(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔されたホイル（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ  ｆｏｉｌ）上に電極活物質スラリーをコーティングし、圧延して厚さが１０μｍから２００μｍであり、空隙率が１８体積％から３０体積％であり、密度が１ｇ／ｃｃから４．５ｇ／ｃｃである電極合剤層を形成する段階（Ｓ１）；
非水電解液を製造する段階（Ｓ２）；
前記非水電解液が前記電極合剤層を通過する時間を測定して電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）；及び
前記電解液含浸速度を用いて測定対象フルセルの電解液予想含浸時間を設定する段階（Ｓ４）；を含み、
前記電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）は、
前記電極合剤層の上面に前記非水電解液を滴下し、
前記非水電解液が滴下された時点から前記滴下された非水電解液が電極合剤層を通過して底面に現われる時点までの電解液通過時間を測定して算出し、
前記測定対象フルセルの電解液予想含浸時間は、下記数式（２）を用いて設定するものであり、
【数１】
0006689512.tif 000007
前記数式（２）において、フルセル予想含浸時間はフルセルの電解液予想含浸時間を意味し、電極は正極または負極である、リチウム二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記穿孔されたホイルは、銅、アルミニウム、鉄、錫、チタン、ニッケル、鉛、亜鉛、銀、金、ステンレス鋼、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される材質でなるものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記穿孔された金属ホイルの孔径は、０．１μｍから１ｍｍであるものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項４】
前記穿孔された金属ホイルの孔径は、１０μｍから１ｍｍであるものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項５】
前記電極活物質スラリーは、電極活物質；溶媒；及びバインダー、導電材、及び充電材のうち少なくとも一つ以上の添加剤；を含むものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記電極活物質は、負極活物質または正極活物質であるものである請求項５に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記電極活物質スラリーが負極活物質を含む場合、
前記電極合剤層は、２０体積％から３０体積％の空隙率及び１．３ｇ／ｃｃから１．８ｇ／ｃｃの密度を有するものである請求項６に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記電極活物質スラリーが正極活物質を含む場合、
前記電極合剤層は、１８体積％から３０体積％の空隙率及び３．４ｇ／ｃｃから４．２ｇ／ｃｃの密度を有するものである請求項６に記載リチウム二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記電極活物質スラリーは、０から１２０℃の温度範囲で、１０ＭＰａから１００ＭＰａの圧力下で加圧成形されるものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）において、
前記電極合剤層の上面に滴下する前記非水電解液の量は１μＬから１０μＬである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記電解液通過時間を測定する方法は、目視で実施するか、または分析対象物と観察者との間の媒介体を介して間接的に確認するものである請求項１０に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記電解液含浸速度は、下記数式（１）を用いて算出するものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
［数式１］
含浸速度＝電極合剤層の厚さ／電解液滴下時点から底面到達時点までの時間  （１）
【請求項１３】
前記方法は、
測定対象フルセルを含む二次電池を製造する段階（Ｓ５）；
前記二次電池の内部に非水電解液を注入する段階（Ｓ６）；及び
設定されたフルセルの電解液予想含浸時間の間電解液含浸工程を行う段階（Ｓ７）；をさらに含むものである請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願（等）の相互参照］
本出願は、２０１６年３月３０日付韓国特許出願第１０−２０１６−００３８６７８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、リチウム二次電池の製造方法に関し、具体的に電極に対する最適の電解液含浸時間を設定して生産工程に反映することにより、生産性及び諸般の性能が向上したリチウム二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するに伴い、エネルギー源としての二次電池に対して需要が急激に増加しており、前記二次電池の中でも高いエネルギー密度と作動電位を示し、サイクル寿命が長く、自己放電率が低いリチウム二次電池が常用化されて広く用いられている。
【０００４】
最近、リチウム二次電池の研究方向は、高容量及び高出力を志向する方向でなされている。このために、リチウム二次電池の製造時に、電解液が極板に早い時間内に充分に含浸されることが重要である。電解液の含浸性が落ちる場合、極板の活物質粒子に電解液が到逹することができないので、リチウムイオンの移動が円滑にならないだけでなく、それに伴い電流も減少するようになるためである。また、電解液の含浸速度が落ちると、リチウム二次電池の生産性が低下される。
【０００５】
したがって、電池の含浸性改善のための努力が必要であるだけでなく、製造された電池の含浸性を正確に測定し、一定水準に至らないもの等は予め除去して、高品質の電池を量産することができるシステムを整備する必要がある。
【０００６】
現在、リチウム二次電池の電解液含浸性を評価する方法としては、フォーメーション工程で評価する方法と極板製造後に評価する方法などがある。
【０００７】
前者は、既に組立てが完了したセルに初期充放電を行いながら、無負荷電圧（ＯＣＲ）と電圧降下（ＩＲ）などを測定して含浸度を間接的に測定する方法である。この方法は間接測定法なので正確度が落ち、含浸度が低下すると判断されると、セル全体を廃棄しなければならないので、セル組立てにかかる努力と費用が無意味になるという問題点がある。
【０００８】
後者の場合には、極板を電解液に浸漬して一定時間が経過した後、重さを測定する重さ測定法などがある。一方、前記重さ測定法は、時間経過による変化量が極めて僅かであるため精度が落ち、これを数値化し難いという問題点がある。特に、この方法も含浸度が低下すると判断されると、製造された極板全体を廃棄しなければならないので、工程費用と時間が消耗され、生産性が低下されるという短所がある。
【０００９】
したがって、リチウム二次電池の製造時に収率向上のために、二次電池の製造前に適切な電解液含浸時間を設定するか、または含浸性を充分に代弁できながらも精度を向上させ得る電解液含浸性を評価することができる評価基準を講ずる必要性が切実に台頭している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１４９５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記従来の技術の問題を解決するために、本発明の第１技術的課題は、電極の厚さ及び空隙率による電解液含浸時間設定段階を含むことにより、生産性及び諸般の性能を向上させたリチウム二次電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態において、
穿孔されたホイル（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ  ｆｏｉｌ）上に電極活物質スラリーをコーティングし、圧延して厚さが１０μｍから２００μｍであり、空隙率が１８体積％から３０体積％であり、密度が１ｇ／ｃｃから４．５ｇ／ｃｃである電極合体層を形成する段階（Ｓ１）；
非水電解液を製造する段階（Ｓ２）；
前記非水電解液が前記電極合剤層を通過する時間を測定して電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）；及び
前記算出された電解液含浸速度を用いて測定対象フルセルの電解液含浸時間を設定する段階（Ｓ４）；を含むリチウム二次電池の製造方法を提供する。
【００１３】
前記穿孔されたホイルは、銅、アルミニウム、鉄、錫、チタン、ニッケル、鉛、亜鉛、銀、金、ステンレス鋼、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される材質でなされてよい。
【００１４】
また、前記穿孔された金属ホイルの孔径は、０．１μｍから１ｍｍ、具体的に１０μｍから１ｍｍであってよい。
【００１５】
前記電極活物質スラリーは、電極活物質；溶媒；及びバインダー、導電材、及び充電材のうち少なくとも一つ以上の添加剤を含むことができる。
【００１６】
前記電極活物質は、負極活物質または正極活物質を含むことができる。
【００１７】
具体的に、前記電極活物質スラリーが負極活物質を含む場合、前記電極合剤層は２０体積％から３０体積％の空隙率及び１．３ｇ／ｃｃから１．８ｇ／ｃｃの密度を有することができる。
【００１８】
または、前記電極活物質スラリーが正極活物質を含む場合、前記電極合剤層は１８体積％から３０体積％の空隙率及び３．４ｇ／ｃｃから４．２ｇ／ｃｃの密度を有することができる。
【００１９】
前記電極合剤層は、０から１２０℃の温度範囲で、１０ＭＰａから１００ＭＰａの圧力を加えて製造され得る。
【００２０】
前記方法で電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）は、
前記電極合剤層の上面に非水電解液１μＬから１０μＬの量を滴下し、
前記非水電解液が滴下された時点から前記滴下された非水電解液が電極合剤層を通過して底面に現われる時点までの電解液通過時間を測定して算出することができる。
【００２１】
また、前記電解液通過時間を測定する方法は、目視で実施するか、または分析対象物と観察者との間の媒介体を介して間接的に確認することができる。
【００２２】
具体的に、前記電解液含浸速度は、下記数式（１）を用いて算出することができる。
［数式１］
含浸速度（μｍ／ｓｅｃ）＝電極合剤層の厚さ（μｍ）／電解液滴下時点から底面到達時点までの時間（ｓｅｃ）  （１）
【００２３】
また、前記測定対象フルセルの電解液予想含浸時間は、前記算出された電解液含浸速度を時間に対する速度に換算した後、下記数式（２）を用いて設定することができる。
【００２４】
【数１】
0006689512.tif 000002
【００２５】
前記数式（２）において、前記フルセル予想含浸時間はフルセルの電解液予想含浸時間を意味し、電極は正極または負極である。
【００２６】
また、本発明の方法では、測定対象フルセルの電解液含浸時間を設定した後、
測定対象フルセルを含む二次電池を製造する段階（Ｓ５）；
前記二次電池の内部に非水電解液を注入する段階（Ｓ６）；及び
設定された時間の間電解液含浸工程を行う段階（Ｓ７）；をさらに含むことができる。
【００２７】
本発明の目的及び長所は下記説明によって理解され得る。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲で記載される手段または方法、及びこれらの組み合わせによって実現され得ることが容易に分かる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の方法によれば、電極製造工程の前に電極活物質に対する実際的な電解液含浸速度を算出し、測定された結果に基づいて電極の厚さ及び空隙率によって電池に対する電解液の最適含浸時間を設定して生産工程に反映することにより、工程時間及び費用を節減するだけでなく、含浸工程の改善を介した不良率を最小化し、結果として二次電池の生産性及び性能向上をもたらし得る。
【００２９】
本明細書の次の図面は、本発明の好ましい実施例を例示するものであり、前述した発明の内容及び次の好ましい実施例の詳細な説明とともに本発明の技術思想及び原理をさらによく理解させる役割を担うものなので、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るリチウム二次電池の製造方法で、電解液含浸速度を算出するための工程概路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３２】
本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自身の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適宜定義することができるとの原則に即して、本発明の技術的思想に適合する意味と概念に解釈されなければならない。
【００３３】
なお、本願で用いられる「含浸度」との用語は、電解液が電極内に浸透する程度を指すものであって、本明細書で「含浸性」、「吸水性」、「濡れ性（ｗｅｔｔｉｎｇ）」及び「吸収速度」などの用語と同一の意味として互いに交換して使用可能である。
【００３４】
また、本発明で用いられる「二次電池」との用語は、電気化学反応をする全ての二次電池を意味し、その例としてはリチウム金属二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池またはリチウムイオンポリマー二次電池などを含むことができる。
【００３５】
また、本願で用いられる「単位セル（ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）」との用語は、正極、負極、及び前記正極と前記負極との間にセパレータが介在されている単位体（ｕｎｉｔ）を称し、フルセル（ｆｕｌｌ−ｃｅｌｌ）、バイセル（ｂｉ−ｃｅｌｌ）、またはモノセル（ｍｏｎｏ−ｃｅｌｌ）などの構造を含むことができる。
【００３６】
また、本願で用いられる「電極組立体」との用語は、一つの単位セルのみを称するか、または２つ以上の単位セルの間にセパレータが介在されて形成された組み立てられた形態を称する。
【００３７】
一般的に、二次電池は、正極及び負極とセパレータを交互に積層して電極組立体を製造した後、一定の大きさの缶（ｃａｎ）状あるいはパウチ（ｐｏｕｃｈ）状のケースに挿入し、最終的に電解液を注入して製造する。
【００３８】
このとき、最後に注入される電解液は、毛細管力（ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｆｏｒｃｅ）によって正極、負極及びセパレータの間に染み込むことになる。したがって、セルの空隙率が電解液含浸に大きな影響を与える。材料の特性上、正極、負極及びセパレータのいずれも疎水性物質である反面、電解液は親水性物質であるため、電解液の電極及びセパレータに対する含浸または濡れは含浸に影響を与えることができる。
【００３９】
現在まで、リチウム二次電池の製造時に電解液含浸時間を設定するか、または含浸度を評価することができる方法に対しては多く知られていない。通常、電解液含浸度を設定するか、評価するためには電池を製造した後、電解液を注入し、一定時間以上の含浸工程を進めた後、評価することが最も一般的な方法であった。しかし、このような方法は、工程時間及び費用の増加だけでなく、電池の製造後に行うため、二次電池の生産性を低下させるという短所がある。
【００４０】
よって、本発明では、電池の製造前に電解液の含浸時間を設定して生産性及び性能が向上した高品質のリチウム二次電池を製造することができる方法を提供しようとする。
【００４１】
具体的に、本発明の一実施形態では、
穿孔されたホイル（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ  ｆｏｉｌ）上に電極活物質スラリーをコーティングし、圧延して厚さが１０μｍから２００μｍであり、空隙率が１８体積％から３０体積％であり、密度が１ｇ／ｃｃから４．５ｇ／ｃｃである電極合体層を形成する段階（Ｓ１）；
非水電解液を製造する段階（Ｓ２）；
前記非水電解液が前記電極合剤層を通過する時間を測定して電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）；及び
前記算出された電解液含浸速度を用いて測定対象フルセルの電解液予想含浸時間を設定する段階（Ｓ４）；を含むリチウム二次電池の製造方法を提供する。
【００４２】
電極合剤層を形成する段階（Ｓ１）
先ず、本発明のリチウム二次電池の製造方法では、電解液含浸速度を設定するための対象フルセルの製造に用いられる電極合剤層を製造する段階を含むことができる。
【００４３】
このとき、本発明では、既存のフィルム状のホイルの代わりに、穿孔１１されたホイル１０上に電極活物質スラリーをコーティングした後、圧延して電極合剤層１３を形成することができる（図１参照）。
【００４４】
前記穿孔されたホイルは、電極集電体と同じ材質からなされてよく、具体的に銅、アルミニウム、鉄、錫、チタン、ニッケル、鉛、亜鉛、銀、金、ステンレス鋼、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される材質でなされるのが好ましい。
【００４５】
前記穿孔された金属ホイルの厚さも実際用いられる電極集電体と同一であるか、類似してよく、具体的に３μｍから５００μｍであってよい。
【００４６】
すなわち、前記金属ホイルは、電極合剤層を通過する電解液を目視で観察できるように穿孔されているのが好ましい。このとき、穿孔された穴の直径は、０．１μｍから１ｍｍ、具体的に１０μｍから１ｍｍであるのが好ましい。
【００４７】
もし、前記穴の直径が０．１μｍ以下である場合、電解液の通過可否を目視で観察し難く、１ｍｍを超過する場合、前記金属ホイル上に電極合体層をコーティングすることが不可能であるという短所がある。
【００４８】
また、本発明の方法において前記電極活物質スラリーは、
電極活物質；溶媒；及び
選択的にバインダー、導電材、及び充電材のうち少なくとも一つ以上の添加剤を含むことができる。
【００４９】
前記電極活物質は、炭素質材料；リチウム含有チタン複合酸化物（ＬＴＯ）、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｎｉ及びＦｅからなる群より選択される金属類（Ｍｅ）；前記金属類（Ｍｅ）で構成された合金類；前記金属類（Ｍｅ）の酸化物；及び前記金属類（Ｍｅ）と炭素質材料との複合体；からなる群より選択された少なくとも一つ以上の負極活物質を含むことができる。
【００５０】
または、前記電極活物質は、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＦｅＰＯ４、Ｌｉ（ＮｉｐＣｏｑＭｎｒ１）Ｏ２（０＜ｐ＜１、０＜ｑ＜１、０＜ｒ１＜１、ｐ＋ｑ＋ｒ１＝１）、Ｌｉ（Ｎｉｐ１Ｃｏｑ１Ｍｎｒ２）Ｏ４（０＜ｐ１＜２、０＜ｑ１＜２、０＜ｒ２＜２、ｐ１＋ｑ１＋ｒ２＝２）など）及びＬｉ（Ｎｉｐ２Ｃｏｑ２Ｍｎｒ３ＭＳ２）Ｏ２（ＭはＡｌ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｇ及びＭｏからなる群より選択され、ｐ２、ｑ２、ｒ３及びｓ２はそれぞれ独立的な元素等の原子分率であって、０＜ｐ２＜１、０＜ｑ２＜１、０＜ｒ３＜１、０＜ｓ２＜１、ｐ２＋ｑ２＋ｒ３＋ｓ２＝１である）からなる群より選択された少なくとも一つ以上の正極活物質を含むことができる。
【００５１】
具体的に、前記電極活物質は、正極活物質を含むことができる。
【００５２】
前記電極活物質は、電極活物質スラリーの固形分全体重量を基準として６０から９７重量％、好ましくは８０から９７重量％で含まれてよい。
【００５３】
前記導電材は、当該電池に化学的変化を誘発することなく、導電性を有するものであれば特に制限されるものではなく、例えば、グラファイト；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、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどの炭素系物質；炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維；フッ化カーボン、アルミニウム、ニッケル粉末などの金属粉末；酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー；酸化チタンなどの導電性金属酸化物；ポリフェニレン誘導体などの導電性素材などが用いられてよい。市販されている導電材の具体的な例としては、アセチレンブラック系列であるシェブロンケミカルコンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）やデンカブラック（Ｄｅｎｋａ  Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）、ガルフオイルコンパニー（Ｇｕｌｆ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製品など）、ケッチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ）、ＥＣ系列（アルマックコンパニー（Ａｒｍａｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製品）、バルカン（Ｖｕｌｃａｎ）ＸＣ−７２（キャボットコンパニー（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製品）及びスーパー（Ｓｕｐｅｒ）  Ｐ（Ｔｉｍｃａｌ社製品）などがある。
【００５４】
前記導電材は、電極活物質スラリーのうち固形分全体重量を基準として１から３０重量％で添加される。
【００５５】
前記バインダーは、活物質と導電材などの結合と集電体に対する結合に助力する成分であって、通常、電極活物質スラリーのうち固形分全体重量を基準として１から３０重量％で添加される。このようなバインダーの例としては、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、澱粉、ヒドロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエンテルポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、多様な共重合体などを挙げることができる。
【００５６】
前記溶媒は、ＮＭＰ（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）などの有機溶媒を含むことができ、前記正極活物質及び選択的にバインダー及び導電材などを含むとき、好ましい粘度となる量で用いられ得る。例えば、電極活物質、及び選択的にバインダー及び導電材を含むスラリー中の固形分濃度が４０重量％から９０重量％、好ましくは５０重量％から７０重量％となるように含まれ得る。
【００５７】
一具現例による本発明の方法において、前記電極活物質スラリーを圧延する段階は、０から１２０℃の温度範囲で、１０ＭＰａから１００ＭＰａ、具体的に２０ＭＰａから６０ＭＰａの圧力を加えて実施することができる。
【００５８】
このとき、前記圧縮工程を実施するにおいて、０℃以下の温度で行う場合、工程の困難があり、１２０℃以上の温度で行う場合、正極の構成物質の物性が変形され得る。
【００５９】
また、前記圧縮工程を実施するにおいて、１０ＭＰａ以下の圧力を加える場合、均一な厚さの電極合剤層を製造し難く、１００ＭＰａ以上の圧力を加える場合、活物質の割れ現象が発生して電解液含浸速度の測定結果に影響を与えることができる。
【００６０】
また、前記本発明のリチウム二次電池の製造方法では、前記圧縮工程後、製造された電極合剤層を乾燥する段階をさらに含むこともできる。
【００６１】
前記乾燥段階は、正極の場合、５０℃から１２０℃の温度範囲で１時間から２４時間の間、負極の場合、６０℃から１５０℃の温度範囲で２時間から４８時間の間真空乾燥して行うことができる。
【００６２】
前記圧延段階によって、本発明では実際の電極の空隙率を考慮して空隙率が１８体積％から３０体積％であり、密度が１ｇ／ｃｃから４．５ｇ／ｃｃ、具体的に密度が１．３ｇ／ｃｃから４．２ｇ／ｃｃである電極合剤層を提供することができる。
【００６３】
このとき、前記電極合剤層の空隙率が３０体積％を超過する場合、電解液含浸速度が速すぎて実際の含浸速度と差が大きくなるので、本実験を介して得られた含浸時間の信頼度が低い。また、電極合剤層の空隙率は１８体積％未満に製造することが容易でない。
【００６４】
前記電極合剤層の密度は空隙率と反比例し、空隙率によって変化され得る。
【００６５】
具体的に、前記電極活物質スラリーが正極活物質を含む場合、前記電極合剤層は１８体積％から３０体積％の空隙率、及び３．４ｇ／ｃｃから４．２ｇ／ｃｃの密度を有することができる。
【００６６】
また、前記電極活物質スラリーが負極活物質を含む場合、前記電極合剤層は２０体積％から３０体積％の空隙率、及び１．３ｇ／ｃｃから１．８ｇ／ｃｃの密度を有することができる。
【００６７】
このとき、本発明の方法で電極合剤層は、実際の電極の厚さを考慮して約１０μｍから２００μｍで形成されてよい。
【００６８】
このとき、前記電極合剤層の厚さが２００μｍを超過する場合、含浸速度に影響を与えるだけでなく、実際のセルの電極の厚さと差が大きくなるので、本実験を介して得られた含浸時間の信頼度が落ちることがある。また、電極合剤層は１０μｍ未満の均一な厚さに製造するのが容易でない。
【００６９】
非水電解液を製造する段階（Ｓ２）
次いで、本発明のリチウム二次電池の製造方法では、電解液含浸速度を測定するために用いられる非水電解液を製造することができる。
【００７０】
前記非水電解液は、二次電池の製造時に用いられる一般的な非水電解液であって、具体的に有機溶媒及び選択的にリチウム塩を含むことができる。
【００７１】
前記有機溶媒は、二次電池の充放電過程で酸化反応などによる分解が最小化されることができ、添加剤とともに目的とする特性を発揮できるものであれば制限がなく、例えばカーボネート系及びプロピオネート系などであってよい。これらは単独で用いられてよく、２種以上が組み合わされて用いられてよい。
【００７２】
前記非水性有機溶媒等のうちカーボネート系化合物としては、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）及びビニレンカーボネート（ＶＣ）からなる群より選択されたいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を挙げることができる。
【００７３】
また、前記プロピオネート系化合物としては、エチルプロピオネート（ＥＰ）、プロピルプロピオネート（ＰＰ）、ｎ−プロピルプロピオネート、ｉｓｏ−プロピルプロピオネート、ｎ−ブチルプロピオネート、ｉｓｏ−ブチルプロピオネート及びｔｅｒｔ−ブチルプロピオネートからなる群より選択されたいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を挙げることができる。
【００７４】
それ以外にも、前記非水系有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ガンマ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、ギ酸メチル、酢酸メチル、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エーテル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどの非プロトン性有機溶媒が用いられてよい。
【００７５】
前記本発明の非水電解液に含まれるリチウム塩は、リチウム二次電池用電解液に通常用いられるものなどが制限なく用いられてよく、例えば、前記リチウム塩は陽イオンとしてＬｉ＋を含み、陰イオンとしてはＦ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＮＯ３−、Ｎ（ＣＮ）２−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＡｌＯ４−、ＡｌＣｌ４−、ＰＦ６−、ＳｂＦ６−、ＡｓＦ６−、ＢＦ２Ｃ２Ｏ４−、ＢＣ４Ｏ８−、（ＣＦ３）２ＰＦ４−、（ＣＦ３）３ＰＦ３−、（ＣＦ３）４ＰＦ２−、（ＣＦ３）５ＰＦ−、（ＣＦ３）６Ｐ−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｆ２ＳＯ２）２Ｎ−、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ３）２ＣＯ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＣＨ−、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯ２−、ＣＨ３ＣＯ２−、ＳＣＮ−及び（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ−からなる群より選択された少なくともいずれか一つを含むことができる。前記リチウム塩は、１種または必要に応じて２種以上を混合して用いることもできる。前記リチウム塩は、通常使用可能な範囲内で適宜変更することができるが、最適の電極表面の腐食防止用被膜形成効果を得るために、電解液内に０．８Ｍから１．５Ｍの濃度で含むことができる。
【００７６】
前記非水系電解液は、充放電特性、難燃性などの改善を目的に、選択的にピリジン、トリエチルホスファイト、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、ｎ−グリム（ｇｌｙｍｅ）、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、Ｎ−置換オキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−置換イミダゾリジン、エチレングリコールジアルキルエーテル、アンモニウム塩、ピロール、２−メトキシエタノール、三塩化アルミニウムなどの添加剤をさらに含むことができる。場合によっては、不燃性を付与するために、四塩化炭素、三フッ化エチレンなどのハロゲン含有溶媒をさらに含ませることもでき、高温保存特性を向上させるために二酸化炭酸ガスをさらに含ませることもでき、ＦＥＣ（Ｆｌｕｏｒｏ−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＲＳ（Ｐｒｏｐｅｎｅｓｕｌｔｏｎｅ）などをさらに含ませることができる。
【００７７】
電解液含浸速度を算出する段階（Ｓ３）
その次に、本発明のリチウム二次電池の製造方法では、製造された電極合剤層を用いて電解液含浸速度を算出することができる。
【００７８】
前記方法は、前記電極合剤層１３の上面に非水電解液１５を滴下した後、（図１参照）、前記非水電解液が滴下された直後の時点から前記滴下された非水電解液が電極合剤層を通過して底面、すなわち穿孔されたホイルに備えられた穴を介して確認可能な直後の時点までの電解液通過時間を測定し、下記数式（１）を用いて特定の空隙率を有する電極組成に対する電解液含浸速度、すなわち吸収（通過）速度を算出することができる。
【００７９】
［数式１］
含浸速度（μｍ／ｓｅｃ）＝電極合剤層の厚さ（μｍ）／電解液滴下時点から底面到達時点までの時間（ｓｅｃ）  （１）
【００８０】
前記電解液通過時間を測定する方法は、簡単に目視で確認または測定して実施することができる。ここで、「目視で確認または測定」という表現は、観察者の目で直接的に確認するか、または分析対象物と観察者との間の媒介体、例えばレンズ、カメラ、顕微鏡などを介して間接的に確認することを含む意味である。
【００８１】
前記電解液は、１μＬから１０μＬ、具体的に１μＬから５μＬを滴下する。もし、１μＬ未満の量で滴下する場合、電解液到達時点を観察し難く、１０μＬを超過しても、過量滴下による電解液含浸速度の影響度が僅かである。
【００８２】
測定対象フルセルの電解液予想含浸時間を設定する段階（Ｓ４）
次いで、本発明の方法では、前記数式（１）を用いて算出した電解液含浸速度を用いて、測定対象フルセルの電解液予想含浸時間を設定することができる。
【００８３】
すなわち、前記算出された電解液含浸速度、すなわち吸収速度結果を参考し、電極組成及び気孔率による電池の生産工程の調整に反映することができる。すなわち、本発明は、電解液の含浸速度の測定結果によって、電池の生産工程時に必要な電解液予想含浸時間を設定して反映することができ、必要時に電解液注入条件及び活性化工程などをさらに実施することもできる。
【００８４】
前記測定対象フルセルの電解液予想含浸時間を設定する段階は、前記算出された電解液含浸速度を時間に対する速度に換算した後、下記数式（２）を用いて設定することができる。
【００８５】
【数２】
0006689512.tif 000003
【００８６】
前記数式（２）において、前記フルセル予想含浸時間はフルセルの電解液予想含浸時間を意味し、電極は正極または負極である。
【００８７】
具体的にフルセル内で正極と負極の面積は殆ど同一なので、正極または負極のうち一つの電極の面積を設定して算出することができる。
【００８８】
好ましくは、正極または負極のうち電極の厚さ／電解液含浸速度の値がより高い電極で算出されたフルセル電解液予想含浸時間を設定するのが好ましい。
【００８９】
前述したところのように、一具現例による本発明の二次電池の製造方法は、前記フルセルの電解液予想含浸時間を設定した後、設定された時間を実際の生産ラインに反映することにより、不良率を低めてリチウム二次電池の生産性及び諸般の性能を向上することができる。
【００９０】
すなわち、一具現例による本発明の二次電池の製造方法は、前記のようにフルセルの電解液予想含浸時間を設定した後、
測定対象フルセルを含む二次電池を製造する段階（Ｓ５）；
前記二次電池の内部に非水電解液を注入する段階（Ｓ６）；及び
設定された電解液予想含浸時間の間電解液含浸工程を行う段階（Ｓ７）；をさらに含むことができる。
【００９１】
具体的に、前記「フルセル（ｆｕｌｌ  ｃｅｌｌ）」は、正極／セパレータ／負極の単位構造からなっている単位セルであって、セルの両側にそれぞれ正極と負極が位置するセルである。このようなフルセルは、最も基本的な構造として正極／セパレータ／負極セルと正極／セパレータ／負極／セパレータ／正極／セパレータ／負極セルからなる構造を挙げることができる。
【００９２】
このとき、前記フルセル以外にも、正極／セパレータ／負極／セパレータ／正極の単位構造、及び負極／セパレータ／正極／セパレータ／負極の単位構造のように、セルの両側に同一電極が位置する「バイセル（ｂｉｃｅｌｌ）」は構造も可能である。
【００９３】
また、前記本発明の電極組立体は、ゼリーロール型、スタック型、またはスタック／フォールディング型電極組立体のうち少なくとも一つであってよく、具体的に一定の単位の大きさのフルセル（ｆｕｌｌ  ｃｅｌｌ）を順次複数個重畳した後、巻き取って製造したスタック／フォールディング型電極組立体が好ましい。
【００９４】
前記電解液注液段階は、常温で実施することができる。
【００９５】
前述したところのように、本発明では既存の電極活物質スラリーを用いて電極合剤層を先に製造した後、電解液を滴下して電極合剤層を通過する電解液含浸速度を目測することができる。また、このような方法によって測定された電解液含浸速度を用いて、二次電池の製造前に実際のセルに対する最適の電解液含浸時間を手軽く設定することができる。
【００９６】
このように、電解液の含浸速度を設定すれば、例えば、含浸度が飽和されるまでどれほど時間がかかるのか、含浸度の時間による増加程度はどれほどなのか、熟成工程で行われる多様な措置などを定量的に評価するか、または不良率を最小化することができるので、効果的に生産性及び性能が改善されたリチウム二次電池を製造することができる。
【００９７】
また、本発明に係るリチウム二次電池の製造方法は、含浸工程を行った後、前述した段階以外に、密封後にフォーメーション工程（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、またはエージング工程（ａｇｉｎｇ）をさらに行う段階を含むことができる。
【００９８】
前記フォーメーション工程は、電池を活性化するために充放電を一部行って負極の表面にＳＥＩ膜を形成する段階であって、一般的に一定範囲の定電流または定電圧で充放電を繰り返すことにより進める。
【００９９】
また、前記エージング工程は、前記のように活性化された電池を一定期間放置することにより安定化させることである。
【０１００】
また、エージング工程以後、ガス除去工程（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）段階を含むことができ、これを介してフォーメーション段階のＳＥＩ膜の形成時に発生する二酸化炭素、メタンなどのガス、それだけでなく高温エージング段階で発生して追って電池の膨らみ現象を引き起こす前述した成分のガスなどを未然に除去することになる。
【０１０１】
以上、記載された製造方法は、これに制限されるものではなく、場合によって前述した工程等を選択的に予備（ｐｒｅ−）段階及び後（ｐｏｓｔ−）段階を追加または排除させることができ、または一つに併合することができる。
【０１０２】
また、本発明では、前記方法によって製造された電解液含浸力に優れたリチウム二次電池を提供することができる。前記リチウム二次電池は、リチウム金属二次電池、リチウムイオン二次電池、またはリチウムポリマー二次電池などを含むことができる。
【０１０３】
また、本発明は、当業界の通常の方式によって前記製造されたリチウム二次電池を多数個直列または並列連結し、安定性が向上した電池モジュールを提供する。
【０１０４】
また、当業界の通常の方式に従って前記電池モジュールを含む安全性が向上した電池パックを提供することも可能である。
【０１０５】
前記安全性が向上した電池パックは、パワーツール（ｐｏｗｅｒ  ｔｏｏｌ）；電気車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ）、ハイブリッド電気車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＨＥＶ）及びプラグインハイブリッド電気車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＰＨＥＶ）などの電気車；イーバイク（Ｅ−ｂｉｋｅ）  またはイースクーター（Ｅ−ｓｃｏｏｔｅｒ）などの電気二輪車；電気ゴルフカート（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｇｏｌｆ  ｃａｒｔ）；電気トラック；及び電気常用車などの中大型デバイスの電源として使用可能である。
【０１０６】
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳しく説明する。しかし、本発明に係る実施例は、いくつか異なる形態に変形されてよく、本発明の範囲が下記で詳述する実施例に限定されるものに解釈されてはならない。本発明の実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【実施例】
【０１０７】
実施例１．
リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、カーボンブラック及びＰＶＤＦを９６：２：２重量比で混合し、Ｎ−メチル−２ピロリドンに添加して正極活物質スラリーを製造した。
【０１０８】
前記正極活物質スラリーを厚さ２０μｍ、及び直径０．１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔１１されたホイル１０上にコーティングした後、１００℃の真空オーブンで１２時間の間乾燥をした後、３０℃で５０Ｍｐａ圧力を加えて、厚さ１００μｍ、空隙率２０％、密度３．７５ｇ／ｃｃの正極合剤層１３を製造した。
【０１０９】
次いで、ＥＣ／ＥＭＣ／ＰＰが２０／２０／６０（１Ｍ  ＬｉＰＦ６）の体積比率で混合された非水電解液を製造した後、前記電極合剤層の上面に１０μＬの非水電解液１５を滴下し、滴下された時点から前記非水電解液が電極合剤層を通過して底面に現われる時点までの時間を測定した（図１参照）。
【０１１０】
下記数式（１）を用いて測定された時間から電解液含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１１】
［数式１］
含浸速度（μｍ／ｓｅｃ）＝電極合剤層の厚さ（μｍ）／電解液滴下時点から底面到達時点までの時間（ｓｅｃ）  （１）
【０１１２】
実施例２．
直径０．０１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ１００μｍ、空隙率２０％、密度３．９ｇ／ｃｃの正極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で電解液含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１３】
実施例３．
直径０．１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ１００μｍ、空隙率が１８％及び密度４．０ｇ／ｃｃの正極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１４】
実施例４．
直径１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ１００μｍ、空隙率２０％及び密度３．７５ｇ／ｃｃである正極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１５】
実施例５．
直径０．１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ１００μｍ、空隙率２５％及び密度３．７５ｇ／ｃｃである正極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１６】
実施例６．
直径０．１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ２００μｍ、空隙率２０％及び密度３．７ｇ／ｃｃである正極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１７】
比較例１．
直径０．１ｍｍの穴を備えたアルミニウム材質の穿孔されたホイル上に厚さ３５０μｍ、空隙率２０％及び密度２３．２ｇ／ｃｃである電極合剤層を製造することを除いては、前記実施例１と同じ方法で含浸速度を算出し、その結果を下記表１に示した。
【０１１８】
【表１】
0006689512.tif 000004
【０１１９】
前記表１を参照すれば、実施例１、２及び４から６の正極合剤層に対する電解液含浸速度を測定してみた結果、気孔度が２０体積％以上の場合、電解液含浸速度は平均約５０μｍ／ｈｒ以上であって、良好な水準であることを確認した。しかし、実施例３のように空隙率が低い場合、電解液含浸速度が急激に低下されることが確認できる。このような結果によって、二次電池の製造時に電極の空隙率が低い場合、電解液含浸時間の変更あるいは含浸工程の改善が変更される必要がある。
【０１２０】
一方、比較例１のように正極合剤層の空隙率が本発明の範囲に含まれていても、電極合剤層の厚さが２００μｍを超過する場合には実質的な電極の厚さと差があるため、含浸評価結果の信頼性が落ちるということが確認できる。
【０１２１】
このように、電解液含浸速度を測定するとき、電極合剤層の厚さと空隙率は主要因子として作用することが確認できる。したがって、このような結果に基づいて、適正の含浸時間を設定して二次電池の製造時に不要な含浸工程時間を短縮するか、含浸時間を増やして性能及び安定性を改善することができる。
【０１２２】
実験例
参考例．標準電極の製造
リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、カーボンブラック及びＰＶＤＦを９６：２：２重量比で混合し、Ｎ−メチル−２ピロリドンに添加して正極活物質スラリーを製造した。
【０１２３】
前記正極活物質スラリーを正極集電体上にコーティングした後、圧延して６１×７７ｍｍ２面積の厚さ５８μｍ、空隙率２３．４％及び密度３．７５ｇ／ｃｃの正極を製造した。
【０１２４】
負極活物質として天然黒鉛、バインダーとしてＰＶＤＦ、導電材としてカーボンブラックを９５：２：３重量比で混合して負極活物質スラリーを製造した。前記負極活物質スラリーを負極集電体（Ｃｕ薄膜）に塗布し、乾燥してロールプレス（ｒｏｌｌ ｐｒｅｓｓ）を行って厚さが６２μｍである負極を製造した。
【０１２５】
次いで、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を２０：１０：７０体積比で混合した後、ＬｉＰＦ６ １Ｍを溶解させて非水電解液を製造した。
【０１２６】
前記製造された正極及び負極とポリエチレン多孔性フィルムを順次積層して電極組立体を製造した後、電解液を常温注液後、真空する方法で含浸工程を行って、標準電極として用いられるフルセルを含むリチウム二次電池を製造した。このとき、前記含浸工程は６１×７７ｍｍ２面積のフルセルを含む二次電池の標準時間である約２４時間の間行った。
【０１２７】
注液完了後、時間経過によってセルをＣＣ−ＣＶ条件で４．４Ｖまでフル充電を進めた後、リチウム二次電池を分解して負極（銅集電体面）が黄金色に変化されたことを確認した。したがって、このように負極の色変化が起こった場合、電解液含浸が良好であるものと判断することができる。
【０１２８】
実施例７．
（ｓｔｅｐ１：電極組立体の製造）
アルミニウム集電体上に実施例１の電極合剤層を製造するのに用いられた正極活物質スラリーをコーティングし、圧延して６１×７７ｍｍ２面積の厚さ５０μｍ、空隙率２０％及び密度３．９５ｇ／ｃｃの正極を製造した。
【０１２９】
次いで、負極活物質として天然黒鉛、バインダーとしてＰＶＤＦ、導電材としてカーボンブラックを９５：２：３重量比で混合して負極活物質スラリーを製造した。前記負極活物質スラリーを負極集電体（Ｃｕ薄膜）に塗布し、乾燥してロールプレス（ｒｏｌｌ ｐｒｅｓｓ）を行い、厚さが５４μｍで、空隙率が２４．３％である負極を製造した。
【０１３０】
前記製造された正極及び負極とポリエチレン多孔性フィルムを順次積層して電極組立体を製造した。
【０１３１】
（ｓｔｅｐ２：電解液含浸時間設定）
前記実施例１で算出された電解液含浸速度（５０μｍ／ｈｒ）を下記数式（２）に適用して測定対象フルセルの電解液予想含浸時間（２０ｈｒ）を設定した。
【０１３２】
【数３】
0006689512.tif 000005
【０１３３】
前記数式（２）において、前記フルセル予想含浸時間はフルセルの電解液予想含浸時間を意味し、電極は正極である。
【０１３４】
（ｓｔｅｐ３：二次電池製造）
エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を２０：１０：７０体積比で混合した後、ＬｉＰＦ６ １Ｍを溶解させて非水電解液を製造した。
【０１３５】
前記ｓｔｅｐ１で製造された電極組立体を電池ケースに収納した後、前記非水電解液を常温注液後、真空条件下でｓｔｅｐ２で設定した２０時間の間含浸工程を行って本発明のリチウム二次電池を製造した。
【０１３６】
注液完了後、時間経過によってセルをＣＣ−ＣＶ条件で４．４Ｖまでフル充電を進めた後、リチウム二次電池を分解して負極が黄金色に変化されたことを確認した（このとき、電解液含浸評価は６時間毎に行うので、実際の含浸時間を２４時間と判断した）。評価結果を下記表２に示した。
【０１３７】
実施例８．
（ｓｔｅｐ１：電極組立体の製造）
アルミニウム集電体上に実施例３の電極合剤層を製造するのに用いられた正極活物質スラリーをコーティングし、圧延して６１×７７ｍｍ２面積の厚さ４７μｍ、空隙率１８％及び密度４．０ｇ／ｃｃである正極を製造した。
【０１３８】
次いで、負極活物質として天然黒鉛、バインダーとしてＰＶＤＦ、導電材としてカーボンブラックを９５：２：３重量比で混合して負極活物質スラリーを製造した。前記負極活物質スラリーを負極集電体（Ｃｕ薄膜）に塗布し、乾燥してロールプレス（ｒｏｌｌ ｐｒｅｓｓ）を行い、厚さが５４μｍで、空隙率が２４．３％である負極を製造した。
【０１３９】
前記製造された正極及び負極とポリエチレン多孔性フィルムを順次積層して電極組立体を製造した。
【０１４０】
（ｓｔｅｐ２：電解液含浸時間設定）
前記実施例３で算出された電解液含浸速度（２０μｍ／ｈｒ）を前記数式（２）に適用して測定対象フルセルの電解液予想含浸時間（約４７ｈｒ）を設定した。
【０１４１】
（ｓｔｅｐ３：二次電池の製造）
エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を２０：１０：７０体積比で混合した後、ＬｉＰＦ６ １Ｍを溶解させて非水電解液を製造した。
【０１４２】
次いで、前記ｓｔｅｐ１で製造された電極組立体を電池ケースに収納した後、前記非水電解液を常温注液後、真空条件下でｓｔｅｐ２で設定した４７時間の間含浸工程を行って本発明のリチウム二次電池を製造した。
【０１４３】
注液完了後、時間経過によってセルをＣＣ−ＣＶ条件で４．４Ｖまでフル充電を進めた後、リチウム二次電池を分解して負極が黄金色に変化されたことを確認した（このとき、電解液含浸評価は６時間毎に行うので、実際の含浸時間を４８時間と判断した）。評価結果を下記表２に示した。
【０１４４】
比較例２．
前記実施例８の（ｓｔｅｐ３）二次電池の製造段階で電極組立体を電池ケースに収納した後、前記非水電解液を常温注液後、真空条件下で標準電極の含浸時間の２４ｈｒ時間の間含浸工程を行ってリチウム二次電池を製造した。
【０１４５】
注液完了後、時間経過によってセルをＣＣ−ＣＶ条件で４．４Ｖまでフル充電を進めた後、リチウム二次電池を分解して負極の変化を確認した。確認結果、負極は黒色を維持していた。その評価結果を下記表２に示した。
【０１４６】
【表２】
0006689512.tif 000006
【０１４７】
前述したところのように、含浸工程完了後、二次電池の負極の変化程度を比較して電解液含浸性を評価することができる。すなわち、含浸程度が良好な標準電極と比較して、負極が黄金色に変化した場合、含浸程度が良好であり、紫色または黒色を維持する場合、不良と評価した。
【０１４８】
前記表２を検討してみれば、本発明の方法によって設定された電解液予想含浸時間を適用した実施例７及び８の二次電池の場合、含浸程度が良好であることが分かる。
【０１４９】
その反面、本発明の方法によって設定された電解液予想含浸時間の代わりに標準含浸時間（２４時間）を適用した比較例２の二次電池の場合、電解液含浸程度が不良であることが分かる。
【０１５０】
このように、本発明の方法では、先に電極合剤層を製造して電解液含浸速度を算出し、測定された結果に基づいて電極に対する電解液の最適の電解液予想含浸時間を設定し、生産工程に反映することにより、工程時間及び費用をより節減できるだけでなく、不良率を最小化し、結果として二次電池の生産性及び性能の向上をもたらし得るものと予測される。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  ホイル
１１  穿孔
１３  電極合剤層
１５  電解液
【図１】
0006689512.tif 000008