【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求于2022年1月28日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0013754号于2022年3月14日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0031703号的优先权。本公开内容涉及一种用于干电极的复合颗粒和一种包括该复合颗粒的用于电化学装置的电极。
技术介绍
1、由于化石燃料的使用迅速增加，对于替代能源和清洁能源的使用的需求日益增加。作为满足这种需求的尝试的一部分，最积极研究的领域是使用电化学的发电和储能的领域。目前，使用电化学能的电化学装置的典型示例包括二次电池，并且其应用已经逐渐地扩展开来。近来，作为这种二次电池的代表的锂二次电池不仅被用作移动仪器的能源，而且还被用作电动车辆和混合动力电动车辆的动力源，这些车辆能够替代使用化石燃料且被视为空气污染的主要原因之一的车辆，诸如汽油车和柴油车的。此外，通过形成电网(grid)，这种锂二次电池的应用甚至已经扩展到电力的补充电源。
2、这种二次电池是通过电极形成步骤、电极组件形成步骤和化成步骤制造的。通常，在电极形成步骤中，使用包括电极浆料制备步骤、将电极浆料涂覆在电极集电器上的步骤、以及干燥步骤在内的工序。此外，在干燥步骤之后，进行后步骤，诸如压制步骤、纵切步骤、卷绕步骤、或类似的步骤。在这些步骤中，电极浆料制备步骤是将配置成在电极中实际进行电化学反应的用于形成电极活性材料层的成分进行混合的步骤。特别是，将作为电极的基本元素的电极活性材料与用于粉末颗粒之间的结合以及粘附至集电器的粘合剂、用于赋予粘度和分散粉末的溶剂、或类似物进行混合，以制备具有流动性的浆料。
3、在使用根据现有技术的用于形成电极活性材料层的浆料涂覆工序的这种电极中，电极中的粘合剂材料不能在电极的厚度方向上均匀分布，而是更大量的粘合剂材料集中分布在电极活性材料层的表面上。因此，存在不能充分确保在电极活性材料层与集电器之间的结合力的问题。这是随着在浆料的干燥期间浆料的溶剂蒸发，粘合剂材料朝向表面层迁移而导致的现象。
4、在这些情况下，对于开发在其中均匀地分布着粘合剂材料的用于电化学装置的电极的需求日益增加。
技术实现思路
1、技术问题
2、设计本公开内容以解决现有技术的问题，因此本公开内容涉及提供一种包括电极活性材料层的电极，其中粘合剂在其厚度方向上均匀地分布。本公开内容还涉及提供一种包括显示出特定的粘合剂分布的电极材料的粒状颗粒，以及通过使用该粒状颗粒获得的干电极。将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
3、技术方案
4、根据本公开内容的第一实施方式，提供一种在用于电化学装置的电极中使用的颗粒，所述颗粒包括电极活性材料和电极粘合剂，其中所述电极活性材料通过所述电极粘合剂彼此结合，基于100重量％的所述电极活性材料和所述电极粘合剂的总重量，在表面部分中的电极粘合剂的含量高于在芯核部分中的电极粘合剂的含量，所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的30％的区域，并且所述芯核部分是所述表面部分以外的区域。
5、根据本公开内容的第二实施方式，提供如在第一实施方式中所限定的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的20％的区域。
6、根据本公开内容的第三实施方式，提供如在第一或第二实施方式中所限定的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的10％的区域。
7、根据本公开内容的第四实施方式，提供如在第一至第三实施方式的任一者中所限定的颗粒，其纵横比为0.5至1.0。
8、根据本公开内容的第五实施方式，提供如在第一至第四实施方式的任一者中所限定的颗粒，其纵横比为0.75至1.0。
9、根据本公开内容的第六实施方式，提供如在第一至第五实施方式的任一者中所限定的颗粒，其粒径(d50)为0.1μm至1000μm。
10、根据本公开内容的第七实施方式，提供如在第一至第六实施方式的任一者中所限定的颗粒，其包括两种以上类型的电极活性材料。
11、根据本公开内容的第八实施方式，提供一种用于电化学装置的电极，包括：集电器；和设置在所述集电器上的电极活性材料层，其中所述电极活性材料层包括电极活性材料和电极粘合剂，并且将如在第一至第七实施方式的任一者中所限定的颗粒引入所述电极活性材料层并以层状结构集成在其中。
12、根据本公开内容的第九实施方式，提供如在第八实施方式中所限定的用于电化学装置的电极，其中所述电极活性材料层具有多层结构，所述多层结构包括堆叠在其中的两个或更多个单元活性材料层。
13、根据本公开内容的第十实施方式，提供如在第八或第九实施方式中所限定的用于电化学装置的电极，其中当基于对应从所述集电器起的所述电极活性材料层的厚度的50％的点而将所述电极活性材料层划分为上部和下部时，所述电极活性材料层显示出在基于100重量％的所述上部的粘合剂的含量(重量％)与基于100重量％的所述下部的粘合剂的含量(重量％)之间的差异为10重量％或更小。
14、根据本公开内容的第十一实施方式，提供如在第八至第十实施方式的任一者中所限定的用于电化学装置的电极，其中所述电极活性材料层显示出在从所述集电器起朝向所述电极表面层部分到所述电极活性材料层的厚度的15％的区域中的粘合剂的含量(重量％)与从所述电极活性材料层表面部分起朝向所述集电器到所述电极活性材料层的厚度的15％的区域中的粘合剂的含量(重量％)之间的差异为10重量％或更小。
15、根据本公开内容的第十二实施方式，提供如在第八至第十一实施方式的任一者中所限定的用于电化学装置的电极，其中所述集电器包括设置在其至少一个表面上的底涂层，并且所述底涂层至少部分地或全部地覆盖所述表面并包括第二导电材料和第二粘合剂。
16、根据本公开内容的第十三实施方式，提供一种电化学装置，包括：正极、负极、和插置于所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述负极是如在第八至第十二实施方式的任一者中所限定的电极。
17、有益效果
18、根据本公开内容的颗粒在表面部分中具有更高的粘合剂含量，因此当在将颗粒施加到集电器上以形成电极活性材料层之后进行诸如压延的平坦化工序时，颗粒从电极活性材料层的脱落得以减少。因此，平坦化工序中所用的装置(例如压延辊)的污染得以减少。此外，当通过使用所述颗粒制造电极时，所得电极显示出粘合剂在电极活性材料层的厚度方向上的均匀分布。结果，可以提供优异的在电极活性材料层与集电器之间的粘附性，并且可以提高电极活性材料层的形状稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于电极的颗粒，所述颗粒包括电极活性材料和电极粘合剂，
2.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的20％的区域。
3.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的10％的区域。
4.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其纵横比为0.5至1.0。
5.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其纵横比为0.75至1.0。
6.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其粒径(D50)为0.1μm至1000μm。
7.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其包括两种以上类型的电极活性材料。
8.一种用于电化学装置的电极，包括：
9.根据权利要求8所述的用于电化学装置的电极，其中所述电极活性材料层具有多层结构，所述多层结构包括堆叠在其中的两个或更多个单元活性材料层。
10.根据权利要求8所述的用于电化学装置的电极，其中当基于对应从所述集电器起的所述电极活性材料层的厚度的50
11.根据权利要求8所述的用于电化学装置的电极，其中所述电极活性材料层显示出在从所述集电器起朝向所述电极表面层部分到所述电极活性材料层的厚度的15％的区域中的粘合剂的含量(重量％)与从所述电极活性材料层表面部分起朝向所述集电器到所述电极活性材料层的厚度的15％的区域中的粘合剂的含量(重量％)之间的差异为10重量％或更小。
12.根据权利要求8所述的用于电化学装置的电极，其中所述集电器包括设置在其至少一个表面上的底涂层，并且所述底涂层至少部分地或全部地覆盖所述表面并包括第二导电材料和第二粘合剂。
13.一种电化学装置，包括：正极、负极、和插置于所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述负极是如权利要求8所述的电极。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于电极的颗粒，所述颗粒包括电极活性材料和电极粘合剂，
2.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的20％的区域。
3.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其中所述表面部分是从所述颗粒的表面起朝向所述颗粒的中心到半径的10％的区域。
4.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其纵横比为0.5至1.0。
5.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其纵横比为0.75至1.0。
6.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其粒径(d50)为0.1μm至1000μm。
7.根据权利要求1所述的用于电极的颗粒，其包括两种以上类型的电极活性材料。
8.一种用于电化学装置的电极，包括：
9.根据权利要求8所述的用于电化学装置的电极，其中所述电极活性材料层具有多层结构，所述多层结构包括堆叠在其中的两个或更多个单元活性材料层。
10.根据权利要求8所述的用于电化学装置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：金学允，姜炫贞，林昶润，朴文洙，柳浩铉，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。