[发明专利]电极-隔膜复合物的制造方法、由该制造方法制造的电极-隔膜复合物及包含其的锂二次电池

说明书

本发明涉及电极‑隔膜复合物的制造方法，以及由该制造方法制造的电极‑隔膜复合物和包含其的锂二次电池，所述电极‑隔膜复合物的制造方法包括：(S1)将电极活性材料浆料涂布在电极集电器的至少一个表面上并干燥以形成电极，(S2)将包含聚合物粒子的聚合物溶液涂布在电极的至少一个表面上以形成隔膜涂层，以及(S3)对隔膜涂层进行干燥以形成多孔隔膜。根据本发明，通过在电极上涂布聚合物粒子而制造多孔隔膜，从而有效控制孔的均一性和弯曲度；通过直接将聚合物溶液涂布在电极上而制造多孔隔膜，而不单独制造隔膜，从而节省了工艺成本和时间；此外，当使能捕获锰的官能团附着于构成隔膜的聚合物粒子的表面时，通过去除可能在电池工作期间沉积于负极的锰离子可以防止电池性能的劣化。

技术领域

本公开内容涉及电极-隔膜复合物的制造方法、由该制造方法制造的电极-隔膜复合物、及包含其的锂二次电池，更具体地，涉及特征在于将包含聚合物粒子的聚合物溶液直接涂布在电极上的制造电极-隔膜复合物的方法、及由该制造方法制造的电极-隔膜复合物和包含其的锂二次电池。

本申请要求2013年10月31日在韩国提交的韩国专利申请案第10-2013-0131433号的优先权，并通过引用将其公开内容并入本文中。

另外，本申请要求2014年10月31日在韩国提交的韩国专利申请案第10-2014-0149925号的优先权，并通过引用将其公开内容并入本文。

背景技术

近来，对于储能技术的关注日益增加。随着储能技术的应用领域已扩展至移动电话、便携式摄像机、笔记型电脑、甚至电动车辆，对电化学装置的研发投入越来越大。在这一方面，电化学装置最引人注目。其中，可充电式二次电池的发展更成为特别关注的焦点。在电池开发中，近来的趋势朝向研发新型的电极及电池设计以改善容量密度及比能量。

在现有二次电池中，1990年代早期开发的锂二次电池因其具有比常规水性电解质类电池(例如，Ni-MH、Ni-Cd、及H₂SO₄-Pb电池)高的工作电压和高得多的能量密度的优点而备受瞩目。然而，锂二次电池具有例如因使用有机电解液而引起的起火/爆炸危险的安全性问题，且有制造复杂的缺点。最近，由锂离子电池发展来的锂离子聚合物电池被视为下一代电池之一，但就其目前的水平而言，其容量比锂离子电池还低，尤其是，其在低温下的放电容量不足，因此仍迫切需要改善。

由于材料性质和在包括拉伸的制造过程中的程序特性，锂二次电池的多孔隔膜在高于或等于约100℃的温度下出现严重的热收缩现象，导致正极与负极间短路。另外，当电池因充电器故障或其他原因而过度充电时，会使电压迅速增加，基于充电状态(state ofcharge)而在正极和负极处发生过多锂的嵌入与嵌出且正极和负极变得热不稳定。在这种情况下，电解液的有机溶剂分解，导致快速的放热反应，由此造成热失控，导致严重损害电池的稳定性。同样地，过度充电可能引发局部的内部短路，且在内部短路发生的区域温度剧烈上升。因此，锂二次电池的隔膜需要具有高温耐热性，尤其是需要具有高温下极小的收缩，以防止内部短路。

通常，通过在正极与负极之间插入有作为机械屏障的聚烯烃类隔膜的情况下组装正极和负极而制造普通锂二次电池，但聚烯烃基隔膜的热安全性差如有高的热收缩。为了提高热安全性，已提出包含具改善的安全性的隔膜的锂二次电池，其中，在聚烯烃基隔膜的上表面上形成包含无机粒子的多孔涂层。

然而，因为具有包含无机粒子的多孔涂层的隔膜和电极各自通过单独的过程制造，然后再将它们进行组装，所以包含具改善的安全性的隔膜的锂二次电池具有低的程序效率(procedural efficiency)。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在提供通过将包含聚合物粒子的聚合物溶液直接涂布在电极上并进行干燥而简化制造过程的电极-隔膜复合物的制造方法，和通过该制造方法制造的电极-隔膜复合物及含包含其的锂二次电池。

技术方案