(57)【要約】【課題】本発明は、正極、負極、及び分離膜のいずれか一つ又は外装材に磁性層が形成されるエネルギー貯蔵装置とその製造方法に関する。【解決手段】本発明の一実施形態によると、分離膜周辺にイオン伝導度を向上するための磁性層を備えるか、正極及び負極の集電体の表面、又は正極及び負極の活物質層に磁性体材料を含み、正極と負極との間のリチウムイオン伝導度及び移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を向上することにより、充放電速度を向上することができる。また、イオントラップ（ｔｒａｐ）による欠陥（ｓｈｏｒｔａｇｅ）及び収縮率による不良を改善することができる。【選択図】図２
2012238583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及び分離膜を含むエネルギー貯蔵装置であって、
前記分離膜上には磁性層が形成されるエネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記分離膜は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、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（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、テフロン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及びエチルメチルセルロースからなる群から選ばれる１種以上からなる請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記磁性層は、ＮｉＦｅ、Ｆｅ−ＳＩ、Ｔｂ系合金、Ｎｄ系合金、及びＳｍ系合金からなる群から選ばれる１種以上からなる請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれるか、磁性層が前記分離膜の片面又は両面上に形成される請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれる場合、前記磁性層の材料は、前記分離膜の材料に対して１０〜３０ｗｔ％含まれる請求項４に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
正極、負極、及び分離膜を含むエネルギー貯蔵装置であって、
前記正極及び負極の集電体のいずれか一つに磁性層を形成するエネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記正極及び負極の集電体のいずれか一つには絶縁層が形成される請求項６に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記磁性層は、ＮｉＦｅ、Ｆｅ−ＳＩ、Ｔｂ系合金、Ｎｄ系合金、及びＳｍ系合金からなる群から選ばれる１種以上からなる請求項６に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
正極、負極、及び分離膜を含むエネルギー貯蔵装置であって、
前記正極及び負極の活物質層のいずれか一つには磁性層が形成されるエネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれるか、前記磁性層が正極及び負極の活物質層のいずれか一つに形成される請求項９に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれる場合、前記磁性層の材料は、正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に対して１０〜３０ｗｔ％含まれる請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
正極、負極、及び分離膜を含む電極組立体と、
前記電極組立体を収納するためのケースと、を含み、
前記ケースの一部又は全部に磁性層を含むエネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
前記ケースはパウチ外装材である請求項１２に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１４】
正極、負極、及び分離膜を製造する段階と、
前記正極、負極、及び分離膜のいずれか一つに磁性層を形成する段階と、
いずれか一つに磁性層が形成された正極、負極、及び分離膜を電解液に含浸させる段階と、
いずれか一つに磁性層が形成された正極、負極、及び分離膜をケースに収納する段階と、を含むエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項１５】
磁性層は、電気放射、スプレーコーティング、キャスティング、及びディップコーティング（ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）からなる群から選ばれる１種以上の方法により形成される請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項１６】
前記磁性層は正極及び負極の集電体上に形成される請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項１７】
磁性層の形成前に、前記集電体上に絶縁層を形成する段階をさらに含む請求項１６に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項１８】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれるか、前記磁性層が正極及び負極の活物質層のいずれか一つに形成される請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項１９】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれるか、前記磁性層が分離膜の片面又は両面に形成される請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項２０】
正極、負極、及び分離膜を製造する段階と、
前記正極、負極、及び分離膜を電解液に含浸させる段階と、
前記正極、負極、及び分離膜をケースに収納する段階と、
前記ケースの一部又は全部に磁性層を形成する段階と、を含むエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【請求項２１】
前記磁性層が、正極、負極、及び分離膜をケースに収納する前に形成される請求項２０に記載のエネルギー貯蔵装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー貯蔵装置及びその製造方法に関し、詳細には、イオン伝導度を向上させることにより、充放電特性を改善したエネルギー貯蔵装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料使用の急増は、地球温暖化及びエネルギー枯渇の問題を起こし、エネルギー貯蔵装置である電池も前記問題を起こす。
【０００３】
過去には、水素、リチウム一次電池を使用したため、短寿命及び廃棄物処理コストと製造コストの増加などの環境的、費用的な問題点が現れた。このような問題点を改善し、世界的課題となっている低炭素グリーン成長及び資源のリサイクルを実践して地球環境を守るために、化石燃料を使用する代表的な公害要因である自動車、重機、ＩＴ機器などに、二次電池をエネルギー資源として使用する市場形成が活発に行われており、今後の市場に対する前記二次電池の波及効果は非常に大きいと期待される。特に、携帯電話、ノートパソコン、情報素子などのような携帯用ＩＴ機器と自動車分野においては、様々な性能に応じた電池の需要が爆発的に増加すると予想される。
【０００４】
エネルギー貯蔵装置の一つである二次電池は、添付の図１に示したように、正極集電体１１及び前記正極集電体１１に塗布された正極活物質層１２を含む正極１０と、負極集電体２１及び前記負極集電体２１に塗布された負極活物質層２２を含む負極２０とが分離膜（絶縁膜）３０により絶縁されており、前記正極１０と負極２０を電解液４０に含浸して製造することができる。また、このように製造された電極集電体をパウチのような外装材を用いて包装すると、最終の二次電池を製造することができる。
【０００５】
このようなそれぞれの層（ｌａｙｅｒ）を形成するためには、それぞれの層（ｌａｙｅｒ）を製造した後、積層あるいはラミネーティング（Ｌａｍｉｎａｔｉｎｇ）パッケージングのような付加工程を経るため、それぞれの工程欠陥による不良を誘導すると同時に、湿度、不純物の管理不良による工程効率の減少と充放電特性の低下をもたらす。
【０００６】
既存の二次電池は、コバルト、ニッケル、マンガンなどを少なくとも一つ以上含むリチウム金属複合酸化物を含有するアルミニウム集電体に形成して正極材を製造する工程と、活性炭、グラファイトのような炭素材料、Ｐ、Ａｌ、ＳＩ、Ｇｅなどの金属を含むＳｎ系の複合酸化物、及びリチウムチタン酸化物を少なくとも一つ以上含む銅集電体に形成し、負極材を構成する工程と、エチレンカーボネート、ジメチレンカーボネート、ポリカーボネート、エチルメチルカーボネートを少なくとも一つ以上を含む電解液準備段階と、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのようなポリオレフィン系の微細多孔膜からなる分離膜を形成する段階と、前記分離膜を電解液に含浸した後、正極材と負極材を接合する工程を行った後、外部端子を形成すると同時にパウチを用いて前記外部端子を包装する段階などを経て製造される。
【０００７】
上記の工程による場合、それぞれの層間の界面におけるリチウムイオンの不安定な移動によるイオントラップのため、正極の電流密度が低下し、各層間の接合不良が生じる。また、電解液内の分離膜の含浸が均一でなく、リチウムイオン伝導が不安定であるため、二次電池の充放電特性、レート特性及び寿命が低下する。
また、二次電池を長期間使用する場合、リチウムイオンは、前記リチウムイオンの正極層及び負極層への不安定な分離及び挿入による劣化のためトラップ（ｔｒａｐ）され、リチウムデンドライト（ｄｅｎｄｒｉｔｅ）を形成する。そのため、容量低下とともに分離膜の機械的強度低下の問題を同時に発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１１７８６号公報
【特許文献２】韓国特許出願公開第１０−２０１０−００７１７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の従来技術の様々な問題を解決するためのものであって、本発明の目的は、リチウムイオンのイオン伝導度を向上させ、過温度、シャットダウン（ＳＨＵＴ  ＤＯＷＮ）、及び耐熱性を確保することにより、充放電特性を改善したエネルギー貯蔵装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、上記エネルギー貯蔵装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置は、正極、負極、及び分離膜を含み、前記分離膜上には磁性層が形成されることができる。
【００１２】
前記分離膜は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、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（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、テフロン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及びエチルメチルセルロースからなる群から選ばれる１種以上からなることができる。
【００１３】
前記磁性層は、ＮｉＦｅ、Ｆｅ−ＳＩ、Ｔｂ系合金、Ｎｄ系合金、及びＳｍ系合金からなる群から選ばれる１種以上からなることができる。
【００１４】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれるか、磁性層が前記分離膜の片面又は両面上に形成されることができる。
【００１５】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれる場合、前記磁性層材料は、前記分離膜材料に対して１０〜３０ｗｔ％含まれることが好ましい。
【００１６】
また、上記他の課題を解決するための本発明の他の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置は、正極、負極、及び分離膜を含み、正極及び負極の集電体のいずれか一つには磁性層を形成することができる。
【００１７】
正極及び負極の集電体のいずれか一つには絶縁層が形成されることができる。
【００１８】
前記磁性層は、ＮｉＦｅ、Ｆｅ−ＳＩ、Ｔｂ系合金、Ｎｄ系合金、及びＳｍ系合金からなる群から選ばれる１種以上からなることができる。
【００１９】
また、上記他の課題を解決するための本発明の他の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置は、正極、負極、及び分離膜を含み、正極及び負極の活物質層のいずれか一つには磁性層が形成されることができる。
【００２０】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれるか、前記磁性層が正極及び負極の活物質層のいずれか一つに形成されることができる。
【００２１】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれる場合、前記磁性層の材料は、正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に対して１０〜３０ｗｔ％含まれることが好ましい。
【００２２】
また、上記他の課題を解決するための本発明の他の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置は、正極、負極、及び分離膜を含む電極組立体、及び前記電極組立体を収納するためのケースを含み、前記ケースの一部又は全部に磁性層を含むことができる。
【００２３】
前記ケースは、パウチ外装材であることができる。
【００２４】
また、上記他の課題を解決するための本発明の他の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の製造方法は、正極、負極、及び分離膜を製造する段階と、前記正極、負極、及び分離膜のいずれか一つに磁性層を形成する段階と、いずれか一つに磁性層が形成された正極、負極、及び分離膜を電解液に含浸させる段階と、いずれか一つに磁性層が形成された正極、負極、及び分離膜をケースに収納する段階と、を含むことができる。
【００２５】
磁性層は、電気放射、スプレーコーティング、キャスティング、及びディップコーティング（ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）からなる群から選ばれる１種以上の方法により形成されることができる
【００２６】
前記磁性層は、正極及び負極の集電体上に形成されることができる。
【００２７】
磁性層の形成前に、前記集電体上に絶縁層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００２８】
前記磁性層の材料が正極及び負極の活物質層のいずれか一つの材料に含まれるか、前記磁性層が正極及び負極の活物質層のいずれか一つに形成されることができる。
【００２９】
前記磁性層の材料が分離膜の材料に含まれるか、前記磁性層が分離膜の片面又は両面に形成されることができる。
【００３０】
また、上記他の課題を解決するための本発明の他の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の製造方法は、正極、負極、及び分離膜を製造する段階と、前記正極、負極、及び分離膜を電解液に含浸させる段階と、前記正極、負極、及び分離膜をケースに収納する段階と、前記ケースの一部又は全部に磁性層を形成する段階と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の一実施形態によると、分離膜周辺にイオン伝導度の向上のために磁性層を備えるか、正極及び負極の集電体の表面又は正極及び負極の活物質層に磁性体材料を含むことにより、正極と負極との間のリチウムイオン伝導度及び移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を向上させて充放電速度を向上させることができる。また、イオントラップ（ｔｒａｐ）による欠陥（ｓｈｏｒｔａｇｅ）及び収縮率による不良を改善することができる。
【００３２】
また、様々な形態の分離膜の形成及び構造制御が可能であるため、低容量及び大容量として応用されることができ、工程時間が短縮され、耐化学性及び耐久性のような高信頼性が確保されるエネルギー貯蔵装置を製造することができる。
【００３３】
また、電極組立体を収納し、パウチ外装材のセル周辺に磁性物質をコーティングすることにより、外部の電磁波による干渉を予防し、特に、電流の流れを円滑にしてイオン容量保持率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来技術によるエネルギー貯蔵装置である二次電池の構造を図示した図面である。
【図２】本発明の一実施形態による二次電池の構造を図示した図面である。
【図３】本発明の一実施形態による二次電池の構造を図示した図面である。
【図４】本発明の一実施形態による二次電池の構造を図示した図面である
【図５】本発明の一実施形態による二次電池の構造を図示した図面である
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明によるエネルギー貯蔵装置の実施形態を図面を参照してより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
本発明によるエネルギー貯蔵装置は、前記エネルギー貯蔵装置を構成する正極、負極、分離膜、及び外装材などに形成された少なくとも一つの磁性層を含む構造を有する。
【００３７】
通常、充放電が可能なエネルギー貯蔵装置の場合、正極材と負極材を含む正極と負極を電解液に含浸させると、電解液に溶解されているリチウムイオンが負極材から正極材に移動する際に放電が起こり、正極材から負極材に移動する際に充電が起こる充放電動作が連続して行われる。
【００３８】
このような充放電動作が、化学的に安定し、高温においてもリチウムイオン伝達を妨害しないようにするため、リチウムイオンは高速移動しなければならず、正極材と負極材の全体面積に対して均一に移動しなければならない。この場合、電池の効率と寿命を向上することができる。
【００３９】
これを具現するために、本発明では、エネルギー貯蔵装置を構成する各構成要素のいずれか一つに磁性層を形成する。
【００４０】
添付の図２は、本発明の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の構造を示したものであり、これを参照すると、正極集電体１１１及び前記正極集電体１１１に塗布された正極活物質層１１２を含む正極１１０と、負極集電体１２１及び前記負極集電体１２１に塗布された負極活物質層１２２を含む負極１２０と、が分離膜１３０により絶縁されており、前記分離膜１３０の片面又は両面に磁性層１５０が形成される。前記正極１１０、前記負極１２０及び分離膜１３０を電解液１４０に含浸させ、外装材（不図示）に収納して最終的にエネルギー貯蔵装置を製造することができる。
【００４１】
正極１１０と負極１２０を絶縁させるとともに、Ｎ極及びＳ極の間に電場を形成することによりイオン伝達効果を向上させるために、分離膜１３０の片面又は両面に磁性層１５０をコーティングする。
【００４２】
また、前記磁性層１５０は、前記分離膜１３０の片面に形成されるか、その両面に別途の層で形成されることができる。あるいは、磁性層を形成するための材料を分離膜を形成するための材料と混合して、分離膜の形成時に磁性物質を分離膜に含むことができる。
【００４３】
この際に使用される磁性層材料は、ＮｉＦｅ、Ｆｅ−ＳＩ、Ｔｂ系合金、Ｎｄ系合金、及びＳｍ系合金からなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００４４】
磁性層は、スプレーコーティング、インクジェットプリンティング、電気放射、及びディップコーティング（ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）から選択した方法により、分離膜の片面又は両面に適宜にコーティングすることで形成することができるが、磁性層を形成する方法は上記に限定されるものではない。
【００４５】
本発明の分離膜材料は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、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（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、テフロン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及びエチルメチルセルロースからなる群から選ばれる１種以上であるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
前記磁性物質と分離膜に用いられる材料を混合し、多孔性で透過度に優れた分離膜を製造する場合、前記分離膜材料に磁性物質を１０〜３０ｗｔ％添加することがイオン伝達効果を極大化する面において好ましい。
【００４７】
添付の図３は、本発明の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の構造を示したものであり、これを参照すると、正極集電体１１１及び正極活物質層１１２を含む正極１１０と、負極集電体１２１及び負極活物質層１２２を含む負極１２０と、が分離膜１３０により絶縁されており、磁性層１５０ａが正極集電体１１１及び正極活物質層１１２の間に形成され、磁性層１５０ｂが負極集電体１２１及び負極活物質層１２２の間に形成される。前記正極１１０、前記負極１２０及び分離膜１３０を電解液１４０に含浸させ、外装材（不図示）に収納することにより、最終的にエネルギー貯蔵装置を製造することができる。
【００４８】
前記電極集電体上に形成される磁性層材料は、上述したとおりである。
【００４９】
本発明による正極集電体１１１は、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、チタン、タンタル及びニオブからなる群から選ばれる１種以上であることができるが、これに限定されない。また、前記正極集電体は、従来の電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池に使用されている材質の材料を用いることができ、その厚さは１０〜３００μｍ程度であることが好ましい。また、前記集電体としては、上記のような金属箔のみならず、エッチングされた金属箔、あるいはパンチメタル、網、発泡体などのように表／裏面に貫通孔を有したものを用いても良い。
【００５０】
本発明による負極集電体は、銅、ニッケル、ステンレススチール、及びこれらの合金からなる群から選ばれる１種以上の金属が好ましいが、これに限定されない。前記負極集電体は、従来の電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池に使用されている材質の材料を用いることができ、その厚さは、１０〜３００μｍ程度であることが好ましい。また、前記集電体としては、上記のような金属箔のみならず、エッチングされた金属箔、あるいはパンチメタル、網、発泡体などのように表／裏面に貫通孔を有したものを用いても良い。
【００５１】
上記のように正極及び負極の集電体上に磁性層を形成する場合、正極及び負極の集電体と磁性層との間にショートの発生する恐れがあるため、必要に応じて絶縁層をさきに塗布した後、磁性層を形成することが好ましい。
【００５２】
前記絶縁層の材料は、正極及び負極の集電体と磁性層を絶縁することができる材料であればその種類は特に限定されない。
【００５３】
また、添付の図４は、本発明の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の構造を示したものであり、これを参照すると、正極集電体１１１及び前記正極集電体１１１に塗布された正極活物質層１１２を含む正極１１０と、負極集電体１２１及び前記負極集電体１２１に塗布された負極活物質層１２２と、を含む負極１２０が分離膜１３０により絶縁されており、前記正極活物質層１１２上に磁性層１５０ａが形成され、前記負極活物質層１２２上に磁性層１５０ｂが形成される。前記正極１１０、前記負極１２０及び分離膜１３０を電解液１４０に含浸させ、外装材（不図示）に収納することにより、最終的にエネルギー貯蔵装置を製造することができる。
【００５４】
本発明による正極及び負極の集電体については、上述したとおりである。
【００５５】
前記正極及び負極の活物質層上に形成される磁性層材料は、上述したとおりである。
【００５６】
また、正極活物質層は、特に、ＬｉＭｎＰＯ４、（Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３）、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、及びＬｉＭＳｉＰ４からなる群から選ばれる１種以上のリチウム含有複合酸化物からなることができるが、これに限定されるものではない。
【００５７】
前記負極活物質層は、グラファイト、ＣＮＴのような炭素系材料からなることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５８】
また、前記正極及び負極の活物質層が、前記各活物質層の他に、公知されたバインダー、導電材及び溶媒を含むことができることは言うまでもない。
【００５９】
本発明において活物質層上に磁性層が形成される場合、前記磁性層は、正極活物質層１１２と負極活物質層１２２上に別途の層に形成されることもでき、正極活物質と負極活物質に磁性物質を混合して一つの層に形成されることもできる。
【００６０】
前記磁性物質が活物質に混合される場合、前記磁性物質は、正極及び負極の活物質に１０〜３０ｗｔ％添加することがイオン移動度の向上のために好ましい。
【００６１】
上記のように正極及び負極の集電体上に磁性層を含むか、又は正極及び負極の活物質層上に磁性層を含むことにより、電場を増加させ、電子の加速によって負極物質、正極物質が、原子及び電子の状態で均一かつ全体的にイオン化され、電流量を増加させることができる。また、正極及び負極の活物質に磁性物質を混合コーティングしてローレンツ効果によるイオン移動度を向上させることができる。
【００６２】
また、添付の図５は、本発明の一実施形態によるエネルギー貯蔵装置の構造を示したものであり、これを参照すると、正極集電体１１１及び前記正極集電体１１１に塗布された正極活物質層１１２を含む正極１１０と、負極集電体１２１及び前記負極集電体１２１に塗布された負極活物質層１２２を含む負極１２０と、が分離膜１３０により絶縁される電極組立体が電解液１４０に含浸され、外装材１６０に収納された後、前記外装材の一部に磁性層１５０が形成される。
【００６３】
前記電極組立体を収納するためのケースとしては、高分子パウチ状の外装材が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００６４】
場合によって、外装材に電極組立体を収納する前に磁性層を形成することができる。
【００６５】
また、前記外装材に形成される磁性層材料は、上述したとおりである。なお、磁性層は外装材の全部又は一部に形成されることができ、一部に形成される場合、その位置が特に限定されるものではない。
【００６６】
正極と負極、及び分離膜を含む電極組立体をパウチ外装材のようなケースに収納した後、セルの外部周辺に磁性物質をコーティングして電場効果による充放電特性を向上させることができる。
【００６７】
本発明のように、磁性物質が含まれた二次電池セルを用いると、正極活物質層と負極活物質層周辺においてリチウムイオン伝導度が円滑になる。また全体面積に均一に挿入及び分離することで、速い電流移動速度による充放電速度を向上することができる。
【００６８】
リチウムイオンは強磁性を有しているため、様々な形態で含まれた磁性層によりリチウムイオンの移動度を向上することができると期待される。
【００６９】
また、上記のような磁性層を含むことにより、電池セルにおいて発生され得る静電気及び外部電波の干渉などを解消して、セルの円滑な駆動が可能となる。
【００７０】
本発明によるエネルギー貯蔵装置は、安定したエネルギー密度を確保するとともに、電解液の劣化によるリチウムのデンドライトを除去することにより、正／負極の表面にリチウムイオンの表面反応を起こすことができるため、円筒型、角型、パウチ型などの様々な形態のセルを製造することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１１、１１１  正極集電体
１２、１１２  正極活物質層
１０、１１０  正極
２０、１２０  負極
２１、１２１  負極集電体
２２、１２２  負極活物質層
３０、１３０  分離膜
４０、１４０  電解液
１５０、１５０ａ、１５０ｂ  磁性層
１６０  外装材
【図１】
2012238583.tif 000003
【図２】
2012238583.tif 000004
【図３】
2012238583.tif 000005
【図４】
2012238583.tif 000006
【図５】
2012238583.tif 000007