력이 높은 제1 면(131)과 접착력이 약한 음극인 제1 전극시트(110)가 접착되고, 접착력이 약한 제2 면(132)과 접착력이 높은 양극인 제2 전극시트(120)가 접착되면서 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
두 번째 방법으로, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 분리막시트(130)의 양면 중 제1 면(131)만 선택적으로 플라즈마 처리하여 접착력을 활성화시키며, 이에 제2 면(132)은 제1 면(132) 보다 약한 접착력을 가지게 되면서 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
세 번째 방법으로, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 분리막시트(130)의 양면에 바인더 코팅층(133)을 형성되되, 상기 제2 면(132)은 제1 면(131) 보다 얇은 두께의 바인더 코팅층(133)을 형성한다. 즉, 접착력을 가지는 바인더 코팅층(133)을 두께 차이를 이용하여 제2 면(132)의 접착력을 제1 면(131) 보다 약하게 하며, 이에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있다.
S20 단계에서는 제1 분리막시트(130)의 양면 중 상대적으로 높은 접착력을 가지는 제1 면(131)에 제1 전극시트(110)를 배치하고, 제1 분리막시트(130)의 양면 중 상대적으로 낮은 접착력을 가지는 제2 면(132)에 제2 전극시트(120)를 배치한다.
S30 단계에서는 열과 압력을 가하여 제1 분리막시트(130)의 양면에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 접착하여 미완성된 전극조립체를 제조한다.
S30 단계 후, 미완성된 전극조립체의 최외각에 제2 분리막시트(140)를 접착하는 단계(S40)를 포함한다.
S40 단계에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 미완성된 전극조립체의 제2 전극시트(120)에 제2 분리막시트(140)를 열과 압력을 가하여 접착하고, 젤리-롤 형태로 권취하여 전극조립체를 제조한다. 여기서 제2 분리막시트(140)의 접착면은 제1 분리막시트(130)의 제2 면(132)과 동일한 접착력을 가진다.
따라서 본 발명에 따른 전극조립체는 접착력이 서로 다른 양면을 가지는 분리막에 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)를 각각 접착함으로써 제1 전극시트(110) 및 제2 전극시트(120)의 접착력을 균일하게 맞출 수 있으며, 이에 품질성을 높일 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 제1 분리막시트; 및
    상기 제1 분리막시트의 양면에 각각 접착되는 제1 전극시트 및 제2 전극시트를 포함하며,
    상기 제1 분리막시트의 양면은 서로 다른 접착력을 가지고, 양면 중 높은 접착력을 가지는 제1 면에 상기 제1 전극시트가 접착되고, 낮은 접착력을 가지는 제2 면에 상기 제2 전극시트가 접착되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 분리막시트는 양면이 플라즈마(plasma) 처리에 의하여 접착력이 활성화되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 약하게 플라즈마 처리되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 분리막시트는 상기 제1 면에만 플라즈마 처리되어 접착력이 활성화되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 분리막시트는 양면에 바인더(binder) 코팅층이 형성되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 작은 두께의 바인더 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 분리막시트의 접착력은 상기 바인더 코팅층이 플라즈마(plasma) 처리되어 활성화되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 약하게 플라즈마 처리되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극시트는 음극이고, 상기 제2 전극시트는 양극인 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극시트 또는 상기 제2 전극시트 중 어느 하나의 외측면에 접착되는 제2 분리막시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 분리막시트는 상기 제1 전극시트 또는 상기 제2 전극시트에 접착되는 면에 플라즈마(plasma) 처리되어 접착력이 활성되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 전극시트의 외측면에 상기 제2 분리막시트가 접착되면, 상기 제2 분리막시트의 접착면과 상기 제1 분리막시트의 제2 면은 동일한 접착력을 가지는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 전극시트의 외측면에 상기 제2 분리막시트가 접착되면, 상기 제2 분리막시트의 접착면과 상기 제1 분리막시트의 제1 면은 동일한 접착력을 가지는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
  12. 양면이 서로 다른 접착력을 가지도록 제1 분리막시트를 제조하는 단계(S10);
    상기 제1 분리막시트의 양면 중 상대적으로 높은 접착력을 가지는 제1 면에 제1 전극시트를 배치하고, 상기 제1 분리막시트의 양면 중 상대적으로 낮은 접착력을 가지는 제2 면에 제2 전극시트를 배치하는 단계(S20); 및
    열과 압력을 가하여 상기 제1 분리막시트의 양면에 상기 제1 전극시트 및 상기 제2 전극시트를 접착하여 기본단위체를 제조하는 단계(S30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 S10 단계는 상기 제1 분리막시트의 양면에 플라즈마(plasma) 처리하여 접착력을 활성화시키되, 상기 제2 면에는 상기 제1 면에 가해지는 플라즈마 보다 약하게 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 S10 단계는 상기 제1 면만 선택적으로 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 S10 단계에서는 상기 제1 분리막시트의 양면에 바인더 코팅층을 형성되되, 상기 제2 면은 상기 제1 면 보다 얇은 두께의 바인더 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 S30 단계 후, 상기 기본 단위체의 제2 전극시트에 제2 분리막시트를 열과 압력을 가하여 접착하고, 상기 기본 단위체를 권취하여 전극조립체를 제조하는 단계(S40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체 제조방법.
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