[发明专利]用于制造二次电池用电极的方法以及由该方法得到的电极

说明书

本公开内容涉及一种用于制造二次电池用电极的方法，所述方法包括以下步骤：(i)制备用于初步涂布的第一电极混合物和用于二次涂布的第二电极混合物；(ii)将所述第一电极混合物涂布至电极集电器上并实施干燥；以及(iii)将所述第二电极混合物涂布至所述第一电极混合物上并以使得所述第二电极混合物的干燥速率低于步骤(ii)中的所述第一电极混合物的干燥速率的方式实施干燥。

技术领域

本申请主张于2016年9月9日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0116598号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

本公开内容涉及一种用于制造二次电池用电极的方法以及由该方法得到的电极。

背景技术

随着技术发展和对于移动装置的需求增长，对作为能源的二次电池的需求迅速地增长。在这些二次电池中，具有高的能量密度和电压、长循环寿命以及低自放电速率的锂二次电池已经商业化并广泛地使用。

除此之外，近来，随着对环境问题的关注增加，诸如电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)之类的系统的市场已经发展，这些系统能够替代包括汽油车和柴油车在内的使用化石燃料的汽车，这是空气污染的主要原因之一。因此，作为用于这种电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)的电源，已研究并普遍使用了具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池。

锂二次电池包括电极组件和注入其中的含锂盐的非水电解质，所述电极组件具有正极和负极以及插置在正极和负极之间的多孔隔板，所述正极和负极中的每一个均包括涂布在电极集电器上的活性材料。

用于这种二次电池的电极通过如下方法得到：将电极混合物以浆料的形式施用至电极集电器，所述浆料包含混合在有机溶剂中的电极活性材料、导电材料、粘合剂聚合物或类似物，然后进行干燥并压制。

仍在发展的锂二次电池逐渐要求高容量和高输出。为满足这一点，需要减少粘合剂聚合物的使用。然而，考虑到粘合剂聚合物当前的粘合力水平，在减少粘合剂的量方面存在着限制。当粘合剂聚合物的量不足时，对于电极集电器的粘合力、尤其是对于负极中的铜箔的粘合力下降，并因此在电极的切割(cutting)期间或者在电池的充电/放电期间电极分离的可能性增加。此外，观测到，由于在涂布电极混合物时粘合剂聚合物的迁移(migration)，电极集电器和活性材料之间的粘合力(adhesion)低于活性材料-活性材料的内聚力(cohesion)。为此，以高于实际所需量的过量使用粘合剂聚合物以确保电极集电器和活性材料之间的最小粘合力。

为解决这一点，通过实施涂布电极混合物两次而实施双重涂布。然而，尽管这种双重涂布改善了活性材料层和负极集电器之间的粘合力，其不利之处在于第一电极活性材料层和第二电极活性材料层之间的界面粘合力下降。当电极活性材料层之间的粘合力下降时，在锂二次电池的充电/放电期间发生界面分离，这可能导致减少电池的容量。

除此之外，在其中第二电极活性材料层比第一电极活性材料层更厚的电池的情况下，粘合剂聚合物主要分布在电极的表面上，这可能会成为在充电/放电期间增加电极电阻的原因。

发明内容

技术问题

设计本公开内容以解决以上提及的问题和从过去以来有待解决的技术问题。

在本公开内容的发明人已进行多次研究和各种实验之后，我们已发现，当电极混合物分为两部分并以这样一种方式进行涂布用于制造电极以使得与随后涂布的电极混合物相比，初步涂布的电极混合物以更低的速率干燥或者干燥更长时间时，可以得到所需的效果，如在下文中所述。本公开内容基于这一发现。

技术方案