[发明专利]包括通过在一定方向上施加真空来干燥电极浆料的工序的制造可充电电池用电极的方法

说明书

本发明涉及一种制造可充电电池用电极的方法，包括：(a)将包括电极活性材料、粘合剂和溶剂在内的电极浆料涂布在片状集电器的一个表面上；和(b)在减少由溶剂蒸发导致的粘合剂聚集的方向上施加真空的同时干燥电极浆料。

技术领域

本申请要求于2015年10月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0141355号的权益和优先权，通过引用将上述专利申请的全部内容结合在此。

本发明涉及一种制造可充电电池用电极的方法，所述方法包括通过在一定方向上施加真空来干燥电极浆料的工序。

背景技术

由于化石燃料使用的迅速增加，对替代能源和清洁能源的使用需求日益增加，作为其中一部分的正在最为积极地研究的领域为应用电化学的发电和电能存储。

目前，利用这种电化学能的电化学装置的代表性实例可包括可充电电池，且其使用范围正逐渐扩大。

根据电池壳体的形状，可充电电池被划分为：圆柱型电池和棱角形电池，在圆柱型电池和棱角形电池中电极组件嵌入圆柱型或棱角形金属罐内；以及袋型电池，在袋型电池中电极组件嵌入由铝层压片构成的袋型壳体内。

嵌入电池壳体中的电极组件为可重复地充电和放电的发电装置，其由正极/隔板/负极的堆叠结构组成，并且被划分为：包卷型，在包卷型中隔板插置在其上涂布有活性材料的长片型正极和负极之间并且缠绕；和堆叠型，在堆叠型中具有预定尺寸的多个正极和负极与插入它们之间的隔板顺序地堆叠。

作为具有包卷型和堆叠型的混合形式的更先进结构的电极组件，已开发了堆叠/折叠型电极组件，在堆叠/折叠型电极组件中，利用长且连续的隔膜将具有恒定单元尺寸的具有正极/隔板/负极结构的全电池(full cell)或具有正极(负极)/隔板/负极(正极)/隔板/正极(负极)结构的双电池(bicell)折叠。

此外，为了提高传统的堆叠型电极组件的加工性能，并且为了满足各种类型的可充电电池的需求，已开发了叠层(lamination)/堆叠型电极组件，其具有通过将其中电极与隔板交替地堆叠并层叠的单元电池堆叠而形成的结构。

同时，作为这种可充电电池的核心构成元件的电极是通过以下方法制备的：将包括电极活性材料、粘合剂、溶剂以及类似物在内的电极浆料涂布在由金属构成的集电器上，并执行干燥。

在电极浆料的干燥工序期间，粘合剂颗粒在电极浆料层的表面周围发生聚集。众所周知，这种现象之所以会发生是因为在干燥过程中在电极浆料层的表面上发生溶剂的蒸发，而当内部的溶剂通过毛细管现象移动到表面附近时，被溶剂化因而在电极材料层中处于可流动状态下的粘合剂一起移动至电极材料层的表面附近。

当粘合剂颗粒在电极材料层的表面附近处发生聚集时，作为整个电极来说，电极活性材料及类似物的分散性劣化，且粘合剂的粘合效率下降。

最终，粘合剂颗粒聚集导致诸如电极的内阻增加、电解液浸渍性能劣化、和可充电电池的整体性能下降之类的问题。

因此，迫切需要一种在电极浆料的干燥工序期间减少粘合剂聚集的技术，从而能够改善电极活性材料的分散性，并提高粘合剂的粘合效率。

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种制造可充电电池用电极的方法，所述方法包括通过在一定方向上施加真空来干燥电极浆料的工序，其具有以下优点：解决了如上所述的现有技术的问题，并且克服了先前所请求的技术挑战。

本申请的发明人重复进行了深入的研究和各种试验，因此，如下面描述的，已经发现，当制造可充电电池用电极时，包括在减少由溶剂蒸发导致的粘合剂聚集的方向上施加真空的同时干燥电极浆料的工序，粘合剂聚集减少，由此改善电极活性材料的分散性，并提高粘合剂的粘合效率，由此完成了本发明。