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

本发明专利技术涉及一种二次电池用干式电极片制造方法、二次电池用干式电极片、二次电池用电极及二次电池。所述二次电池用干式电极片制造方法包括：提供含电极活性物质及粘合剂的干式电极组合物的步骤；混炼(kneading)所述干式电极组合物的步骤；以及压延所混炼的所述干式电极组合物制造电极片的步骤。本发明专利技术能够减少为制造干式电极片而通过压延辊的压延工序的次数，提高制造的电极片的拉伸强度。提高制造的电极片的拉伸强度。提高制造的电极片的拉伸强度。

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


[0001]本专利技术涉及二次电池用干式电极片制造方法、二次电池用干式电极片、二次电池用电极及二次电池。

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实际化，其需求也在持续增加。
[0003]锂二次电池的制造工程大致分为电极(极板)工程、组装工程、化成(激活)工程这三个步骤，所述电极工程再分为将含活性物质的电极组合物和溶剂混合在一起制备电极合剂浆料的混合(混合活性物质)工程、将所述电极合剂浆料涂覆在集流体形成合剂层的涂覆工程、去除所述合剂层中的溶剂的干燥工程、加压所述合剂层形成为预定厚度的轧制工程、切割无涂层部制造电极极耳的切割工程等。
[0004]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，并将所述浆料涂覆在集流体后干燥制成的。
[0005]在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。
[0006]并且，由于电极合剂层的内部及外部并不是均匀干燥，因此出现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和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，从而具有电极品质下降的问题。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]因此，需要开发在制造电极方面不发生粘合剂迁移，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。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术是考虑到如上所述的实情而提出的，目的在于提供一种不要求干燥工序的干式电极片制造方法。
[0012]并且，本专利技术的目的在于提供一种减少为制造干式电极片而通过压延辊的压延工
序的次数，提高制造的电极片的拉伸强度的干式电极片制造方法。
[0013]并且，本专利技术的目的在于提供一种通过所述方法制造，从而具有提高的拉伸强度的干式电极片、包括其的电极及二次电池。
[0014]技术方案
[0015]本专利技术作为一个实现例提供一种二次电池用干式电极片制造方法，包括：提供含电极活性物质及粘合剂的干式电极组合物的步骤、混炼(kneading)所述干式电极组合物的步骤及压延混炼的所述干式电极组合物制造电极片的步骤。
[0016]粘合剂可通过所述混炼纤维化。
[0017]所述混炼可通过施加热及剪切压力来执行。
[0018]所述混炼可在30至200℃的温度执行。
[0019]所述混炼可以以20至50rpm的旋转速度执行。
[0020]所述混炼可执行1至10分钟。
[0021]所述粘合剂可以是纤维聚集的纤维束的颗粒状。
[0022]所述粘合剂可以是选自由聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及纤维素衍生物构成的群组的至少一种。
[0023]可相对于干式电极组合物100重量％含所述粘合剂1至5重量％。
[0024]所述干式电极组合物可以还包含选自由导电材料及颗粒状粘合剂构成的群组的至少一种。
[0025]所述压延可通过至少包括第一辊、第二辊及第三辊的压延辊执行。
[0026]所述压延可通过在第一辊和第二辊之间投入干式电极组合物制造第一电极片，将所述第一电极片投入第二辊及第三辊之间制造电极片。
[0027]所述压延可在50至200℃的温度执行。
[0028]所述第一辊和第二辊及第二辊和第三辊可以具有100至500μm的辊间间隔。
[0029]所述压延可在50至200℃的温度执行。
[0030]可以还包括压延所制造的所述电极片的步骤。
[0031]压延所述电极片的步骤可反复执行20次以下。
[0032]本专利技术作为另一实现例提供一种通过如上所述的制造方法制造的二次电池用干式电极片。
[0033]作为本专利技术的又一实现例，提供一种二次电池用电极片，含电极活性物质及粘合剂，所述粘合剂具有纤维状。
[0034]所述电极片可具有0.50N/mm2以上的拉伸强度。
[0035]所述电极片可具有2.5g/cc以上的电极密度。
[0036]所述电极片的厚度可以是100至500μm。
[0037]所述粘合剂可以是选自由聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及纤维素衍生物构成的群组的至少一种。
[0038]根据本专利技术的又一实现例，提供一种包括集流体及位于所述集流体上的如上所述的二次电池用电极片的二次电池用电极。
[0039]所述电极可以是负极或正极。
[0040]并且，作为本专利技术的又一实现例，提供一种包括正极、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得到的二次电池，所述正极及负极中至少一个可以是如上所述的电极。
[0041]技术效果
[0042]根据本专利技术的二次电池用干式电极片制造方法，由于不包括溶剂的干燥工序，因此具有提高的工程效率。
[0043]并且，本专利技术能够减少通过压延辊的次数，从而可通过防止辊的污染以显著降低辊的清洗及更换费用。
[0044]并且，通过本专利技术的二次电池用干式电极片制造方法制造的干式电极片具有提高的拉伸强度。
[0045]并且，本专利技术不包括电极涂覆工序及干燥工序，因此能够简化工序且节省设备投资费用。
附图说明
[0046]图1是示出根据本专利技术的一个实施例的干式电极组合物的照片；
[0047]图2是用电子显微镜拍摄图1的干式电极组合物中所含的粘合剂的照片，示出未纤维化；
[0048]图3是用电子显微镜拍摄在实施例1混炼后的干式电极组合物的照片，是示出粘合剂通过混炼纤维化的照片；
[0049]图4简要示出用于制造本专利技术的电极片的压延辊；
[0050]图5是将在实施例1混炼的干式电极组合物通过压延辊制造的二次电池用干式电极片的照片。
具体实施方式
[0051]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。
[0052]根据本专利技术的一个方面，提供一种二次电池用干式电极片制造方法，包括：提供含电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池用干式电极片制造方法，包括：提供含电极活性物质及粘合剂的干式电极组合物的步骤；混炼(kneading)所述干式电极组合物的步骤；以及压延混炼的所述干式电极组合物制造电极片的步骤。2.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：粘合剂通过所述混炼纤维化。3.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：通过施加热及剪切压力执行所述混炼。4.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述混炼在30至200℃的温度执行。5.根据权利要求3所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述混炼以20至50rpm的旋转速度执行。6.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述混炼执行1至10分钟。7.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述粘合剂为纤维聚集的纤维束的颗粒状。8.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述粘合剂为选自由聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及纤维素衍生物构成的群组的至少一种。9.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：相对于干式电极组合物100重量％含所述粘合剂1至5重量％。10.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述干式电极组合物还包含导电材料及颗粒状粘合剂中至少一种。11.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述压延由至少包括第一辊、第二辊及第三辊的压延辊执行。12.根据权利要求1所述的二次电池用干式电极片制造方法，其中：所述压延是向第一辊和第二辊之间投入干式电极组合物制造第一电极片，将所述第一电极片投入第二辊及第三辊之间制造电极片。13....

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