本发明专利技术涉及一种制造电化学装置用电极的方法，所述方法包括如下步骤：(S1)将包含粘合剂聚合物和导电材料的浆料涂布在集电器的至少一个表面上并干燥以形成粘附增强层；(S2)准备包含干电极活性材料和干粘合剂的自立式干电极膜；和(S3)将所述自立式干电极膜堆叠在所述粘附增强层上，并施加热量和压力以使所述粘合剂聚合物渗透到与所述粘附增强层接触的所述自立式干电极膜的表面层中，从而将所述自立式干电极膜粘合到所述粘附增强层。式干电极膜粘合到所述粘附增强层。式干电极膜粘合到所述粘附增强层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置用电极、其制造方法和包含其的电化学装置
[0001]本专利技术涉及一种用于诸如锂二次电池的电化学装置的电极、其制造方法以及包含其的电化学装置。
[0002]本申请要求在韩国于2021年2月8日提交的韩国专利申请第10
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2021
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0017773号和2021年2月8日提交的韩国专利申请第10
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2021
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0017774号的优先权，所述专利申请的公开内容通过引用并入本文中。
技术介绍
[0003]电化学装置被广泛用于为诸如存储系统、机电系统和电化学系统的有用系统供电。特别是最近，随着使用电池的电子装置如移动电话、膝上型计算机和电动车辆的广泛使用，对尺寸小、重量轻并且容量相对高的二次电池的需求一直在快速增长。
[0004]通常，用于诸如二次电池的电化学装置的电极通过湿法来制造，所述湿法包括：将包含电极活性材料和粘合剂的浆料涂布在集电器的至少一个表面上；和对溶剂进行干燥。因为在通过湿法制造电极时可以涂布在集电器上的浆料的重量和厚度受限，所以难以制造高容量和高负载的电极。
[0005]因此，已经提出了一种通过不使用溶剂的干法来形成自立式(free
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standing)干电极膜的方法。
[0006]将自立式干电极膜与集电器层压以制造电极，但因为所制造的电极在干电极膜与集电器之间的粘合强度较弱，所以在电化学装置组装过程中自立式干电极膜可能与集电器分离。
[0007]因此，需要开发自立式干电极膜在集电器上具有改善的粘合强度的电极。
技术实现思路
[0008]技术问题
[0009]根据本专利技术的一个实施方案，本专利技术旨在提供一种制造电化学装置用电极的方法，所述电极具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度。
[0010]根据本专利技术的一个实施方案，本专利技术还旨在提供一种制造电化学装置用电极的方法，所述电极具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度和改善的界面电阻。
[0011]根据本专利技术的另一个实施方案，本专利技术还旨在提供一种电化学装置用电极，所述电极具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度。
[0012]根据本专利技术的另一个实施方案，本专利技术还旨在提供一种电化学装置用电极，所述电极具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度和改善的界面电阻。
[0013]根据本专利技术的又一个实施方案，本专利技术还旨在提供一种电化学装置，所述电化学装置包含具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度的电极。
[0014]根据本专利技术的又一个实施方案，本专利技术还旨在提供一种电化学装置，所述电化学装置包含具有改善的自立式干电极膜与集电器之间的粘合强度和改善的界面电阻的电极。
[0015]技术方案
[0016]在本专利技术的一个方面，提供一种根据如下实施方案的制造电化学装置用电极的方法。
[0017]第一实施方案涉及一种制造电化学装置用电极的方法，所述方法包括如下步骤：
[0018](S1)将包含粘合剂聚合物和导电材料的浆料涂布在集电器的至少一个表面上并干燥以形成粘附增强层；
[0019](S2)准备包含干电极活性材料和干粘合剂的自立式干电极膜；和
[0020](S3)将自立式干电极膜堆叠在粘附增强层上，并施加热量和压力以使粘合剂聚合物渗透到与粘附增强层接触的自立式干电极膜的表面层中，从而将自立式干电极膜粘合到粘附增强层。
[0021]第二实施方案涉及根据第一实施方案所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述浆料包含分散在所述浆料中的粒状粘合剂聚合物。
[0022]第三实施方案涉及根据第一或第二实施方案所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述粘合剂聚合物包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚丙烯酸、聚马来酸、丁苯橡胶及其共聚物，并且所述干粘合剂包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、羧甲基纤维素和聚偏二氟乙烯。
[0023]第四实施方案涉及根据第一至第三实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中基于100重量份的所述粘合剂聚合物，所述导电材料在所述浆料中的含量为10至500重量份。
[0024]第五实施方案涉及根据第一至第四实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中步骤(S3)中的施加热量是在所述粘合剂聚合物的熔点
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60℃与所述粘合剂聚合物的熔点+60℃之间的温度范围内进行的。
[0025]第六实施方案涉及根据第一至第五实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述自立式干电极膜的厚度为100至300μm(在一个表面上的厚度，而不是在两个表面上的厚度)，并且所述粘附增强层的厚度为200至1,000nm(在一个表面上的厚度，而不是在两个表面上的厚度)。
[0026]第七实施方案涉及根据第一至第六实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述自立式干电极膜具有30gf/2cm以上的粘合强度和2Ωcm2以下的界面电阻。
[0027]第八实施方案涉及根据第一至第七实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述电化学装置用电极为锂二次电池用电极。
[0028]第九实施方案涉及根据第一至第八实施方案中任一项所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述集电器由铝制成，并且所述干电极活性材料为由下式1表示的干正极活性材料：
[0029]<式1>
[0030]Li
1+a
Fe1‑
x
M
x
(PO4‑
b
)X
b
(M包括选自Al、Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In、Zn和Y中的至少一种，并且X包括选自F、S和N中的至少一种，
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0.5≤a≤+0.5，0≤x≤0.5，0≤b≤0.1)。
[0031]在本专利技术的另一个方面，提供根据如下实施方案的电化学装置用电极。
[0032]第十实施方案涉及电化学装置用电极，所述电极包含：集电器；在所述集电器的至少一个表面上的包含粘合剂聚合物和导电材料的粘附增强层；和粘合到所述粘附增强层的自立式干电极膜，所述自立式干电极膜包含干电极活性材料和干粘合剂，其中所述粘附增强层和所述自立式干电极膜通过渗透到所述自立式干电极膜的表面层中的所述粘合剂聚合物来粘合。
[0033]第十一实施方案涉及根据第十实施方案所述的电化学装置用电极，其中所述粘合剂聚合物包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚丙烯酸、聚马来酸、丁苯橡胶及其共聚物，并且所述干粘合剂包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、羧甲基纤维素和聚偏二氟乙烯。
[0034]第十二实施方案涉及根据第十或第十一实施方案所述的电化学装置用电极，其中基于100重量份的所述粘合剂聚合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造电化学装置用电极的方法，包括如下步骤：(S1)将包含粘合剂聚合物和导电材料的浆料涂布在集电器的至少一个表面上并干燥以形成粘附增强层；(S2)准备包含干电极活性材料和干粘合剂的自立式干电极膜；和(S3)将所述自立式干电极膜堆叠在所述粘附增强层上，并施加热量和压力以使所述粘合剂聚合物渗透到与所述粘附增强层接触的所述自立式干电极膜的表面层中，从而将所述自立式干电极膜粘合到所述粘附增强层。2.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述浆料包含分散在所述浆料中的粒状粘合剂聚合物。3.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述粘合剂聚合物包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚丙烯酸、聚马来酸、丁苯橡胶及其共聚物，并且所述干粘合剂包括选自如下中的至少一种：聚四氟乙烯、羧甲基纤维素和聚偏二氟乙烯。4.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中基于100重量份的所述粘合剂聚合物，所述导电材料在所述浆料中的含量为10重量份至500重量份。5.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中步骤(S3)中的施加热量是在所述粘合剂聚合物的熔点
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60℃与所述粘合剂聚合物的熔点+60℃之间的温度范围内进行的。6.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中堆叠在所述粘附增强层的一个表面上的所述自立式干电极膜的厚度为100μm至300μm，并且形成在所述集电器的一个表面上的所述粘附增强层的厚度为200nm至1,000nm。7.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述自立式干电极膜具有30gf/2cm以上的粘合强度和2Ωcm2以下的界面电阻。8.根据权利要求1所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述电化学装置用电极为锂二次电池用电极。9.根据权利要求8所述的制造电化学装置用电极的方法，其中所述集电器由铝制成，并且所述干电极活性材料为由下式1表示的干正极活性材料：<式1>Li
1+a
Fe1‑
x
M
x
(PO4‑
b
)X
b
(M包括选自Al、Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In、Zn和Y中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：金珉秀，金秀珍，徐姃贤，张影来，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：
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