[發明專利]集成電極組件和包括該集成電極組件的電化學裝置

有效

• 申請號: 201680004712.8
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN107431165B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李柱成;陳善美
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/052
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本公開內容涉及一種集成電極組件，其中正極、第一粘合劑聚合物層、包括多個無機顆粒和第二粘合劑聚合物的無機涂層、第三粘合劑聚合物層和負極順序地堆疊并結合，形成電極組件的每個結構元件以極佳的粘附力堆疊和結合，用于防止電極內部短路的無機涂層耐久性極佳，因此使用根據本公開內容的集成電極組件的鋰二次電池可具有優異的循環特性。

技術領域

本申請要求于2015年3月18日提交的韓國專利申請第10-2015-0037607號的優先權，通過引用將上述專利申請的公開內容作為整體結合在此。

本公開內容涉及集成電極組件和包括該集成電極組件的電化學裝置。

背景技術

近來，對儲能技術的興趣逐漸增加。隨著應用領域擴展到用于手機、攝像機和筆記本電腦以及電動汽車的能源，對電化學裝置的研究和開發工作逐漸具體化。在這方面，電化學裝置是受到最多關注的領域，特別地，對可充放電的二次電池的開發成為人們關注的焦點。近來，在開發這種電池時，正在進行研究和開發以設計新的電極和電池，以提高容量密度和比能(specific energy)。

在目前應用的二次電池中，在20世紀90年代早期開發的鋰二次電池因其相較于諸如N-MH、Ni-Cd和硫酸鉛電池之類的使用含水電解液的傳統電池具有較高的工作電壓和更高的能量密度的優勢而引起注意。然而，這些鋰離子電池具有安全性問題，諸如由使用有機電解質導致的著火、爆炸等問題，并且具有制造困難的缺點。

評估和確保上述電池的安全性非常重要。最重要的考慮因素是，電池在發生故障時不應對使用者造成損害，為此，通過電池安全標準嚴格地控制了電池的著火、產生煙氣等。因此，為了解決安全問題，提出了許多解決方法。

例如，鋰離子電池和鋰離子聚合物電池通常使用聚烯烴系列隔板，以防止正極與負極的短路。然而，聚烯烴系列隔板在隔板材料的特性和處理特性方面存在缺點，所述隔板材料的特性例如聚烯烴系列的特性一般在200℃以下熔融，所述處理特性例如因經歷用于調整孔徑和孔隙率的拉伸(stretching)工藝的特性而在高溫下按照原來的尺寸熱收縮。因此，當電池溫度因內部/外部刺激而升高的情況下，因隔板的收縮或熔融等，正極和負極彼此之間很有可能會發生短路，并且由于上述問題，通過電能的發射等，電池會表現出爆炸等的高風險。

為了補償上述問題，提出了在聚烯烴系列材料上形成有無機顆粒涂層的復合隔板，但是這種復合隔板對電極具有弱粘結強度，并且具有相對較厚的厚度，不符合最近隔板變得越來越薄的趨勢，因而需要改進。

近來，提出了電極-隔板集成電極組件，其中無機涂層是形成于電極活性材料層上以充當傳統的隔板。然而，上述在電極活性材料層中形成的無機涂層不是涂覆在諸如聚烯烴薄膜之類的材料上，因此具有低機械強度和容易產生裂紋(crack)的問題，因而，存在的問題是難以確保使用這種電極-隔板集成電極組件的電化學裝置的安全。

發明內容

技術問題

因此，本公開內容的目的是提供一種電極-隔板集成電極組件，其中形成電極組件的結構元件以極佳的粘附力粘接，并且其中能夠有效地防止電極之間的內部短路。

此外，本公開內容的另一個目的是提供一種用于制造上述集成電極組件的方法。

此外，本公開內容的另一個目的是提供一種包括所述集成電極組件以展現優異的電池性能的電化學裝置。

本公開內容的其他目的和優點可通過下面的詳細描述來理解，并且根據本公開內容的實施方式將變得更加顯而易見。此外，容易理解的是，本公開內容的其他目的和優點可通過權利要求及其組合中描述的手段實現。

技術方案