CN111600038A - 用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法 - Google Patents

用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111600038A
CN111600038A CN202010103706.6A CN202010103706A CN111600038A CN 111600038 A CN111600038 A CN 111600038A CN 202010103706 A CN202010103706 A CN 202010103706A CN 111600038 A CN111600038 A CN 111600038A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
substrate
support
active material
pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010103706.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李东勋
姜龙熙
林孝星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK On Co Ltd
Original Assignee
SK Innovation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Innovation Co Ltd filed Critical SK Innovation Co Ltd
Publication of CN111600038A publication Critical patent/CN111600038A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0409—Methods of deposition of the material by a doctor blade method, slip-casting or roller coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/78—Shapes other than plane or cylindrical, e.g. helical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/669—Steels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于电极的基底，该用于电极的基底包括支撑体和支撑体上的包括活性材料的电极混合物层，该支撑体包括在横向上形成峰区和谷区的褶皱。

Description

用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月21日向韩国知识产权局提交的第10-2019-0020638号韩国专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及应用于制造电极组件的用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法。
背景技术
近来，诸如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机等的小型轻量化电气/电子设备已得到积极的开发和生产。这些便携式电气/电子设备可以包括电池组，用于在没有电力供应的地方工作。嵌入式电池组可包括至少一个电池，用于输出预定水平的电压，以便在预定的时间段内驱动便携式电气/电子设备。
用作上述电池的二次电池可包括电极组件，该电极组件包括：涂覆有阴极活性材料的阴极；涂覆有阳极活性材料的阳极；构造成盘绕在电极组件中的隔膜，该隔膜设置在阴极和阳极之间以防止短路，并且仅允许锂离子迁移；用于容纳电极组件的锂离子二次电池的壳体；填充在锂离子二次电池的壳体中并允许锂离子迁移的电解质溶液；以及其他元件。
通常，为了生产高密度的电极，可以用活性材料涂覆用于阴极/阳极的支撑体，并且可以使用辊式压制机(roll press)进行压制工艺。
在使用如上所述的辊式压制机来压制用于电极的基底的过程中，涂覆有活性材料的用于电极的支撑体可以与涂覆在支撑体两个表面上的活性材料一起沿着纵向/横向(MD/TD)伸长。因此，在涂覆有活性材料的部分(涂覆部分)和未涂覆活性材料的部分(未涂覆部分)之间可能会出现伸长量(amount of elongation)的差异。
此外，当涂覆部分与未涂覆部分之间伸长量的差异高于预定水平时，电极可能会卷曲，或者更糟的是，电极可能会弯曲，以致于电极可能在辊压过程中断裂，这可能是一个问题。
因此，为了减少涂覆部分与未涂覆部分之间伸长量的差异，已经开发了一种使用高强度支撑体的方法，可以减少涂覆部分的伸长量。作为另一种方法，已经开发了一种通过感应加热对未涂覆部分进行退火的方法。
上述方法可以有效地提高辊压工艺的稳定性。然而，使用所述方法可能很难生产出密度高于一定水平的电极，而且，在退火方法的情况下，在分接焊接(tap-welding)过程中焊接强度可能会降低，或者在焊接过程中箔可能会撕裂，或出现其它缺陷。
发明内容
本发明的一个方面是提供了一种在生产高密度电极时显著减少了电极断裂的用于电极的基底，以及使用该基底制造电极的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于电极的基底，该用于电极的基底包括支撑体和支撑体上的包括活性材料的电极混合物层，并且该支撑体包括在横向上形成峰区和谷区的褶皱。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制造电极的方法，该方法包括：提供包括在横向上形成峰区和谷区的褶皱的支撑体，通过在支撑体的至少一个表面上涂覆包括活性材料的电极混合物层来制造用于电极的基底，以及压制用于电极的基底。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征以及优点，其中：
图1为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的用于电极的基底使用的支撑体的示意图；
图2为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的用于电极的基底的示意图；
图3为示出了根据本发明的一个示例性实施方案制造的电极的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方案。本发明不受示例性实施方案的限制，并且应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以进行改变。
在示例性实施方案中，可以提供用于电极的基底，在该用于电极的基底中，当以高密度压制用于二次电池的电极组件的电极时，显著减少了电极的断裂。
更特别地，在示例性实施方案中，可以提供用于电极的基底，该用于电极的基底包括支撑体，和支撑体上的包括活性材料的电极混合物层，并且支撑体可以包括在横向(TD)上形成峰区和谷区的褶皱。
用于电极的基底可用于制造阳极或阴极，并且基底的厚度可以为3-30μm。
作为用于被构造为阴极的电极的基底的材料，可以使用在电池中不会引起化学变化且具有相对较高导电率的材料。例如，由不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳形成支撑体，或由经碳、镍、钛、银等表面处理的铝或不锈钢形成支撑体，该支撑体可以涂覆有阴极活性材料，例如锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、磷酸铁锂或包括至少一种上述材料的复合物(compound)或混合物，从而形成用于电极的基底。
作为用于被构造为阳极的电极的基底的材料，可以使用在电池中不会引起化学变化且具有导电性(conductivity)的材料。例如，由铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳形成支撑体，或由经碳、镍、钛、银等表面处理的铜或不锈钢形成支撑体，该支撑体可以涂覆有阳极活性材料，例如锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物、钛化合物或它们的合金，从而形成用于电极的基底。
可以在用于被构造为阳极或阴极的电极的基底中使用的支撑体的一个表面上形成细锯齿(fine serration)，从而可以增强与活性材料的结合力(cohesion)，并且支撑体可以实施为膜、片、箔、网、多孔材料、泡沫或无纺布。例如，可以使用铝箔作为用于阴极的基底的支撑体。
作为涂覆在用于阴极的基底的支撑体上的活性材料，可以将阴极活性材料、用于提高导电率的导电材料和用于提高材料之间结合力的粘合剂与溶剂混合以形成浆料，并且可以使用该浆料。浆料可以涂覆在用于阴极的支撑体上，从而形成用于阴极的基底。
用于阴极的基底使用的活性材料可以包括选自锂锰氧化物、镍锂钴氧化物、锂镍氧化物和磷酸铁锂中的一种或多种材料。
作为导电材料，可以使用任何不会引起化学变化且具有导电性的材料。例如，可使用诸如天然石墨或人造石墨的石墨；诸如乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热炭黑等的炭黑；诸如碳纤维、金属纤维等的导电纤维，碳氟化合物(fluoro carbon)，诸如铝粉、镍粉等的金属粉末，诸如氧化锌、钛酸钾等的导电晶须(conductive whisker)，诸如氧化钛的导电金属氧化物；诸如聚亚苯基衍生物等的导电材料。
此外，作为涂覆在用于阳极的基底的支撑体上的活性材料，可以将阳极活性材料和用于提高阳极活性材料之间结合力的粘合剂与溶剂混合以形成浆料，并且可以使用该浆料。浆料可以涂覆在用于阳极的支撑体上，从而形成用于阳极的基底。
用于阳极的基底使用的活性材料可以包括选自锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物和钛化合物中的一种或多种材料。
粘合剂可以支持活性材料与导电材料的结合以及与集电器的结合。例如，作为粘合剂，可以使用诸如聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶等的各种共聚物。
作为溶剂，可以使用常用的溶剂。例如，NMP可以用作阴极溶剂，而水可以用作阳极溶剂。
可以将浆料施加到支撑体上并可以干燥，从而制造电极。可以使用诸如模具涂布法、逗号涂布法(comma coating method)、凹版涂布法、幕帘涂布法(curtain coatingmethod)、浸渍涂布法(deep coating method)、气刀涂布法、逆辊涂布法(reverse-rollcoating method)、刮刀涂布法等常用的方法进行施加。可以通过让浆料通过100-180℃的热风干燥器来进行干燥。
在将浆料施加到支撑体上的过程中，未涂覆浆料的部分的长度可构造为3mm-50mm。当未涂覆浆料的部分的长度小于3mm时，由于公差(tolerance)，在涂覆过程中均匀性可能会降低，可能发生设备污染，并且在随后的诸如压制和分切(slitting)过程中可能会发生断裂。当未涂覆浆料的部分的长度大于50mm时，在驱动支撑体时可能会出现由褶皱和弯曲引起的缺陷。
TD方向可以指相对于压制工艺中工艺流向的垂直方向。例如，当形成如图1所示的褶皱时，可从左侧到右侧或从右侧到左侧对用于电极的基底进行压制。
褶皱可以是尖角的(angular)或可以具有弧线(curvature)，但褶皱形状的示例并不局限于此。褶皱可以具有波形或之字形。例如，如图1(a)所示，褶皱可以具有弧线、波形，或者如图1(b)所示，褶皱可以具有之字形。
作为在支撑体上形成褶皱的方法，可以使用压印法、使用用于形成褶皱的辊来形成褶皱的方法等。然而，不限于上述示例的方法，并且任何可以在支撑体上形成褶皱的方法都可以使用。例如，可以通过压印工艺在支撑体上形成褶皱。
从褶皱的谷区到峰区的长度可以是支撑体厚度的1.1至10倍，或者可以是支撑体厚度的1.2到6倍。当从褶皱的谷区到峰区的长度小于支撑体厚度的1.1倍时，褶皱的效果可能不显著，以致于当压制电极以具有高密度时，可能无法防止断裂。当从褶皱的谷区到峰区的长度超过支撑体厚度的10倍时，在涂覆过程中可能难以均匀地涂覆涂膜，并且当使用非均匀形成的电极制造电池单元时，锂可能会局部析出(precipitated)，并且使用寿命可能会迅速降低。
在另一个示例性实施方案中，可以提供制造电极的方法，该方法包括：提供包括在横向(TD)上形成的褶皱的支撑体，通过在支撑体的至少一个表面涂覆包括活性材料的电极混合物层来制造用于电极的基底，并压制用于电极的基底。
当电极被构造为阴极时，活性材料可以包括选自锂锰氧化物、镍锂钴氧化物、锂镍氧化物和磷酸铁锂中的一种或多种材料。当电极被构造为阳极时，活性材料可以包括选自锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物和钛化合物中的一种或多种材料。
可以利用压印工艺在用于电极的基底所使用的支撑体上形成褶皱。当形成褶皱时，沿压制方向的支撑体的长度可以是褶皱形成前长度的0.5倍至0.95倍。当支撑体的长度小于褶皱形成前长度的0.5倍时，电极不能被均匀地压制，并且可能会被折叠(folded)，以致在驱动时可能会出现问题。当支撑体的长度超过褶皱形成前长度的0.95倍时，可能没有适当地形成褶皱，以致难以减少断裂。
活性材料可以涂覆在支撑体上形成的褶皱上，并且在涂覆有活性材料的用于电极的基底中，在压制过程中褶皱可以吸收在纵向(machine direction)/横向(MD/TD)上施加于基底的应力。此外，可以减少伸长量，从而可以减少与未涂覆活性材料的支撑体之间的伸长量的差异。
压制可包括将用于电极的基底设置在带上并使用辊压制用于电极的基底。例如，可以使用辊式压制机压制用于电极的基底。
当电极被构造为阴极时，可以进行压制工艺，从而使电极的密度为3.2g/cc至4.0g/cc。当阴极的密度小于3.2g/cc时，在压制过程中，即使在没有褶皱的支撑体中也不会发生断裂，并且因此，褶皱可能不起作用。当阴极的密度超过4.0g/cc时，在压制过程中可能难以实现目标密度，或者即使实现了该密度，也可能频繁地发生断裂，从而可能难以进行制造过程。
当电极被构造为阳极时，可以进行压制，从而使电极的密度为1.4g/cc至1.8g/cc。当阳极的密度小于1.4g/cc时，褶皱可能不起作用。当阳极的密度超过1.8g/cc时，由于相对较高的密度，电解质溶液可能难以渗透通过阳极，这可能导致电池单元的性能下降或可能在工艺中导致涂膜(painted film)分离，或可能发生其他问题。
另外，可以使用通过示例性实施方案中提供的用于电极的基底而制造的电极来制造用于锂离子二次电池的电极组件。
电极组件可以被构造为堆叠式电极层叠体，其中可以堆叠两个或多个电极，阳极和阴极可以交替堆叠，并且可以在电极之间插入隔膜。
在电极组件中，对于其间插入有隔膜的交替堆叠的电极的布置，具有相同极性的电极可以设置在电极组件的两个表面上，例如阴极/阳极/阴极的布置或阳极/阴极/阳极的布置，或者，具有不同极性的电极可以设置在电极组件的两个表面上，例如阴极/阳极的布置或阴极/阳极/阴极/阳极的布置。
作为包括在电极组件中的阴极和阳极，可以使用示例性实施方案中制造的电极。包括在电极组件中的隔膜的材料不限于任何特定的材料，并且可以使用常用的隔膜。
例如，隔膜可以被构造为使用具有微孔结构的聚乙烯、聚丙烯或其组合制造的多层膜，或者可以被构造为用于固体聚合物电解质或凝胶型聚合物电解质的聚合物膜，例如聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯腈或聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物。
另外，可以使用电极组件来制造锂离子二次电池。另外，可以获得包括两个以上的包括电极组件的二次电池的电池组，以及包括一个以上二次电池的设备。该设备可以通过移动电话、便携式计算机、智能手机、智能平板、上网本、轻型电动汽车(LEV)、电动汽车、混合电动汽车、插电式混合电动汽车或储能设备来实施。
在以下的描述中，将根据实施例更详细地描述本发明。以下描述的实施例仅是示例，本发明的范围并不局限于此。
实施例
实施例1制造包括支撑体的用于电极的基底，该支撑体包括在横向上形成的褶皱
使用厚度为12μm的铝箔通过压印法来制造如图1所示的包括褶皱的支撑体。支撑体的峰区到谷区的长度为30μm。
通过将95重量份的NCM基阴极活性材料、2.0重量份的炭黑导电材料、1.0重量份的石墨基导电材料、2.0重量份的PVDF粘合剂和NMP混合来制备阴极浆料。将浆料以20mg/cm2(相对于横截面)的负载量施加到形成有褶皱的铝箔的两个表面上，然后使该铝箔通过热风干燥器，从而制造用于阴极的基底。用于阴极的基底的厚度为173μm至182μm，并且用于阴极的基底的厚度沿着基底的褶皱有很大的偏差。
图2(a)中示出了实施例1中制造的用于电极的基底的示意图。图2(a)为示出了包括仅在涂覆有活性材料的区域形成的褶皱的用于电极的基底的示意图。
比较例1
在比较例1中，除了在实施例1中的铝箔中没有形成褶皱的构造外，以与实施例1相同的方式制造用于电极的基底。用于电极的基底的厚度为173-175μm，与实施例1相比相对均匀。
实验例
将实施例1和比较例1的用于电极的基底放置在用于进行辊压工艺的带上，并且进行压制工艺，以使压制工艺后用于电极的基底(即电极)的厚度为125μm。通过压制工艺制造的电极在图3(a)中示出。图3(a)为示出已进行了压制工艺的图2(a)所示的用于电极的基底过程的示意图。图3(b)为示出已进行了压制工艺的图2(b)所示的用于电极的基底的示意图。
当对实施例1的用于电极的基底进行压制时，每1000米的压制中没有发生断裂，而对比较例1的用于电极的基底进行压制时，每1000米的压制中发生六次断裂。
因此，已经表明，与比较例1相比，当实施例1的用于电极的基底被压制时，断裂显著减少。
根据上述示例性实施方案，不同于在生产高密度电极时发生的电极断裂，本发明可提供一种可以显著减少断裂的用于电极的基底。
尽管已经在上面示出并描述了示例性实施方案，对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不背离所附权利要求定义的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (11)

1.一种用于电极的基底，其包括：
支撑体；和
所述支撑体上的包括活性材料的电极混合物层，
其中所述支撑体包括在横向上形成峰区和谷区的褶皱。
2.根据权利要求1所述的用于电极的基底，其中所述支撑体选自铜、铝、镍、钛、烧结碳和不锈钢中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于电极的基底，其中所述褶皱具有波形或之字形。
4.根据权利要求1所述的用于电极的基底，其中从所述褶皱的谷区到峰区的长度是所述支撑体厚度的1.1至10倍。
5.根据权利要求1所述的用于电极的基底，其中，当所述电极被构造为阴极时，所述活性材料包括选自锂锰氧化物、镍锂钴氧化物、锂镍氧化物和磷酸铁锂中的一种或多种材料。
6.根据权利要求1所述的用于电极的基底，其中，当所述电极被构造为阳极时，所述活性材料包括选自锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物和钛化合物中的一种或多种材料。
7.一种制造电极的方法，所述方法包括：
提供包括在横向上形成峰区和谷区的褶皱的支撑体；
通过在所述支撑体的至少一个表面上涂覆包括活性材料的电极混合物层来制造用于电极的基底；和
压制所述用于电极的基底。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电极混合物层被涂覆在形成于所述支撑体上的褶皱上。
9.根据权利要求7所述的方法，所述压制包括将所述用于电极的基底设置在带上，并使用辊压制所述用于电极的基底。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，当将所述电极构造为阴极时，进行所述压制以使所述电极的密度为3.2g/cc至4.0g/cc。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，当将所述电极构造为阳极时，进行所述压制以使所述电极的密度为1.4g/cc至1.8g/cc。
CN202010103706.6A 2019-02-21 2020-02-20 用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法 Pending CN111600038A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190020638A KR20200102242A (ko) 2019-02-21 2019-02-21 전극용 기재 및 이를 이용한 전극 제조 방법
KR10-2019-0020638 2019-02-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111600038A true CN111600038A (zh) 2020-08-28

Family

ID=69740099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010103706.6A Pending CN111600038A (zh) 2019-02-21 2020-02-20 用于电极的基底以及使用该基底制造电极的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200274137A1 (zh)
EP (1) EP3699984A1 (zh)
KR (1) KR20200102242A (zh)
CN (1) CN111600038A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714654A (zh) * 2009-11-10 2010-05-26 新乡市中科科技有限公司 一种高功率方形锂离子电池
CN101944635A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中山市电赢科技有限公司 一种高功率锂离子二次电池及其制造方法
CN102386440A (zh) * 2011-11-29 2012-03-21 中山市电赢科技有限公司 一种大功率高安全性锂离子二次电池及其制备方法
CN103250277A (zh) * 2011-02-18 2013-08-14 株式会社东芝 电极的制造方法及电池的制造方法
CN103460465A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 富士胶片株式会社 集电体用铝基材、集电体、正极、负极和二次电池
CN203707250U (zh) * 2014-01-24 2014-07-09 湖北金泉新材料有限责任公司 锂电池
CN105164838A (zh) * 2013-07-10 2015-12-16 日立金属株式会社 锂离子二次电池用集电体以及锂离子二次电池用正极
CN105552303A (zh) * 2014-10-24 2016-05-04 株式会社半导体能源研究所 二次电池及二次电池的制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7950900A (en) * 1999-10-22 2001-05-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Electrode for lithium secondary cell and lithium secondary cell
JP4594965B2 (ja) * 2007-08-09 2010-12-08 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池用負極集電体、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
JP5128695B2 (ja) * 2010-06-28 2013-01-23 古河電気工業株式会社 電解銅箔、リチウムイオン二次電池用電解銅箔、該電解銅箔を用いたリチウムイオン二次電池用電極、該電極を使用したリチウムイオン二次電池
JP5666839B2 (ja) * 2010-06-30 2015-02-12 古河電気工業株式会社 ２次電池用負極、負極集電体、２次電池及びこれらの製造方法
US8785030B2 (en) * 2011-04-11 2014-07-22 Panasonic Corporation Flexible battery and method for producing the same
WO2015132786A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-11 Unicell Llc Battery cells and arrangements

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714654A (zh) * 2009-11-10 2010-05-26 新乡市中科科技有限公司 一种高功率方形锂离子电池
CN101944635A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中山市电赢科技有限公司 一种高功率锂离子二次电池及其制造方法
CN103250277A (zh) * 2011-02-18 2013-08-14 株式会社东芝 电极的制造方法及电池的制造方法
CN103460465A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 富士胶片株式会社 集电体用铝基材、集电体、正极、负极和二次电池
CN102386440A (zh) * 2011-11-29 2012-03-21 中山市电赢科技有限公司 一种大功率高安全性锂离子二次电池及其制备方法
CN105164838A (zh) * 2013-07-10 2015-12-16 日立金属株式会社 锂离子二次电池用集电体以及锂离子二次电池用正极
CN203707250U (zh) * 2014-01-24 2014-07-09 湖北金泉新材料有限责任公司 锂电池
CN105552303A (zh) * 2014-10-24 2016-05-04 株式会社半导体能源研究所 二次电池及二次电池的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3699984A1 (en) 2020-08-26
KR20200102242A (ko) 2020-08-31
US20200274137A1 (en) 2020-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108604669B (zh) 包括预切割工序的制造二次电池用电极的方法
CN107810569B (zh) 一种制造弯曲电极组件的方法
WO2007032365A1 (ja) 電池用電極
US11495787B2 (en) Method of preparing electrode using current collector having through-pores or holes
US11799069B2 (en) Intermittently coated dry electrode for energy storage device and method of manufacturing the same
KR101679662B1 (ko) 전극 전도도가 향상된 전기 화학 소자용 전극 및 이의 제조 방법
EP3493301B1 (en) Electrode drying method
KR20160100863A (ko) 전극, 이를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법
CN114730906A (zh) 电极组件及其制造方法
KR102557413B1 (ko) 리튬 금속 전극의 제조 방법
KR20170094827A (ko) 널링부가 형성된 전극 탭을 포함하는 전극 가공물 및 이를 제조하기 위한 장치
KR102460813B1 (ko) 엠보형 분리막을 갖는 이차전지용 전극 조립체의 제조방법
KR20140014493A (ko) 분리막 제조공정 및 이에 따른 분리막을 포함하는 전기화학소자
US11870039B2 (en) Electrode assembly and method for manufacturing the same
EP3699984A1 (en) Substrate for electrode and method of manufacturing electrode using the same
JP7446011B2 (ja) リチウム二次電池用電極の製造方法
KR20230009858A (ko) 전극 조립체
EP4024537A1 (en) Current collector comprising primer coating layer having improved adhesive strength, and manufacturing method for same
CN114975877B (zh) 二次电池用电极的制造方法
KR20230171748A (ko) 스택-폴딩형 전극조립체 제조 공정에서 유닛셀과 폴딩 분리막 적층을 위한 서브 롤러 및 이를 구비한 라미네이팅 장치
JP4507300B2 (ja) 非水系ゲル２次電池とその製造方法
CN114175305A (zh) 具有在其中形成的粘合剂层的电极及其制造方法
KR20220124918A (ko) 댐 라인 코팅층의 형성을 포함하는 전극의 제조방법
KR20240052667A (ko) 리튬 이차전지의 전극 탭-메탈 리드의 접합방법
KR20230068552A (ko) 양극 집전체의 내절도 향상 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220630

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: Sk new energy Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: SK INNOVATION Co.,Ltd.