CN115066764A

CN115066764A - 电极辊压装置和电极辊压方法

Info

Publication number: CN115066764A
Application number: CN202180012186.0A
Authority: CN
Inventors: 赵阿海; 金志恩
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2022-09-16
Also published as: EP4080600A1; JP2023511212A; WO2022108202A1; KR20220068742A; US20230041063A1; JP7442655B2

Abstract

本发明涉及一种电极辊压装置和电极辊压装置方法，并且所述装置包括：一对辊压辊，所述一对辊压辊辊压电极；以及胶带，所述胶带与所述电极一起被插入所述辊压辊中，并且与所述电极一起被辊压，然后与所述电极分离。

Description

电极辊压装置和电极辊压方法

技术领域

本申请要求2020年11月19日提交的第10-2020-0155837号韩国专利申请的优先权，并通过引用将该韩国专利申请的全部内容并入本文。

本发明涉及用来制造二次电池的电极辊压装置和电极辊压方法。

背景技术

近年来，能够充放电的二次电池被广泛用作无线移动设备的能源。此外，作为电动汽车、混合动力电动汽车等的能源，二次电池也已经受到关注，所述电动汽车、混合动力电动汽车等被提议作为针对使用化石燃料的现有汽油车和柴油车的空气污染的解决方案。因此，由于二次电池的优点，目前使用二次电池的应用类型非常多样化，并且预计二次电池将在未来的许多领域和产品中得到应用。

根据电极和电解质溶液的组成，此类二次电池可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，并且其中，电解质溶液的泄露可能性较小且易于制造的锂离子聚合物电池的使用量正在增加。一般来说，二次电池分类为其中根据电池盒的形状而将电极组件嵌入圆柱形或矩形金属罐中的圆柱形电池和棱柱形电池，以及其中将电极组件嵌入铝层压板的袋式盒中的袋式电池。内置在电池盒中的电极组件由正极、负极和插入正极和负极之间的隔膜组成，并且是能够充电和放电的发电元件。电极组件分类为果冻卷型(jelly-roll)和堆叠型，果冻卷型是隔膜插在正极和负极之间的方式卷绕而成，所述正极和负极为长片状且涂有活性材料，而在堆叠型中，多个预定尺寸的正极和负极被顺序堆叠，同时隔膜插在正极和负极之间。

这种电极可通过如下方式制造：将包含电极活性材料和溶剂的电极浆料涂敷在集流体上以形成电极活性材料层，然后进行干燥和辊压。

图1是示出一般的电极辊压装置的示意图。

参考图1，电极辊压装置1包括一对辊压辊20。此外，电极10具有这样的结构，其中电极活性材料层12形成在集流体11上，并且电极10被插入到一对辊压辊20之间的空间中，由此被辊压。

此时，为了在保持电极10的厚度恒定的同时提高电极10的能量密度，应在提高电极10的装填量后尽可能地压缩电极10。然而，在这种情况下，随着构成电极活性材料层12的颗粒通过过度压缩而聚集，电极10的表面变得光滑且疏水，并且随着电极10的表面上的可由电解质溶液浸渍的孔隙数量减少，电解质溶液的浸渍性降低。

类似地，如果电解质溶液没有充分浸渍到电极中，就会产生电极的死体积。在正极的情况下，在未浸渍电解质溶液的部分的活性材料中不进行锂的脱嵌，这会导致电极的电荷不平衡以及电池单元的低电压缺陷。在负极的情况下，在未浸渍电解质溶液的部分中会导致锂沉淀，并且降低电池的安全性。

此外，当电极被辊压时，电极活性材料等可能附着在辊压辊的表面上，并且电极活性材料可能稍后在辊压过程中充当污染物。因此，由于需要单独的辊压辊清洁过程，清洁所需的时间和工人的安全可能会成为一个问题。

发明内容

技术问题

本发明被认为解决了上述问题中的至少一些。例如，本发明的一个方面提供了一种电极辊压装置和电极辊压方法，能够防止由于电极过度压缩而导致的电极对于电解质溶液的浸渍性降低，并且防止在辊压过程中的辊压辊的污染。

技术方案

根据本发明实施例的一种用于辊压电极的装置包括：一对辊压辊，所述一对辊轧辊用于辊压辊压电极；以及胶带，所述胶带与电极一起被插入所述辊压辊中，并且与电极一起被辊压，然后与电极分离。

在特定示例中，胶带可以包括基材、以及在基材的一个表面上形成的粘合层。

在特定示例中，粘合层可以形成在基材接触电极的表面上。

在特定示例中，该装置还可以包括：退绕辊，所述胶带从所述退绕辊被退绕；以及复卷辊，所述复卷辊在将胶带从电极分离之后，对插入辊压辊的胶带进行卷绕。

在另一个示例中，胶带还可以包括附着在粘合层的表面上的颗粒材料。

在特定示例中，颗粒材料可以是包含SiOx的无机材料(0<x≤2)。

此外，本发明提供了一种辊压电极的方法，该方法包括：制备电极；将电极与胶带插入一对辊压辊中，由此辊压电极和胶带；以及通过将插入所述一对辊压辊中的胶带与电极分离，改变电极活性材料层的表面状态。

在特定示例中，粘合层可形成在基材接触电极的表面上。

在特定示例中，胶带还可以包括附着在粘合层的表面上的颗粒材料。

在特定示例中，颗粒材料可以是包含SiOx的无机材料，且其中(0<x≤2)。

此时，随着胶带与电极被辊压在一起，颗粒材料可以被转移到电极的表面上。

有益效果

此外，根据本发明的电极辊压装置和方法，通过在辊压电极时将插入的胶带与电极一起辊压来改变具有电极活性材料已在表面上聚集的结构的电极的表面状态，可以改善电极对于电解质溶液的浸渍性。

此外，根据本发明的电极辊压装置和方法，可以通过将电极和胶带辊压在一起来防止辊压辊的污染。

附图说明

图1是示出一般的电极辊压装置的示意图。

图2和图3是示出根据本发明实施例的电极辊压装置的示意图。

图4是示出根据本发明另一实施例的电极辊压装置的示意图。

图5是示出根据本发明的电极辊压方法的次序的流程图。

图6示出了在滴下电解质溶液之后根据示例和比较例的电极表面的照片。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明。本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为仅限于普通术语或字典术语，发明人可以适当地定义术语的概念，以便最好地描述其发明。术语和词语应被解释为与本发明的技术思想一致的含义和概念。

在本申请中，应当理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在表示存在说明书中描述的特征、数目、步骤、操作、组件、部分或其组合，并且它们不预先排除存在或添加一个或多个其他特征或数目、步骤、操作、组件、部分或其组合。此外，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一部分“上”时，这不仅包括该部分直接在另一部分“上”的情况，而且还包括进一步的其他部分插入两者之间的情况。另一方面，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一部分“下”时，这不仅包括该部分直接在另一部分“下”的情况，而且还包括进一步的其他部分插入两者之间的情况。此外，在本申请中将被布置在“上”也可以包括布置在底部和顶部的情况。

在下文中，将参考附图详细描述本发明。

根据本发明实施例的用于辊压电极的装置可以包括：一对辊压辊，所述一对辊压辊辊压电极；以及胶带，所述胶带与电极一起被插入辊压辊中，并且与电极一起被辊压，然后与电极分离。

如上所述，在传统的辊压设备和方法中，为了在保持电极的厚度恒定的同时提高能量密度，在提高电极的装填量之后应尽可能地压缩电极。在这种情况下，随着构成电极活性材料层的颗粒通过过度压缩而聚集，电极的表面变得光滑且疏水，并且随着电极的表面上的可由电解质溶液浸渍的孔隙的数量减少，电解质溶液的浸渍性降低。此外，当电极被辊压时，电极活性材料等可能附着在辊压辊的表面上，并且电极活性材料可能稍后在辊压过程中充当污染物。

此外，根据本发明的电极辊压装置和方法，可以通过将电极和胶带一起辊压来防止辊压辊的污染。

以下，将详细描述根据本发明的电极辊压装置和电极辊压方法。

<电极辊压装置>

参考图2和图3，根据本发明的用于辊压电极的装置100包括：一对辊压辊120，所述一对辊压辊120辊压电极110；以及胶带130，所述胶带130与电极110一起被插入到一对辊压辊120中，并与电极110一起被辊压，然后与电极110分离。

电极110可以具有这样的结构，其中通过将包括电极活性材料的电极浆料涂敷在集流体111上形成电极活性材料层112，然后对电极浆料进行干燥(电极110可以具有通过在集流体111上涂敷包括电极活性材料的电极浆料并且对电极浆料进行干燥而形成电极活性材料层112的结构)(电极110可以具有通过将包括电极活性材料的电极浆料涂敷在集流体111上并且对电极浆料进行干燥而形成电极活性材料层112的结构)。

集流体111可以是正极集流体或负极集流体，并且电极活性材料可以是正极活性材料或负极活性材料。此外，除了电极活性材料之外，电极浆料还可包括导电材料和粘合剂。

在本发明中，正极集流体通常具有3至500μm的厚度。正极集流体不受特别限制，只要正极集流体具有高导电性且不会引起电池中的化学变化。正极集流体的示例包括不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳，或者正极集流体的表面已用碳、镍、钛、银或类似物处理的铝或不锈钢。负极集流体的表面可以有细微的不规则性，以增加正极活性材料的附着性，并且各种形式都是可能的，诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫和无纺布。

用于负极集流体的片的厚度通常为3至500μm。负极集流体不受特别限制，只要负极集流体具有导电性且不会引起电池中的化学变化，并且负极集流体的示例包括铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳，或者负极集流体的表面已用碳、镍、钛、银或类似物处理的铜或不锈钢，铝镉合金或类似物。此外，类似于正极集流体，可以在表面上形成细微的不均匀性，以增强负极活性材料的接合力，并且可以以各种形式使用，诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫和无纺布。

在本发明中，正极活性材料是能够引起电化学反应的材料，且为锂过渡金属氧化物，并且包含两种或更多种过渡金属。正极活性材料的示例包括：层状化合物，诸如用一种或多种过渡金属取代的锂钴氧化物(LiCoO₂)和锂镍氧化物(LiNiO₂)；用一种或多种过渡金属取代的锂锰氧化物；由式LiNi_1-yM_yO₂表示的锂镍氧化物(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr、Zn或Ga，且包含上述元素中的至少一种，0.01≦y≦0.7)；由式Li_1+zNi_bMn_cCo_1-(b+c+d)M_dO_(2-e)A_e表示的锂镍钴锰复合氧化物，诸如Li_1+zNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、Li_1+zNi_0.4Mn_0.4Co_0.2O₂等(其中-0.5≤z≤0.5，0.1≤b≤0.8，0.1≤c≤0.8，0≤d≤0.2，0≤e≤0.2，b+c+d<1，M＝Al、Mg、Cr、Ti、Si或Y，以及A＝F、P或Cl)；由式Li_1+xM_1-yM'_yPO_4-zX_z表示的橄榄石基锂金属磷酸盐(其中M＝过渡金属，优选为Fe、Mn、Co或Ni，M'＝Al、Mg或Ti，X＝F、S或N，以及-0.5≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤0.1)，但本发明不限于这些示例。负极活性材料的示例包括碳，诸如非石墨化碳和石墨碳；金属复合氧化物，诸如Li_xFe₂O₃(0≤x≤1)，Li_xWO₂(0≤x≤1)，Sn_xMe_1-xMe’_yO_z(Me：Mn，Fe，Pb，Ge；Me’：Al，B，P，Si，周期表的族1、2和3，卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂金属；锂合金；硅合金；锡合金；金属氧化物，诸如SnO、SnO₂、PbO、PbO₂、Pb₂O₃、Pb₃O₄、Sb₂O₃、Sb₂O₄、Sb₂O₅、GeO、GeO₂、Bi₂O₃、Bi₂O₄和Bi₂O₅；导电聚合物，诸如聚乙炔；锂钴镍基材料。

导电材料通常以基于包括正极活性材料的混合物的总重量的1至30wt％的量来添加。此类导电材料不受特别限制，只要导电材料具有导电性且不会引起电池中的化学变化，并且导电材料的示例包括石墨，诸如天然石墨和人造石墨；炭黑，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑和夏黑；导电纤维，诸如碳纤维和金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳、铝和镍粉；导电晶须，诸如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，诸如氧化钛；以及导电材料，诸如聚苯衍生物和类似物。

粘合剂是以基于包含正极活性材料的混合物的总重量的1至30wt％的量来添加的，作为有助于正极活性材料与导电材料之间的接合以及与集流体的接合的组分。此类粘合剂的示例包括聚偏氟乙烯、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、乙丙二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁烯橡胶、氟橡胶、各种共聚物和类似物。

同时，这种电极浆料可以通过将电极活性材料、导电材料和粘合剂溶解在溶剂中来制备。溶剂的类型不受特别限制，只要它能够分散电极活性材料，并且可以使用水溶剂或非水溶剂。例如，溶剂可以是本领域中通常使用的溶剂，诸如二甲基亚砜(DMSO)、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮或水，并且可以单独使用其中一种或者使用两种或更多种的混合物。所用溶剂的量可以是使得可以调整浆液以使在考虑到涂敷厚度、产率和浆液的可加工性的情况下浆液具有适当的粘度，并且不受特别限制。溶剂可在干燥过程中去除。

此外，辊压辊120由包括位于电极110的上表面的上辊121和位于电极110的下表面的下辊122的一对组成，以便辊压电极110。在根据本发明的辊压装置中，可以提供两对或更多对辊压辊120，并且辊压辊120的数量可以由本领域的普通技术人员适当地设计。电极110可以插入到上辊121和下辊122之间的空间中。

此外，根据本发明的电极辊压装置100还包括胶带130。胶带130与电极110一起被插入辊压辊120中，然后与电极110一起通过辊压辊120辊压。由于在辊压之后胶带130与电极110分离，因此胶带130可以通过辊压改变电极110的表面状态。

胶带130可以包括基材131、以及在基材131的一个表面上形成的粘合层132。此时，构成胶带130的基材131和粘合层132的类型可以由本领域的普通技术人员适当地设计。

例如，基材131可包括由热塑性树脂制成的膜或泡沫，但本发明不限于此示例。

由热塑性树脂制成的膜可包含从由以下构成的组中选择的至少一种：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚丙烯-聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、，聚苯硫醚树脂、尼龙树脂、聚醚酰亚胺树脂及上述物质的组合，并且本发明不限于这些示例。

基材131的厚度可以由本领域的普通技术人员适当地设计，并且必须具有足够的机械强度，以便在辊压和卷绕过程中不被损坏，同时不干扰电极的辊压过程。例如，基材的厚度可以在10μm至150μm的范围内，特别是在30μm至120μm的范围内，更特别是在50μm至100μm的范围内。当基材的厚度在上述范围内时，可以实现足够的机械强度，同时不干扰电极的辊压过程。

此外，粘合层132可以由构成在一般胶带中使用的粘合层的聚合物材料制成。例如，粘合层132可以包含从酚醛环氧树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和聚氨酯树脂构成的组中选择的至少一种。更具体地说，丙烯酸树脂或聚氨酯树脂可用作粘合层。粘合层的组成可由本领域普通技术人员适当地设计，以实现如下的粘合强度。

粘合层132的厚度应可由本领域普通技术人员适当地设计。例如，厚度可以在10μm至50μm的范围内，或者在20μm至40μm的范围内，但本发明不限于这些示例。在此，如果粘合层过厚，则不可取，因为当胶带与电极分离时，胶带可能会残留在电极表面上。

此外，粘合层132形成在基材131接触电极110的表面上。即，在本发明中，随着胶带130与电极110一起被卷绕，通过粘合层132将胶带130附着在电极110上，并且随着在卷绕之后胶带130与电极110分离，通过粘合层132将表面上的部分电极活性材料从电极110剥离。通常，通过辊压，电极进入电解质溶液不易浸渍的状态，并且随着胶带130将表面上的电极活性材料剥离，电解质溶液可容易地浸渍到剥离部分上。更具体地说，胶带130通过在辊压之后与电极110分离，可以防止胶带130上的粘合层132残留在电极110的表面上。

此外，由于胶带130插入电极110和辊压辊120之间，因此可以防止电极活性材料附着在辊压辊120上并且充当污染物。此时，粘合层132仅形成在胶带130接触电极110的表面上，并且粘合层132不形成在辊压辊120接触胶带130的表面上。因此，可以防止粘合层132的组成部分附着在辊压辊120上。

胶带130优选具有能够仅使电极110的表面上的电极活性材料脱离的粘合强度。特别是，胶带130的粘合强度可以在50至2000gf/25mm的范围内，更特别是在70至1000gf/25mm的范围内。粘合强度例如可基于ASTM-D903测量。如果胶带130的粘合强度超出上述范围且过小，则很难实现本发明的目的，因为难以使电极110的表面上的活性材料脱离，而如果粘合强度过大，则剥离的活性材料的量过度增加，由此损害电极110并使电极110的质量恶化。此外，当粘合强度过大时，可能难以将稍后描述的颗粒材料转移到电极110的表面上。

胶带130可以插入辊压辊120中，并以与电极110相同的速度移动，以便与电极110一起被辊压。为此，装置100还可包括：退绕辊140，胶带130从所述退绕辊140退绕；以及复卷辊150，所述复卷辊150在将胶带130从电极110分离后对插入辊压辊120中的胶带130进行卷绕。

退绕辊140是已经制备好的胶带130卷绕在上面的辊，并且胶带130可以被退绕，并在辊压过程时与电极110一起插入。此外，复卷辊150将通过辊压而附着在电极110的表面上的胶带130单独地从电极110取回并对胶带130进行卷绕。此时，胶带130的一侧可能已经卷绕在退绕辊140上，而另一侧可能已经卷绕在复卷辊150上。在这种状态下，如果插入电极110，则通过退绕辊140和复卷辊150的旋转，胶带130可以在以与电极110相同的速度移动的同时，与电极110一起被辊压。与电极110一起被辊压的胶带130可以随着卷绕在复卷辊150上而自动地与电极110分离。

此时，胶带130、退绕辊140和复卷辊150可以形成在电极110的一个表面或两个表面上。在图2的情况下，电极辊压装置100是关于其中电极活性材料层112仅形成在集流体111的一个表面上、且胶带130仅位于电极110的一个表面上的情况。此外，在图3的情况下，电极辊压装置200是关于其中电极活性材料层112形成在集流体111的两个表面上、且胶带130可以位于电极110的两个表面上的情况。

图4是示出根据本发明另一实施例的电极辊压装置的示意图。

参考图4，电极辊压装置300可以包括辊压辊120、胶带130、退绕辊140和复卷辊150，如上所述。此时，胶带130还可以包括附着在粘合层132的表面上的颗粒材料160。在此，颗粒材料160可以是附着在电极110的表面上、且用于改造电极110的材料。颗粒材料160附着在粘合层132的表面上，并且当通过辊压辊120进行辊压时，颗粒材料160的全部或部分可转移到电极110的表面或电极活性材料层112的表面上。即，根据本发明，可以简单地将颗粒材料涂覆在电极110的表面上，而无需单独的涂覆工艺，并且相应地，可以提高工艺效率。颗粒材料160可以以不过度降低胶带130的附着力的方式涂敷在粘合层132的表面上，这可以由本领域的普通技术人员适当地设计。

可根据所要实施或改进的电极的性能来适当地选择颗粒材料160。在特定示例中，可使用无机颗粒。无机颗粒可以是从氧化硅(SiOx，0<x≤2)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化钛(TiO₂)和氧化钨组成的组中选择的至少一种，且更优选为可以使用SiOx(0<x≤2)。这种颗粒材料通过充当将电解质溶液保持在电极表面上的核心，可以改善电极对于电解质溶液的润湿性和浸渍性。可通过附着在粘合层表面上的颗粒材料的量来调整涂敷在电极表面上的颗粒材料的量。涂敷在电极表面上的颗粒材料的量可由本领域的普通技术人员适当地调整。

此外，颗粒材料160的平均粒径(D₅₀)可由本领域普通技术人员适当地设计。例如，平均粒径D₅₀可以在10nm至5μm的范围内，特别是在10nm至3μm的范围内，更特别是在10nm至1μm的范围内。可使用例如激光衍射法测量平均粒径D₅₀。如果颗粒材料的平均粒径过大，可能会阻碍电解质溶液的浸渍，以及损害面对电极的隔膜。

此外，本发明还提供了一种电极辊压方法。

图5是示出根据本发明的电极辊压方法的次序的流程图。

参考图5，根据本发明的辊压电极的方法包括：制备电极(S10)；将电极和胶带插入一对辊压辊中，由此辊压电极和胶带(S20)；以及通过将插入辊压辊中的胶带与电极分离，改变电极活性材料层的表面状态(S30)。

首先，当制备电极时，电极活性材料层可以以将包含电极活性材料的电极浆料涂覆在集流体的至少一个表面上并进行干燥的方式来形成。有关这方面的细节如上所述。

当制备电极时，将电极和胶带插入一对辊压辊中，从而辊压电极。胶带包括基材、以及在基材的一个表面上形成的粘合层。粘合层可以形成在基材接触电极的表面上。基材和粘合层的组成如上所述。

结合图2或图3参考图5，随着已经从退绕辊140退绕的胶带130被插入辊压辊之间的空间中，粘合层被附着在电极的表面，即电极活性材料层的表面上。此后，当卷绕终止时，胶带立即与电极分离，并卷绕在复卷辊上。此时，通过允许在插入电极之前胶带以该胶带的两侧已经卷绕在退绕辊和复卷辊上的状态下进行移动，可以使胶带在辊压后立即与电极分离。

类似地，通过在辊压时附着和分离胶带，可以通过胶带使电极活性材料层的表面上的部分电极活性材料脱离，并且通过这一点，可以改变电极活性材料层的由于辊压而变得具有疏水性的表面，以具有电解质溶液能够更好地浸渍的状态。

胶带还可以包括附着在粘合层表面上的颗粒材料。胶带在颗粒材料已经附着在粘合层表面的状态下，被卷绕在退绕辊上，并且胶带可以与电极一起插入。

可根据要实施或改进的电极的性能而适当地选择颗粒材料。在特定示例中，可使用无机颗粒。无机颗粒可以是从氧化硅(SiOx，0<x≤2)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化钛(TiO₂)和氧化钨组成的组中选择的至少一种，且更优选为可以使用SiOx(0<x≤2)。

随着胶带和电极辊压在一起时，颗粒材料被转移到电极表面上。这种颗粒材料通过充当将电解质溶液保持在电极表面上的核心，可以改善电极对于电解质溶液的润湿性和浸渍性。

此外，本发明提供一种制造二次电池的方法，包括如上所述的电极辊压方法。

所述二次电池具有其中电极组件被容纳在电池盒中的形式，所述电极组件具有隔膜插在正极和负极之间的形式。正极具有这样的结构，即，以将包含正极活性材料的正极浆料涂敷在正极集流体上的方式来形成正极活性材料层，并且正极和负极可以已经通过上述的方法制造和辊压。

隔膜插在正极和负极之间，并使用具有高离子浸渍性和机械强度的绝缘薄膜。隔膜的孔径一般为0.01μm至10μm，厚度一般为5μm至300μm。这种隔膜的示例包括基于烯烃的聚合物，例如具有耐化学性和疏水性的聚丙烯；由玻璃纤维、聚乙烯等制成的薄片或无纺布。当使用诸如聚合物等固体电解质作为电解质时，固体电解质也可用作隔膜。

此外，电池盒不受特别限制，只要电池盒用作封装电池的外部材料，并且可以使用圆柱形、方形或袋式。当电极组件被容纳在电池盒中时，电解质溶液被注入并密封。然后，通过成型工艺制造最终的二次电池。关于电池盒和电解质溶液的细节对于本领域的普通技术人员是已知的，因此将省略对其的详细描述。

在下文中，将参考示例详细描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以被修改成各种其他形式，并且本发明的范围不应被解释为限于下面描述的示例。提供本发明的示例是为了向本领域技术人员更全面地描述本发明。

示例1

<电极的制备>

将88wt％的石墨和10wt％的SiO作为负极活性材料、0.05wt％的单壁碳纳米管(SWCNT)作为导电材料、1.0wt％的丁苯橡胶(SBR)作为粘合剂、以及0.97wt％的CMC作为增稠剂添加到水中，由此制备负极浆料。

通过在铜集流体(厚度：10μm)的一个表面上涂覆负极浆料，并且辊压涂覆浆液的集流体、并在120℃的真空烘箱中对涂覆浆液的集流体进行真空干燥，来制造电极。

<电极的辊压>

将电极与胶带一起插入辊压辊中，由此辊压电极。具体而言，使用OPP BOX胶带(粘合强度：72gf/25mm)作为胶带。如图2所示，胶带被卷绕在退绕辊和复卷辊之间，并且当执行辊压时，胶带从退绕辊上退绕，并随着在辊压辊之间移动而与电极一起被辊压。胶带在辊压过程之后从电极分离，并被卷绕到复卷辊上。

示例2

如示例1中那样制造电极，然后对电极进行辊压，除了使用日东电工有限公司(Nitto Denko Co.，Ltd.)的N.4605(粘合强度：922gf/25mm)作为胶带。

示例3

如示例1中那样制造电极，然后对电极进行辊压，除了使用3M公司的N.9070(粘合强度：1727gf/25mm)作为胶带。

比较例

如示例1中那样制造电极，然后对电极进行辊压，除了在不使用胶带的情况下如图1中那样通过传统辊压方法辊压电极。

实验例

对根据示例1至3和比较例的电极的电解质溶液浸渍性进行评估。具体评估项目如下。

PC浸渍时间评估：针对根据每个示例和比较例制造的每个电极，制备20个样品。在使用注射器将1ml碳酸丙烯酯(PC)作为电解质溶液滴到每个样品的表面上之后，测量直至溶剂被吸收到电极中为止的时间。测量结果是通过计算20个样品的结果的平均值得出的。结果如表1所示。

[表1]

电解质溶液铺展性评估：将1ml的1M LiPF₆碳酸盐基溶液作为电解质溶液滴在每个电极表面上，然后观察电解质溶液在电极表面上的铺展性。结果如图6所示。图6(a)是通过拍摄根据比较例的电极表面而获得的照片，图6(b)至6(d)示出通过拍摄根据示例1至3的电极表面而获得的照片。

参考表1，在根据示例1至3的电极的情况下，与比较例相比，电解质溶液的浸渍时间减少得更多。这意味着，通过在辊压电极时接触胶带并且在辊压后分离胶带，紧密聚集的电极活性材料的部分已被剥离，从而改变了电极的表面状态，并且改善了浸渍性。

此外，在图6的情况下，可以看到，在注入电解质溶液时，电解质溶液在根据示例的电极中比在比较例中更铺展。也就是说，可以看出，与比较例中相比，根据实施例的电极在浸渍性方面有更多的改进。

以上描述仅说明本发明的技术思想，本发明所属领域的技术人员可以在不脱离本发明基本特征的情况下进行各种修改和变化。因此，本发明中公开的附图并不旨在限制本发明的技术思想，而是旨在描述本发明，并且本发明的技术思想的范围不受这些附图的限制。本发明的保护范围应通过以下权利要求来解释，并且在与其等效的范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的范围内。

另一方面，在本说明书中，使用了指示方向的术语，例如上、下、左、右、前、后，但很明显，这些术语仅为便于描述，并且可能根据对象的位置或观察者的位置而改变。

<参考编号说明>

1，100：电极辊压装置

10、110：电极

11、111：集流体

12、112：电极活性材料层

20、120：辊压辊

121：上辊

122：下辊

130：胶带

131：基材

132：粘合层

140：放卷辊

150：复卷辊

Claims

1.一种用于辊压电极的装置，所述装置包括：

一对辊压辊，所述一对辊压辊用于辊压电极；以及

胶带，所述胶带与所述电极一起被插入至所述辊压辊中，并且与所述电极一起被辊压，然后与所述电极分离。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述胶带包括基材、以及在所述基材的一个表面上形成的粘合层。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述粘合层形成在所述基材接触所述电极的表面上。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括：

退绕辊，所述胶带从所述退绕辊退绕；以及

复卷辊，在将所述胶带从所述电极分离之后，所述复卷辊对插入所述辊压辊的所述胶带进行卷绕。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述胶带还包括附着在粘合层的表面上的颗粒材料。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述颗粒材料是包含SiOx的无机材料，且其中0<x≤2。

7.一种辊压电极的方法，所述方法包括：

制备电极；

将所述电极与胶带插入一对辊压辊中，由此辊压所述电极和所述胶带；以及

通过将插入所述一对辊压辊中的所述胶带与所述电极分离，改变电极活性材料层的表面状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述胶带包括基材、以及在所述基材的一个表面上形成的粘合层。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述粘合层形成在所述基材接触所述电极的表面上。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述胶带还包括附着在粘合层的表面上的颗粒材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述颗粒材料是包含SiOx的无机材料，且其中0<x≤2。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，随着所述胶带与所述电极被辊压在一起，所述颗粒材料被转移到所述电极的表面上。