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公开(公告)号：KR100583672B1
公开(公告)日：2006-05-26
申请号：KR1020040041258
申请日：2004-06-07
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/04
CPC classification number: H01M10/052 , H01M4/0404 , H01M4/043 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/622
Abstract: 본 발명에 따른 리튬이차전지용 고출력 극판의 제조방법은, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate:EC) 결정을 적당한 용매에 녹여 EC 용액을 만드는 단계; 결합제를 적당한 용매에 녹여 결합제 용액을 만든 후, 이 용액에 원하는 조성의 전극 활물질과 도전재를 첨가하여 충분히 섞어주는 단계; 상기 결합제 용액에 상기 미리 만들어 둔 EC 용액을 소정량 첨가하고 충분히 교반하여 전극에 도포할 전극합제로서의 슬러리(slurry)를 만드는 단계; 슬러리를 집전체에 도포하고 소정 온도에서 충분히 건조시키는 단계; 및 건조 과정 완료 후, 건조된 극판 구조체를 소정의 압력으로 압착하여 최종 극판을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, EC를 이용하여 극판 내에 미세 공동을 형성하여 고출력 극판을 만들어 줌으로써 이를 채용한 전지의 수명 특성과 방전 특성을 크게 개선할 수 있다. 또한, 환경호르몬인 DBP 등을 사용하지 않고, 메탄올, 에테르 등을 사용한 별도의 추출 공정 없이 그대로 전지 제조가 가능하므로, 공정에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있고, 작업상의 안전성을 높일 수 있으며, 환경 오염 방지의 효과도 거둘 수 있다.
리튬2차전지, 극판Abstract translation: 制造锂二次电池用高功率电极的方法考虑（a）通过将EC晶体溶解在合适的溶剂中制备EC（碳酸亚乙酯）溶液; （b）将粘合剂溶解在合适的溶剂中以制备粘合剂溶液，然后将粘合剂溶液，活性电极材料和所需组成的导电材料加入并充分混合; （c）将步骤（a）中制备的预定量的EC溶液加入到步骤（b）中获得的粘合剂溶液中; （d）充分搅拌EC溶液和粘合剂溶液的混合物以制备作为电极粘合剂的浆料以涂覆在电极上; （e）将浆料涂布在收集器上; （f）在预定温度下充分干燥涂覆的浆料; 和（g）在涂覆的浆料干燥之后，通过在预定压力下压缩干燥的电极结构来制造最终电极。
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公开(公告)号：KR100559770B1
公开(公告)日：2006-03-10
申请号：KR1020030078966
申请日：2003-11-10
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/58
Abstract: 본 발명에 따른 리튬 2차전지용 양극 활물질의 제조방법은, 소정의 용매에 녹을 수 있는 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe)의 금속 화합물을 용해하여 원하는 금속이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액에 원하는 당량비의 리튬(Li) 이온이 함유된 용액과 전체 금속이온의 소정 당량비의 수산기(OH(-))를 첨가하여 금속이온을 수산화물로 침전시키는 단계; 침전물이 함유된 용액을 여과함 없이 그대로 소정 온도에서 증발, 건조하여 원하는 당량비의 금속 수산화물들의 혼합체를 얻는 단계;상기 수산화물 혼합체를 가분쇄하여 분말상태로 만들고, 여기에 순수한 에탄올을 극소량 첨가한 후 잘 반죽하여 진흙과 같은 상태로 전구체를 만드는 단계; 및 상기 금속 수산화물 진흙 전구체를 소정 온도에서 하소 공정을 거친 후 가분쇄하고, 이 분말을 테블릿 성형 없이 그대로 소정 온도에서 최종 열처리하여 균일상을 가지는 최종 금속 산화물 분말을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래 재료에 비해 산화물 구조가 안정하고 비수계 유기 전해액과의 반응성이 매우 낮아, 전지의 발열량을 대폭 낮추고 전지내부에서의 가연성 기체 발생을 억제하여 비정상적인 사용환경 하에서도 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, 열악한 조건하에서도 안전성이 크게 향상된 리튬 2차전지를 제조할 수 있는 장점이 있다.-
公开(公告)号：KR100524558B1
公开(公告)日：2005-10-28
申请号：KR1020040013617
申请日：2004-02-27
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/58
Abstract: 본 발명에 따른 리튬 2차전지용 양극 활물질의 제조방법은, LiNi
x Mn
y Si
1-xy O
2 또는 LiNi
x Mn
y Co
z Si
1-xyz O
2 의 조성을 갖는 산화물을 제조하기 위하여 리튬(Li), 니켈(Ni), 망간(Mn), 코발트(Co)를 함유한 금속화합물을 용매에 녹여 원하는 금속 이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액에 원하는 당량비의 규소(Si) 이온이 함유된 용액을 침적하는 단계; 상기 원하는 금속 이온과 규소 이온이 함유된 용액을 그대로 소정 온도에서 증발, 건조하여 원하는 당량비의 금속/비금속 화합물의 혼합체를 얻는 단계; 상기 금속/비금속 혼합체를 가분쇄하여 분말상태로 만들고, 여기에 순수한 에탄올을 극소량 첨가한 후 잘 반죽하여 진흙과 같은 상태로 전구체를 만드는 단계; 및 상기 에탄올 첨가에 의해 생성된 금속 수산화물 진흙 전구체를 소정 온도에서 하소 공정을 거친 후 가분쇄하고, 이 분말을 테블릿 성형 없이 그대로 소정 온도에서 최종 열처리하여 균일상을 가지는 최종 금속 산화물 분말을 제조하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 제조된 양극활물질이 매우 큰 격자상수를 가져전지의 율특성을 개선할 수 있고, 산화물의 격자크기의 변화율이 적고 전지의 내부저항 증가율이 크지 않기 때문에 전지의 수명 특성을 크게 개선할 수 있다.-
公开(公告)号：KR100513930B1
公开(公告)日：2005-09-09
申请号：KR1020030038956
申请日：2003-06-17
Applicant: 한국전기연구원
IPC: C01B13/14
Abstract: 본 발명에 따른 수산화물을 이용한 리튬2차전지용 양극재료의 제조방법은, 수산화물을 이용하여 리튬2차전지용 양극재료를 제조하기 위한 방법에 있어서, 용매에 녹을 수 있는 금속 화합물을 용매에 용해하여 원하는 금속 이온이 존재하는 용액을 만드는 단계; 상기 용액에 제3의 이온이 함유된 염기성 화합물 용액을 침적하여 침전물을 얻는 단계;상기 침전물이 있는 용액을 건조시켜 금속 수산화물과 질산염들의 혼합물을 얻는 단계; 상기 혼합물을 분쇄하여 분말 상태로 만들고, 여기에 에탄올을 첨가한 후 반죽하여 진흙과 같은 상태로 만드는 단계; 상기 진흙 상태의 금속 수산화물 혼합물을 소정 온도에서 하소 공정을 거친 후 분쇄하여 분말로 만드는 단계; 및 상기 분말을 그대로 소정 온도에서 열처리하여 최종 리튬2차전지용 양극재료 분말을 얻는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 여러 가지 금속 이온이 고르게 분포되어 있는 용액중에서 염기물질을 침적하여 침전물을 얻으므로, 균일한 조성의 단일상 산화물을 합성할 수 있고, 원료 물질의 농도 구배를 최소화할 수 있으며, 불순물이 없는 보다 균일한 조성의 리튬2차전지용 양극재료를 제조할 수 있다. 따라서, 불순물 없는 단일상의 산화물 제조가 어려운 조성의 리튬2차전지용 양극재료도 손쉽게 제조할 수 있다.-
公开(公告)号：KR1020050087912A
公开(公告)日：2005-09-01
申请号：KR1020040013617
申请日：2004-02-27
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/58
Abstract: 본 발명에 따른 리튬 2차전지용 양극 활물질의 제조방법은, LiNi
x Mn
y Si
1-xy O
2 또는 LiNi
x Mn
y Co
z Si
1-xyz O
2 의 조성을 갖는 산화물을 제조하기 위하여 리튬(Li), 니켈(Ni), 망간(Mn), 코발트(Co)를 함유한 금속화합물을 용매에 녹여 원하는 금속 이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액에 원하는 당량비의 규소(Si) 이온이 함유된 용액을 침적하는 단계; 상기 원하는 금속 이온과 규소 이온이 함유된 용액을 그대로 소정 온도에서 증발, 건조하여 원하는 당량비의 금속/비금속 화합물의 혼합체를 얻는 단계; 상기 금속/비금속 혼합체를 가분쇄하여 분말상태로 만들고, 여기에 순수한 에탄올을 극소량 첨가한 후 잘 반죽하여 진흙과 같은 상태로 전구체를 만드는 단계; 및 상기 에탄올 첨가에 의해 생성된 금속 수산화물 진흙 전구체를 소정 온도에서 하소 공정을 거친 후 가분쇄하고, 이 분말을 테블릿 성형 없이 그대로 소정 온도에서 최종 열처리하여 균일상을 가지는 최종 금속 산화물 분말을 제조하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 제조된 양극활물질이 매우 큰 격자상수를 가져전지의 율특성을 개선할 수 있고, 산화물의 격자크기의 변화율이 적고 전지의 내부저항 증가율이 크지 않기 때문에 전지의 수명 특성을 크게 개선할 수 있다.-
Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020050047006A
公开(公告)日：2005-05-19
申请号：KR1020030080870
申请日：2003-11-15
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/04
Abstract: 본 발명에 따른 글리신 용액을 이용한 리튬이차전지용 금속산화물의 제조방법은, 질산염과 글리신 용액을 용해하여 원하는 금속이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액을 여과함 없이 그대로 소정 온도 이하에서 소정 시간 동안 건조하여 원하는 당량비의 금속들의 혼합체를 얻는 단계; 상기 금속 혼합체를 소정 온도에서 소정 시간 동안 가열하여 산화코발트리튬 전구체를 얻는 단계; 및 상기 산화코발트리튬 전구체를 소정 온도에서 소정 시간 동안 하소하여 원하는 균일상을 가지는 최종 금속산화물 분말을 얻는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 여러 가지 금속 이온이 고르게 분포되어 있는 용액을 저온에서 소결함으로써, 입도 분포가 균일하고 입도 크기가 작으며, 균일한 조성을 갖는 단일상 금속 산화물을 제조할 수 있다. 또한, 불순물 없는 단일상의 산화물 제조가 어려운 조성의 금속 산화물도 손쉽게 제조할 수 있으며, 기존의 방법에 비하여 공정 시간이 짧고 공정 비용이 대폭 축소된다는 장점이 있다.-
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公开(公告)号：KR100550361B1
公开(公告)日：2006-02-08
申请号：KR1020030080870
申请日：2003-11-15
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/04
Abstract: 본 발명에 따른 글리신 용액을 이용한 리튬이차전지용 금속산화물의 제조방법은, 질산염과 글리신 용액을 용해하여 원하는 금속이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액을 여과함 없이 그대로 소정 온도 이하에서 소정 시간 동안 건조하여 원하는 당량비의 금속들의 혼합체를 얻는 단계; 상기 금속 혼합체를 소정 온도에서 소정 시간 동안 가열하여 산화코발트리튬 전구체를 얻는 단계; 및 상기 산화코발트리튬 전구체를 소정 온도에서 소정 시간 동안 하소하여 원하는 균일상을 가지는 최종 금속산화물 분말을 얻는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 여러 가지 금속 이온이 고르게 분포되어 있는 용액을 저온에서 소결함으로써, 입도 분포가 균일하고 입도 크기가 작으며, 균일한 조성을 갖는 단일상 금속 산화물을 제조할 수 있다. 또한, 불순물 없는 단일상의 산화물 제조가 어려운 조성의 금속 산화물도 손쉽게 제조할 수 있으며, 기존의 방법에 비하여 공정 시간이 짧고 공정 비용이 대폭 축소된다는 장점이 있다.
리튬이온, 2차전지, 금속산화물-
公开(公告)号：KR1020050116204A
公开(公告)日：2005-12-12
申请号：KR1020040041258
申请日：2004-06-07
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/04
CPC classification number: H01M10/052 , H01M4/0404 , H01M4/043 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M4/622
Abstract: 본 발명에 따른 리튬이차전지용 고출력 극판의 제조방법은, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate:EC) 결정을 적당한 용매에 녹여 EC 용액을 만드는 단계; 결합제를 적당한 용매에 녹여 결합제 용액을 만든 후, 이 용액에 원하는 조성의 전극 활물질과 도전재를 첨가하여 충분히 섞어주는 단계; 상기 결합제 용액에 상기 미리 만들어 둔 EC 용액을 소정량 첨가하고 충분히 교반하여 전극에 도포할 전극합제로서의 슬러리(slurry)를 만드는 단계; 슬러리를 집전체에 도포하고 소정 온도에서 충분히 건조시키는 단계; 및 건조 과정 완료 후, 건조된 극판 구조체를 소정의 압력으로 압착하여 최종 극판을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, EC를 이용하여 극판 내에 미세 공동을 형성하여 고출력 극판을 만들어 줌으로써 이를 채용한 전지의 수명 특성과 방전 특성을 크게 개선할 수 있다. 또한, 환경호르몬인 DBP 등을 사용하지 않고, 메탄올, 에테르 등을 사용한 별도의 추출 공정 없이 그대로 전지 제조가 가능하므로, 공정에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있고, 작업상의 안전성을 높일 수 있으며, 환경 오염 방지의 효과도 거둘 수 있다.Abstract translation: 制造锂二次电池用高功率电极的方法考虑（a）通过将EC晶体溶解在合适的溶剂中制备EC（碳酸亚乙酯）溶液; （b）将粘合剂溶解在合适的溶剂中以制备粘合剂溶液，然后将粘合剂溶液，活性电极材料和所需组成的导电材料加入并充分混合; （c）将步骤（a）中制备的预定量的EC溶液加入到步骤（b）中获得的粘合剂溶液中; （d）充分搅拌EC溶液和粘合剂溶液的混合物以制备作为电极粘合剂的浆料以涂覆在电极上; （e）将浆料涂布在收集器上; （f）在预定温度下充分干燥涂覆的浆料; 和（g）在涂覆的浆料干燥之后，通过在预定压力下压缩干燥的电极结构来制造最终电极。
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公开(公告)号：KR1020050045033A
公开(公告)日：2005-05-17
申请号：KR1020030078966
申请日：2003-11-10
Applicant: 한국전기연구원
IPC: H01M4/58
Abstract: 본 발명에 따른 리튬 2차전지용 양극 활물질의 제조방법은, 소정의 용매에 녹을 수 있는 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe)의 금속 화합물을 용해하여 원하는 금속이온이 있는 용액을 만드는 단계; 상기 용액에 원하는 당량비의 리튬(Li) 이온이 함유된 용액과 전체 금속이온의 소정 당량비의 수산기(OH(-))를 첨가하여 금속이온을 수산화물로 침전시키는 단계; 침전물이 함유된 용액을 여과함 없이 그대로 소정 온도에서 증발, 건조하여 원하는 당량비의 금속 수산화물들의 혼합체를 얻는 단계;상기 수산화물 혼합체를 가분쇄하여 분말상태로 만들고, 여기에 순수한 에탄올을 극소량 첨가한 후 잘 반죽하여 진흙과 같은 상태로 전구체를 만드는 단계; 및 상기 금속 수산화물 진흙 전구체를 소정 온도에서 하소 공정을 거친 후 가분쇄하고, 이 분말을 테블릿 성형 없이 그대로 소정 온도에서 최종 열처리하여 균일상을 가지는 최종 금속 산화물 분말을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래 재료에 비해 산화물 구조가 안정하고 비수계 유기 전해액과의 반응성이 매우 낮아, 전지의 발열량을 대폭 낮추고 전지내부에서의 가연성 기체 발생을 억제하여 비정상적인 사용환경 하에서도 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, 열악한 조건하에서도 안전성이 크게 향상된 리튬 2차전지를 제조할 수 있는 장점이 있다.
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