用于电化学装置的电极及其制造方法制造方法及图纸

本公开内容涉及一种用于电化学装置的电极及其制造方法。更特别地，本公开内容涉及一种沿着电极的厚度方向具有较小的孔隙率差的电极及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电化学装置的电极及其制造方法
本申请要求2016年11月21日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0155217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电化学装置的电极及其制造方法。更特别地，本公开内容涉及一种沿着电极的厚度方向具有较小的孔隙率差的电极及其制造方法。
技术介绍
用于电化学装置的电极，例如用于二次电池的电极，是通过制备包含电极活性材料、导电材料和粘合剂的电极浆料，将该浆料涂覆到集电器并干燥该浆料而获得的。在此，进行按压(press)工序，以将活性材料粉末压向集电器并获得均匀厚度的电极。通常通过利用加压装置按压电极表面来进行按压工序。然而，在这种情形下，压力不能均匀地传递到电极的内部，使得相较于电极的内部，电极表面被按压更严重，导致电极表面附近的孔隙率降低。随着电极的厚度或密度增加，这种现象可变得严重。此外，这种降低的电极表面的孔隙率使得用电解质浸渍电极难以到达电极的内部。因此，不可能确保离子通道，从而使得难以平稳地输送离子。这可导致电池的性能和寿命特性的劣化。因此，需要开发一种沿着电极的厚度方向具有均匀的孔隙率的电极及其制造方法。
技术实现思路
技术问题本公开内容旨在提供一种沿着电极的厚度方向具有均匀的孔隙率的电极及其制造方法。本公开内容还旨在提供一种表现出改善的电解质浸渍性的电极及其制造方法。容易理解的是，本公开内容的其他目的和优点可通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。技术方案在本公开内容的一个方面中，提供了一种电极及其制造方法以解决上述技术问题。根据本公开内容一实施方式，提供一种制造电极的方法，包括以下步骤：(S10)制备包含电极活性材料、粘合剂和导电剂的电极浆料；(S20)将由步骤(S10)制备的所述电极浆料涂覆到集电器的表面；(S30)干燥步骤(S20)的所得产物，以从涂覆到所述集电器的所述电极浆料中完全地或部分地除去溶剂，从而形成初步电极层；(S40)按压所述初步电极层的表面；和(S50)去除经按压的初步电极层的表面的一部分。根据本公开内容的第二实施方式，提供了第一实施方式所述的制造电极的方法，其中步骤(S20)的所述电极浆料是由包括第一浆料和第二浆料的两种浆料来制备的，所述第一浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒A)并且被涂覆到所述电极集电器的表面，所述第二浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒B)并且被涂覆到已涂覆的第一浆料的表面，并且颗粒B的粒径(D50)小于颗粒A的粒径(D50)。根据本公开内容的第三实施方式，提供了第一实施方式所述的制造电极的方法，其中步骤(S20)的所述电极浆料是由包括第一浆料和第二浆料的两种浆料来制备的，所述第一浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒A)并且被涂覆到所述电极集电器的表面，所述第二浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒B)并且被涂覆到已涂覆的第一浆料的表面，颗粒B是一次颗粒，颗粒A是二次颗粒。根据本公开内容的第四实施方式，提供了第一实施方式至第三实施方式中任一所述的制造电极的方法，其中步骤(S50)是通过从步骤(S40)获得的所述初步电极层的表面去除所述初步电极层的厚度的10％-30％来进行的。根据本公开内容的第五实施方式，提供了第一实施方式至第四实施方式中任一所述的制造电极的方法，其中从步骤(S50)获得的电极表现出上层部分的孔隙率(％)与下层部分的孔隙率(％)之间的孔隙率差的绝对值为10％或更小，基于所述电极层的厚度，所述上层部分对应于从所述电极的表面起的厚度的20％，所述下层部分对应于从所述集电器的表面起的厚度的20％。根据本公开内容的第六实施方式，提供了第一实施方式至第五实施方式中任一所述的制造电极的方法，其中从步骤(S50)获得的电极具有20％-70％的孔隙率。根据本公开内容的第七实施方式，提供了一种用于电化学装置的电极，所述电极表现出上层部分的孔隙率(％)与下层部分的孔隙率(％)之间的孔隙率差的绝对值为10％或更小，基于电极层的厚度，所述上层部分对应于从所述电极的表面起的厚度的20％，所述下层部分对应于从集电器的表面起的厚度的20％，并且所述电极具有20％-70％的孔隙率。有益效果根据本公开内容的制造电极的方法提供了一种具有均匀孔隙率的电极。特别地，根据本公开内容的制造电极的方法提供了一种沿着电极层的厚度方向具有不明显的孔隙率差的电极。此外，通过根据本公开内容的制造电极的方法获得的电极沿着其厚度方向从电极层的表面到下层部分表现出均匀的孔隙率，因此具有优异的电解质浸渍性。附图说明附图图解了本公开内容的优选实施方式并与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不解释为受限于这些附图。图1是以时间顺序的方式图解根据本公开内容的制造电极的方法的每一个步骤的流程图。图2a至图2e是图解根据本公开内容的制造电极的方法和通过该方法获得的电极的示意图。图3是图解根据比较例1的电极的孔隙率分布的示意图。图4是图解根据比较例2的电极的孔隙率分布的示意图。图5是图解根据实施例的电极的孔隙率分布的示意图。图6是图解通过使用根据实施例1以及比较例1和2的电极获得的每个纽扣电池的充电深度(depth)的图表。具体实施方式应理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为受限于一般含义和字典含义，而是应在以允许专利技术人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上根据对应于本公开内容的技术方面的含义和概念来解释。因此，在此提出的描述仅仅是用于举例说明目的的优选实施例，并不旨在限制本公开内容的范围，所以应理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可对其进行其他等同替换和修改。在整个说明书中，“一个部分「包括」一个元件”的表述并不排除存在任何附加的元件，而是指该部分可进一步包括其他元件。如在此使用的，表述「A和/或B」是指「A、B或它们两者」。此外，将理解的是，当在本说明书中使用时，术语「包括(comprise)」和/或「包括(comprising)」是指存在任何所述的形状、数字、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组，但不排除添加一个或多个其他的形状、数量、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组。在以下描述中使用的特定术语是出于举例说明的目的而非限制性的。诸如“右”、“左”、“上表面”和“下表面”之类的术语显示出在提及它们的附图中的方向。诸如“向内”和“向外”之类的术语分别显示出朝向相应的装置、系统及其构件的几何中心的方向和远离其的方向。“前”、“后”、“上”和“下”以及相关的词语和表述显示出在提及它们的附图中的位置和位点，并且不应是限制性的。这些术语包括以上列出的词语、其衍生词和具有相似含义的词语。在整个说明书中，一个构件被置于另一构件「上」的表述涵盖了在这两个构件之间存在其他构件以及这两个构件彼此接触。在一个方面中，提供了一种用于电化学装置的电极。根据本公开内容的电极包括设置在集电器的表面上的电极层，并且沿着该电极层的厚度方向具有均匀的孔隙率分布。根据本公开内容，该电极可应用于负极、正极或两者。根据本公开内容，电极包括集电器和形成在集电器的至少一个表面上的电极层。电极层包括电极活性材料、导电材料和作为粘结剂的粘合剂。根据本公开内容，电极表现出上层部分的孔隙率(％)与下层部分的孔隙率(％)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造用于电化学装置的电极的方法，包括以下步骤：(S10)制备包含电极活性材料、粘合剂和导电剂的电极浆料；(S20)将由步骤(S10)制备的所述电极浆料涂覆到集电器的表面；(S30)干燥步骤(S20)的所得产物，以从涂覆到所述集电器的所述电极浆料中完全地或部分地除去溶剂，从而形成初步电极层；(S40)按压所述初步电极层的表面；和(S50)去除经按压的初步电极层的表面的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.21 KR 10-2016-01552171.一种制造用于电化学装置的电极的方法，包括以下步骤：(S10)制备包含电极活性材料、粘合剂和导电剂的电极浆料；(S20)将由步骤(S10)制备的所述电极浆料涂覆到集电器的表面；(S30)干燥步骤(S20)的所得产物，以从涂覆到所述集电器的所述电极浆料中完全地或部分地除去溶剂，从而形成初步电极层；(S40)按压所述初步电极层的表面；和(S50)去除经按压的初步电极层的表面的一部分。2.根据权利要求1所述的制造用于电化学装置的电极的方法，其中步骤(S20)的所述电极浆料是由包括第一浆料和第二浆料的两种浆料来制备的，所述第一浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒A)并且被涂覆到所述电极集电器的表面，所述第二浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒B)并且被涂覆到已涂覆的第一浆料的表面，并且颗粒B的粒径(D50)小于颗粒A的粒径(D50)。3.根据权利要求1所述的制造用于电化学装置的电极的方法，其中步骤(S20)的所述电极浆料是由包括第一浆料和第二浆料的两种浆料来制备的，所述第一浆料包括电极活性材料颗粒(颗粒A)并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩颂伊，李知垠，吴松澤，崔宁根，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR