CN108475776A - 电化学装置用集电器以及电极的制造方法 - Google Patents

电化学装置用集电器以及电极的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电化学装置用集电器及其制造方法。根据本发明的集电器由于金属薄膜的热膨胀和冷却收缩而自发起皱。

Description

电化学装置用集电器以及电极的制造方法
技术领域
本申请要求于2016年7月18日在韩国提交的韩国专利申请10-2016-0090985号的优先权，通过参考将其公开内容并入本文中。本公开内容涉及电化学装置用集电器及其制造方法。本公开内容还涉及通过所述方法得到并具有改善的柔性的集电器和电极。
背景技术
近来，电子领域的技术发展不仅导致移动电话、游戏机、便携式多媒体播放器(PMP)和MPEG音频层-3(MP3)播放器的市场的显著增长，而且导致各种便携式电子仪器如智能手机、智能平板、电子书、手表型电话和附接在用户身上的便携式医疗仪器的市场的显著增长。随着这种便携式电子仪器市场的增长，适合于驱动这种便携式电子仪器的电池的需求日益增加。特别地，为了便于使用便携式电子仪器，对电池的柔性的需求日益增加。另外，对电池的柔性的需求越来越多，使得电池可以容易地插入到这种便携式电子仪器的狭窄空间中。
通常，通过将用于形成电极的浆料施涂到诸如铝或铜的金属薄膜的表面上，然后干燥来制造电极。然而，因为金属薄膜具有有限的柔性，所以由这种方法制造的电极难以应用于柔性型或可弯曲型电池。图3是显示根据常规方法得到的电极的示意图。通常，将用于电极活性材料的浆料施涂到作为集电器的金属薄膜上，然后干燥以得到电极。当根据常规方法得到的电极发生诸如弯曲的变形时，存在电极活性材料层受损的问题。
韩国公开专利10-2012-0131779号公开了一种电池，其包含通过电极活性材料渗透到隔膜的一部分孔中而与电极一体形成的隔膜。然而，同样在这种情况下，由于使用具有低柔性的金属薄膜作为集电器，所以在制造柔性型电池时存在限制。
发明内容
技术问题
本公开内容旨在解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种具有改善的柔性并且可应用于柔性型电池或可弯曲型电池的集电器以及包含所述集电器的电极。将容易理解的是，本公开内容的其他目的和优势可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
技术方案
本公开内容提供了一种用于制造能够解决上述技术问题的电极的方法以及通过所述方法得到的电极。
根据本公开内容的第一实施方式，提供一种用于制造电极的方法，包括如下步骤：(S10)将集电器用金属薄膜加热；(S20)将所述加热的金属薄膜拉伸；和(S30)将所述加热的金属薄膜冷却。
根据第二实施方式，提供一种第一实施方式的用于制造电极的方法，其中所述金属薄膜是集电器用金属薄膜并且包含铜和/或铝。
根据第三实施方式，提供一种第一或第二实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S10)中的加热在真空下或在用惰性气体吹扫的气氛下进行，以防止所述金属薄膜氧化。
根据第四实施方式，提供一种第一至第三实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S20)通过以2％～25％的比例拉伸所述金属薄膜来进行。
根据第五实施方式，提供一种第一至第四实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S31)～(S33)：(S31)将金属薄膜冷却至相对于步骤(S20)中的加热温度为-100℃～-150℃的表面温度；(S32)将加温至60℃～100℃的用于形成电极活性材料层的浆料施涂到所述金属薄膜的表面；和(S33)将所述用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
根据第六实施方式，提供一种第五实施方式的用于制造电极的方法，还包括在步骤(S33)的同时或在进行步骤(S33)之后进行电极的冷却。
根据第七实施方式，提供一种第一至第四实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S34)和(S35)：(S34)将用于形成电极活性材料层的浆料施涂到所述拉伸的金属薄膜的表面上；和(S35)将所述用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
根据第八实施方式，提供一种第七实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S34)中的用于形成电极活性材料层的浆料处于室温(25℃)±10℃下。
根据第九实施方式，提供一种第一至第四实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S36)～(S38)：(S36)将金属薄膜表面的温度冷却至室温(25℃)；(S37)将用于形成电极活性材料层的浆料施涂到冷却的金属薄膜的表面；和(S38)将用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
根据第十实施方式，提供一种第九实施方式的用于制造电极的方法，其中步骤(S38)通过鼓风冷却和/或冷风冷却来进行，并且所述金属薄膜以5℃/分钟～20℃/分钟的速率冷却。
根据第十一实施方式，提供一种第一至第十实施方式的用于制造电极的方法，其中所述金属薄膜具有5μm～30μm的厚度。
根据第十二实施方式，提供一种第一至第十一实施方式的用于制造电极的方法，其还包括在电极的表面上形成含有无机粒子和粘合剂聚合物的耐热层的步骤(S40)。
根据本公开内容的第十三实施方式，还提供一种由第一实施方式至第十二实施方式中的任一实施方式得到的电极，所述电极包含集电器和形成在所述集电器表面上的电极活性材料层，其中所述集电器具有随热膨胀和冷收缩而自发形成的褶皱，并且所述电极活性材料层具有对应于所述集电器的褶皱的表面图案。
根据本公开内容的第十四实施方式，提供一种电极组件，所述电极组件包含负极、正极以及设置在所述负极与所述正极之间的隔膜，其中所述负极和/或所述正极是通过第一实施方式至第十二实施方式中的任一实施方式得到的电极。
有益效果
根据本公开内容的集电器和电极具有通过热膨胀和冷收缩形成的褶皱，并由此提供具有改善的柔性的电极。此外，当使用该电极制造可弯曲型电池时，即使在形状变形的情况下电极活性材料上的裂纹的产生也减少，由此减少电极活性材料的脱离并改善电极活性材料层的成形性。
附图说明
附图显示了本公开内容的优选实施方式并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容技术主旨的进一步理解，因此，本公开内容不应解释为限于所述附图。
图1是示意性显示根据本公开内容实施方式的用于制造电极的方法的流程图。
图2是显示根据本公开内容实施方式的集电器中的褶皱形成机制的示意图。
图3是显示制造电极的常规方法的示意图。
图4显示了实施例1-1中的裂纹和电极脱离的现象。
图5是以逐步方式显示根据本公开内容的用于制造电极的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本公开内容的优选实施方式进行详细描述。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应解释为限于普通和词典的含义，而是在允许发明人为了最好的解释而适当定义术语的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文中提出的描述仅仅是用于说明目的的优选实例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应该理解，在不背离本公开内容范围的条件下可对其完成其他等价物和变体。
在一个方面，提供一种具有改善的柔性的电极。所述电极包含金属集电器和形成在所述金属集电器一个表面上的电极活性材料层，并且所述金属集电器具有因金属在其表面上的膨胀和收缩而形成的褶皱。另外，根据本公开内容，电极活性材料层可具有与形成在集电器上的褶皱相对应的表面不规则。
根据本公开内容，电极用于电化学装置中。电化学装置包括进行电化学反应的任何装置，并且其特别实例包括所有类型的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或诸如超级电容器装置的电容器。特别地，在二次电池中，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物离子电池的锂二次电池是优选的。
另一方面，提供一种用于制造具有改善的柔性的电极的方法。所述方法的特征在于，通过使得将用作集电器的金属薄膜经历热膨胀和冷收缩在所述集电器的表面上形成褶皱。
图1是示意性显示根据本公开内容实施方式的用于制造电极的方法的流程图。下文中，将参考图1对本公开内容更详细地进行解释。
首先，准备集电器用金属薄膜。根据本公开内容的实施方式，所述集电器可以是正极集电器或负极集电器。对集电器没有特别的限制，只要其在相应的电池中不会造成化学变化并且稳定即可。当集电器被腐蚀时，随着电池重复循环不可能实现足够的集电能力，从而缩短了电池的使用寿命。集电器的特别实例可以包括由如下物质制成的集电器：不锈钢；铝；镍；钛；烘焙碳；铜；经碳、镍、钛或银表面处理的不锈钢；铝-镉合金；经导电材料表面处理的非导电聚合物；或导电聚合物。
根据本公开内容的实施方式，所述金属薄膜可以是负极集电器用铜，并且可以适当地是正极集电器用铝。
金属薄膜的拉伸强度优选为20kgf/mm2以上，或者30kgf/mm2。另外，金属薄膜的伸长率为2％～25％且厚度为5～30μm。例如，当使用铝薄膜时，其优选具有至少20kgf/mm2的拉伸强度。另外，优选所述铝薄膜的伸长率为2％～10％或2％～5％或2％～4％，并且厚度为10～20μm。根据本公开内容的实施方式，当使用铜薄膜时，其优选具有至少30kgf/mm2的拉伸强度。另外，铜薄膜优选具有2％～10％或2％～5％或2％～4％的伸长率，并且具有10～20μm的厚度。
如本文中所使用的，“伸长率”是以参考点距离为基础的，并且是指伸长后的参考点距离与初始参考点距离之差除以初始参考点距离的百分比。本文中，参考点距离是金属薄膜表面上两个不同点之间的距离。
通过举例说明铜薄膜或铝薄膜来描述上述范围。随着集电器厚度的增加，在伸长率增加的同时拉伸强度降低。因此，考虑到电极的起皱和柔性，可以确定适合于材料的厚度。
在准备金属薄膜之后，将金属薄膜加热(S10)。根据本公开内容的实施方式，所述加热可以通过诸如加热炉或烘箱的加热器来进行。另外，所述加热器可以设置有温度控制器。在该步骤中，金属薄膜可以被加热至其表面温度为200℃以上且300℃以下、400℃以下或500℃以下。通过加热，金属薄膜具有增加的延展性，从而可以在随后的步骤中拉伸。
根据本公开内容的实施方式，所述加热可以通过对加热器内部进行真空排气或在用惰性气体吹扫的气氛下来进行，以防止在热处理期间金属薄膜氧化。由此，可以在热处理期间抑制由氧气引起的金属薄膜的氧化。
然后，将加热的金属薄膜拉伸(S20)。本文中，为了使后述的因金属薄膜的冷收缩引起的起皱最大化，进行拉伸。根据实施方式，拉伸可以是单轴拉伸或双轴拉伸，优选双轴拉伸。伸长率可以随金属薄膜的材料而变化，但可以如上所述是2％～25％。
其后，将金属薄膜冷却以在金属薄膜的表面上形成褶皱(S30)。本文中，对于金属薄膜可以适当选择如下冷却方法1～3中的任一种方法以向金属薄膜引入褶皱。
[冷却方法1]
根据本公开内容的实施方式，在拉伸的金属薄膜的表面上形成电极活性材料层以提供电极。通过制备用于形成电极活性材料层的浆料，将所述浆料施涂到拉伸的金属薄膜的表面并进行干燥，可以形成电极活性材料层。
本文中，通过将电极活性材料、导电材料和粘合剂树脂分散于合适的溶剂中，制备用于形成电极活性材料层的浆料，且除了上述成分之外，可以还添加其他合适的添加剂。根据本公开内容的实施方式，电极浆料可以加温至60～120℃。当浆料的温度满足上述范围时，在将所述浆料加热并施涂到金属薄膜的同时不会发生快速收缩、且防止了电极活性材料的劣化。
根据本公开内容的实施方式，在拉伸之后且在施涂浆料之前，可以将金属薄膜的温度冷却至合适的温度。根据本公开内容的实施方式，将冷却进行至相对于加热温度为-100℃～-150℃。例如，所述金属薄膜的温度可以控制为约100℃～200℃或约100℃～150℃。
然后，将浆料干燥。干燥优选通过自然干燥、鼓风干燥、热风干燥、冷风干燥和加热干燥来进行。根据本公开内容的实施方式，可在将电极浆料干燥的同时或者与电极浆料的干燥一起对电极进行冷却以加速集电器的收缩并且在其表面上起皱。考虑到电极的表面温度，所述冷却优选以5℃/分钟～10℃/分钟的冷却速率进行。另外，可以进行干燥和/或冷却直到电极的表面温度达到室温(25℃)。
在冷却之后，由于加热而膨胀的金属薄膜收缩并且由于收缩而在集电器的表面上形成褶皱。另外，当集电器收缩而形成褶皱时，也会形成与集电器的褶皱相对应的表面不规则。因此，集电器具有因热膨胀/冷收缩形成的褶皱，并且电极活性材料层具有与集电器的褶皱形状相对应的表面不规则。
图1示意性显示根据本公开内容实施方式的以连续工序的方式进行的用于制造电极的方法。所述铜薄膜可以在加热炉100中连续加热和拉伸。另外，金属薄膜的拉伸可以通过旋转辊以连续工序的方式来进行。如图1所示，可以控制用于铜薄膜的输送辊的旋转方向(例如，可以控制为使得依次配置的两个辊的旋转方向为相反方向(方向A))，从而可以将金属薄膜拉伸。
图2是显示根据本公开内容实施方式的集电器中的褶皱形成机制的示意图。参考图2，在通过在干燥器200中鼓风(例如冷风)对加热并拉伸的金属薄膜进行冷却的同时，在金属薄膜上形成褶皱并且在电极活性材料层上形成与集电器的形状相对应的表面不规则。将集电器的褶皱示意性地示于图2中以帮助理解本公开内容。实际上，在集电器上形成的褶皱的形状随着材料本身的性质而变化，并且由于材料的收缩/膨胀而具有任何无定形或任意的图案。
[冷却方法2]
根据本公开内容的实施方式，可以通过将电极浆料施涂到经加热和拉伸的金属薄膜的表面来进行冷却。本文中，通过将电极活性材料、导电材料和粘合剂树脂分散在合适的溶剂中来制备用于形成电极活性材料层的浆料。除了上述成分之外，用于形成电极活性材料层的浆料可以还包含合适的添加剂。在将浆料的温度保持在室温(25℃)±10℃的同时，将浆料施涂到金属薄膜的表面上以引起集电器的收缩和冷却。
在冷却之后，因加热而膨胀的金属薄膜收缩，同时在集电器表面上形成褶皱。另外，当通过集电器的收缩来形成褶皱时，在电极活性材料层上也形成与集电器的褶皱相对应的表面不规则。在这种情况下，优势在于，不需要加温浆料或使用单独的冷却装置，从而提供高处理效率。
然后，将浆料干燥。干燥可以用选自如下中的至少一种合适方法来进行：自然干燥、鼓风干燥、热风干燥、冷风干燥和加热干燥，并且不限于任何特定的方法。根据本公开内容的实施方式，集电器表面上的褶皱不仅可以通过冷却步骤发生，而且可以通过干燥步骤发生。
[冷却方法3]
根据本公开内容的实施方式，将金属薄膜冷却，然后可以在金属薄膜的表面上形成电极活性材料层。首先，将在步骤(S20)中加热和拉伸的金属薄膜冷却以得到在其表面上形成有褶皱的金属薄膜，并且将所述金属薄膜用作集电器。根据本公开内容的实施方式，可以通过选自如下中的至少一种合适方法来将金属薄膜冷却：自然冷却、鼓风冷却和冷风冷却。优选地，可以使用鼓风冷却和/或冷风冷却。本文中，考虑到金属薄膜的表面温度，冷却优选以5℃/分钟以上且20℃/分钟以下、或10℃/分钟以下的冷却速率进行。另外，可以进行冷却直至金属薄膜的表面温度达到室温(25℃)。当冷却速率小于上述范围时，不可能形成大量的表面褶皱。
根据上述方法得到集电器之后，将用于形成电极活性材料层的浆料施涂到集电器的表面并干燥以形成电极活性材料层。通过将电极活性材料、导电材料和粘合剂树脂分散在合适的溶剂中来制备用于形成电极活性材料层的浆料，并且除了上述成分之外，可以还添加其他合适添加剂。
然后，将浆料干燥。干燥可以是选自如下中的至少一种合适方法或其组合：自然干燥、鼓风干燥、冷风干燥、热风干燥和加热干燥。
根据上述方法得到电化学装置用电极。根据本公开内容的方法得到的电极包含集电器和形成在集电器表面上的电极活性材料层。另外，集电器具有因热膨胀和冷收缩而自发形成的褶皱，且电极活性材料层具有与集电器的褶皱相对应的表面图案。
如上所述，由于根据本公开内容的集电器具有自发形成的褶皱并且电极活性材料层根据褶皱的形状而形成，所以当所述电极应用于可弯曲电池或柔性电池时，可以抑制由电极变形引起的在电极活性材料层上的裂纹或者电极活性材料的脱离的问题。
此外，根据本公开内容的用于制造电极的方法不需要单独的构图工序以将图案引入到集电器或电极活性材料层，而是能够通过将集电器加热和冷却来形成合适的图案，由此提供显著的高处理效率。
根据现有技术，当在形成电极活性材料层之后将图案引入到电极的表面时，应用用于除去电极活性材料层的一部分或用图案化构件辊压电极活性材料层的方法。然而，上述方法引起电极活性材料的高消耗，并且显示在辊压工序期间电极劣化的可能性高。然而，根据本公开内容的用于制造电极的方法对于消除这种加工缺陷是有效的。
另外，根据本公开内容的实施方式，可以另外进行在电极的表面上形成耐热层的步骤。
通过上述方法得到的电极具有表面不规则，因此可能不与隔膜紧密接触。因此，为了防止这种问题，可以在电极的表面上进一步形成平坦的耐热层。根据本公开内容的实施方式，所述耐热层可以包含多个无机粒子和粘合剂树脂。所述耐热层是包含利用粘合剂树脂以点状或面状方式在自身之间堆放和结合的无机粒子的耐热层，且所述涂层具有通过无机粒子之间的间隙体积形成的多孔结构。当使用耐热层时，可以有助于电极表面的平面化并改善如下所述的聚合物隔膜的耐热性。
在又一方面，提供一种包含通过上述方法得到的电极的电极组件。所述电极组件是指包含依次堆叠的负极/隔膜/正极的堆叠结构。电极组件包含至少一个负极、至少一个隔膜和至少一个正极。在又一方面，提供一种包含至少一种如上所述的电极组件的电化学装置如电池、电池模块和/或电池组。
当电极为正极时，所述正极可以包含如下作为正极活性材料：层状化合物如锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2)、或被一种或多种过渡金属取代的化合物；由化学式Li1+xMn2-xO4(其中x为0～0.33)、LiMnO3、LiMn2O3或LiMnO2表示的锂锰氧化物；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5或Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M为Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x为0.01～0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且x为0.01～0.1)或Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；其中Li被碱土金属离子部分取代的LiMn2O4；二硫化合物；Fe2(MoO4)3、LiNixMn2-xO4(其中0.01≤x≤0.6)等。
根据本公开内容的实施方式，负极活性材料的特别实例包括：碳和石墨材料如天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳纤维、非石墨化碳、炭黑、碳纳米管、富勒烯和活性炭；能够与锂合金化的金属如Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb、Pd、Pt和Ti，以及含有上述元素的化合物；金属和金属化合物、以及碳和石墨材料的复合化合物；含锂的氮化物等。特别地，碳质材料是优选的，并且其非限制性实例包括选自如下中的至少一种：石墨类碳、焦炭类碳和硬碳。
本文中，隔膜起到离子传导性屏障的作用，其在使离子通过的同时中断负极与正极之间的电接触。根据本公开内容的实施方式，所述隔膜可以包含具有多个细孔的多孔聚合物基材。所述多孔聚合物基材可以包括但不限于由选自诸如如下聚合物树脂中的至少一种制成的多孔聚合物基材：聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。此外，所述多孔聚合物基材可以包含通过将聚合物树脂熔融而形成的片状膜或通过堆叠通过将聚合物树脂熔融纺丝而得到的长丝而形成的无纺布。优选地，所述多孔聚合物基材是通过将聚合物树脂熔融/成形而得到的片状多孔聚合物基材。
此外，上文中未描述的其他电池元件如隔膜、导电材料、粘合剂树脂或电解质可以是常规用于诸如锂二次电池的电池领域的元件。
下文中，将参考实施例对本公开内容进行详细描述。如下实例仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开内容的范围。
1.实施例
实施例1-1～1-3
(1)准备集电器
准备厚度约20μm的铜薄膜。铜薄膜具有约30kgf/mm2的拉伸强度和约5％的伸长率。接着，将铜薄膜加热至预定的表面温度。然后，将加热的铜薄膜单轴拉伸。将各样品的加热温度和伸长率示于下表1中。
[表1]
加热温度 伸长率
实施例1-1 200℃ 5％
实施例1-2 300℃ 5％
实施例1-3 400℃ 5％
(2)制造电极
接着，将用于形成电极活性材料层的浆料施涂于由制备例1准备的集电器表面，至90μm的厚度。通过将人造石墨、炭黑和PVdF引入并分散到NMP中，得到浆料。在浆料中，以90:4:6的重量比对人造石墨、炭黑和PVdF进行混合。另外，将浆料加热至150℃。将浆料进行冷风干燥以得到电极。将干燥的电极层辊压至55μm的电极活性材料层厚度。以约7℃/分钟的冷却速率进行冷风干燥，直到电极的表面温度达到室温(25℃)。
实施例2-1和2-2
(1)准备集电器
准备厚度约20μm的铜薄膜。铜薄膜具有约30kgf/mm2的拉伸强度和约5％的伸长率。
接着，将铜薄膜加热至预定的表面温度，然后保持所述温度约5秒。然后，将加热的铜薄膜单轴拉伸。之后，停止加热并从拉伸的铜薄膜的上下方向吹冷风，使得铜薄膜的表面温度冷却至室温(25℃)。本文中，冷却速率为约7℃/分钟。各样品的加热温度和伸长率如下表2所示。
[表2]
加热温度 伸长率
实施例2-1 200℃ 5％
实施例2-2 300℃ 5％
(2)制造电极
通过将人造石墨、炭黑和PVdF与NMP混合来制备电极浆料。在电极浆料中，以90:4:6的重量比对人造石墨、炭黑和PVdF进行混合。将所述浆料施涂到由制备例准备的集电器的表面上至厚度为90μm，并通过鼓风干燥来进行干燥以得到电极。然后，将干燥的电极层辊压至55μm的电极活性材料层厚度。
2.比较例
准备厚度约20μm的铜薄膜。所述铜薄膜具有约30kgf/mm2的拉伸强度和约5％的伸长率。通过将人造石墨、炭黑和PVdF与NMP混合来制备电极浆料。在电极浆料中，以90:4:6的重量比对人造石墨、炭黑和PVdF进行混合。将所述浆料施涂到由制备例1准备的集电器的表面上至厚度为90μm，并通过鼓风干燥来进行干燥以得到电极。然后，将干燥的电极层辊压至55μm的电极活性材料层厚度。
试验A.
将根据实施例和比较例的每个电极卷绕在直径为1R(半径1mm)的棒上，并将所述棒弯曲成90°，并且将上述程序重复150次。在实施例的情况下，在弯曲70次后发生电极活性材料的开裂和/或脱离。相反，在比较例的情况下，在反复弯曲10次之后发生电极活性材料的开裂和/或脱离。
试验B.表面电阻增加
对根据实施例和比较例的每个电极确定弯曲之前的表面电阻。然后，将根据实施例和比较例的每个电极卷绕在直径为15R(半径15mm)的棒上，并将所述棒弯曲成90°，并且将上述程序重复1500次。然后，确定每个电极的表面电阻。通过使用表面电阻测量系统(CMT-SR2000N)测量表面电阻。试验之后能够看出，各实施例显示了110％以下的表面电阻的增加，但比较例显示了200％的表面电阻的增加。
[表3]
已经参考特定实例和附图对本公开内容进行了详细描述，但是本公开内容的范围不限于此。应该理解，根据该详细描述，本公开内容范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。
[附图标记的说明]
10：集电器(金属薄膜)；20：电极活性材料层；100：加热器；200：干燥器；300：浆料施涂机；400：输送辊；500：干燥器。

Claims (14)

1.一种用于制造电极的方法，包括如下步骤：
(S10)将集电器用金属薄膜加热；
(S20)将所述加热的金属薄膜拉伸；和
(S30)将所述加热的金属薄膜冷却。
2.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中所述金属薄膜是集电器用金属薄膜并且包含铜和/或铝。
3.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S10)中的加热在真空下或在用惰性气体吹扫的气氛下进行，以防止所述金属薄膜氧化。
4.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S20)通过将所述金属薄膜拉伸至102％～125％来进行。
5.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S31)～(S33)：
(S31)将所述金属薄膜冷却至相对于步骤(S20)中的加热温度为-100℃～-150℃的表面温度；
(S32)将加温至60℃～100℃的用于形成电极活性材料层的浆料施涂到所述金属薄膜的表面；和
(S33)将所述用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
6.根据权利要求5所述的用于制造电极的方法，还包括在步骤(S33)的同时或在进行步骤(S33)之后进行电极的冷却。
7.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S34)和(S35)：
(S34)将用于形成电极活性材料层的浆料施涂到所述拉伸的金属薄膜的表面；和
(S35)将所述用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
8.根据权利要求7所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S34)中的所述用于形成电极活性材料层的浆料处于室温(25℃)±10℃下。
9.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S30)还包括如下步骤(S36)～(S38)：
(S36)将所述金属薄膜的表面的温度冷却至室温(25℃)；
(S37)将用于形成电极活性材料层的浆料施涂到所述冷却的金属薄膜的表面；和
(S38)将所述用于形成电极活性材料层的浆料干燥。
10.根据权利要求9所述的用于制造电极的方法，其中步骤(S38)通过鼓风冷却和/或冷风冷却来进行，并且所述金属薄膜以5℃/分钟～20℃/分钟的速率冷却。
11.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，其中所述金属薄膜具有5μm～30μm的厚度。
12.根据权利要求1所述的用于制造电极的方法，还包括在所述电极的表面上形成含有无机粒子和粘合剂聚合物的耐热层的步骤(S40)。
13.一种电极，所述电极通过权利要求1～12中任一项所述的方法得到、且包含集电器和形成在所述集电器的表面上的电极活性材料层，其中所述集电器具有随热膨胀和冷收缩而自发形成的褶皱，并且所述电极活性材料层具有对应于所述集电器的褶皱的表面图案。
14.一种电极组件，所述电极组件包含负极、正极以及设置在所述负极与所述正极之间的隔膜，其中所述负极和/或所述正极是通过权利要求1～12中任一项所述的方法得到的电极。
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