[發(fā)明專利]包括通過在一定方向上施加真空來干燥電極漿料的工序的制造可充電電池用電極的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680046774.5
• 申請(qǐng)日: 2016-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN107925050B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹妮絲·多利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M10/04;H01M10/052;H01M2/10
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

本發(fā)明涉及一種制造可充電電池用電極的方法，包括：(a)將包括電極活性材料、粘合劑和溶劑在內(nèi)的電極漿料涂布在片狀集電器的一個(gè)表面上；和(b)在減少由溶劑蒸發(fā)導(dǎo)致的粘合劑聚集的方向上施加真空的同時(shí)干燥電極漿料。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)要求于2015年10月8日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0141355號(hào)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，通過引用將上述專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。

本發(fā)明涉及一種制造可充電電池用電極的方法，所述方法包括通過在一定方向上施加真空來干燥電極漿料的工序。

背景技術(shù)

由于化石燃料使用的迅速增加，對(duì)替代能源和清潔能源的使用需求日益增加，作為其中一部分的正在最為積極地研究的領(lǐng)域?yàn)閼?yīng)用電化學(xué)的發(fā)電和電能存儲(chǔ)。

目前，利用這種電化學(xué)能的電化學(xué)裝置的代表性實(shí)例可包括可充電電池，且其使用范圍正逐漸擴(kuò)大。

根據(jù)電池殼體的形狀，可充電電池被劃分為：圓柱型電池和棱角形電池，在圓柱型電池和棱角形電池中電極組件嵌入圓柱型或棱角形金屬罐內(nèi)；以及袋型電池，在袋型電池中電極組件嵌入由鋁層壓片構(gòu)成的袋型殼體內(nèi)。

嵌入電池殼體中的電極組件為可重復(fù)地充電和放電的發(fā)電裝置，其由正極/隔板/負(fù)極的堆疊結(jié)構(gòu)組成，并且被劃分為：包卷型，在包卷型中隔板插置在其上涂布有活性材料的長(zhǎng)片型正極和負(fù)極之間并且纏繞；和堆疊型，在堆疊型中具有預(yù)定尺寸的多個(gè)正極和負(fù)極與插入它們之間的隔板順序地堆疊。

作為具有包卷型和堆疊型的混合形式的更先進(jìn)結(jié)構(gòu)的電極組件，已開發(fā)了堆疊/折疊型電極組件，在堆疊/折疊型電極組件中，利用長(zhǎng)且連續(xù)的隔膜將具有恒定單元尺寸的具有正極/隔板/負(fù)極結(jié)構(gòu)的全電池(full cell)或具有正極(負(fù)極)/隔板/負(fù)極(正極)/隔板/正極(負(fù)極)結(jié)構(gòu)的雙電池(bicell)折疊。

此外，為了提高傳統(tǒng)的堆疊型電極組件的加工性能，并且為了滿足各種類型的可充電電池的需求，已開發(fā)了疊層(lamination)/堆疊型電極組件，其具有通過將其中電極與隔板交替地堆疊并層疊的單元電池堆疊而形成的結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，作為這種可充電電池的核心構(gòu)成元件的電極是通過以下方法制備的：將包括電極活性材料、粘合劑、溶劑以及類似物在內(nèi)的電極漿料涂布在由金屬構(gòu)成的集電器上，并執(zhí)行干燥。

在電極漿料的干燥工序期間，粘合劑顆粒在電極漿料層的表面周圍發(fā)生聚集。眾所周知，這種現(xiàn)象之所以會(huì)發(fā)生是因?yàn)樵诟稍镞^程中在電極漿料層的表面上發(fā)生溶劑的蒸發(fā)，而當(dāng)內(nèi)部的溶劑通過毛細(xì)管現(xiàn)象移動(dòng)到表面附近時(shí)，被溶劑化因而在電極材料層中處于可流動(dòng)狀態(tài)下的粘合劑一起移動(dòng)至電極材料層的表面附近。

當(dāng)粘合劑顆粒在電極材料層的表面附近處發(fā)生聚集時(shí)，作為整個(gè)電極來說，電極活性材料及類似物的分散性劣化，且粘合劑的粘合效率下降。

最終，粘合劑顆粒聚集導(dǎo)致諸如電極的內(nèi)阻增加、電解液浸漬性能劣化、和可充電電池的整體性能下降之類的問題。

因此，迫切需要一種在電極漿料的干燥工序期間減少粘合劑聚集的技術(shù)，從而能夠改善電極活性材料的分散性，并提高粘合劑的粘合效率。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明致力于提供一種制造可充電電池用電極的方法，所述方法包括通過在一定方向上施加真空來干燥電極漿料的工序，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：解決了如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且克服了先前所請(qǐng)求的技術(shù)挑戰(zhàn)。

本申請(qǐng)的發(fā)明人重復(fù)進(jìn)行了深入的研究和各種試驗(yàn)，因此，如下面描述的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)制造可充電電池用電極時(shí)，包括在減少由溶劑蒸發(fā)導(dǎo)致的粘合劑聚集的方向上施加真空的同時(shí)干燥電極漿料的工序，粘合劑聚集減少，由此改善電極活性材料的分散性，并提高粘合劑的粘合效率，由此完成了本發(fā)明。