[發明專利]用于鋰二次電池的電極及其制造方法以及鋰二次電池無效

申請號：	201210230595.0	申請日：	2012-07-04
公開（公告）號：	CN102867960A	公開（公告）日：	2013-01-09
發明（設計）人：	張范鎮;張云碩;曹彩雄;韓承勛;金基俊;崔龜錫	申請（專利權）人：	三星SDI株式會社
主分類號：	H01M4/62	分類號：	H01M4/62;H01M4/13;H01M10/052
代理公司：	北京銘碩知識產權代理有限公司 11286	代理人：	王占杰;韓芳
地址：	韓國京畿***	國省代碼：	韓國;KR
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于二次電池電極及其制造方法以及
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【說明書】：

本申請要求于2011年7月7日在韓國知識產權局提交的第10-2011-0067532號韓國專利申請的權益，該申請的公開內容通過引用被全部包含于此。

技術領域

一個或多個實施例涉及一種用于鋰二次電池的電極、一種制造該電極的方法和一種包括該電極的鋰二次電池。

背景技術

鋰二次電池包括正極、負極、分隔件和電解質。在充電過程中，鋰離子從正極脫嵌，并朝負極遷移，在放電過程中，鋰離子從負極脫嵌，并返回到正極。正極和負極與電解質不引發任何化學反應。

通常，電極包括混合物，該混合物包括用于儲存能量的活性材料、用于提供導電性的導電劑以及粘結劑。通常，作為用于正極的活性材料，使用鋰過渡金屬氧化物；作為用于負極的活性材料，使用碳質活性材料。為了制造電極，將混合物與溶劑混合，以制備漿料，然后將漿料在集流體上進行涂覆并干燥。在這種情況下，粘結劑改善導電劑的分散、活性材料顆粒之間的粘合力、活性材料與集流體之間的粘合力和活性材料與導電劑之間的粘合力、以及導電劑的導電率。

作為粘結劑，廣泛地使用相對于有機電解液不溶的且化學穩定的基于氟的聚合物材料，例如聚偏二氟乙烯（PVdF）。

然而，如果使用基于氟的聚合物材料（例如，PVdF）作為粘結劑，則因為基于氟的聚合物材料的鏈纏結，所以粘結劑具有高溶脹比，溶脹比表示當電解液滲透到粘結劑中時粘結劑溶脹的程度。另外，由于鏈之間的相互作用，所以當使用納米尺寸的活性材料和導電劑時，溶劑會單獨地滲出。另外，溶脹的粘結劑導致活性材料顆粒之間的距離增加，由此增大了包括粘結劑的電極的電阻。

發明內容

一個或多個實施例包括一種用于鋰二次電池的電極、一種制造所述電極的方法和一種包括所述電極的鋰二次電池，在所述電極中，聚合物鏈較少地纏結，并且相對于電解液較小地溶脹。

附加方面將部分地在下面的描述中進行說明，并部分地根據該描述將是明顯的，或者可以由提出的實施例的實施而明了。

根據一個或多個實施例，一種用于鋰二次電池的電極包括：電極活性材料；以及復合物，包括粘土和插入在所述粘土的層之間的聚合物。

根據一個或多個實施例，一種制造用于鋰二次電池的電極的方法包括：通過將粘土分散在第一溶劑中來制備粘土分散體；通過將所述粘土分散體與聚合物或聚合物溶液混合來制備復合物，其中，通過將所述聚合物溶于第二溶劑中來制備所述聚合物溶液；通過將電極活性材料加入到所述復合物并將所述電極活性材料與所述復合物混合來制備用于形成電極活性材料層的組合物；以及將所述組合物在集流體上進行涂覆并干燥，以形成電極活性材料層。

根據一個或多個實施例，一種制造用于鋰二次電池的電極的方法包括：通過使用熱處理將粘土和聚合物熔融；擠壓熔融的產物，以形成復合物；通過將所述復合物溶于溶劑中、向其中加入電極活性材料并混合得到的混合物來制備用于形成電極活性材料層的組合物；以及將所述組合物在集流體上進行涂覆并干燥，以形成電極活性材料層。

根據一個或多個實施例，一種鋰二次電池包括所述電極。

所述電極可以是正極。

附圖說明

通過結合附圖的實施例的以下描述，這些和/或其它方面將變得明顯和更易于理解，在附圖中：

圖1是根據實施例的包括在用于鋰二次電池的電極中的復合物的概念圖；

圖2是根據實施例的鋰離子電池的示意圖；

圖3和圖4示出了當對根據示例1和對比示例1制造的鋰電池分別進行充電和放電時阻抗的變化；

圖5是根據示例1和對比示例1制造的硬幣電池的放電容量的曲線圖；以及

圖6是根據示例1和對比示例1制造的硬幣電池的壽命特性的曲線圖。

具體實施方式

現在將詳細地參考實施例，在附圖中示出了實施例的示例，在附圖中相同的標記始終表示相同的元件。在這方面，當前實施例可以具有不同的形式，并且不應當被解釋為局限于這里提出的描述。因此，下面通過參照附圖僅描述了實施例，以解釋當前描述的各方面。