制造高负载电极的方法技术

提供一种制造高负载电极的方法，其防止粘合剂从电极层漂浮的现象，防止在干燥电极浆料时的问题发生，并且防止切断时角部处电极层的损坏和电极强度降低的问题发生。所述制造高负载电极的方法包括：施涂电极浆料到脱模膜上以制造附着有所述脱模膜的电极层的步骤；将附着有所述脱模膜的所述电极层切断成单元电极的尺寸的步骤；和从所述经切断的电极层分离并除去所述脱模膜，然后在集电器上将所述电极层放置两层以上并压延的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造高负载电极的方法
本公开内容涉及一种制造高负载电极的方法，且更特别地讲，涉及一种通过如下方式制造高负载电极的方法：在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层，将附着有所述脱模膜的所述电极层冲压成单元电极的尺寸，和从所述经冲压的电极层分离并除去所述脱模膜，然后将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延。
技术介绍
随着移动装置技术的发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。近年来，二次电池目前作为电源用于电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)，并且特别是存在对具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的高度需求。特别地讲，用作电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)的电源的锂二次电池需要能够表现出高能量密度和在短时间内高输出的特性。通常，锂二次电池通过如下方式制造：使用能够插入和脱离锂离子的材料作为负极和正极，在正极和负极之间填充有机电解液或聚合物电解液，并且通过在正极和负极中插入和脱离锂离子时的氧化和还原反应产生电能。此时，负极和正极在各电极的集电器上包含电极层。例如，通过将粘合剂和溶剂以及(如果需要)导电剂和分散剂混合并搅拌来制备浆料，然后可以将浆料涂覆在金属材料的集电器上，压缩，然后干燥从而制造电极。通过在各集电器上将电极浆料涂覆一次来制造这种常规电极。通过将其中适当混合了电极活性材料、粘合剂和导电材料的浆料施涂到正极/负极集电器上，然后进行热处理工序来制造常规电极。也就是说，在正极/负极集电器上形成包含粘合剂和导电材料的电极层。在该结构中，如果增加电极层的厚度以增加电池的容量，则锂离子传输路径变长，从而发生锂嵌入远离集电器的活性材料中/从其中脱嵌，电子经集电器的移动受到限制。而且，由于包含在电极层中的粘合剂相对轻，所以其不均匀地分散在电极层中，并且发生漂浮在表面上的现象。电极层越厚，该分离越大，因此无法避免由于在充电/放电过程中产生的集电器与活性材料的分离引起的电池循环特性的劣化和电池寿命的减少。此外，当将大量浆料放置在集电器上并干燥时，一部分浆料未被干燥，或者如果被撞击，则会出现诸如角部处的电极层损坏和电极强度由于电极层厚度增加而减小的问题。因此，需要一种能够解决上述问题以制造具有改善的能量密度的高负载电极的新结构电极的制造方法。
技术实现思路
技术问题本公开内容的一个目的是提供一种高负载电极，其防止粘合剂漂浮的现象，不会引起电极浆料的干燥，并且不会引起冲压时电极层的损坏和角部处电极强度的降低。技术方案根据本公开内容的一个方面，提供一种制造高负载电极的方法，所述方法包括：在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层；将附着有所述脱模膜的所述电极层冲压成单元电极的尺寸；和从所述经冲压的电极层分离并除去所述脱模膜，然后将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延。所述电极可以包含由不同材料制成的两种以上电极层。所述电极可以包含具有不同厚度的两层以上电极层。所述电极层的厚度可以在40μm和150μm之间。根据本公开内容的另一方面，提供一种通过上述方法制造的高负载电极。根据本公开内容的又一方面，提供一种包含上述电极的二次电池。所述电池可以是选自锂离子电池、锂聚合物电池和锂离子聚合物电池中的任一种。根据本公开内容的又一方面，提供一种电池组，包含至少一个上述二次电池。根据本公开内容的又一方面，提供一种包含上述电池组作为电源的装置。所述装置可以是选自手机、便携式计算机、智能电话、智能平板、上网本、可穿戴电子装置、LEV(轻型电动车辆)、电动车辆、插电式混合动力车辆和蓄电装置中的任一种。专利技术效果根据本公开内容，通过如下方式制造高负载电极：在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层，将附着有所述脱模膜的所述电极层冲压成单元电极的尺寸，和从所述经冲压的电极层分离并除去所述脱模膜，然后将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延，由此防止粘合剂漂浮的现象，不会引起电极浆料的干燥，并且不会引起冲压时角部处电极层的损坏和电极强度的降低。附图说明图1显示根据常规技术的制造电极的方法。图2显示根据本公开内容的制造单一成分多层电极的方法。图3显示根据本公开内容的制造异种成分多层电极的方法。具体实施方式在下文中，将详细描述本公开内容的优选实施方式。应当注意，本公开内容不限于本公开内容的范围，而仅仅是示例，并且可以在不背离本公开内容的技术主旨的情况下进行各种修改。根据本公开内容的制造高负载电极的方法包括通过在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层，将电极层冲压成单元电极的尺寸的部件，并且在从经冲压的电极层分离脱模膜并除去脱模膜之后，将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延。能够在施涂并干燥电极浆料12之后分离的任何脱模膜可以用作脱模膜11。例如，可以使用PET膜、PE膜、丙烯酸类膜等，并且可以在表面上使用硅或氟涂层来改善脱模性质。附着有脱模膜的电极层15通过在脱模膜11上施涂电极浆料来制造。在正极的情况下，电极浆料12通过混合粘合剂和导电剂与电极活性材料来制造，并且如果需要，可以进一步将填料添加到混合物中。在负极的情况下，可以根据需要进一步将填料添加到负极材料中以制造电极浆料12。根据本公开内容的正极活性材料可以与使用锂嵌入材料作为主要成分的化合物一起使用，所述化合物诸如层状化合物，诸如锂钴氧化物(LiCoO2)和锂镍氧化物(LiNiO2)，以及被一种以上过渡金属置换的化合物；锂锰氧化物(LiMnO2)，诸如Li1+xMn2-xO4(此处，x在0和0.33之间)、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2等；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、Cu2V2O7；锂化的镍氧化物，表示为化学式LiNi1-xMxO2(此处，M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x＝0.01至0.3)；锂锰复合氧化物，表示为化学式LiMn2-xMxO2(此处，M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，x＝0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(此处，M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)；其中部分锂被碱土金属离子置换的LiMn2O4；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3；或由其组合形成的复合氧化物。基于包含正极活性材料的混合物的总重量计，通常添加1重量％至50重量％的量的导电剂。此类导电剂不受特别限制，只要其具有导电性而不会引起电池中的化学变化即可，并且其实例包括石墨，诸如天然石墨和人造石墨；炭黑，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和夏黑；导电纤维，诸如碳纤维和金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳、铝和镍粉末；导电晶须，诸如氧化锌和钛酸钾；导电氧化物，诸如钛氧化物；导电材料，诸如聚亚苯基衍生物等。粘合剂是有助于活性材料与导电材料的粘合以及与集电器1的粘合的组分，并且基于包含正极活性材料的混合物的总重量，通常以1重量％至50重量％的量添加。此类粘合剂的实例包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁烯橡胶、氟橡胶、各种共聚物等。填料任选地作为用于抑制正极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造高负载电极的方法，所述方法包括：在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层；将附着有所述脱模膜的所述电极层冲压成单元电极的尺寸；和从所述经冲压的电极层分离并除去所述脱模膜，然后将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.30 KR 10-2017-00404851.一种制造高负载电极的方法，所述方法包括：在脱模膜上施涂电极浆料从而制造附着有所述脱模膜的电极层；将附着有所述脱模膜的所述电极层冲压成单元电极的尺寸；和从所述经冲压的电极层分离并除去所述脱模膜，然后将所述电极层在集电器上放置至少两层并进行压延。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极包含由不同材料制成的两种以上电极层。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极包含具有不同厚度的两层以上电极层。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵智媛，金锡九，金容俊，杰尼施·德勒，朴世美，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR