[发明专利]全固态电池用电极及其制造方法

说明书

本公开涉及一种全固态电池用电极。所述电极的电极活性材料层通过粘结剂树脂的交联而显示出电极层的改善的机械性能，例如弹性或刚性。由此，可以抑制或减少充电/放电期间的电极活性材料的膨胀和/或收缩的影响。由此，将电极活性材料层与电解质层之间的界面粘附力以及电极活性材料层与集电器之间的界面粘附力保持在高水平从而提供具有优异的循环特性的全固态电池。

技术领域

本申请要求于2017年3月22日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0036216号的优先权。本公开涉及一种电化学装置用电池及其制造方法，所述电池显示出改善的粘附力从而防止电极活性材料的分离。

背景技术

锂离子二次电池已经被广泛用作便携式电子设备的电源系统。此外，近来，存在使用锂离子二次电池作为电动车辆的电池或工业电池的趋势。锂离子二次电池的结构相对简单，且包含负极活性材料、正极活性材料和电解质这三种主要元件。随着锂离子从正极移动到负极以及从负极移动到正极，电池进行工作。电解质部分仅起到锂离子导体的作用。在广泛使用的锂离子二次电池中，使用的是含有溶解在非质子有机溶剂中的锂盐的电解液。然而，这样的电解液在使用期间会引起一些问题，这些问题包括电解质的泄漏或气体的产生。因此，需要开发一种全固态电池来解决上述问题。

与使用电解液的电池相比，固体电解质的优点在于，固体电解质提供改善的稳定性，提供具有优化结构、高能量密度、高输出密度的电池等。然而，全固态电池由于与电极的界面接触低而具有小的离子传导通道，因此存在引起离子传导性降低的问题。特别地，作为锂离子导体的硫化物类无机固体电解质如LPS或LGPS会被极性溶剂或水破坏，因此其固有的导电性被降低。因此，当制造全固态电池用电极时，使用非极性有机溶剂以防止锂离子导体的传导性的这种降低。然而，在目前使用的诸如PVDF-HFP或SBR的粘结剂树脂的情况下，这样的粘结剂树脂溶解在诸如NMP或水的极性溶剂中，但不溶于诸如甲苯或二甲苯的非极性溶剂中。因此，当制造全固态电池用电极时，使用相对可溶于非极性溶剂的橡胶类粘结剂作为电极用粘结剂。然而，在这样的橡胶类粘结剂的情况下，非极性溶剂的使用会引起粘附力降低的问题。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供一种全固态电池用电极及其制造方法，所述全固态电池用电极显示出电极粘结剂的改善的结合力而防止电极中的活性材料与锂离子导体的分离。从以下的详细描述可以理解本公开的这些和其它的目的和优点。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中所示出的方法及其组合来实现。

技术方案

为了解决上述技术问题，本公开提供一种用于制造电极的方法。

根据本公开的一个实施方式，用于制造全固态电池用电极的方法包括以下步骤(S10)至(S40)：(S10)制备用于形成电极层的浆料，所述浆料包含电极活性材料、粘结剂树脂、交联引发剂、无机固体电解质和溶剂；(S20)将所述用于形成电极层的浆料涂布到集电器的表面，然后进行干燥，以形成电极层(a)；(S30)压制所述电极层(a)，以形成电极层(a')；和(S40)加热所述电极层(a')，以形成电极层(a”)，其中在不引发交联的温度范围内进行步骤(S20)，并且在引发和进行所述电极层的交联的温度范围内进行步骤(S40)。

根据本公开的第二实施方式，提供第一实施方式的用于制造全固态电池用电极的方法，其中步骤(S10)中的所述溶剂是非极性溶剂。

根据本公开的第三实施方式，提供第一或第二实施方式中的任一实施方式的用于制造全固态电池用电极的方法，其中所述粘结剂树脂包括橡胶类树脂。

根据本公开的第四实施方式，提供第一至第三实施方式中的任一实施方式的用于制造全固态电池用电极的方法，其中所述浆料还包含导电材料。