(57)【要約】【課題】本発明は、リチウム２次電池用電極及びこれを含むリチウム２次電池に関し、本発明によるリチウム２次電池用電極は、充放電による活物質の体積変化に対して緩衝作用を示して、リチウム２次電池の電池の寿命特性を向上させることができる。【解決手段】本発明によるリチウム２次電池用電極は、集電体、及び前記集電体に形成された活物質層を含み、前記活物質層は、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含む。【選択図】図１
2008130542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体；及び
前記集電体に形成される活物質層；を含み、
前記活物質層は、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含むリチウム２次電池用電極。
【請求項２】
前記気孔形成用ポリマーは、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される請求項１に記載のリチウム２次電池用電極。
【請求項３】
前記ポリアルキレンカーボネートは、下記の化学式１で示される反復単位を有する請求項２に記載のリチウム２次電池用電極。
【化１】
2008130542.tif 000008
（上記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は各々独立的に水素、アルキル基、アリール基、アルコキシド基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ｍは１０乃至９０の整数であり、ｎは１０乃至１０，０００の整数である）
【請求項４】
前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である請求項１に記載のリチウム２次電池用電極。
【請求項５】
前記気孔形成用ポリマーは、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれる請求項１に記載のリチウム２次電池用電極。
【請求項６】
正極；
負極；及び
非水溶媒及びリチウム塩を含む電解質；を含み、
前記正極及び負極のうちの少なくとも１つは、集電体；及び前記集電体に形成される活物質層；を含み、
前記活物質層は、気孔度が２０乃至８０体積％であるリチウム２次電池。
【請求項７】
前記電解質は、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される気孔形成用ポリマーを含む請求項６に記載のリチウム２次電池。
【請求項８】
前記ポリアルキレンカーボネートは、下記の化学式１で示される反復単位を有する請求項７に記載のリチウム２次電池。
【化２】
2008130542.tif 000009
（上記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は各々独立的に水素、アルキル基、アリール基、アルコキシド基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ｍは１０乃至９０の整数であり、ｎは１０乃至１０，０００の整数である）
【請求項９】
前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である請求項７に記載のリチウム２次電池。
【請求項１０】
前記気孔形成用ポリマーは、電解質の総質量に対して１０質量％以下で含まれる請求項７に記載のリチウム２次電池。
【請求項１１】
活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含む活物質層形成用組成物を製造する段階；
前記活物質層形成用組成物を集電体に塗布した後で乾燥して、活物質層を形成して、電極を製造する段階；
前記製造された電極の間にセパレータを挿入して、電極組立体を製造する段階；及び
前記電極組立体を電池ケースに挿入した後で電解質を注入して、活物質層内の気孔形成用ポリマーを溶出させる段階；を含むリチウム２次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記気孔形成用ポリマーは、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される請求項１１に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記ポリアルキレンカーボネートは、下記の化学式１で示される反復単位を有する請求項１２に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【化３】
2008130542.tif 000010
（上記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は各々独立的に水素、アルキル基、アリール基、アルコキシド基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ｍは１０乃至９０の整数であり、ｎは１０乃至１０，０００の整数である）
【請求項１４】
前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である請求項１１に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【請求項１５】
前記気孔形成用ポリマーは、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれる請求項１１に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【請求項１６】
前記バインダーは、ポリ塩化ビニル、ポリビニルジフルオライド、エチレンオキシドを含むポリマー、ポリビニルアルコール、カルボキシル化されたポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレンブタジエンゴム、アクリレートスチレンブタジエンゴム、及びこれらの混合物からなる群より選択される請求項１１に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【請求項１７】
前記バインダーは、活物質層形成用組成物の総質量に対して３乃至２０質量％で含まれる請求項１１に記載のリチウム２次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム２次電池用電極及びこれを含むリチウム２次電池に関し、より詳細には、活物質の体積変化に対する緩衝作用が優れていて、電池の寿命特性を向上させることができるリチウム２次電池用電極及びこれを含むリチウム２次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯用小型電子機器の電源として脚光を浴びているリチウム２次電池は、電解質を使用して、既存のアルカリ水溶液を使用する電池より２倍以上の高い放電電圧を示すことによって、高いエネルギー密度を示す電池である。
【０００３】
リチウム２次電池の正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ１−ｘＣｏｘＯ２（０＜Ｘ＜１）などのように、リチウムの挿入が可能な構造からなるリチウム及び遷移金属の酸化物が主に使用されてきた。
【０００４】
負極活物質としては、初期にはリチウム金属を使用したが、デンドライトが発生して、寿命特性が非常に低いという問題などによって、最近ではリチウムの挿入／脱離が可能な人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボンを含む多様な形態の炭素系材料が使用されている。しかし、前記炭素系材料の負極活物質は、デンドライトの発生の問題は解決することができ、低電位での電圧平坦性が優れていて、寿命特性が優れているが、有機電解質との高い反応性、物質内のリチウムの低い拡散速度などによって、電力（ｐｏｗｅｒ）特性、初期不可逆制御、充放電時の電極膨張現象（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）などの問題がある。
【０００５】
そのために、デンドライトの発生の問題を解決して、寿命特性が優れているリチウム合金を負極活物質として使用するための研究が進められてきた。米国特許第６，０５１，３４０号には、リチウムと合金化されない金属及びリチウムと合金化される金属を含む負極が記載されている。この特許で、リチウムと合金化されない金属は、集電体の役割を果たし、リチウムと合金化される金属は、充電時に正極から漏出したリチウムイオンと合金を形成し、この合金が負極活物質として作用するので、負極は充電時にリチウムを含むようになる。しかし、前記リチウム合金でも、満足できるだけの電池性能を実現することはできなかった。
【０００６】
また、前記負極活物質として使用される炭素系材料に代替される材料として、従来からケイ素、錫、またはこれらの化合物が検討されてきている。しかし、前記ケイ素や錫は、不可逆容量が大きい問題があり、特に、ケイ素は、充放電サイクルが進められるのにつれて収縮、膨張率が大きくなり、負極活物質が脱落して、リチウム２次電池の寿命特性を低下させる問題がある。日本の富士フイルム社が提案した錫酸化物は、負極活物質として使用される炭素系材料に代替される新たな材料として脚光を浴びたが、初期クーロン効率が３０％以下と低く、継続的な充電及び放電によってリチウムがリチウム錫合金を形成することによって、容量が減少し、寿命特性が低下して、実用化には至らないのが実情である。
【０００７】
前記リチウム２次電池の正極及び負極は、このような活物質、バインダー、及び選択的に導電剤を混合してスラリータイプの組成物を製造し、この組成物を電流集電体に塗布して製造される。この時、電流集電体としては、正極には主にアルミニウムが使用され、負極には主に銅が使用されている。
【０００８】
最近は、リチウム２次電池のエネルギー密度をより向上させるための研究が進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、活物質の体積変化に対する緩衝作用が優れているリチウム２次電池用電極を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、前記リチウム２次電池用電極を利用して製造されたエネルギー密度及び寿命特性が優れているリチウム２次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、集電体、及び前記集電体に形成される活物質層を含むリチウム２次電池用電極を提供する。前記活物質層は、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含む。
【００１２】
前記気孔形成用ポリマーは、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される。
【００１３】
前記ポリアルキレンカーボネートは、下記の化学式１で示される反復単位を有する。
【００１４】
【化１】
2008130542.tif 000003
（上記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は各々独立的に水素、アルキル基、アリール基、アルコキシド基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ｍは１０乃至９０の整数であり、ｎは１０乃至１０，０００の整数である）
【００１５】
また、前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である。
【００１６】
前記気孔形成用ポリマーは、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれる。
【００１７】
本発明は、また、活物質、バインダー、及び前記気孔形成用ポリマーを含む活物質層形成用組成物を製造する段階、前記活物質層形成用組成物を集電体に塗布した後で乾燥して、活物質層を形成して、電極を製造する段階、前記製造された電極の間にセパレータを挿入して、電極組立体を製造する段階、及び前記電極組立体を電池ケースに挿入した後で電解質を注入して、活物質層内の気孔形成用ポリマーを溶出させる段階を含むリチウム２次電池の製造方法を提供する。
【００１８】
前記気孔形成用ポリマーは、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される。
【００１９】
前記ポリアルキレンカーボネートは、前記化学式１で示される反復単位を有する。
【００２０】
また、前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である。
【００２１】
前記気孔形成用ポリマーは、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれる。
【００２２】
前記バインダーは、ポリ塩化ビニル、ポリビニルジフルオライド、エチレンオキシドを含むポリマー、ポリビニルアルコール、カルボキシル化されたポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレンブタジエンゴム、アクリレートスチレンブタジエンゴム、及びこれらの混合物からなる群より選択される。
【００２３】
前記バインダーは、活物質層形成用組成物の総質量に対して３乃至２０質量％で含まれる。
【００２４】
本発明は、また、前記製造方法によって製造されるリチウム２次電池を提供する。
【００２５】
前記リチウム２次電池は、正極、負極、及び非水溶媒及びリチウム塩を含む電解質を含み、前記正極及び負極のうちの少なくとも１つは、集電体、及び前記集電体に形成される活物質層を含み、前記活物質層は、気孔度が２０乃至８０体積％である。
【００２６】
また、前記電解質は、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択される気孔形成用ポリマーを含む。
【００２７】
前記ポリアルキレンカーボネートは、前記化学式１で示される反復単位を有する。
【００２８】
前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００である。
【００２９】
前記気孔形成用ポリマーは、電解質の総質量に対して１０質量％以下で含まれる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による電極は、充放電による活物質の体積変化に対して優れた緩衝作用を示し、その結果、リチウム２次電池の寿命特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００３２】
リチウム２次電池において、電極の活物質は、充放電サイクルが進められると収縮膨張するようになる。特に、金属合金系またはシリコン系の負極活物質は、その体積変化が深刻である。このような活物質の体積変化は、リチウム２次電池の寿命特性の低下をもたらす問題がある。
【００３３】
これに対して、本発明では、電解質によって溶解が可能な高分子を使用して、多孔性電極を製造することによって、充放電による活物質の体積変化に対して緩衝作用を示すようにして、リチウム２次電池の寿命特性を向上させることができる。
【００３４】
図１は本発明の一実施例によるリチウム２次電池用電極の断面図であるが、本発明はこれに限定されない。
【００３５】
図１を参照して説明すれば、本発明の一実施例によるリチウム２次電池用電極１は、集電体２、及び前記集電体２に形成された活物質層３を含む。
【００３６】
前記集電体２としては、銅ホイル、ニッケルホイル、ステレンス鋼ホイル、チタニウムホイル、ニッケル発泡体（ｆｏａｍ）、銅発泡体、及び電気伝導性金属がコーティングされたポリマー基材からなる群より選択されるものを使用することができ、銅ホイルまたはニッケルホイルを使用するのがより好ましい。前記ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、及びこれらの混合物からなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【００３７】
前記集電体２上に活物質層３が位置する。
【００３８】
前記活物質層３は、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含む。
【００３９】
前記気孔形成用ポリマーは、電池の製造時に電解質に溶解して電極の活物質層内に気孔を形成する役割を果たす。この時に使用される気孔形成用ポリマーの大きさ、含有量、及びその処理方法によって、電極の活物質層に形成される気孔の大きさ、分布、及び気孔度を調節することができる。
【００４０】
前記気孔形成用ポリマーとしては、ポリアルキレンカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキルシロキサン、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択されるものを使用することができ、前記ポリアルキレンカーボネートとしては、下記の化学式１で示される反復単位を有するものを使用することができる。
【００４１】
【化２】
2008130542.tif 000004
【００４２】
上記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は各々独立的に水素、アルキル基、アリール基、アルコキシド基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ｍは１０乃至９０の整数であり、ｎは１０乃至１０，０００の整数である。また、前記Ｒ１乃至Ｒ４のうちの少なくともいずれか１つは、アルキル基であるのが好ましい。
【００４３】
本明細書で、アルキル基は、炭素数が１乃至１０のアルキル基を意味し、アリール基は、炭素数が６乃至３０のアリール基を意味し、アルコキシド基は、炭素数が１乃至１０のアルコキシド基を意味する。
【００４４】
具体的には、ポリプロピレンカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群より選択されるものを使用することができる。
【００４５】
また、前記気孔形成用ポリマーは、質量平均分子量が５００乃至１，０００，０００であるのが好ましく、質量平均分子量が１，０００乃至５０，０００であるのがより好ましい。質量平均分子量が５００未満である場合には、極板の集電体に対する物理的な接着性が弱いので好ましくなく、１，０００，０００を超える場合には、電解質内に溶出するのが難しいので好ましくない。
【００４６】
このような気孔形成用ポリマーは、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれるのが好ましく、５乃至１０質量部で含まれるのがより好ましい。気孔形成用ポリマーの含有量が５質量部未満である場合には、極板の気孔度を所望の水準に形成することができないので好ましくなく、２０質量部を超える場合には、気孔形成用ポリマーが溶出した後の極板の機械的強度が弱くなるので好ましくない。
【００４７】
前記活物質層３は、電気化学的な酸化還元反応が可能な物質として、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質を含む。
【００４８】
前記リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な活物質としては、電極の用途によって適切な化合物を使用することができる。つまり、活物質層に含まれる活物質の種類によって、正極または負極として使用される。
【００４９】
電極１が負極として使用される場合、前記活物質層３は、リチウム、リチウムと合金化が可能な金属物質、炭素質物質、及び前記金属物質及び炭素質物質を含む複合物質からなる群より選択される１種以上を含む。前記リチウムと合金化が可能な金属としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｃｄ、Ａｇ、Ｇｅ、またはＴｉなどがある。または、金属リチウムを負極活物質として使用することもできる。 
【００５０】
また、前記炭素質物質としては、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化炭素繊維、黒鉛化メゾカーボンマイクロビーズ、非晶質炭素などがある。ここで、前記非晶質炭素としては、ソフトカーボン（ｓｏｆｔ ｃａｒｂｏｎ：低温焼成炭素）またはハードカーボン（ｈａｒｄ ｃａｒｂｏｎ：高温焼成炭素）があり、結晶質炭素としては、板状、球形、または繊維状の天然黒鉛または人造黒鉛がある。
【００５１】
また、電極１が正極として使用される場合、活物質層３は、リチウムの可逆的な挿入及び脱離が可能な化合物（リチウム脱挿入化合物）を含む。具体的には、コバルト、マンガン、ニッケルから選択される少なくとも１種及びリチウムの複合酸化物のうちの１種以上を含むことができ、より好ましくは、下記の化学式２乃至２５のいずれか１つで示される化合物を含む。
【００５２】
［化学式２］
ＬｉａＡ１−ｂＢｂＤ２
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、及び０≦ｂ≦０．５である）
【００５３】
［化学式３］
ＬｉａＥ１−ｂＢｂＯ２−ｃＦｃ
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５である）
【００５４】
［化学式４］
ＬｉＥ２−ｂＢｂＯ４−ｃＦｃ
（上記化学式で、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５である）
【００５５】
［化学式５］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＢｃＤα
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α≦２である）
【００５６】
［化学式６］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＢｃＯ２−αＦα
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α＜２である）
【００５７】
［化学式７］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＢｃＯ２−αＦ２
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α＜２である）
【００５８】
［化学式８］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＢｃＤα
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α≦２である）
【００５９】
［化学式９］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＢｃＯ２−αＦα
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α＜２である）
【００６０】
［化学式１０］
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＢｃＯ２−αＦ２
（上記化学式で、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜α＜２である）
【００６１】
［化学式１１］
ＬｉａＮｉｂＥｃＧｄＯ２
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、及び０．００１≦ｄ≦０．１である）
【００６２】
［化学式１２］
ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＧｅＯ２
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、０≦ｄ≦０．５、及び０．００１≦ｅ≦０．１である）
【００６３】
［化学式１３］
ＬｉａＮｉＧｂＯ２
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、及び０．００１≦ｂ≦０．１である）
【００６４】
［化学式１４］
ＬｉａＣｏＧｂＯ２
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、及び０．００１≦ｂ≦０．１である）
【００６５】
［化学式１５］
ＬｉａＭｎＧｂＯ２
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、及び０．００１≦ｂ≦０．１である）
【００６６】
［化学式１６］
ＬｉａＭｎ２ＧｂＯ４
（上記化学式で、０．９０≦ａ≦１．１、及び０．００１≦ｂ≦０．１である）
【００６７】
［化学式１７］
ＱＯ２
【００６８】
［化学式１８］
ＱＳ２
【００６９】
［化学式１９］
ＬｉＱＳ２
【００７０】
［化学式２０］
Ｖ２Ｏ５
【００７１】
［化学式２１］
ＬｉＶ２Ｏ５
【００７２】
［化学式２２］
ＬｉＩＯ２
【００７３】
［化学式２３］
ＬｉＮｉＶＯ４
【００７４】
［化学式２４］
Ｌｉ（３−ｆ）Ｊ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦３）
【００７５】
［化学式２５］
Ｌｉ（３−ｆ）Ｆｅ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦２）
【００７６】
上記化学式２乃至２５において、ＡはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＢはＡｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｖ、稀土類元素、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＤはＯ、Ｆ、Ｓ、Ｐ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＥはＣｏ、Ｍｎ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＦはＦ、Ｓ、Ｐ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＧはＡｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される遷移金属またはランタン族元素であり、ＱはＴｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＩはＣｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｙ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択され、ＪはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される。
【００７７】
また、前記以外に、無機硫黄（Ｓ８、ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ｓｕｌｆｕｒ）及び硫黄系化合物を含むこともでき、前記硫黄系化合物としては、Ｌｉ２Ｓｎ（ｎ≧１）、カソード液（ｃａｔｈｏｌｙｔｅ）に溶解されたＬｉ２Ｓｎ（ｎ≧１）、有機硫黄化合物、または炭素硫黄ポリマー（（Ｃ２Ｓｆ）ｎ：ｆ＝２．５乃至５０、ｎ≧２）などを含むことができる。
【００７８】
前記活物質は、活物質層の総質量に対して８０乃至９８質量％で含まれるのが好ましく、９０乃至９６質量％で含まれるのがより好ましい。活物質の含有量が８０質量％未満である場合には、エネルギー保存密度が低いので好ましくなく、９８質量％を超える場合には、極板の成形性が低いので好ましくない。
【００７９】
前記活物質層は、また、集電体との接着力の向上のためのバインダーを含む。
【００８０】
前記バインダーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリビニルジフルオライド、エチレンオキシドを含むポリマー、ポリビニルアルコール、カルボキシル化されたポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリアミドイミド、スルホン系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ナイロン、スチレンブタジエンゴム、及びアクリレートスチレンブタジエンゴムからなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【００８１】
前記バインダーは、活物質層の総質量に対して１．５乃至１５質量％で含まれるのが好ましく、３乃至１０質量％で含まれるのがより好ましく、５乃至１０質量％で含まれるのが最も好ましい。バインダーの含有量が１．５質量％未満である場合には、極板の機械的強度及び接着強度が低下して、電極の電気化学的特性（クーロン効率、寿命特性）が低いので好ましくなく、１５質量％を超える場合には、電池の高容量化が難しいので好ましくない。
【００８２】
前記活物質層は、また、電気伝導性の向上のための導電剤などをさらに含むことができる。
【００８３】
前記導電剤としては、構成される電池において化学変化を起こさない電気伝導性材料であればいずれも使用することができ、その例として、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウム、銀などの金属粉末、または金属繊維などを使用することができ、または、ポリフェニレン誘導体などの電気伝導性材料を混合して使用することもできる。
【００８４】
このような構成の電極は、電池に適用される時に、電解質と接触すると、電解質中の溶媒と接触して電極の活物質層内に含まれている気孔形成用ポリマーが溶出することによって、活物質層内に気孔が形成される。
【００８５】
つまり、使用する気孔形成用ポリマーによって、活物質層内に形成される気孔を任意に容易に調節することができる。このように、活物質層内に任意に調節が可能な気孔を含むことによって、電池の作動中に活物質の収縮膨張による体積変化を吸収し、その結果、電極及び電池の膨張を抑制して、電池の寿命特性を向上させることができる。本発明は、また、体積変化が大きいリチウムと合金化が可能な金属物質を負極活物質として使用する負極で、より優れた効果を示す。
【００８６】
本発明の他の一実施例によれば、このような構成の電極を利用して製造されたリチウム２次電池を提供する。
【００８７】
より詳細には、前記リチウム２次電池は、活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを含む活物質層形成用組成物を製造する段階（Ｓ１）；前記活物質層形成用組成物を集電体に塗布した後で乾燥して、活物質層を形成して、電極を製造する段階（Ｓ２）；前記製造された電極の間にセパレータを挿入して、電極組立体を製造する段階（Ｓ３）；及び前記電極組立体を電池ケースに挿入した後で電解質を注入して、活物質層内の気孔形成用ポリマーを溶出させる段階（Ｓ４）；を含むリチウム２次電池の製造方法によって製造される。
【００８８】
図２は本発明の他の一実施例によるリチウム２次電池の製造方法を簡略的に示した工程図である。図２を参照してより詳細に説明すると、まず、活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーを溶媒中で混合して、活物質層形成用組成物を製造する（Ｓ１）。
【００８９】
前記活物質、バインダー、及び気孔形成用ポリマーは、前記で説明した通りである。
【００９０】
ただし、前記活物質は、活物質層形成用組成物の総質量に対して１０乃至８０質量％で含まれるのが好ましく、２０乃至５０質量％で含まれるのがより好ましい。活物質の含有量が１０質量％未満である場合には、エネルギー保存密度が低いので好ましくなく、８０質量％を超える場合には、極板の成形性が低いので好ましくない。
【００９１】
また、前記バインダーは、活物質層形成用組成物の総質量に対して０．１乃至２０質量％で含まれるのが好ましく、５乃至１０質量％で含まれるのがより好ましい。バインダーの含有量が０．１質量％未満である場合には、極板の機械的強度及び接着強度が低下して、電極の電気化学的特性（クーロン効率、寿命特性）が低いので好ましくなく、２０質量％を超える場合には、電池の高容量化が難しいので好ましくない。
【００９２】
前記気孔形成用ポリマーも、バインダー１００質量部に対して５乃至２０質量部で含まれるのが好ましく、５乃至１０質量部で含まれるのがより好ましい。気孔形成用ポリマーの含有量が５質量部未満である場合には、極板の気孔度を所望の水準に形成することができないので好ましくなく、２０質量部を超える場合には、気孔形成用ポリマーが溶出した後の極板の機械的強度が弱くなるので好ましくない。
【００９３】
前記成分以外にも、活物質層形成用組成物は、導電剤をさらに含むことができる。前記導電剤としては、前記で説明したように、電池において化学変化を起こさない電子伝導性材料であればいずれも使用することができる。
【００９４】
前記溶媒としては、メタノール、エタノール、またはイソプロパノールのようなアルコール、ヘキサン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、エーテル、メチレンクロライド、アセトン、アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）などを使用することができるが、これに限定されない。前記溶媒は、残量で含まれる。
【００９５】
前記のように製造された活物質形成用組成物を集電体に塗布した後で乾燥して、活物質層を形成することによって、電極を製造する（Ｓ２）。
【００９６】
前記集電体は、前記で説明した通りである。
【００９７】
活物質形成用組成物の集電体への塗布工程は、一般的なスラリー塗布方法で行うことができる。具体的には、スクリーンプリンティング法、スプレーコーティング法、ドクターブレードを利用したコーティング法、グラビアコーティング法、ディップコーティング法、シルクスクリーン法、またはペインティング法などで行うことができるが、これに限定されない。
【００９８】
製造された電極は、活物質層に使用された活物質の種類によって、正極または負極として使用することができる。
【００９９】
製造された正極及び負極の間にセパレータを挿入して、電極組立体を製造する（Ｓ３）。
【０１００】
前記セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、またはこれらの２層以上の多層膜を使用することができ、ポリエチレン／ポリプロピレンの２層セパレータ、ポリエチレン／ポリプロピレン／ポリエチレンの３層セパレータ、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層セパレータなどの混合多層膜を使用することができる。
【０１０１】
次に、製造された電極組立体をケースに入れて、キャッププレートでケースの入口を密封した後、電解質注入口から電解質を注入し、この時に注入された電解質によって気孔形成用ポリマーを溶出させることによって（Ｓ４）、リチウム２次電池が製造される（Ｓ５）。
【０１０２】
前記電解質は、リチウム塩を非水性有機溶媒に溶解して製造することができる。
【０１０３】
前記リチウム塩は、電池内でリチウムイオンの供給源として作用して、基本的なリチウム２次電池の作動を可能にする。前記リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＡｌＯ４、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＮ（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ここで、ｐ及びｑは自然数である）、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＦＯＢ、ＬｉＣｌ、ＬｉＩ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものを使用することができる。
【０１０４】
前記リチウム塩の濃度は、０．６乃至２．０Ｍの範囲で使用することができ、０．７乃至１．６Ｍの範囲で使用するのがより好ましい。リチウム塩の濃度が０．６Ｍ未満である場合には、電解質の粘度が減少して、電解質性能が低下し、２．０Ｍを超える場合には、電解質の粘度が増加して、リチウムイオンの移動性が低下する問題がある。
【０１０５】
前記非水性有機溶媒は、電池の電気化学的反応に関与するリチウムイオンが移動する媒質の役割を果たす。非水性有機溶媒としては、カーボネート系、エステル系、エーテル系、ケトン系、アルコール系、または非陽子性溶媒を使用することができる。前記カーボネート系溶媒としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）などを使用することができ、前記エステル系溶媒としては、ｎ−メチルアセテート、ｎ−エチルアセテート、ｎ−プロピルアセテート、ジメチルアセテート、メチルプロピオン酸塩、エチルプロピオン酸塩、γ−ブチロラクトン、デカノライド（ｄｅｃａｎｏｌｉｄｅ）、バレロラクトン、メバロノラクトン（ｍｅｖａｌｏｎｏｌａｃｔｏｎｅ）、カプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）などを使用することができる。前記エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラグライム、ジグライム、ジメトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランなどを使用することができ、前記ケトン系溶媒としては、シクロヘキサノンなどを使用することができる。また、前記アルコール系溶媒としては、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどを使用することができ、前記非陽子性溶媒としては、Ｘ−ＣＮ（Ｘは炭素数が２乃至２０の直鎖状、分枝状、または環状の炭化水素基であり、二重結合芳香環またはエーテル結合を含む）などのトリル類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、１，３−ジオキソランなどのジオキソラン類、スルホラン（ｓｕｌｆｏｌａｎｅ）類などを使用することができる。
前記非水性有機溶媒は、単独または一つ以上を混合して使用することができ、一つ以上を混合して使用する場合の混合比率は、目的とする電池性能によって適切に調節することができ、これはこの分野の当業者には周知である。
【０１０６】
また、前記カーボネート系溶媒は、環状（ｃｙｃｌｉｃ）カーボネート及び鎖状（ｃｈａｉｎ）カーボネートを混合して使用するのが好ましい。この場合、環状カーボネート及び鎖状カーボネートは、１：１乃至１：９の体積比で混合して使用するのが、電解質性能が優れているので好ましい。
【０１０７】
本発明の非水性有機溶媒は、前記カーボネート系溶媒に芳香族炭化水素系有機溶媒をさらに含むこともできる。この時、前記カーボネート系溶媒及び芳香族炭化水素系有機溶媒は、１：１乃至３０：１の体積比で混合して使用される。
【０１０８】
前記芳香族炭化水素系有機溶媒としては、下記の化学式２６の芳香族炭化水素系化合物を使用することができる。
【０１０９】
【化３】
2008130542.tif 000005
（上記化学式２６で、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立的に水素、ハロゲン、炭素数が１乃至１０のアルキル基、ハロアルキル基、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される）
好ましくは、前記芳香族炭化水素系有機溶媒は、ベンゼン、フルオロベンゼン、１，２−ジフルオロベンゼン、１，３−ジフルオロベンゼン、１，４−ジフルオロベンゼン、１，２，３−トリフルオロベンゼン、１，２，４−トリフルオロベンゼン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロベンゼン、１，４−ジクロロベンゼン、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、アイオードベンゼン、１，２−ジアイオードベンゼン、１，３−ジアイオードベンゼン、１，４−ジアイオードベンゼン、１，２，３−トリアイオードベンゼン、１，２，４−トリアイオードベンゼン、トルエン、フルオロトルエン、１，２−ジフルオロトルエン、１，３−ジフルオロトルエン、１，４−ジフルオロトルエン、１，２，３−トリフルオロトルルエン、１，２，４−トリフルオロトルエン、クロロトルエン、１，２−ジクロロトルエン、１，３−ジクロロトルエン、１，４−ジクロロトルエン、１，２，３−トリクロロトルエン、１，２，４−トリクロロトルエン、アイオードトルエン、１，２−ジアイオードトルエン、１，３−ジアイオードトルエン、１，４−ジアイオードトルエン、１，２，３−トリアイオードトルエン、１，２，４−トリアイオードトルエン、キシレン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される。
【０１１０】
前記非水性電解質は、エチレンカーボネート、ピロカーボネートなどの過充電防止剤などの添加剤をさらに含むこともできる。
【０１１１】
このような製造方法によって製造されたリチウム２次電池は、電極の活物質層内に気孔が形成されている。
【０１１２】
詳細には、前記製造方法によって製造されたリチウム２次電池は、正極；負極；及び非水溶媒及びリチウム塩を含む電解質；を含み、前記正極及び負極のうちの少なくとも１つは、集電体；及び前記集電体に形成される活物質層；を含み、前記活物質層は、気孔度が２０乃至８０％である。
【０１１３】
前記活物質層は、気孔度が２０乃至７０％であるのが好ましく、２０乃至６０％であるのがより好ましい。活物質層内の気孔度が２０％未満である場合には、活物質の体積変化に対する緩衝作用が小さいので好ましくなく、８０％を超える場合には、エネルギー密度が低いので好ましくない。
【０１１４】
また、前記リチウム２次電池の電解質中には、活物質層内に含まれていた気孔形成用ポリマーが溶出して存在することがある。溶出した気孔形成用ポリマーの存在有無は、ＦＴ−ＩＲまたは１Ｈ ＮＭＲによって検出することができ、また、気孔形成用ポリマーが溶出した電解質を１００℃で真空乾燥して有機溶媒を揮発させて、残留物を水、アルコール、ジメチルカーボネートで洗浄した後で乾燥すれば、溶出した気孔形成用ポリマーだけを得ることができる。
【０１１５】
前記気孔形成用ポリマーは、電解質中に１０質量％以下で含まれるのが好ましく、１乃至５質量％で含まれるのがより好ましい。気孔形成用ポリマーが５質量％を超えて電解質中に残留する場合には、電解質の粘度が増加するので好ましくない。
【０１１６】
図３は本発明のまた他の一実施例によるリチウム２次電池の構造を示した図面である。
【０１１７】
図３を参照して本発明のリチウム２次電池の構造を説明すれば、前記リチウム２次電池１０は、正極１２、負極１３、及び前記正極１２及び負極１３の間に存在するセパレータ１４を含む電極組立体１１を含み、前記電極組立体１１は、ケース１５に挿入されている。ケース１５の上部から電解質が注入され、前記ケース１５は、キャッププレート１６及びガスケット１７によって密封されている。
【０１１８】
以下、本発明の好ましい実施例及び比較例を記載する。しかし、下記の実施例は本発明の好ましい一実施例にすぎず、本発明は下記の実施例に限定されない。
【０１１９】
〔実施例１〕
溶媒であるＮ−メチルピロリドン３０ｍｌに気孔形成剤としてポリプロピレンカーボネート（質量平均分子量：５０，０００）０．１ｇを溶解して製造した溶液に、負極活物質としてシリコン４．５ｇ、及びバインダーとしてポリイミド０．５ｇを添加して、負極活物質層形成用組成物を製造した。集電体であるＣｕホイル上に前記負極活物質層形成用組成物をスクリーンプリンティング法で塗布して、４００℃、窒素雰囲気下で１時間乾燥して、負極を製造した。
【０１２０】
正極活物質としてＬｉＣｏＯ２、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び導電剤としてカーボンを９２：４：４の質量比で混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させて、正極活物質層形成用組成物を製造した。この組成物を厚さ２０μｍのアルミニウムホイルにコーティングした後で乾燥して圧延して、正極を製造した。
前記製造された電極を厚さ２５μｍのポリエチレン材質のセパレータを使用して巻き取って圧縮して、３０ｍｍ×４８ｍｍ×６ｍｍの角型カンに入れた後、電解質としてプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、及びエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（ＰＣ：ＤＥＣ：ＥＣ＝１：１：１）にＬｉＰＦ６が１．３モル／Ｌの濃度になるように溶解されたものを注入して、コイン型セルを製造した。
【０１２１】
〔実施例２〕
気孔形成剤としてポリプロピレンカーボネート（質量平均分子量：５０，０００）をバインダー１００質量部に対して５質量部の含有量で使用したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で実施して、コイン型セルを製造した。
【０１２２】
〔実施例３〕
気孔形成剤としてポリプロピレンカーボネート（質量平均分子量：５０，０００）をバインダー１００質量部に対して１０質量部の含有量で使用したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で実施して、コイン型セルを製造した。
【０１２３】
〔実施例４〕
気孔形成剤としてポリエチレンオキシド（質量平均分子量：５，０００）をバインダー１００質量部に対して１５質量部の含有量で使用したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で実施して、コイン型セルを製造した。この時、負極活物質層内の気孔度は６５％であった。
【０１２４】
〔実施例５〕
気孔形成剤としてポリジメチルシロキサン（質量平均分子量：１００，０００）をバインダー１００質量部に対して１０質量部の含有量で使用したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で実施して、コイン型セルを製造した。この時、負極活物質層内の気孔度は５０％であった。
【０１２５】
〔実施例６〕
気孔形成剤としてポリエチルメタクリレート（質量平均分子量：１，０００，０００）をバインダー１００質量部に対して１０質量部の含有量で使用したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で実施して、コイン型セルを製造した。この時、負極活物質層内の気孔度は３５％であった。
【０１２６】
〔比較例１〕
負極活物質としてシリコン４．５ｇ、バインダーとしてポリイミド０．５ｇを溶媒であるＮ−メチルピロリドン３０ｍｌに混合して、負極活物質層形成用組成物を製造した。集電体であるＣｕホイル上に前記活物質層形成用組成物をスクリーンプリンティング法で塗布して、４００℃、窒素雰囲気下で乾燥した後で圧延して、負極を製造した。
【０１２７】
正極活物質としてＬｉＣｏＯ２、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び導電剤としてカーボンを９２：４：４の質量比で混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させて、正極活物質層形成用組成物を製造した。この組成物を厚さ２０μｍのアルミニウムホイルにコーティングした後で乾燥して圧延して、正極を製造した。
前記製造された電極を厚さ２５μｍのポリエチレン材質のセパレータを使用して巻き取って圧縮して、３０ｍｍ×４８ｍｍ×６ｍｍの角型カンに入れた後、電解質としてプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、及びエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（ＰＣ：ＤＥＣ：ＥＣ＝１：１：１）にＬｉＰＦ６が１．３モル／Ｌの濃度になるように溶解されたものを注入して、コイン型セルを製造した。
【０１２８】
〔比較例２〕
負極活物質としてリチウム粉末４．５ｇ、バインダーとしてポリイミド０．５ｇを溶媒であるＮ−メチルピロリドン３０_ｍｌに混合して、負極活物質層形成用組成物を製造した。集電体であるＣｕホイル上に前記活物質層形成用組成物をスクリーンプリンティング法で塗布して、４００℃、窒素雰囲気下で乾燥した後で圧延して、負極を製造した。
【０１２９】
正極活物質としてＬｉＣｏＯ２、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び導電剤としてカーボンを９２：４：４の質量比で混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させて、正極活物質層形成用組成物を製造した。この組成物を厚さ２０μｍのアルミニウムホイルにコーティングした後で乾燥して圧延して、正極を製造した。
【０１３０】
前記製造された電極を厚さ２５μｍのポリエチレン材質のセパレータを使用して巻き取って圧縮して、３０ｍｍ×４８ｍｍ×６ｍｍの角型カンに入れた後、電解質としてプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、及びエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（ＰＣ：ＤＥＣ：ＥＣ＝１：１：１）にＬｉＰＦ６が１．３モル／Ｌの濃度になるように溶解されたものを注入して、コイン型セルを製造した。
【０１３１】
前記実施例１乃至３及び比較例１、２のリチウム２次電池内の負極に対して、負極活物質層内の気孔度、及び合材密度を測定した。その結果を下記の表１に示した。
【０１３２】
【表１】
2008130542.tif 000006
【０１３３】
次に、前記実施例１乃至３及び比較例１、２のリチウム２次電池に対して充放電実験を行った。
【０１３４】
前記実施例１乃至３及び比較例１、２のリチウム２次電池に対して、初回のサイクルの充電時には０．００５Ｖまたは１，０００ｍＡｈ／ｇで充電して、放電時には１．０Ｖまで放電した。この時、Ｃ−ｒａｔｅは０．２Ｃ⇔０．２Ｃとした。２回目のサイクルからは、充電カットオフ（Ｃｕｔ−ｏｆｆ）を０．００５Ｖとして、初回のサイクルと同一な電位まで充電し、１．０Ｖまで放電した。この時、Ｃ−ｒａｔｅは、初回のサイクルの充放電と同様に、０．２Ｃ⇔０．２Ｃとした。寿命特性は、０．２Ｃで５０サイクルの充放電を行った後の容量を初期容量に対する％比率で示したものである。
【０１３５】
また、充電時の負極の膨張率も測定した。その結果を表２に示した。
【０１３６】
【表２】
2008130542.tif 000007
【０１３７】
前記表２に示したように、活物質層内の気孔度及び合材密度によって、寿命特性の差が大きいことが分かる。つまり、実施例１乃至３のように気孔を含む電極を含む電池は、比較例１のように気孔を含まない電極を含む電池に比べて、寿命特性が顕著に向上することが分かる。
【０１３８】
比較例２は、電極の膨張率の面では優れていたが、デンドライトの発生によって、実施例１乃至３に比べて、寿命特性が低下した。
【０１３９】
前記実施例４乃至６のリチウム２次電池に対しても、前記と同様な方法で充放電実験を行った。実験の結果、実施例２と同等な水準の電池性能及び寿命特性を示した。
【０１４０】
以上で、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することができ、これも本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の一実施例による電極の断面図である。
【図２】本発明の他の一実施例によるリチウム２次電池の製造方法を簡略的に示した工程図である。
【図３】本発明の他の一実施例によるリチウム２次電池の断面図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  電極
２  集電体
３  活物質層
１０  リチウム２次電池
１１  電極組立体
１２  正極
１３  負極
１４  セパレータ
１５  ケース
１６  キャッププレート
１７  ガスケット
【図１】
2008130542.tif 000011
【図２】
2008130542.tif 000012
【図３】
2008130542.tif 000013