电极组件及其制造方法以及包括该电极组件的二次电池技术

本发明专利技术提供一种电极组件及其制造方法以及包括所述电极组件的二次电池，所述电极组件包括：第一电极；粘合剂层，所述粘合剂层设置在第一电极上并且包括含有主体的主体层和含有客体的客体层；设置在粘合剂层上的隔膜；和设置在隔膜上的第二电极。

Electrode assembly and its manufacturing method as well as secondary batteries including the electrode assembly

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件及其制造方法以及包括该电极组件的二次电池
本专利技术涉及电极组件及其制造方法以及包括该电极组件的二次电池。
技术介绍
近来，由于储能技术在移动电话、摄像机笔记本电脑和电动车辆中的扩展应用，电池的研究和开发工作日益增加。电化学装置是这些研究和开发工作中最值得注意的领域，并且在这些装置中，锂二次电池由于高能量密度、高电压、长循环寿命和低磁放电率而已经被商业化并被广泛使用。锂二次电池根据由正极、隔膜和负极组成的电极组件的结构进行分类。电极组件的示例可包括：果冻卷(折叠)型电极组件，其中长片型正极和负极在隔膜插入其间的同时折叠；堆叠型电极组件，其中按预定尺寸切割的各个正极和负极在隔膜插入其间的同时顺序地堆叠；和堆叠/折叠型电极组件，其中通过将预定单元的正极和负极与插置在二者之间的隔膜堆叠形成的双电池(Bi-cell)或全电池(Fullcell)在长片型隔离片上对齐然后折叠(folding)。在这些电极组件中，当堆叠电极和隔膜(层压工艺)时，电极可能不会固定在适当的位置。由于包括在电极组件中的正极和负极之间的组成差异，正极与隔膜之间以及负极和隔膜之间的粘合强度可能不同，从而导致与电解质润湿性有关的问题。此外，当这种电极组件受到冲击时，电极随后是隔膜可能会脱落，从而引起短路，并可能损坏隔膜。因此，电池的寿命和稳定性可能会降低。为此，需要使隔膜具有与正极和负极类似的粘合强度的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术旨在提供一种具有优异的粘合强度的电极组件，其中电极和隔膜固定在适当的位置。本专利技术还旨在提供一种电极组件，其中负极与隔膜之间的粘合强度等于正极与隔膜之间的粘合强度，因此具有优异的电解质润湿性。本专利技术还旨在提供一种二次电池，其在外部冲击时具有低的短路风险和隔膜损坏风险。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种电极组件，包括：第一电极；粘合剂层，所述粘合剂层设置在第一电极上并且包括含有主体的主体层和含有客体的客体层；设置在粘合剂层上的隔膜；和设置在隔膜上的第二电极。本专利技术还提供一种制造电极组件的方法，所述方法包括：在第一电极上形成包括主体的主体层(步骤1-1)；在隔膜的一个表面上形成包括客体的客体层(步骤1-2)；通过将主体层和客体层设置成彼此接触来形成粘合剂层(步骤1-3)；和在隔膜的另一个表面上设置第二电极(步骤1-4)。本专利技术还提供一种制造电极组件的方法，所述方法包括：在第一电极上形成包括客体的客体层(步骤2-1)；在隔膜的一个表面上形成包括主体的主体层(步骤2-2)；通过将客体层和主体层设置成彼此接触来形成粘合剂层(步骤2-3)；和在隔膜的另一个表面上设置第二电极(步骤2-4)。本专利技术还提供一种包括所述电极组件的二次电池。有益效果在本专利技术的电极组件中，能够利用主客体化学原理来控制电极和隔膜固定在适当的位置，并且还能够改善电极与隔膜之间的粘合强度。本专利技术的电极组件的电解质润湿性可得到改善。此外，在包括本专利技术的电极组件的二次电池中，在受到外部冲击时电极脱落的可能性较小，因此由于隔膜的损坏而导致短路的风险较低。附图说明图1是根据本专利技术示例性实施方式的电极组件的截面图。图2是根据本专利技术另一示例性实施方式的电极组件的截面图。图3是根据本专利技术又一示例性实施方式的电极组件的截面图。具体实施方式本文和权利要求中使用的术语和词语不应被解释为限于传统含义或字面含义，而应当基于专利技术人适当地定义该术语的概念以便以最佳方式描述本专利技术的原则，被解释为具有与本专利技术的技术范围相一致的含义和概念。尽管已经参照仅仅是示例性的附图中示出的示例性实施方式解释了本专利技术，但是本领域普通技术人员将理解，可以从给定实施方式实现各种修改和等同的其他实施方式。因此，要保护的本专利技术的真正技术范围应当由所附权利要求的技术构思确定。图1是根据本专利技术示例性实施方式的电极组件的截面图。参照图1，根据本专利技术示例性实施方式的电极组件包括第一电极100、粘合剂层200、隔膜300和第二电极400。第一电极100或第二电极400可以是正极或负极，但是在根据本专利技术示例性实施方式的电极组件中，第一电极100或第二电极400可以是负极。第一电极100可包括第一电极集电器和设置在第一电极集电器的一个表面上的第一电极活性材料层。第二电极400可包括第二电极集电器和设置在第二电极集电器的一个表面上的第二电极活性材料层。第一电极集电器或第二电极集电器可以是正极集电器或负极集电器。第一电极活性材料层或第二电极活性材料层可以是正极活性材料层或负极活性材料层。正极集电器不会引起根据本专利技术示例性实施方式的锂二次电池的化学变化，并且具有高导电性。正极集电器可具有细微的不平坦表面，从而提高正极活性材料的粘合强度，并且可以是诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、和无纺布之类的各种形式。正极集电器的具体示例可包括不锈钢、镍、钛、煅烧碳或铝。不锈钢可以用碳、镍、钛、或银进行表面处理。正极活性材料层可由正极活性材料、导电材料和粘合剂的混合物形成，并且混合物中可进一步包括填料。正极活性材料的具体示例可包括：层状化合物，诸如锂过渡金属氧化物(Li(NiaMnbCoc)O2)、锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2)；由一种或两种或更多种过渡金属取代的化合物；锂锰氧化物，诸如Li1+xMn2-xO4(x＝0～0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、或LiMnO2；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、或Cu2V2O7；由式LiNi1-xMxO2(M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x＝0.01～0.3)表示的锂锰复合氧化物；由LiNixMn2-xO4表示的尖晶石结构的锂锰氧化物；LiMn2O4，其中上式的一部分Li被碱土金属离子取代；二硫化物；Fe2(MoO4)3；或镍-钴-锰氧化物。导电材料不会引起根据本专利技术示例性实施方式的锂二次电池的化学变化，并且具有导电性。导电材料的具体示例可以是石墨，诸如天然石墨或人工石墨；炭黑，诸如乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、或热炭黑；导电纤维，诸如碳纤维或金属纤维；金属粉末，诸如氟纤维、铝或镍粉；导电晶须，诸如氧化锌或钛酸钾；导电金属氧化物，诸如钛氧化物；或诸如聚苯撑衍生物之类的导电材料。粘合剂是有助于正极活性材料与导电材料之间的结合以及有助于与集电器的结合的组分。粘合剂的具体示例可包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、和各种共聚物。填料是抑制正极膨胀的组分，填料是不会引起根据本专利技术示例性实施方式的锂二次电池的化学变化的纤维状材料。填料可以是烯烃基聚合物，诸如聚乙烯或聚丙烯；或纤维材料，诸如玻璃纤维或碳纤维。负极集电器不会引起根据本专利技术示例性实施方式的锂二次电池的化学变化并且具有导电性。负极集电器的具体示例可以是铜、不锈钢、铝、铝-镉合金、镍、钛、或煅烧碳。铜或不锈钢可以用碳、镍、钛、或银进行表面处理。类似于正极集电器，负极集电器可具有细微的不平坦表面，以增强负极活性材料的粘合强度，并且可以是诸如膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组件，包括：第一电极；粘合剂层，所述粘合剂层设置在所述第一电极上并且包括含有主体的主体层和含有客体的客体层；设置在所述粘合剂层上的隔膜；和设置在所述隔膜上的第二电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极组件，包括：第一电极；粘合剂层，所述粘合剂层设置在所述第一电极上并且包括含有主体的主体层和含有客体的客体层；设置在所述粘合剂层上的隔膜；和设置在所述隔膜上的第二电极。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述主体是超分子。3.根据权利要求2所述的电极组件，其中所述超分子是环状分子。4.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述主体是选自由环糊精(cyclodextrin)、杯芳烃(calixarene)、柱芳烃(pillararene)、葫芦脲(cucurbituril)、卟啉(porphyrin)、金属冠醚(metallacrown)、冠醚(crownether)、沸石(zeolite)、环三聚藜芦烯(cyclotriveratrylene)、穴蕃(cryptophane)、分子监狱(carcerand)和折叠体(foldamer)构成的组中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述客体是选自由二茂铁、镉、铅、镧系元素、锕系元素、四苯基乙烯、对二甲苯二铵、Fe、Mg、Mn、N,N-双(水杨醛)乙二胺、或轮烷(rotaxane)构成的组中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述主体层设置在所述第一电极上，并且所述客体层设置在所述主体层上。7.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述客体层设置在所述第一电极上，并且所述主体层设置在所述客体层上。8.根据权利要求1所述的电极组件，其中所述电极组件进一步包括位于所述隔膜和所述第二电极之间的粘合剂层，所述粘合剂层包括含有主体的主体层和含有客体的客体层。9.根据权利要求8所述的电极组件，其中所述主体层设置在隔膜上，所述客体层设置在所述主体层上，并且所述第二电极设置在所述客体层上。10.根据权利要求8所述的电极组件，其中所述客体层设置在隔膜上，所述主体层设置在所述客体层上，并且所述第二电极设置在所述主体层上。11.一种制造电极组件的方法，包括：在第一电极上形成包括主体的主体层(步骤1-1)；在隔膜的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷弼，赵成柱，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR