电极及其制备方法以及利用其的电池技术

本发明专利技术涉及无纺布集电体、利用其的电池的制备方法及其的制备系统。本发明专利技术一实施例的电极包括无纺布集电体，上述无纺布集电体包括：导电无纺布片，包括多个导电纤维的网状物，并包括从上述导电无纺布片的主表面连通上述导电无纺布片的内部的气孔；以及多个导电图案，部分闭塞上述导电无纺布片的主表面上的气孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池技术，更详细地涉及无纺布集电体、利用其的电池的制备方法及其的制备系统。
技术介绍
随着过去20年之间半导体制备技术及通信技术飞跃发展，作为如移动通信终端及笔记本电脑之类的便携式电子装置的电源，广泛地实现对锂离子电池的研究和商用化。最近，为了应对如能量枯竭和温室效应之类的环境问题，需要急剧增加节能技术，其结果，除了便携式电子装置相关产业之外，还活跃地进行对可适用于电动汽车、混合动力车或电网的中大型电池的关心和研究。作为这种用途的电池，主要研究镍-金属氢(N1-MH)电池和锂二次电池。其中，由于锂二次电池利用自然界中已知的金属中最轻且标准还原电位最低的锂，因而不仅能量密度高，还可制备高电压和高功率的电池。在实现这种电池性能的过程中，开发适当的集电体很重要。为了提高电池性能，集电体需要改善内部电阻和不可逆性。并且，为了具有制备经济性，上述集电体应可得到高的收率。
技术实现思路
技术问题本专利技术要解决的技术问题在于，提供集电体，上述集电体不仅能量密度高，而且充放电效率、充放电速度及循环特性优秀，并达成高的收率，从而具有制备经济性。并且，本专利技术要解决的再一技术问题在于，提供利用具有上述优点的无纺布集电体，从而具有再现性和可靠性的电池的制备方法。并且，本专利技术要解决的另一技术问题在于，提供具有上述优点的电池的制备系统。解决问题的手段用于解决上述技术问题的本专利技术一实施例的电极包括导电无纺布片，上述导电无纺布片包括多个导电纤维的网状物，并包括从上述导电无纺布片的主表面连通上述导电无纺布片的内部的气孔。在上述导电无纺布片的主表面上形成有无纺布集电体，上述无纺布集电体形成有部分闭塞上述气孔的多个导电图案。在一部分实施例中，上述多个导电图案可配置于电极封装结构的应力集中部分。并且，上述多个导电图案可与用于形成上述电极的上述无纺布集电体的移送方向平行。在一部分实施例中，上述多个导电图案可包括以规定间隔隔开的多个线条图案。在此情况下，上述多个线条图案以与电极封装结构的缠绕轴、折叠轴或弯曲轴平行的方式横穿上述导电无纺布片的主表面。并且，上述多个导电图案可向上述多个导电无纺布片的边缘延伸。用于解决上述再一技术问题的本专利技术一实施例的电极的制备方法包括如下步骤:准备上述的无纺布集电体，并使上述无纺布集电体通过装入有包含电活性物质的前体或电活性物质的分散溶剂的浆料的槽(bath)的内部，来使上述电活性物质浸渍于上述无纺布集电体的内部的步骤。之后，可使向上述槽的外部露出的无纺布集电体干燥，并对浸渍有上述电活性物质的无纺布集电体加压。使上述电活性物质浸渍于上述无纺布集电体的内部的步骤可由上述无纺布集电体通过配置于上述槽的内部且具有间隙的处理辊的上述间隙来执行。在一部分实施例中，上述处理辊的表面可具有包括凹凸的表面图案。在一部分实施例中，在使上述分散溶剂干燥的步骤之前，可扫除向上述槽的外部露出的上述无纺布集电体的表面上的剩余电活性物质。并且，在使上述分散溶剂干燥的步骤之前，还可执行对向上述槽的外部露出的上述无纺布集电体的表面加压来调节上述电活性物质的浸渍量的步骤。在一部分实施例中，还可执行将上述无纺布集电体的上述多个导电图案中的至少一部分与电池标签或引线相结合的步骤。上述多个导电图案配置于电极封装结构的应力集中部分。并且，上述多个导电图案可与用于形成上述电极的上述无纺布集电体的移送方向平行。在一部分实施例中，上述多个导电图案可包括以规定间隔隔开的多个线条图案。用于解决上述另一技术问题的本专利技术一实施例的电池可以为包括负极、正极及上述负极和上述正极之间的分离膜的二次电池。上述负极及上述正极中的至少一个可包括电极，上述电极包括上述的无纺布集电体。在一部分实施例中，上述多个导电图案可配置于上述电极的应力集中部分。专利技术的效果根据本专利技术的实施例，使用具有多个导电纤维的网状物的导电无纺布片，从而基于优秀的电特性和纤维的柔韧性和组织性，通过集电体和电活性物质之间的内部电阻减少和界面增加效果，不仅可提高电池的能量密度，还可得到充放电速度、充放电效率及循环特性得到改善的电池。并且，在上述导电无纺布片上形成多个导电图案来提高机械拉伸强度，从而防止当进行利用退绕装置的连续工序或封装如凝胶卷之类的电池时有可能发生的由无纺布集电体的变形引起的内部电阻的增加，改善由降伏引起的不良来提高收率，并容易进行电池标签或引线形成工序。并且，根据本专利技术的再一实施例，可提供利用具有上述优点的无纺布集电体的电池的制备方法。并且，根据本专利技术的另一实施例，可提供利用具有上述优点的无纺布集电体的电池的制备系统。【附图说明】图la为图示本专利技术一实施例的无纺布集电体的立体图，图lb为本专利技术再一实施例的无纺布集电体的部分图，图lc为图示本专利技术另一实施例的无纺布集电体的立体图。图2a及图2b为图示本专利技术其他多个实施例的多个无纺布集电体的多个立体图。图3a及图3b为依次图示本专利技术一实施例的电极的制备方法的多个立体图。图4为本专利技术一实施例的电极的制备系统。图5为本专利技术另一实施例的包括无纺布集电体的电极的立体图。图6a至图6d为分别图示本专利技术各种实施例的多个张力加强层的多个立体图。图7图示本专利技术再一实施例的电极的制备系统。图8a至图8d为图示本专利技术各种实施例的利用无纺布集电体的电池的电极组装体的多个立体图。图9为图示本专利技术一实施例的包括利用无纺布集电体的电极的电池的分解立体图。【具体实施方式】以下，参照附图对本专利技术优选实施例进行详细的说明。本专利技术的多个实施例用于使本专利技术所属
的普通技术人员更加完整地理解本专利技术，以下实施例能够以多种不同的方式变形，本专利技术的范围不局限于以下实施例。反而，这些实施例使本公开内容更充实、完整，用于向本专利技术所属
的普通技术人员传达更完整的本专利技术思想。并且，在以下的附图中，各层的厚度或大小为了说明的便利及明确性而有所扩张，在附图中相同的附图标记指相同的要素。如在本说明书中使用，术语“和/或”包含所例举的项目中的一个及一个以上的所有组合。在本说明书中所使用的术语用于说明特定实施例，并不限制本专利技术。如在本说明书中所使用，单数形态只要不明确指出上下文上不同的情况，就可包括多个形态。并且，在用于本说明书的情况下，“包含(comprise) ”和/或“包含的(comprising) ”特定提及的多个形状、数字、步骤、动作、部件、因素和/或它们组的存在，并不排除一个以上的其他形状、数字、动作、部件、因素和/或多个组的存在或附加。在本说明书中，“第一”、“第二”等术语用于说明各种部件、配件、区域、多个层和/或多个部分，但这些部件、配件、区域、多个层和/或多个部分不局限于这些术语，这是显而易见的。这些术语只用于区别一个部件、配件、区域、层或部分与其他区域、多个层或多个部分。因此，以下说明的第一部件、配件、区域、层或部分在不超过本专利技术的教导的情况下，也可指第二部件、配件、区域、层或部分。图la为图示本专利技术一实施例的无纺布集电体100的立体图，图lb为本专利技术再一实施例的无纺布集电体100’的部分图，图lc为图示本专利技术另一实施例的无纺布集电体100”的立体图。参照图la，无纺布集电体100包括导电无纺布片10。如部分放大图Μ所示，导电无纺布片10可包括多个导电纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括无纺布集电体的电极，其特征在于，上述无纺布集电体包括：导电无纺布片，包括多个导电纤维的网状物，并包括从上述导电无纺布片的主表面连通上述导电无纺布片的内部的气孔；以及多个导电图案，部分闭塞上述导电无纺布片的主表面上的气孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昌炫，崔民圭，申二贤，
申请(专利权)人：JENAX股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR