具有在其中形成的粘合剂层的电极及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种能够在开槽过程中防止活性材料脱离的电极和使用所述电极的方法，以及一种制造所述电极的方法，其中，所述电极具有如下结构：电极活性材料层在集流体上形成，在集流体的一个端部形成有电极极耳，并且粘合剂层在集流体和电极活性材料层之间形成，其中，粘合剂层在集流体的两个端部形成。粘合剂层在集流体的两个端部形成。粘合剂层在集流体的两个端部形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在其中形成的粘合剂层的电极及其制造方法


[0001]本申请要求基于2020年6月25日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0077557号的优先权，将所述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0002]本专利技术涉及一种包括粘合剂层的电极及其制造方法，更具体地，涉及一种在电极活性材料层的两个端部的底部形成粘合剂层的电极及其制造方法。

技术介绍

[0003]近年来，可充放电二次电池被广泛用作无线移动设备的能源。此外，二次电池作为电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)等的能源越来越受到关注，更被建议作为目前使用化石燃料的汽油车和柴油车的替代品，以缓解空气污染等。因此，由于二次电池的优势，目前使用二次电池的应用类型非常多样化，预计未来二次电池将应用到更多领域和产品中。
[0004]根据电极和电解质的组成，此类二次电池可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，其中不太可能泄漏电解液并且易于制造的锂离子聚合物电池的使用量正在增加。一般来说，根据电池壳的形状，二次电池分为圆柱电池和方形电池(其中电极组件嵌入在圆柱形或矩形金属罐中)和袋型电池(其中电极组件嵌入在铝层压板的袋型外壳中)。装入电池壳的电极组由正极、负极和介于正极和负极之间的隔膜构成，是能够进行充放电的发电元件。电极组件分为卷芯型(在涂有活性材料的长片状正极和负极之间设置隔膜并卷绕)以及堆叠型(预定尺寸的多个正极和负极依次堆叠同时在其间设置隔膜)。
[0005]其中，由于电池的高容量，更大的外壳和薄材料的加工引起了人们的关注，因此，由于生产成本低、重量轻和易于变形，堆叠或堆叠/折叠型电极组件嵌入铝层压板袋状电池壳中的袋型电池的使用逐渐增加。
[0006]图1为传统电极制造工艺的示意图。
[0007]参照图1，将包含电极活性材料的电极浆料施加到集流体(1)上以形成电极活性材料层(2)，然后干燥、辊压和开槽以制备电极。然而，这种电极制造方法会引起问题，例如，当对涂覆有电极浆料的集流体进行开槽时，活性材料在开槽部分脱离。近年来，随着为了提高能量密度而使电极活性材料的负载量增加，粘合剂含量相对减少，因此在开槽时，电极活性材料的脱离可能增加。此外，在干燥过程中，粘合剂移动到电极表面并促进电极活性材料的脱离。然而，如果增加电极浆料中的粘合剂含量以防止该问题，结果是能量密度会降低。
[0008]因此，需要开发技术来解决该问题。

技术实现思路

[0009][技术问题][0010]本专利技术旨在提供一种电极，其中，在电极的制造工艺和过程中，在不增加粘合剂含量的情况下防止了电极活性材料从集流体脱离，及该电极的制造方法。
[0011][技术方案][0012]根据本专利技术的一个实施方式，本专利技术的电极包括位于集流体上的电极活性材料层
的结构，在所述集流体的一个端部处形成有电极极耳，并且在集流体和电极活性材料层之间形成粘合剂层，粘合剂层在电极活性材料层的两个端部形成。
[0013]根据本专利技术的一个实施方式，基于粘合剂层的重量，粘合剂层包括60至90重量％的粘合剂和10至40重量％的导电材料。
[0014]根据本专利技术的一个实施方式，粘合剂层的厚度为电极活性材料层厚度的1％至30％。
[0015]在这种情况下，集流体的两个端部的电极活性材料层的厚度和粘合剂层的厚度之和与电极活性材料层的未形成粘合剂层的部分的厚度相同。
[0016]根据本专利技术的一个实施方式，形成于集流体的一个端部的粘合剂层的宽度为电极活性材料层的宽度的5％至20％。
[0017]此外，本专利技术提供一种包含上述电极的二次电池。
[0018]本专利技术提供了一种制造电极的方法，其包括：将包含粘合剂的粘合剂组合物以两列涂覆在集流体上的粘合剂层形成步骤；将包含电极活性材料的电极浆料涂覆到集流体上的电极活性材料层形成步骤，其中粘合剂层形成在活性材料层的基于涂布宽度方向的两个端部，并且集流体完全覆盖粘合剂层；干燥形成有粘合剂层和电极活性材料层的集流体的步骤；电极形成步骤，其中对干燥的集流体进行开槽而在一个端部形成电极极耳。
[0019]在粘合剂层形成步骤中，形成为两列的粘合剂层中的一个的宽度小于另一个粘合剂层的宽度。
[0020]在粘合剂层形成步骤中，基于集流体的宽度方向，在两列粘合剂层的每一个的外部形成未涂覆部。
[0021]在电极形成步骤中，在一个未涂覆部处形成电极极耳。
[0022]在这种情况下，电极极耳可以形成在两列粘合剂层中的宽度较小的一个粘合剂层处。
[0023]在电极形成步骤中，在集流体的两列粘合剂层中，将宽度较大的粘合剂层开槽至与另一个粘合剂层相同的宽度。
[0024]根据本专利技术的一个实施方式，粘合剂层形成步骤和活性材料层形成步骤是通过一个槽模同时进行的。
[0025]根据本专利技术的另一实施方式，粘合剂层形成步骤和活性材料层形成步骤用两个槽模依次连续进行。
[0026]此外，本专利技术包括制造二次电池的方法，其包括所述制造电极的方法。
[0027][有益效果][0028]本专利技术的电极可以通过在集流体和电极活性材料层之间在两个端部形成粘合剂层来防止电极活性材料的脱离，并因此防止低电压问题。
[0029]此外，通过在涂覆包括电极活性材料的电极浆料之前将粘合剂组合物涂覆到将要涂覆电极浆料的地方的两个端部，本专利技术的电极的制造方法防止了在集流体的开槽过程中活性材料与集流体脱离。
[0030]附图描述
[0031]图1是说明传统电极制造过程的示意图。
[0032]图2是显示本专利技术的一个实施方式的电极结构的示意图。
[0033]图3是说明电极的制造方法的步骤的流程图。
[0034]图4是根据本专利技术的电极的制造方法涂覆到集流体上的粘合剂组合物的形状的示意图。
[0035]图5是示出根据本专利技术的电极制造方法涂覆到已涂覆有粘合剂组合物的集流体上的包含电极活性材料的电极浆料的形状的示意图。
[0036]图6是根据本专利技术的电极制造方法对涂覆有粘合剂组合物和电极浆料的集流体进行开槽的过程的示意图。
[0037]图7是示出本专利技术的电极的一个实施方式的粘合剂组合物和电极浆料的涂覆过程的示意图。
[0038]图8是示出本专利技术的电极的一个实施方式中使用的槽模结构的示意图。
[0039]图9是示出本专利技术的电极的另一实施方式中使用的槽模中嵌入的垫片构件的形状的示意图。
[0040]图10是示出本专利技术的一个实施方式的电极制造方法的粘合剂组合物和电极浆料的涂覆过程的示意图。
[0041]图11是示出本专利技术的一个实施方式的电极制造方法中使用的槽模结构的示意图。
具体实施方式
[0042]在下文中，将详细描述本专利技术。本说明书和权利要求中使用的术语和词语不应被解释为限于普通术语或字典术语，本专利技术人可以适当地定义术语的概念以最好地描述其专利技术。术语和词语应被解释本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极，其包括电极活性材料层位于集流体上的结构，在所述集流体的一个端部处形成有电极极耳，并且在所述集流体和所述电极活性材料层之间形成粘合剂层，并且所述粘合剂层在所述电极活性材料层的两个端部形成。2.如权利要求1所述的电极，其中，基于所述粘合剂层的重量，所述粘合剂层包含60重量％至90重量％的粘合剂和10重量％至40重量％的导电材料。3.如权利要求1所述的电极，其中，所述粘合剂层的厚度为所述电极活性材料层的厚度的1％至30％。4.如权利要求3所述的电极，其中，所述集流体的两个端部的电极活性材料层的厚度与粘合剂层的厚度之和与电极活性材料层的未形成粘合剂层的部分的厚度相同。5.如权利要求1所述的电极，其中，在所述集流体的一个端部形成的粘合剂层的宽度为所述电极活性材料层的宽度的5％至20％。6.一种包含权利要求1所述的电极的二次电池。7.一种制造电极的方法，其包括：将包含粘合剂的粘合剂组合物以两列涂覆在集流体上的粘合剂层形成步骤；将包含电极活性材料的电极浆料涂覆到所述集流体上的电极活性材料层形成步骤，其中，粘合剂层形成在所述活性材料层的基于涂布宽度方向的两个端部，并且所述集流体完全覆盖所述粘合剂层；干燥形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汉荣，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：