[發明專利]導電材料分散體、以及使用該導電材料分散體制造的電極和鋰二次電池

在審

• 申請號: 202080030812.4
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN113728473A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 金東炫;劉興植;姜成均;權桂緡;崔賢
• 申請（專利權）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0525
• 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

本發明涉及一種導電材料分散體，其包括碳基導電材料、主分散劑、輔助分散劑和分散介質，其中所述主分散劑是腈基共聚物，并且所述輔助分散劑是包括氧烷撐單元以及苯乙烯單元和烷撐單元中的至少一種的共聚物。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年5月17日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2019-0057722號的權益，通過引用將上述專利申請的公開內容作為整體結合在此。

本發明涉及一種導電材料分散體，以及使用該分散體制造的電極和鋰二次電池。更具體地，本發明涉及一種導電材料分散體以及使用該導電材料分散體制造的電極和鋰二次電池，其中所述導電材料分散體通過將作為輔助分散劑的包括特定單元的共聚物與作為主分散劑的腈基共聚物一起使用而具有低粘度特性。

背景技術

二次電池是一種可以通過將化學能轉化為電能的放電過程以及沿其相反方向的充電過程重復地使用的電池。二次電池由正極、負極、電解質和隔板組成，并且一般而言，正極和負極由電極集電器和形成在電極集電器上的電極活性材料層組成。通過將包括電極活性材料、導電材料、粘合劑和類似物的電極漿料組合物施加在電極集電器上，隨后干燥，然后輥壓，來制備電極活性材料層。

導電材料用于改善電極活性材料的導電性，并且主要使用諸如炭黑、科琴黑、富勒烯、石墨烯、碳納米管(Carbon NanoTube,CNT)和類似的微細碳材料作為導電材料。

然而，由于碳材料的導電材料容易聚集而不均勻地分散在電極漿料組合物中，因此當通過使用該碳材料的導電材料制造電極時，導電材料不能均勻地分布在電極活性材料層中。為了克服這種局限性，最近開發了一種方法，其中首先將導電材料與諸如聚乙烯吡咯烷酮(PolyVinyl Pyrrolidone,以下稱為PVP)、丙烯腈-丁二烯橡膠和類似的分散劑在溶劑中混合以制備導電材料分散體，然后將該導電材料分散體施加至電極漿料組合物。

然而，由于當導電材料的含量增加時，使用PVP分散劑的導電材料分散體的粘度迅速增加，因此在增加導電材料的含量方面存在限制，因而，在改善導電性方面存在限制。

同時，為了降低導電材料分散體的粘度，優選使用具有低的重均分子量的分散劑。然而，在丙烯腈-丁二烯橡膠分散劑的情況下，存在以下問題：當重均分子量降低時，由于凝膠化，導致其存儲穩定性迅速降低。

同時，根據導電材料分散體的固體含量確定正極漿料的固體含量，并且當正極漿料的固體含量高時，具有諸如提高生產率、提高電極干燥效率和粘合劑遷移、提高粘附力和類似的效果。因此，優選增加導電材料分散體的固體含量，但是當固體含量增加時粘度增加，因此，在加工性方面存在問題。

因此，需要開發一種即使當導電材料含量高時也具有低粘度特性的導電材料分散體。

發明內容

技術問題

本發明的一方面通過將作為輔助分散劑的包括特定單元的共聚物與腈基共聚物分散劑在導電材料分散體中一起使用而提供一種與現有的導電分散體相比具有低粘度特性的導電材料分散體。

本發明的另一方面提供一種使用該導電材料分散體制造的電極和鋰二次電池。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供一種導電材料分散體，其包括碳基導電材料、分散劑和分散介質，其中所述分散劑包括主分散劑和輔助分散劑，所述主分散劑是腈基共聚物，并且所述輔助分散劑是包括氧烷撐單元以及苯乙烯單元和烷撐單元中的至少一種的共聚物。