包括使用激光的清洁步骤的电极制造方法、通过该方法制造的电极、以及包括该电极的二次电池技术

本发明专利技术涉及一种电极制造方法、通过该方法制造的电极、以及包括该电极的二次电池，该电极制造方法包括：通过在与电极集流体垂直的方向上彼此对应的线上向电极集流体的顶部涂覆的电极混合物层和背部涂覆的电极混合物层上照射激光而执行的清洁步骤，可防止电极混合物层的错位，并且可显著减小在边界区域处产生的滑动程度。滑动程度。滑动程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括使用激光的清洁步骤的电极制造方法、通过该方法制造的电极、以及包括该电极的二次电池


[0001]本申请要求基于在2020年2月7日提交的韩国专利申请第10
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2020
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00014827号的优先权的权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种包括使用激光的清洁步骤的制造电极的方法、通过该方法制造的电极、以及包括该电极的二次电池。

技术介绍

[0003]随着技术发展以及对移动装置需求的增加，对二次电池的需求也迅速增加。在二次电池之中，锂二次电池由于其高能量密度和高工作电压以及优异的存储和寿命特性而广泛用作各种电子产品以及各种移动装置的能源。
[0004]此外，作为被提出作为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案的电动车辆、混合动力电动车辆等的能源，二次电池已引起关注。为了用作电动车辆的能源，需要高功率电池。
[0005]图1是图解根据现有技术形成的电极的结构的剖面图。参照图1，第一电极10具有其中在电极集流体11的相对表面上形成有顶部涂覆的电极混合物层12和背部涂覆的电极混合物层13的结构。此外，电极混合物层12和13的每一个包括其上施加有电极混合物层的涂覆部分、和未涂覆部分。其上形成有电极混合物层的涂覆部分之间的分隔距离指的是未涂覆部分的宽度D
G
。在现有技术中，将电极混合物层顶部涂覆在电极集流体11的一个表面上，并且将电极混合物层背部涂覆在电极集流体11的相对表面上，从而制造电极。在这该工序中，产生了顶部涂覆的电极混合物层/背部涂覆的电极混合物层的错位区域，在该错位区域中，顶部涂覆的电极混合物层12和背部涂覆的电极混合物层13以电极集流体11为基准形成在不同位置。当应用于二次电池时，这种错位区域D
M
减小了电极的容量并且降低了安全性。
[0006]此外，图2是图解根据现有技术制备的电极组件的层压结构的剖面图。参照图2，现有的电极组件40具有其中第一电极10和第二电极20基于隔膜30形成在相对表面上的结构。然而，在制造第一电极10和第二电极20的各自工序中，在电极混合物层的边界区域中显示出不同的滑动程度10a和20a。参照图2，第二电极的涂覆部分的端部的滑动程度20a高于第一电极的涂覆部分的端部的滑动程度10a。在第二电极20是负极的情况下，随着正极相对于负极的负载量变得大于预定量，在该区域中发生锂析出，这劣化了电池单元的性能。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]为解决上述问题而设计了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种包括使用激光的清洁步骤的制造电极的方法、通过该方法制造的电极、以及包括该电极的二次电池。
[0009]技术方案
[0010]本专利技术提供了一种制造电极的方法。在一个示例中，制造电极的方法包括：通过沿着涂覆部分与非涂覆部分接触的边界线向电极集流体的顶部涂覆的电极混合物层和背部涂覆的电极混合物层照射激光来清洁(cleaning)所述涂覆部分的端部的步骤，其中执行所述清洁(cleaning)步骤，使得向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的线和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的线在与所述电极集流体垂直的方向上彼此对应。
[0011]在一个示例中，在所述清洁步骤中，同时执行以下工序：向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的工序；和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的工序。
[0012]在又一个示例中，在所述清洁(cleaning)步骤中，首先执行以下两个工序中的一个工序，然后执行所述两个工序中的另一个工序，所述两个工序包括：向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的工序；和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的工序。
[0013]在一个示例中，所述方法在所述清洁步骤之前进一步包括：顶部涂覆电极混合物层的步骤以及背部涂覆电极混合物层的步骤，其中所述顶部涂覆的电极混合物层的形成面积和所述背部涂覆的电极混合物层的形成面积分别是在预定的最终电极混合物层的面积的101％至105％的范围内。
[0014]在一个示例中，执行所述清洁步骤，使得在所述涂覆部分与所述未涂覆部分接触的边界线上，所述涂覆部分的端部处的成形角度成为75
°
或更大。
[0015]本专利技术还提供了一种由上述制造方法制成的电极。在一个示例中，根据本专利技术的电极包括：电极集流体；顶部涂覆的电极混合物层；和背部涂覆的电极混合物层，其中基于彼此面对并且在之间夹有所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层和所述背部涂覆的电极混合物层，从涂覆部分的包括边界线的区域(边界区域)选择的每单位面积(1cm x 1cm)的所述背部涂覆的电极混合物层与所述顶部涂覆的电极混合物层的重量比(R
Wa
)、和从所述涂覆部分的不包括所述边界线的区域(中部区域)选择的每单位面积的所述背部涂覆的电极混合物层与所述顶部涂覆的电极混合物层的重量比(R
Wb
)的比率(R
Wa
/R
Wb
)在0.85至1.15的范围内。
[0016]在另一个示例中，在所述涂覆部分与未涂覆部分接触的边界线上，所述顶部涂覆的电极混合物层的端部处的成形角度和所述背部涂覆的电极混合物层的端部处的成形角度分别在75
°
至90
°
的范围内。
[0017]此外，本专利技术提供了一种包括上述电极的电极组件。在一个示例中，根据本专利技术的电极组件包括：正极；负极；和夹在所述正极与所述负极之间的隔膜，其中基于彼此面对并且在之间夹有所述隔膜的所述正极和所述负极，从涂覆部分的包括边界线的区域(边界区域)选择的每单位面积(1cm x 1cm)的正极混合物层与负极混合物层的重量比(R
W2
)、和从所述涂覆部分的不包括所述边界线的区域(中部区域)选择的每单位面积(1cm x 1cm)的所述正极混合物层与所述负极混合物层的重量比(R
W1
)的比率(R
W2
/R
W1
)在0.8至1的范围内。
[0018]在另一个示例中，所述负极包括：集流体层；和形成在所述集流体层的相对表面上并且包括负极活性材料的负极混合物层，其中所述负极活性材料包括硅(Si)基活性材料。
[0019]在又一个示例中，所述负极包括：集流体层；和形成在所述集流体层的相对表面上
并且包括负极活性材料的负极混合物层，其中所述负极活性材料包括按照10～95：5～90的重量比的碳基活性材料和硅基活性材料。
[0020]此外，本专利技术提供了一种包括上述电极组件的二次电池。
[0021]有益效果
[0022]根据本专利技术的制造电极的方法，通过清洁步骤可防止电极混合物层的错位并且可显著降低边界区域中产生的滑动程度，这样执行清洁步骤，即，向电极集流体的顶部涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造电极的方法，包括：通过沿着涂覆部分与非涂覆部分接触的边界线向电极集流体的顶部涂覆的电极混合物层和背部涂覆的电极混合物层照射激光来清洁(cleaning)所述涂覆部分的端部的步骤，其中执行所述清洁(cleaning)步骤，使得向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的线和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的线在与所述电极集流体垂直的方向上彼此对应。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述清洁步骤中，同时执行以下工序：向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的工序；和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的工序。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述清洁(cleaning)步骤中，首先执行以下两个工序中的一个工序，然后执行所述两个工序中的另一个工序，所述两个工序包括：向所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层照射激光的工序；和向所述电极集流体的所述背部涂覆的电极混合物层照射激光的工序。4.根据权利要求1所述的方法，在所述清洁步骤之前进一步包括：顶部涂覆电极混合物层的步骤以及背部涂覆电极混合物层的步骤，其中所述顶部涂覆的电极混合物层的形成面积和所述背部涂覆的电极混合物层的形成面积分别是在预定的最终电极混合物层的面积的101％至105％的范围内。5.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述清洁步骤，使得在所述涂覆部分与所述未涂覆部分接触的边界线上，所述涂覆部分的端部处的成形角度成为75
°
或更大。6.一种电极，包括：电极集流体；顶部涂覆的电极混合物层；和背部涂覆的电极混合物层，其中基于彼此面对并且在之间夹有所述电极集流体的所述顶部涂覆的电极混合物层和所述背部涂覆的电极混合物层，从涂覆部分的包括边界线的区域(边界区域)选择的每单位面积(1cm x 1cm)的所述背部涂覆的电极混合物层与所述顶部涂覆的电极混合物层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔滢植，许峻赫，金正洙，金基雄，安寅究，成耆殷，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：