[发明专利]包含多层电极活性材料层的电极和包含所述电极的二次电池

说明书

技术领域

本申请要求2011年5月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2011-0041438号的优先权，通过参考将其公开内容结合到本文中。

本发明涉及包含多层电极活性材料层的电极及包含所述电极的二次电池，且更特别地，涉及通过以多层涂层的形式形成电极活性层用于均匀分散电极活性材料和粘合剂树脂来降低电池电阻、从而具有改善的性能的二次电池。

背景技术

近来，随着电子设备的小型化和轻质化且通常使用便携式电子设备，积极进行了对于具有高能量密度的锂二次电池的研究。

锂二次电池使用可能在负极和正极中进行锂离子的嵌入和脱嵌的材料，且通过在正极与负极之间填充有机电解质或聚合物电解质来制造。通过在锂离子嵌入到正极和负极中以及锂离子自正极和负极脱嵌期间进行的氧化和还原，可以产生电能。

负极和正极可以包含在各电极的集电器上的电极活性材料层。例如，电极可以通过如下制造：通过混合电极活性材料、粘合剂和溶剂以及任选的导电材料和分散剂并搅拌而制备浆料，将由此获得的浆料涂布在由金属制成的集电器上，加压并干燥。

粘合剂可以包含例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等，且导电材料通常可以使用碳黑。

一般来讲，负极和正极可以通过将电极浆料在各电极的集电器上涂布一次来获得。在这种情况下，在电极浆料中包含的粘合剂可能不会均匀地分散在涂布的电极活性材料层上，而是可能分散在电极活性材料层的表面。在这种情况下，粘合剂可能增加电池的电阻而使电池的性能劣化。

该问题可能随着电极活性材料的加载量增加而加剧。因此，需要解决该缺点的方法以发展大容量的锂二次电池。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决上述缺点且提供其中粘合剂等不会分散在电极活性材料层的表面或不会从涂布在电极集电器上的电极活性材料层剥落、而是可以均匀地分散的电极，以及包含所述电极的二次电池。

技术解决方案

为了实现这些及其他优势，提供包含多层电极活性材料层的电极。

在所述多层电极活性材料层中，在所述多层电极活性材料层的各层中电极活性材料的加载量可以彼此不同。

另外，相对于电极集电器越往上的层，所述加载量越是增大。

另外，相对于电极集电器越往上的层，所述加载量越是减小。

另外，各层的加载量可以相同。

另外，各层中的电极活性材料可以包含不同的电极活性材料成分。

与在所述多层电极活性材料层的其他层中的电极活性材料相比，在与电极集电器接触的层中的电极活性材料可以具有更高的导电性。

另外，与在所述多层电极活性材料层的其他层中的电极活性材料相比，在形成电极表面的层中的电极活性材料可以具有更高的导电性。

另外，在所述多层电极活性材料层中，在与所述电极集电器接触的层中的电极活性材料可以与在形成所述电极表面的层中的电极活性材料相同。

另外，在所述多层电极活性材料层的各层中的电极活性材料可以由相同的电极活性材料构成。

另外，所述多层电极活性材料层中的各层可以包含导电材料。

与在所述多层电极材料层的其他层中的电极活性材料相比，在与电极集电器接触的层中的电极活性材料可以包含更多量的所述导电材料。

与在所述多层电极材料层的其他层中的电极活性材料相比，在形成所述电极表面的层中的电极活性材料可以包含更多量的所述导电材料。

同时，所述电极可以是正极。

在这种情况下，构成所述正极的多层正极活性材料的总加载量可以为540mg/25cm²～650mg/25cm²。

同时，所述电极可以是负极。

在这种情况下，构成所述负极的多层负极活性材料的总加载量可以为280mg/25cm²～340mg/25cm²。

在本发明中还提供了包含所述电极的锂二次电池。

在本发明中还提供了制造包含多层电极活性材料的电极的方法，其包括：(a)制备电极活性材料；(b)在电极集电器上涂布确定加载量的所述电极活性材料；(c)对涂布在所述电极集电器上的所述电极活性材料进行真空干燥；以及(d)重复步骤(b)和(c)n次(2≤n≤5)。