二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统和评价方法以及二次电池用电极浆料的制造方法技术方案

根据二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统和评价方法，通过用具有预定量以上的累积过滤量或预定水平以下的流量减少率的粘合剂溶液制备电极浆料，可以改进二次电池用电极的品质。用电极的品质。用电极的品质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统和评价方法以及二次电池用电极浆料的制造方法


[0001]本专利技术涉及二次电池电极用粘合剂溶液的品质的评价系统和评价方法。更特别来说，本专利技术涉及溶解品质的评价系统和评价方法，所述评价系统和评价方法能够通过定量评价表明粘合剂溶液的流量随时间变化的参数来评价溶解品质。
[0002]此外，本专利技术涉及二次电池用电极浆料的制造方法，所述方法能够通过应用已经评价过溶解品质的粘合剂溶液来改进电极的品质。
[0003]本申请要求2021年3月30日提交的韩国专利申请号10
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2021
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0041337和2021年3月30日提交的韩国专利申请号10
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2021
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0041343的优先权和权益，所述韩国专利申请的公开内容以引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0004]随着移动电话、汽车和储能设备的技术开发和需求的增加，对作为能源的电池的需求正在迅速增加，而在这些二次电池中，锂二次电池已经被广泛研究，而且还被商业化并用于多个领域。
[0005]锂二次电池所用的电极是通过在由金属箔构成的电极基材上施涂含有活性材料的混合物层而形成的，其中所述混合物层是通过在电极基材上施涂正极(positive electrode)或负极(negative electrode)浆料并干燥所得浆料而形成的。这样的电极浆料是通过将包含正极/负极活性材料、导电材料等的固体成分与粘合剂溶液混合并干燥来制造的。
[0006]粘合剂用于使活性材料彼此附着或使活性材料与电极基材附着，以改进电极的粘合强度，以及调节浆料的粘度。粘合剂以溶解在预定溶剂中的粘合剂溶液的形式使用并与活性材料、导电材料等混合，粘合剂的溶解品质影响着电极浆料或电极的品质特性。举例来说，在溶解品质不佳的粘合剂如CMC或PVDF的情况下，可能会出现各种问题，例如浆料粘度增加和电极涂层表面缺陷。粘合剂的溶解品质取决于粘合剂溶液中的未溶解物能够减少到何种程度。
[0007]通常，为了确认粘合剂溶液的溶解品质，使用简单目测在溶液中不太溶解的粘合剂或者使用预定厚度的刀片将粘合剂溶液施涂到OHP膜上并目测膜上的杂质数量的方法。此外，应用了将溶液通过尼龙网过滤器过滤以便对过滤器中的杂质数量进行计数的方法。
[0008]然而，观测膜上的杂质数量的方法的缺点在于，由于样品量少而难以掌握溶液的整体品质，并且由于外部杂质如灰尘可能进入并且与未溶解的杂质无法区分，因此测量精度降低。此外，由于用肉眼进行评价，因此存在诸如因评价者而产生大的误差等问题。
[0009]在用网式过滤器测量杂质数量的方法中，来源于过滤器本身的杂质可能被添加至过滤器。此外，在过滤过程中，会生成气泡，杂质会被捕集入气泡中。此外，在过滤过程中，存在由于添加水导致溶液中的溶质析出并与溶剂相分离的情况。因此，存在溶解品质评价的再现性和精度非常低的缺点。
[0010]如上所述，在没有准确地评价粘合剂溶液的溶解品质时，尽管使用了其中相同含量的粘合剂溶解在溶剂中的粘合剂溶液，但二次电池用电极浆料或电极的品质会根据其溶解品质而发生很大变化。
[0011]因此，需要开发能够通过准确地定量评价用于制造二次电池电极的粘合剂溶液的溶解品质来改进电极品质的技术。
[0012][相关技术文献][0013][专利文献][0014]韩国未审查的专利申请公布第10
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2017
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0111722号

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]为了解决上述问题，本专利技术旨在提供二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统，所述评价系统能够利用累积过滤量和/或流量减少率作为表示粘合剂溶液的流量随时间变化的参数来定量评价溶解品质；以及其评价方法。
[0017]此外，本专利技术旨在提供一种二次电池用电极浆料的制造方法，所述评价方法包括用具有预定水平以上的累积过滤量或预定水平以下的流量减少率的粘合剂溶液来制备电极浆料。
[0018]技术方案
[0019]为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供了一种二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统，所述系统包含容纳粘合剂溶液的压力容器；向所述压力容器供应预定压力的压力介质的压力介质源；通过导管与所述压力容器连接的过滤器；以及当所述压力容器内的所述粘合剂溶液通过供应至所述压力容器的所述压力介质而转移至所述过滤器并过滤时对通过所述过滤器的所述粘合剂溶液测量a)和b)中至少一者的流量测量部件：
[0020]a)第一时间段累积过滤量；以及
[0021]b)第二时间段后相对于初始流量的流量减少率。
[0022]在一个实例中，所述导管可以延伸入所述压力容器内，并且所述导管的端部可以安装在所述压力容器的底部附近。
[0023]在一个实例中，所述过滤器可以是与所述导管串联安装的在线(in
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line)过滤器。
[0024]具体来说，所述在线过滤器包含过滤构件、对过滤构件加压的弹性构件、以及容纳所述过滤构件和所述弹性构件的外壳。
[0025]本专利技术的另一个方面提供了一种二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价方法，所述方法包括：将预定量的粘合剂溶液投入至压力容器；通过向所述压力容器供应预定压力的压力介质将所述粘合剂溶液转移至过滤器；将所述粘合剂溶液通过所述过滤器过滤；以及对通过所述过滤器的粘合剂溶液测量下面的a)和b)中至少一者：
[0026]a)第一时间段累积过滤量；以及
[0027]b)第二时间段后相对于初始流量的流量减少率。
[0028]在一个实例中，所述粘合剂溶液可以由所述压力容器直到测量a)累积过滤量或b)流量减少率之前在与外部封闭的系统中保存和转移。
[0029]在另一个实例中，所述粘合剂溶液可以沿着延伸入所述压力容器内并且一端安装
在所述压力容器底部附近的导管转移至所述过滤器。
[0030]所述粘合剂溶液可以通过与所述导管串联安装的在线过滤器过滤。
[0031]在一个实例中，作为粘合剂溶液的溶质的粘合剂可以是选自由以下组成的组的一种以上：聚偏二氟乙烯
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共
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六氟丙烯(PVDF
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共
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HFP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸、乙烯
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丙烯
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二烯单体(EPDM)、磺化EPDM、聚四氟乙烯(PTFE)、丁腈橡胶、丁苯橡胶(SBR)和丙烯酸系橡胶。
[0032]所述粘合剂溶液的溶剂可以是：
[0033]选自N
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甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮和二甲基乙酰胺中的一种以上有机溶剂，或水。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价系统，所述系统包含：容纳粘合剂溶液的压力容器；向所述压力容器供应预定压力的压力介质的压力介质源；通过导管与所述压力容器连接的过滤器；以及当所述压力容器内的所述粘合剂溶液通过供应至所述压力容器的所述压力介质而转移至所述过滤器并过滤时对通过所述过滤器的所述粘合剂溶液测量a)和b)中至少一者的流量测量部件：a)第一时间段累积过滤量；以及b)第二时间段后相对于初始流量的流量减少率。2.如权利要求1所述的系统，其中所述导管延伸入所述压力容器内，并且所述导管的端部被安装在所述压力容器的底部附近。3.如权利要求1所述的系统，其中所述过滤器是与所述导管串联安装的在线过滤器。4.如权利要求3所述的系统，其中所述在线过滤器包含过滤构件、对所述过滤构件加压的弹性构件、以及容纳所述过滤构件和所述弹性构件的外壳。5.一种二次电池电极用粘合剂溶液的溶解品质的评价方法，所述方法包括：将预定量的粘合剂溶液投入至压力容器；通过向所述压力容器供应预定压力的压力介质将所述粘合剂溶液转移至过滤器；将所述粘合剂溶液通过所述过滤器过滤；以及对通过所述过滤器的所述粘合剂溶液测量a)和b)中至少一者：a)第一时间段累积过滤量；以及b)第二时间段后相对于初始流量的流量减少率。6.如权利要求5所述的方法，其中所述粘合剂溶液由所述压力容器直到测量所述a)累积过滤量或所述b)流量减少率之前在与外部封闭的系统中保存和转移。7.如权利要求6所述的方法，其中所述粘合剂溶液沿着延伸入所述压力容器内并且一端安装在所述压力容器的底部附近的导管转移至所述过滤器。8.如权利要求7所述的方法，其中将所述粘合剂溶液通过与所述导管串联安装的在线过滤器过滤。9.如权利要求5所述的方法，其中作为所述粘合剂溶液的溶质的粘合剂包含选自由以下组成的组的一种以上：聚偏二氟乙烯
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【专利技术属性】
技术研发人员：金永锡，朴柱镛，尹圣琇，李济权，沈慧珍，姜炫贞，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：