(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極、正極、及び前記負極と前記正極との間に介在された分離膜を含む電極組立体であって、
前記負極は、一端部に負極タブが備えられた負極集電体、及び前記負極集電体の少なくとも一面に形成された負極活物質層を含み、
前記負極活物質層の表面に導電材及び高分子バインダーを含む導電材コーティング層が備えられ、
前記導電材コーティング層は、前記負極タブと所定距離離隔して相互重畳しないように形成され、
前記導電材は、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属粉末、導電性金属酸化物、および有機導電材のうち少なくとも一種である
電極組立体。
【請求項２】
前記導電材コーティング層は、前記負極活物質層の対向する両端部から所定距離離隔して形成された
請求項１に記載の電極組立体。
【請求項３】
前記導電材コーティング層と前記負極タブとの離隔距離は、前記負極タブが備えられた一端部から該一端部と対向する他の端部までの負極集電体の幅の５から１０％である
請求項１または２に記載の電極組立体。
【請求項４】
前記導電材コーティング層は、１から５μｍの厚さを有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項５】
前記導電材コーティング層は、分散剤をさらに含む
請求項１から４のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電極組立体を製造する方法であって、
前記方法は、
負極、正極及び分離膜を用意する段階、
前記負極の表面に導電材スラリーを塗布する段階、
前記正極、前記負極及び前記分離膜を、前記負極と前記正極との間に前記分離膜が介在されるように積層して積層構造体を用意する段階、及び
前記積層構造体をラミネートして電極組立体を製造する段階
を含む
電極組立体の製造方法。
【請求項７】
前記導電材スラリーは、負極集電体の端部からそれぞれ所定距離離隔して塗布される
請求項６に記載の電極組立体の製造方法。
【請求項８】
前記ラミネートして電極組立体を製造する段階は、５０から１５０℃の温度及び１から１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で行われる
請求項６または７に記載の電極組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極組立体及びその製造方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１６年１月１９日出願の韓国特許出願第１０−２０１６−０００６３７１号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
近年、エネルギー貯蔵技術に対する関心がますます高まっている。携帯電話、カムコーダー及びノートパソコン、さらには電気自動車のエネルギーまで適用分野が拡がりながら、電気化学素子に対する研究と開発努力がますます具体化している。電気化学素子はこのような面で最も注目されている分野であり、その中でも充放電自在な二次電池の開発には関心が集められている。
【０００４】
現在適用されている二次電池のうち１９９０年代初に開発されたリチウム二次電池は、水溶液電解液を使用するＮｉ−ＭＨ、Ｎｉ−Ｃｄ、硫酸−鉛電池などの従来の電池に比べて、作動電圧が高く、エネルギー密度が格段に大きいという長所から脚光を浴びている。
【０００５】
また、このようなリチウム二次電池は、高容量化、高密度化のため、大面積で製造されており、電気伝導性を改善するため、電極活物質層に導電材を添加している。しかし、導電材の不均一な分散、または、電池の反復的な使用によって副反応が生じる問題があり、このような問題を解決するため、副反応が主に生じる負極の少なくとも一面に導電材コーティング層を形成して、副反応の発生を抑制する技術が提案された。しかし、導電材コーティング層によって電極組立体の厚さが増加し、抵抗が増加する問題があった。
【０００６】
導電材コーティング層を形成するためには、負極集電体の一面に負極活物質を含むスラリーを塗布及び乾燥する工程を行った後、導電材コーティング層形成用スラリー（以下、導電材スラリーとする）をさらに塗布する方法、及び負極活物質を含むスラリーを塗布し、負極活物質スラリー上に導電材スラリーを塗布して、同時に乾燥する工程を行う方法が主に使用された。
【０００７】
しかし、このような前者の方法では、コーティング工程が２回行われるため生産性が低下し、導電材コーティング工程のための移動過程で予めコーティングされた負極活物質が脱離する問題があり、後者の方法では、負極活物質スラリーと導電材スラリーとが混ざって導電材コーティング層を制御できない問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、電極組立体の厚さ増加を最小化し、電極の副反応を抑制できる電極組立体を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、負極活物質が脱離せず、導電材コーティング層の制御が容易であり、生産性が向上された電極組立体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するため、本発明は、電極組立体及びその製造方法を提供する。本発明の第１態様は、前記電極組立体に関し、一端に負極タブを備える負極集電体、及び前記負極集電体の少なくとも一面に形成された負極活物質層を含む負極；一端に正極タブを備える正極集電体、及び前記正極集電体の少なくとも一面に形成された正極活物質層を含む正極；そして前記正極と負極との間に介在された分離膜；を含む電極組立体であって、前記負極活物質層の上面に導電材及び高分子バインダーを含む導電材コーティング層をさらに備え、前記導電材コーティング層は負極タブが形成された上端と下端とからそれぞれ所定距離離隔している。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、前記第１態様において、前記導電材コーティング層が両終端から所定距離離隔して形成される。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、前記第１態様または第２態様において、前記所定距離が負極集電体の幅の５〜１０％である。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、前記第１態様〜第３態様のうちいずれか１つにおいて、前記導電材コーティング層の厚さが１μｍ〜５μｍである。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、前記第１態様〜第４態様のうちいずれか１つにおいて、前記導電材コーティング層が分散剤をさらに含む。
【００１５】
また、本発明は、上述した特徴を有する電極組立体を製造する方法を提供する。本発明の第６態様は、前記方法に関し、（Ｓ１００）負極、正極及び分離膜を用意する段階；（Ｓ２００）前記負極の表面に導電材スラリーを塗布する段階；（Ｓ３００）前記正極、負極及び分離膜を、前記負極と正極との間に分離膜が介在されるように積層して積層構造体を用意する段階；及び（Ｓ４００）前記積層構造体をラミネートして電極組立体を製造する段階を含む。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、前記第６態様において、前記導電材スラリーが前記負極集電体の上端と下端とからそれぞれ所定距離離隔して塗布される。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、前記第６態様または第７態様において、前記ラミネートが５０℃〜１５０℃の温度及び１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力条件下で行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電極組立体は、厚さの増加を最小化しながら、導電材コーティング層を備えることで電極の副反応を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の製造方法によれば、導電材コーティング層を備える負極を含む電極組立体を製造するとき、負極活物質が脱離せず、導電材コーティング層を容易に制御することができ、簡素化した工程で電極組立体の生産性を向上させることができる。
【００２０】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。一方、本明細書に添付された図面における要素の形状、大きさ、縮尺または割合などは、より明確な説明を強調するため誇張して示され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様による導電材コーティング層を備える負極を示した概略図である。
【図２】本発明の一態様による導電材コーティング層を備える負極を示した概略図である。
【図３】本発明の一態様による導電材コーティング層を備える負極の断面を示した概略図である。
【図４】本発明の一態様による電極組立体の製造工程を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２３】
従来のリチウム二次電池では、リチウムイオンが電解液を通じて負極の表面に移動し、拡散を通じて電極内部及び負極活物質の内部に移動するが、反応性の高いリチウムイオンが過剰になる場合、隣接した電解液の還元分解反応を起こして副産物が生じる副反応が発生する。このような負極の副反応を抑制し、導電性を与えるため、負極の一面に導電材コーティング層を設ける技術が提案された。しかし、導電材コーティング層の存在によって、電極組立体の全体厚さが増加し、導電材コーティング層が抵抗の役割をして電池の全体抵抗が増加する問題があった。
【００２４】
本発明は、負極の中央部で、相対的に電流密度が高くてガストラップが生じ得、副反応が主に発生する現象に着目して、負極の中央部のみに導電材コーティング層を形成することで、電極組立体の厚さ増加を最小化することができ、また、負極で発生する副反応を抑制することができる。
【００２５】
本発明の一態様によれば、電極組立体は負極、正極及び前記負極と正極との間に介在された分離膜を含む。ここで、前記負極は、負極集電体及び前記負極集電体の少なくとも一面に形成された負極活物質層を含む。また、前記正極は、正極集電体及び前記正極集電体の少なくとも一面に形成された正極活物質層を含む。本発明において、前記負極集電体及び正極集電体は、各集電体の一端部にそれぞれ負極タブ及び正極タブを備える。本発明において、前記負極は負極の表面、すなわち負極活物質層の表面に導電材及び高分子バインダーを含む導電材コーティング層をさらに備える。ここで、前記導電材コーティング層は、負極の平面視で、負極タブと所定距離離隔して相互重畳しないように形成される。本発明の負極は、副反応が主に発生する中央部に導電材コーティング層を備えることで、導電材コーティング層による抵抗の増加を最小化することができる。
【００２６】
図１及び図２は、本発明の一態様による導電材コーティング層を備える負極を示した概略図である。図１を参照すれば、導電材コーティング層１１は負極１０の上端と下端とから所定距離離隔して形成することができる。本発明において、前記上端とは前記負極でタブが形成された集電体の端部を意味し、前記下端とは前記上端と対向する端部を意味する。また、図２を参照すれば、導電材コーティング層１１は負極１０の周縁から所定距離離隔することができる。導電材スラリーを断続的に塗布することで、負極平面の中央部のみに導電材コーティング層１１を形成することができる。本発明の具体的な一実施態様において、前記離隔距離は集電体の幅の５〜１０％である。例えば、前記離隔距離は、０．５ｍｍ〜５０ｍｍ、１ｍｍ〜５０ｍｍ、または５ｍｍ〜５０ｍｍであり得る。
【００２７】
図３は、図１の矢印Ａ−Ａ'による負極の断面を示した図である。これを参照すれば、導電材コーティング層の端部とタブの端部とが重畳せず、相互離隔して配置されていることが確認できる。図３によれば、導電材コーティング層のうちタブと最も近い端部から負極の平面に下ろした垂線Ｂ−Ｂ'は集電体のタブを通らない。
【００２８】
本発明の一実施態様において、前記導電材コーティング層は１〜５０μｍの厚さを有し得る。
【００２９】
本発明の一実施態様において、前記導電材としては、電気化学素子で化学変化を起こさない電子伝導性物質であれば、特に制限されない。一般に、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属粉末、導電性金属酸化物、有機導電材などを使用でき、現在導電材として市販されている商品としては、アセチレンブラック系列（シェブロンケミカル社（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）製またはガルフオイル社（Ｇｕｌｆ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）製など）、ケッチェンブラックＥＣ系列（アルマック社（Ａｒｍａｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）、バルカン（Ｖｕｌｃａｎ）ＸＣ−７２（カボット社（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）及びスーパーＰ（エムエムエム（ＭＭＭ）社製）などが挙げられる。例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などが挙げられる。
【００３０】
本発明の具体的な一実施態様において、前記高分子バインダーは、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン、ポリビニリデンフルオライド−トリクロロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、エチレンビニルアセテート共重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリアリレート、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルセルロース、シアノエチルスクロース、プルラン、カルボキシルメチルセルロース、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体及びポリイミドからなる群より選択されるいずれか１つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得る。
【００３１】
本発明の具体的な一実施態様において、前記導電材コーティング層は、導電材が均一に分散して導電性ネットワークを十分形成できるように、分散剤をさらに含むことができる。
【００３２】
前記正極集電体は、電池に化学的変化を引き起こさず、高い導電性を有するものであれば、特に制限されず、例えば、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、またはアルミニウムやステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したものなどを使用することができる。
【００３３】
前記正極活物質は、リチウム含有酸化物であり得、リチウム含有遷移金属酸化物を望ましく使用することができる。例えば、前記リチウム含有遷移金属酸化物は、ＬｉｘＣｏＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＮｉＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｙ＜１）、ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＣｏＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）及びＬｉｘＦｅＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）からなる群より選択されるいずれか１つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得、前記リチウム含有遷移金属酸化物はアルミニウム（Ａｌ）などの金属または金属酸化物でコーティングされることもある。また、前記リチウム含有遷移金属酸化物の外に硫化物（ｓｕｌｆｉｄｅ）、セレン化物（ｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びハロゲン化物（ｈａｌｉｄｅ）なども使用し得る。
【００３４】
前記正極活物質層は、正極集電体の一面に正極活物質を含むスラリーを塗布し、乾燥及び圧延して形成することができる。
【００３５】
前記負極は、負極集電体及び負極集電体の少なくとも一面に形成された負極活物質層を含む。
【００３６】
前記負極集電体は、電池に化学的変化を引き起こさず、導電性を有するものであれば、特に制限されず、例えば、銅、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅やステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したもの、アルミニウム−カドミウム合金などを使用することができる。
【００３７】
前記負極活物質は、通常リチウムイオンを吸蔵及び放出可能なリチウム金属、炭素材、金属化合物及びこれらの混合物を使用することができる。
【００３８】
具体的に、前記炭素材としては、低結晶性炭素及び高結晶性炭素などを全て使用することができる。低結晶性炭素としては、軟質炭素及び硬質炭素が代表的であり、高結晶性炭素としては、天然黒鉛、キッシュ黒鉛、熱分解炭素（ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｒｂｏｎ）、メソフェーズピッチ系炭素繊維（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｐｉｔｃｈ ｂａｓｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）、メソカーボンマイクロビーズ（ｍｅｓｏ−ｃａｒｂｏｎ ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ）、メソフェースピッチ（Ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｐｉｔｃｈｅｓ）、及び石油と石炭系コークスなどの高温焼成炭素が代表的である。
【００３９】
ここで、前記金属化合物としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａなどの金属元素を１種以上含む化合物を挙げられる。これら金属化合物は、単体、合金、酸化物（ＴｉＯ２、ＳｎＯ２など）、窒化物、硫化物、ホウ化物、リチウムとの合金など、如何なる形態でも使用できるが、単体、合金、酸化物、リチウムとの合金は高容量化に適する。中でも、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｎから選択される１種以上の元素を含むことができ、Ｓｉ及びＳｎから選択される１種以上の元素を含むことで電池を一層高容量化することができる。
【００４０】
前記負極活物質層は、前記負極集電体の一面に負極活物質を含むスラリーを塗布し、乾燥及び圧延して形成することができる。
【００４１】
前記分離膜は、高分子材料を含む多孔性フィルム及び／または不織布を含むことができる。また、前記高分子材料は、ポリオレフィン系高分子樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエテールスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルファイド及びポリエチレンナフタレートからなる群より選択されるいずれか１つまたはこれらのうち２種以上の混合物を含むことができる。
【００４２】
また、前記分離膜の気孔径は一般に０．０１〜１０μｍであり、厚さは一般に５〜３００μｍであり得る。
【００４３】
また、本発明は、上述した特徴を有する電極組立体を製造する方法を提供する。前記方法は、下記（Ｓ１００）段階〜（Ｓ４００）段階を含む。
（Ｓ１００）負極、正極及び分離膜を用意する段階；
（Ｓ２００）前記負極の表面に導電材スラリーを塗布する段階；
（Ｓ３００）前記正極、負極及び分離膜を、前記負極と正極との間に分離膜が介在されるように積層して積層構造体を用意する段階；及び
（Ｓ４００）前記積層構造体をラミネートして電極組立体を製造する段階。
【００４４】
本発明の具体的な一実施態様において、前記導電材スラリーは分散媒に導電材及び高分子バインダーが分散している液状のスラリーである。
【００４５】
一方、本発明の具体的な一実施態様において、前記負極及び／または正極は下記段階を含む方法によって用意することができる。
（Ｓ１１０）電極活物質層スラリーを用意する段階；
（Ｓ１２０）前記スラリーを電極集電体の少なくとも一面に塗布する段階；
（Ｓ１３０）前記塗布されたスラリーを乾燥する段階；及び
（Ｓ１４０）前記（Ｓ１３０）で乾燥された電極活物質層を圧延する段階。
【００４６】
前記（Ｓ１４０）段階は、常温圧延、熱間圧延及び冷間圧延から選択された１つまたは２つ以上の圧延方法を組み合わせて行うことができる。
【００４７】
本発明において、前記ラミネート工程は、負極と正極との間に分離膜を介在して積層構造体を形成した状態で行われ、前記積層構造体がラミネートされて電極組立体が製造される。本発明の具体的な一実施態様において、前記積層構造体は、分離膜／負極／分離膜／正極の構造で配置され得る。ラミネート工程は、電極を分離膜と接着させる工程であって、電極と分離膜とが過度に接着されれば、電極及び分離膜の濡れ性の低下、分離膜の通気度の減少を誘発し、電極と分離膜との接着が弱い場合は、二次電池の抵抗増加及び工程性低下の恐れがある。したがって、適切な温度及び圧力で接着力を維持して、電極と分離膜との間の界面特性を向上させることが望ましい。このような点で、前記ラミネートは５０℃〜１５０℃の温度で行われることが望ましく、圧力は１ｋｇｆ／ｃｍ２〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２で行われることが望ましい。
【００４８】
上述したように、前記ラミネート工程の圧力と熱によって、導電材スラリーに含まれる高分子バインダーが接着剤の役割をすることで、別途の接着層を設けないか、または、負極活物質層の高分子バインダーの含量を減らすことができる。
【００４９】
本発明の具体的な一実施態様において、前記電極組立体の製造方法は、負極、正極及び分離膜の提供、そして電極組立体のラミネート工程を連続工程によって行うことができる。前記連続工程は、負極集電体の両面に負極活物質層を形成した負極が巻き取られた負極ロールを繰り出す段階（Ｓ２１０）；前記負極の表面に導電材スラリーを塗布する段階（Ｓ２２０）；正極集電体の両面に正極活物質層を形成した正極が巻き取られた正極ロール、及び分離膜基材が巻き取られた分離膜ロールを繰り出す段階（Ｓ２３０）；分離膜が負極と正極との間に介在されるように積層して負極、正極及び分離膜が積層された積層構造体を用意する段階（２４０）；前記積層構造体をラミネート装置に引き込む段階（Ｓ２５０）；及び前記積層構造体をラミネートして電極組立体を製造する段階（Ｓ２６０）を含む方法で行うことができる。
【００５０】
上述したように、本発明では、電極と分離膜とを積層して圧着するラミネート工程を行う直前に、負極活物質層に導電材スラリーを塗布する方法を適用することで、従来技術に比べて優れた効果を奏することができる。
【００５１】
従来は、負極集電体の一面に負極活物質を含むスラリーを塗布し乾燥及び圧延して電極を製造した後、前記電極の表面に導電材コーティング層形成用スラリーを塗布して再乾燥する方法で導電材コーティング層を備えた電極を製造した。このように製造した電極は、電極組立体を形成するため、ラミネート工程に投入される。このような場合は導電材コーティング層を形成するためのコーティング工程が二回に亘って行われる。このような方法で電極組立体を製造する場合、電極と分離膜がそれぞれの繰出装置から供給される段階、これらが積層されて積層構造体を形成する段階、及び前記積層構造体がラミネート工程に投入される段階が連続的に行われる。このような連続工程によって導電材コーティング層を形成する場合、ラミネート工程より先に、導電材スラリーを電極の表面に塗布し乾燥するための追加工程に電極を投入しなければならないが、このとき電極の走行距離が延びて工程が引き延ばされて生産効率が低下し、工程が引き延ばされることによって電極層から活物質の脱離が生じる可能性が高い。
【００５２】
一方、電極製造工程を短縮するため、電極スラリーを塗布してから直ちに導電材スラリーを塗布し、その後電極活物質層と導電材コーティング層とを同時乾燥する方法が考えられるが、この場合、電極層及び導電材コーティング層が固化する前電極スラリーと導電材スラリーとが混合される恐れがあり、電極層の表面に導電材コーティング層を均一に配置し難い。
【００５３】
本発明による導電材コーティング層の形成方法は、電極を形成した後、ラミネート工程を行う前に導電材スラリーが電極の表面に塗布されるため、導電材コーティング層と電極活物質層との混合が防止される。また、ラミネート工程で導電材コーティング層が乾燥されて工程時間が短縮され、導電材スラリーを塗布する設備のみを追加すれば良く、別途の導電材コーティング層形成用スラリー乾燥装置を備える必要はない。また、既にプレスされた電極の表面に導電材スラリーを塗布するため、導電材コーティング層中の導電材の含量を調節することが容易である。さらに、プレスされた電極の表面は粗度が非常に低くて分離膜との接着力が弱いが、本発明のように、ラミネート工程で導電材スラリーが塗布される場合は、前記スラリーによるアンカー効果（ａｎｃｈｏｒ ｅｆｆｅｃｔ）を期待でき、別途の接着層を形成しなくても導電材スラリーに含まれたバインダーによる接着力向上効果を期待することができる。
【００５４】
本発明は、電極活物質層を備える電極が巻き取られた電極ロ−ル及び分離膜ロールを繰り出して、ラミネート装置に引き込み、ラミネート工程を行う前に、負極の一面に導電材スラリーを塗布することで、別途のコーティング工程を必要としないため、移動過程による負極活物質の脱離が起らず生産性を向上でき、導電材コーティング層を容易に制御することができる。また、導電材スラリーに含まれる高分子バインダーがラミネート工程で接着剤の役割を果たすことで、別途の接着層を設けないか、または、負極活物質層の高分子バインダーの含量を減らすことができる。
【００５５】
図４は、本発明の一態様による電極組立体の製造工程を示した概略図である。図４を参照すれば、負極ロール１００から繰り出された負極の両面に導電材コーティング装置４００を用いて導電材スラリー４１０を塗布し、正極ロール２００及び分離膜ロール３００から繰り出された正極２１０及び分離膜３１０を分離膜／負極／分離膜／正極の構造に配置した後、ラミネート装置５００に引き込んで電極組立体として製造する。
【００５６】
前記導電材スラリーは、前記負極集電体の上端と下端とからそれぞれ所定距離離隔して塗布するか、または、断続的に塗布することで、負極の中央部に導電材コーティング層を形成することができる。
【００５７】
前記導電材スラリーは、スプレーコーティング法、プリンティング法などを用いて適用でき、これに制限されない。また、導電材スラリーの塗布方法は、ノズルを用いて薄く塗布可能な方法を使用することが望ましい。
【００５８】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１０：負極
１１：導電材コーティング層
１２：負極活物質層
１３：集電体
１３ｔ：電極タブ
１００：負極ロール
１１０：負極
２００：正極ロール
２１０：正極
３００：分離膜ロール
３１０：分離膜
４００：導電材コーティング装置
４１０：導電材コーティング層形成用スラリー
５００：ラミネート装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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