二次电池用干式电极组合物、干式电极片制造方法、干式电极片、电极及二次电池技术

本发明专利技术公开一种二次电池用干式电极组合物、干式电极片制造方法、干式电极片、电极及二次电池。作为一个实现例提供一种干式电极组合物，包括电极活性物质；微细纤维凝结形成束的颗粒状的粘合剂；以及增塑剂，所述粘合剂可通过热和压力纤维化，并且还提供使用所述干式电极组合物制造二次电池用干式电极片的方法、包括所述干式电极片的电极及二次电池。本发明专利技术可通过使用不含溶剂的干式电极组合物制造拉伸强度优异的电极片。强度优异的电极片。强度优异的电极片。

【技术实现步骤摘要】
二次电池用干式电极组合物、干式电极片制造方法、干式电极片、电极及二次电池


[0001]本专利技术涉及二次电池用干式电极组合物、利用所述组合物制造干式电极片的方法、干式电极片、包括所述干式电极片的电极及二次电池。

技术介绍

[0002]锂二次电池不仅作为移动设备的能源，而且最近作为电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的动力源的使用正在成为现实，其需求也在持续增加。
[0003]通常，锂二次电池的电极是将含电极活性物质及粘合剂的电极合剂分散于水或NMP等溶剂制备电极活性物质浆料，并将所述浆料涂布在集流体后干燥制成的。
[0004]在所述干燥工程中蒸发电极合剂浆料中含有的溶剂，但在这种蒸发溶剂的干燥工程中可能会在已形成的电极合剂层上发生针孔或裂纹之类的不良。
[0005]并且，由于电极合剂层的内部及外部并不是均匀干燥，因此具有因溶剂蒸发速度差异而颗粒一起浮游的迁移(migration)现象，即从先干燥的部位起粘合剂之类的颗粒与蒸发的溶剂一起移动浮到表面，使得与相对后续干燥的部位之间形成间隙导致电极品质下降的问题。
[0006]为解决这种问题，在开发使电极合剂层的内外部均匀干燥的同时调节溶剂的蒸发速度的技术。然而，用于这种技术的干燥装置价格极其昂贵且消耗大量的运营费用及时间，在制造工程性方面有不利之处。
[0007]另外，最近为了改善电极品质低下及制造工程性问题而提出了干式电极制造方法。由于干式电极制造方法不将电极活性物质、粘合剂等溶解在溶剂中，因此可省略干燥工程，但是用这种方法制造的干式电极存在拉伸强度不足而导致所制造的电极片上发生裂纹等电极无法保持片形状的问题。
[0008]因此，需要开发在制造电极方面不造成粘合剂迁移，从而能够改善电极品质、改善制造工程的同时确保电极的拉伸强度的技术。
[0009]并且，最近二次电池价格竞争正在深化，因此迫切要求在电极制造工程上还能降低成本的电极制造方法。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术的一个实现例旨在提供一种不包含溶剂，通过干式法也能够制造电极的干式电极组合物。
[0012]作为另一实现例旨在提供一种利用所述干式电极组合物，通过干式法制造电极片的方法。
[0013]作为又一实现例旨在提供一种包括通过干式电极组合物制造的干式电极片的电极及二次电池。
[0014]技术方案
[0015]本专利技术提供干式电极组合物，根据一个实现例提供一种干式电极组合物，包括微细纤维凝结形成束的颗粒状的粘合剂；以及增塑剂，所述粘合剂可通过热和压力纤维化。
[0016]所述粘合剂可以是选自由聚四氟乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、纤维素衍生物及丙酸酯构成的群组的至少一种。
[0017]相对于电极组合物的固形物重量可以包含1至5重量％的含量的所述粘合剂。
[0018]所述增塑剂可以包含液态石蜡。
[0019]相对于粘合剂100重量份可以包含5至40重量份的含量的所述增塑剂。
[0020]还可以包含选自由导电剂及颗粒状粘合剂构成的群组的至少一种。
[0021]本专利技术还提供电极片制造方法，根据一个实现例，包括提供热的同时压延所述任意一个干式电极组合物制造电极片的步骤。
[0022]所述压延可以在50至200℃的温度执行。
[0023]还可以包括在加热的同时混炼所述干式电极组合物将粘合剂纤维化的步骤。
[0024]所述混炼可以是加热至30至200℃的温度来执行。
[0025]所述混炼可以是施加剪切压力来执行。
[0026]所述混炼可以以20至50rpm的旋转速度执行。
[0027]所述混炼可执行1至10分钟。
[0028]还可以包括在所述压延后去除增塑剂的干燥工程。
[0029]本专利技术还提供干式电极片，根据一个实现例提供用所述任意一种制造方法制造的二次电池用干式电极片。
[0030]所述粘合剂可以以纤维状存在。
[0031]所述电极片可以具有0.40N/mm2以上的拉伸强度。
[0032]所述电极片可具有2.0g/cc以上的电极密度。
[0033]所述电极片可具有100至500μm的厚度。
[0034]本专利技术还提供二次电池用电极，根据一个实现例提供一种二次电池用电极，包括集流体；以及位于所述集流体的至少一面的上述任意一种二次电池用干式电极片。
[0035]所述电极片的拉伸强度可以是0.40N/mm2以上。
[0036]所述电极可以是负极及正极中至少一个。
[0037]本专利技术还提供二次电池，根据一个实现例提供一种二次电池，是包括正极、隔膜及负极的电极组件及电解液收容于电池外壳内并密封的二次电池，其中，所述正极及负极中至少一个是上述任意一个电极。
[0038]技术效果
[0039]根据本专利技术的一个实现例，可通过使用不含溶剂的干式电极组合物制造拉伸强度优异的电极片。
[0040]更具体来讲，通过向包括可纤维化的粘合剂的干式电极组合物少量投入增塑剂，能够促进粘合剂的纤维化，因此能够进一步提高通过干式法制造的电极片的拉伸强度。
[0041]并且，通过干式法制造电极，能够省略目前使用包含大量溶剂的浆料制造电极的工程中为了去除溶剂而所需的干燥工程，因此能够有助于简化电极制造工程及设备，进而能够节省设备投资费，从而能够降低电极制造成本。
附图说明
[0042]图1是拍摄在实施例1混合的干式正极组合物的照片；
[0043]图2是用显微镜拍摄在实施例1混合的干式正极组合物的照片；
[0044]图3是简要示出在实施例1中使用压延辊设备制造干式电极片的概念的示意图；
[0045]图4是拍摄在实施例1制造的干式正极片的照片；
[0046]图5是用显微镜拍摄在实施例1制造的干式正极片的剖面的照片。
具体实施方式
[0047]以下对本专利技术的优选实施方式进行说明。但本专利技术的实施方式可变形成多种其他方式，本专利技术的范围并非限定于以下说明的实施方式。
[0048]通常制造电极时，在诸如NMP等有机溶剂或水等水系溶剂等大量溶剂分散电极活性物质及粘合剂制备浆料后，在电极集流体涂布浆料，之后通过干燥去除溶剂。因此，需要用于去除大量溶剂的另外的工程，导致电极制造费用的增加。另外，在去除溶剂的过程中粘合剂与挥发的溶剂一起迁移到电极的表面，因此大量的粘合剂集中至电极表面，导致电极活性物质之间的结合力下降，并且电极合剂层从电极集流体剥离等问题。
[0049]对此，本专利技术旨在不含如现有的溶剂，通过干式法制造电极，根据本专利技术的一方面旨在提供不含如现有的大量溶剂的干式电极组合物。
[0050]根据本专利技术的一个实现例，干式电极组合物含电极活性物质及粘合剂。
[0051]作为一个实施例，所述干式电极组合物可以是正极组合物，还可以是负极组合物。因此，包含于所述电极组合物的电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干式电极组合物，包括：电极活性物质；微细纤维凝结形成束的颗粒状的粘合剂；以及增塑剂，所述粘合剂可通过热和压力纤维化。2.根据权利要求1所述的干式电极组合物，其中：所述粘合剂是选自由聚四氟乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、纤维素衍生物及丙酸酯构成的群组的至少一种。3.根据权利要求1所述的干式电极组合物，其中：相对于电极组合物的固形物重量包含1至5重量％的含量的所述粘合剂。4.根据权利要求1所述的干式电极组合物，其中：所述增塑剂包含液态石蜡。5.根据权利要求1所述的干式电极组合物，其中：相对于所述粘合剂100重量份包含5至40重量份的含量的所述增塑剂。6.根据权利要求1所述的干式电极组合物，其中，还包括：选自由导电剂及颗粒状粘合剂构成的群组的至少一种。7.一种二次电池用干式电极片制造方法，包括：提供热的同时压延根据权利要求1所述的干式电极组合物制造电极片的步骤。8.根据权利要求7所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述压延在50至200℃的温度执行。9.根据权利要求7所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中，还包括：在加热的同时混炼所述干式电极组合物将粘合剂纤维化的步骤。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣俊，姜龙熙，李东勋，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：