自支撑膜、用于二次电池的电极、包括该电极的二次电池、和制造电极的方法技术

根据本公开内容的一个实施方式的自支撑膜包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。膜包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。膜包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自支撑膜、用于二次电池的电极、包括该电极的二次电池、和制造电极的方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0004143号的权益和于2022年1月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2022
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0002294号的权益，通过引用将上述申请的内容作为整体结合在此。
[0003]本公开内容涉及一种自支撑膜、一种用于二次电池的电极、一种包括该电极的二次电池、和一种制造该电极的方法，且更具体地，涉及一种具有改善的剥离强度和粘附力的自支撑膜、一种用于二次电池的电极、一种包括该电极的二次电池、和一种制造该电极的方法。

技术介绍

[0004]随着对移动装置的技术开发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。在这些二次电池中，具有高能量密度和高电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池是可商购的并被广泛使用。
[0005]特别是，二次电池作为诸如电动自行车、电动汽车、混合动力电动汽车之类的动力驱动装置的能源、以及诸如手机、数码相机、笔记本电脑和可穿戴装置之类的移动装置的能源备受关注。
[0006]此外，随着对环境问题的关注日益增加，人们对电动汽车、混合动力电动汽车等的研究也越来越频繁，它们能够替代作为空气污染的主要原因之一的诸如汽油车和柴油车之类的使用化石燃料的汽车。虽然镍金属氢化物二次电池主要用作电动汽车和混合动力电动汽车的电源，但正在积极研究使用具有高能量密度和放电电压的锂二次电池，其中一部分处于商业化阶段。
[0007]用于二次电池的常规电极通常以湿法方式制造。然而，当以湿法方式制造电极时，本质上需要高温下的热处理工序，并且存在金属氧化物可能被损坏的风险。因此，越来越需要开发一种以干法方式制造的电极。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本公开内容的目的在于提供一种具有改善的剥离强度和粘附力的自支撑膜、一种用于二次电池的电极、一种包括该电极的二次电池、和一种制造该电极的方法。
[0010]本公开内容的目的不限于上述目的，本领域技术人员应当通过以下详细描述和附图清楚地理解本文未描述的其他目的。
[0011]技术方案
[0012]根据本公开内容的一个方面，提供一种自支撑膜，所述自支撑膜包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。
[0013]所述图案可以是凹凸图案。
[0014]所述图案可具有100μm至2000μm的间隔。
[0015]所述图案可具有1.5μm至35μm的深度。
[0016]根据本公开内容的另一方面，提供一种用于二次电池的电极，包括：电极集电器；和位于所述电极集电器上的电极层，其中所述电极层可包括其中活性材料、导电材料和粘合剂干混而成的电极组合物，其中所述电极组合物可以被制备成自支撑膜，并且其中所述自支撑膜可包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。
[0017]所述图案可以是凹凸图案。
[0018]所述图案可具有100μm至2000μm的间隔。
[0019]所述图案可具有1.5μm至35μm的深度。
[0020]所述自支撑膜可以附着至所述电极集电器，使得其上形成有图案的一个表面与所述电极集电器接触。
[0021]所述活性材料可包括选自由以下各者构成的组中的至少一种：锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)、锂锰氧化物、锂铜氧化物(Li2CuO2)、钒氧化物、Ni
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位型锂镍氧化物、锂锰复合氧化物、具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物、其中式中的Li部分地被碱土金属离子取代的LiMn2O4、二硫化合物、Fe2(MoO4)3和锂锰氧化物(LMO，Lithium Manganese Oxide)。
[0022]所述粘合剂可包括聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)。
[0023]所述自支撑膜可具有10gf/20mm或以上且15gf/20mm或以下的剥离强度。
[0024]根据本公开内容的又一方面，提供一种制造用于二次电池的电极的方法，所述方法包括以下步骤：将活性材料、导电材料和粘合剂干混以制备混合物；对所述混合物施加剪切力以制备自支撑膜；在所述自支撑膜上以规则的间隔形成具有方向性的图案；和将所述自支撑膜附着至电极集电器上以形成用于二次电池的电极。
[0025]所述图案可以是凹凸图案。
[0026]所述图案可具有100μm至2000μm的间隔。
[0027]所述图案可具有1.5μm至35μm的深度。
[0028]可以将所述自支撑膜附着至所述电极集电器，使得其上形成有图案的一个表面与所述电极集电器接触。
[0029]形成图案的步骤可包括以下任何一个步骤：通过形成在用于卷绕自支撑膜的辊(roll)上的压花图案在自支撑膜上形成图案的步骤、调节辊的速度的步骤、和将双辊轧机(2roll mill)的齿轮比设置为不同的步骤。
[0030]将双辊轧机(2roll mill)的齿轮比设置为不同的步骤可包括将齿轮比设置为不同以产生齿隙(backlash)的步骤。
[0031]所述粘合剂可包括聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)。
[0032]根据本公开内容的又一方面，提供一种二次电池，其包括上述自支撑膜。
[0033]有益效果
[0034]根据本公开内容的实施方式，可通过包括在自支撑膜上形成图案的步骤的干法制造用于二次电池的电极，由此提高剥离强度和粘附力。
[0035]本公开内容的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描
述中清楚地理解上文未描述的其他附加效果。
附图说明
[0036]图1示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的自支撑膜的图案；
[0037]图2是根据本公开内容的实施方式的自支撑膜的图案的截面图；
[0038]图3是示出根据本公开内容的另一实施方式的用于二次电池的电极的制造方法的流程图；
[0039]图4是用于在本公开内容的实施例和比较例中，根据包括在用于二次电池的电极中的自支撑膜上形成的图案比较剥离强度的图；
[0040]图5是用于在本公开内容的实施例和比较例中，根据包括在用于二次电池的电极中的自支撑膜上形成的图案的间隔比较剥离强度的图；和
[0041]图6是用于在本公开内容的实施例和比较例中，根据包括在用于二次电池的电极中的自支撑膜上形成的图案的深度比较剥离强度的图。
具体实施方式
[0042]在下文中，将参照附图详细地描述本公开内容的各种实施方式，以便本领域技术人员能够容易地实施它们。本公开内容可以以各种不同的方式进行修改，并且不限于本文阐述的实施方式。
[0043]现在，将描述根据本公开内容的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自支撑膜，包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。2.根据权利要求1所述的自支撑膜，其中：所述图案是凹凸图案。3.根据权利要求1所述的自支撑膜，其中：所述图案具有100μm至2000μm的间隔。4.根据权利要求1所述的自支撑膜，其中：所述图案具有1.5μm至35μm的深度。5.一种用于二次电池的电极，包括：电极集电器；和位于所述电极集电器上的电极层，其中所述电极层包括其中活性材料、导电材料和粘合剂干混而成的电极组合物，其中所述电极组合物被制备成自支撑膜，并且其中所述自支撑膜包括在至少一个表面上的具有方向性的图案。6.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极，其中：所述图案是凹凸图案。7.根据权利要求6所述的用于二次电池的电极，其中：所述图案具有100μm至2000μm的间隔。8.根据权利要求6所述的用于二次电池的电极，其中：所述图案具有1.5μm至35μm的深度。9.根据权利要求6所述的用于二次电池的电极，其中：所述自支撑膜附着至所述电极集电器，使得其上形成有所述图案的一个表面与所述电极集电器接触。10.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极，其中：所述活性材料包括选自由以下各者构成的组中的至少一种：锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)、锂锰氧化物、锂铜氧化物(Li2CuO2)、钒氧化物、Ni
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位型锂镍氧化物、锂锰复合氧化物、具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物、其中式中的Li部分地被碱土金属离子取代的LiMn2O4、二硫化合物、Fe2(MoO4)3和锂锰氧化物(LMO，Lithium Manganese Oxide)。11.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极，其中：所述粘合剂包括聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：金明洙，金贞吉，金泰坤，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：