CN116670862A - 用于二次电池的电极、包括其的二次电池、和制造电极的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极包括：电极集电器；和位于所述电极集电器上的电极层，其中所述电极层包括在其中干混有活性材料、导电材料、和粘合剂的电极组合物，并且其中所述导电材料中形成的大孔的直径等于或大于所述粘合剂的尺寸。

Description

用于二次电池的电极、包括其的二次电池、和制造电极的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年12月4日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2020-0168896号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容以其整体并入本文中。
本公开内容涉及一种用于二次电池的电极、包括其的二次电池、和制造电极的方法，且更具体地，涉及一种具有改善的强度和电阻降低效果的用于二次电池的电极、包括其的二次电池、和制造电极的方法。
背景技术
移动设备的技术发展和对于移动设备增加的需求已导致对于作为能源的二次电池的需求急剧升高。在这些二次电池中，具有高能量密度和高电压、长循环寿命、和低自放电的锂二次电池可商购并被广泛使用。
特别是，二次电池已作为诸如电动自行车、电动汽车、和混合电动汽车之类的电力驱动装置的能源、以及诸如移动电话、数码摄像机、笔记本计算机、和可穿戴装置之类的移动装置的能源而备受关注。
除此之外，对于环境问题的关注的增加已带来与诸如汽油车和柴油车之类的使用作为空气污染主要原因的化石燃料的汽车的替代方案的电动汽车和混合电动汽车相关的大量研究。镍金属氢化物二次电池通常被用作电动汽车和混合电动汽车的电源。然而，与使用具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池相关的大量研究正在进行中并且这些锂二次电池中的一些可商购。
常规的用于二次电池的电极通常通过湿法来制造。然而，如果电极通过湿法来制造，则基本上需要在高温下的热处理工序，并因此存在着损坏金属氧化物的风险。因此，越来越需要发展通过干法制造的电极。
发明内容
技术问题
本公开内容的发明目的在于提供一种具有改善的弹性模量和电阻降低效果的用于二次电池的电极、包括其的二次电池、和制造电极的方法。
本公开内容的发明目的不限于前述的发明目的，并且本文中未描述的其他发明目的应当从下述详细的描述和随附的附图中为本领域技术人员清楚理解。
技术方案
根据本公开内容的一个实施方式，提供一种用于二次电池的电极，包括：电极集电器；和位于所述电极集电器上的电极层，其中所述电极层包括在其中干混有活性材料、导电材料、和粘合剂的电极组合物，并且其中所述导电材料中形成的大孔(Macropore)的直径等于或大于所述粘合剂的尺寸。
所述导电材料的大孔直径可以是30nm或更大且1000nm或更小。
所述粘合剂的颗粒尺寸可以是30nm或更大且1000nm或更小。
所述导电材料的比表面积可以是1m2/g或更大且100m2/g或更小。
所述导电材料的含量可以是基于所述电极组合物的总重量的0.1重量％或更大且10重量％或更小。
所述导电材料可包括3D多孔碳材料，并且所述粘合剂可包括聚四氟乙烯(PTFE,Polytetrafluoroethylene)。
所述活性材料可包括锂锰氧化物(LMO,Lithium Manganese Oxide)。
所述电极组合物被制造成自立式膜，并且所述自立式膜可附接至所述电极集电器上。
所述自立式膜可具有30Mpa或更大且400MPa或更小的弹性模量值。
根据本公开内容的另一实施方式，提供一种制造用于二次电池的电极的方法，包括下述步骤：干混导电材料和粘合剂以制备混合物；将活性材料添加至所述混合物、然后施加剪切力以制备电极组合物；和将所述电极组合物附接至电极集电器上以制造用于二次电池的电极，其中所述导电材料中形成的大孔(Macropore)的直径等于或大于所述粘合剂的尺寸。
所述导电材料的大孔直径可以是30nm或更大且1000nm或更小。
所述粘合剂的初级颗粒尺寸可以是30nm或更大且1000nm或更小。
所述导电材料的比表面积可以是1m2/g或更大且100m2/g或更小。
所述导电材料的含量可以是基于所述电极组合物的总重量的0.1重量％或更大且10重量％或更小。
所述导电材料可包括3D多孔碳材料，并且所述粘合剂可包括聚四氟乙烯(PTFE,Polytetrafluoroethylene)。
所述活性材料可包括锂锰氧化物(LMO,Lithium Manganese Oxide)。
在将所述电极组合物附接至电极集电器上以制造用于二次电池的电极的步骤中，所述电极组合物可被制造成自立式膜以附接至所述电极集电器上。
所述自立式膜可具有30Mpa或更大且400MPa或更小的弹性模量值。
根据本公开内容的又另一实施方式，提供一种包括以上提及的用于二次电池的电极的二次电池。
附图说明
图1是根据本公开内容实施方式的制造用于二次电池的电极的方法的流程图；
图2是用于按照本公开内容的实施例和比较例中的二次电池电极的导电材料的大孔直径分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图；
图3是用于按照本公开内容的实施例和比较例中的用于二次电池的电极的导电材料的比表面积分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图；
图4是用于按照本公开内容的实施例和比较例中的用于二次电池的电极的粘合剂含量分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本公开内容的实施方式，从而本领域技术人员可容易地实施它们。然而，本公开内容可以各种不同方式改进，且未受限于本文中阐述的实施方式。
现在，将描述根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极。
根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极包括电极集电器；和在电极集电器上形成为自立式膜(free standing film)的电极层。电极层包括在其中干混有活性材料、导电材料、和粘合剂的电极组合物。
电极层可在首先制造自立式膜之后通过层压步骤来形成，并且自立式膜附接至电极集电器上。在此，自立式膜可具有30Mpa或更大且400MPa或更小的弹性模量值。在此，弹性模量值通过DMA(动态力学分析，Dynamic Mechanical Analysis)仪器来测量，并且可被定义为在25℃下对于具有400μm的厚度的自立式膜测量的值。
由此，自立式膜可处于在其中电极组合物中包括的活性材料、导电材料、和粘合剂用高结合力彼此混合的状态下，并且自立式膜可容易地以卷(roll)的形式进行存储。进一步地，自立式膜在改善生产率和改善电极柔性方面可以是有效的。然而，当自立式膜的弹性模量值小于30MPa时，存在在电芯制造过程期间损坏的风险，并且在充电和放电期间在电极中的电极活性材料之间发生裂纹，这导致加工性和耐久性的降低，并且可能无法容易在制造过程中进行存储。
接下来，将详细描述根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极中包括的每种组分。
粘合剂发挥改善活性材料颗粒之间的粘附性和活性材料与集电器之间的粘附强度的作用。具体示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶、或它们的各种共聚物，并且可使用它们中单独的任一者或它们中两者或更多者的混合物。
在一个示例中，粘合剂可包括聚四氟乙烯(PTFE)。在此，聚四氟乙烯(PTFE)的特征在于随着施加剪切力而纤维被从颗粒拉出。即，在根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极中，强剪切力被施加至包括聚四氟乙烯(PTFE)作为粘合剂的电极组合物，并且电极组合物可根据聚四氟乙烯(PTFE)的纤维化而通过物理混合方法进行混合。
由此，在根据本公开内容实施方式的用于二次电池的电极中，电极组合物可在没有单独的溶剂或添加剂的情况下进行干混，由此对于在活性材料颗粒之间桥接或者在活性材料颗粒和集电器之间桥接非常有效，其可克服根据现有混合方法的电极负载的限制，无需进一步的干燥炉，而且加工成本可降低。
进一步地，粘合剂的含量可以是基于电极组合物总重量的0.1重量％或更大且5重量％或更小。更优选地，粘合剂的含量可以是基于电极组合物总重量的1重量％或更大且4重量％或更小。在一个示例中，粘合剂的含量可以是基于电极组合物总重量的2重量％或更大且3重量％或更小。
由此，根据本实施方式的用于二次电池的电极包括在以上提及的范围内的粘合剂，可将粘合剂的纤维化最大化，并且电极组合物内部的颗粒之间的桥接效果优异，并因此弹性模量可以优异。除此之外，可防止粘合剂的聚集现象，并且可改善可分散性，从而包括该电极组合物的电极的电阻降低效果可以优异。
另一方面，当粘合剂的含量小于0.1重量％时，电极组合物内部的颗粒之间的桥接效果不足，并因此抗拉强度也可极大地下降。进一步地，当粘合剂的含量大于5重量％时，粘合剂在包括该电极组合物的电极中充当电阻，这可导致难以期待高输出的问题。
进一步地，粘合剂的颗粒尺寸可以是30nm或更大且1000nm或更小。更优选地，粘合剂的颗粒尺寸可以是35nm或更大且500nm或更小。在一个示例中，粘合剂的颗粒尺寸可以是40nm或更大且400nm或更小。在此，粘合剂的颗粒尺寸是在粘合剂的纤维化进展之前颗粒的尺寸，其也可被定义为初级颗粒尺寸。
因此，根据本实施方式的用于二次电池的电极包括具有在上述范围内的尺寸的粘合剂，由此粘合剂可有效地分散在电极组合物中。除此之外，电阻降低效果可通过改善粘合剂的可分散性来改善。进一步地，粘合剂的纤维化可增加，并且电极强度也可得到改善。
不同于此，当粘合剂的颗粒尺寸小于30nm时，粘合剂的纤维化可能无法充分地进展，这可导致电极强度降低的问题。进一步地，当粘合剂的颗粒尺寸超过1000nm时，在电极组合物中进行粘合剂的纤维化所需的剪切力必须相对较大，这可导致在制造过程中需要单独的步骤或者该过程中的条件复杂的问题。
导电材料被用于赋予电极导电性，并且可没有特别限制地使用导电材料，只要其具有导电性且不在待配置的电池中引起化学变化即可。其具体示例包括碳基材料，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热炭黑、碳石墨烯和碳纤维；石墨，诸如天然石墨和人工石墨；金属粉末或金属纤维，诸如铜、镍、铝和银；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；或导电聚合物，诸如聚苯撑衍生物，并且可使用它们中单独的任一者或它们中两者或更多者的混合物。
在一个示例中，导电材料可包括3D多孔碳材料(3D Porous carbon material)。在此，3D多孔碳材料也可用作粘合剂的载体。在一个示例中，当聚四氟乙烯(PTFE)被用作粘合剂时，电极组合物中的导电材料可被用作用于聚四氟乙烯(PTFE)的载体。
导电材料的大孔直径可以是30nm或更大且1000nm或更小。更优选地，导电材料的大孔直径可以是35nm或更大且800nm或更小。在一个示例中，导电材料的大孔直径可以是40nm或更大且700nm或更小。
由此，根据本实施方式的用于二次电池的电极包括具有在以上提及的范围内的大孔直径的导电材料，从而导电材料的大孔的直径与粘合剂的尺寸之间的差异可以相对较小。由此，导电材料可充分地执行用于粘合剂的载体的作用，并且粘合剂可有效地分散在电极组合物中。除此之外，电阻降低效果可通过改善粘合剂的可分散性来改善。进一步地，由于粘合剂的纤维化可增加，因而电极强度也可得到改善。进一步地，当导电材料的大孔直径小于30nm时，粘合剂的可分散性降低，粘合剂自身的聚集现象可增加，并且电阻降低效果也可降低。进一步地，当导电材料的大孔直径大于1000nm时，存在难以制备满足相应直径的导电材料的问题，制造过程复杂，并且制造成本也增加。
进一步地，导电材料的比表面积可以是1m2/g或更大且100m2/g或更小。更优选地，导电材料的比表面积可以是20m2/g或更大且80m2/g或更小。在一个示例中，导电材料的比表面积可以是30m2/g或更大且70m2/g或更小。
因此，根据本实施方式的用于二次电池的电极包括具有在上述范围内的比表面积的导电材料，由此可防止在包括该用于二次电池的电极的电池电芯被驱动时因电解质的副反应而生成内部气体。另一方面，当导电材料的比表面积超过100m2/g时，存在在驱动包括该用于二次电池的电极的电池电芯时因电解液的副反应而过度生成内部气体的问题。进一步地，当导电材料的比表面积小于1m2/g时，电极组合物中的活性材料和/或粘合剂之间的结合力降低，这可导致电池性能降低。
进一步地，导电材料可以以基于电极组合物总重量的0.1重量％至10重量％的量来包括。更优选地，导电材料可以以基于总重量的0.3重量％至9.5重量％的量来包括。在一个示例中，导电材料可以以基于总重量的0.5重量％至9重量％的量来包括。
因此，在根据本实施方式的用于二次电池的电极中，导电材料以以上提及的含量范围来包括，由此可将粘合剂的纤维化最大化，并且由此得到的电极组合物内部的颗粒之间的桥接效果优异，并因此弹性模可以优异。除此之外，可防止粘合剂的聚集现象，可增强可分散性，并因此，包括该电极组合物的电极的电阻降低效果可以优异。
不同于此，当导电材料的含量小于0.1重量％时，电极组合物内部的颗粒之间的桥接效果不足，并因此弹性模量也可极大地下降。进一步地，当导电材料的含量大于10重量％时，电极组合物中的活性材料或粘合剂的含量相对降低，这可导致电池性能或弹性模量下降的问题。
活性材料可以是正极活性材料。正极活性材料是，例如，锂过渡金属氧化物，其可选自由LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LiNi1-yCoyO2(O<y<1)、LiCo1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2(O<y<1)、Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2,0<b<2,0<c<2,a+b+c＝2)、LiMn2-zNizO4(0<z<2)、LiMn2-zCozO4(0<z<2)、和其组合构成的群组。
在一个示例中，活性材料可包括锂锰氧化物(LMO,Lithium Manganese Oxide)。在此，活性材料可以以基于电极组合物总重量的85重量％至99重量％的量来包括。更优选地，活性材料可以以基于电极组合物总重量的87重量％至98重量％的量来包括。在一个示例中，活性材料可以以基于电极组合物总重量的89重量％至97重量％的量来包括。
以上提及的用于二次电池的电极可作为正极而被包括在根据本公开内容另一实施方式的二次电池中。更具体而言，根据本公开内容另一实施方式的二次电池可包括含正极、负极、和插置在所述正极和所述负极之间的隔板的电极组件、和电解质。
如在用于二次电池的电极中一样，负极可通过将包括负极活性材料、聚合物材料、导电材料、和类似者的负极浆料施加至负极集电器上来制造。
负极也可制造成在其中包括负极活性材料的负极浆料附接至或施加在负极集电器上的形式，并且负极浆料可如上所述进一步包括导电材料和聚合物材料与负极活性材料一起。
作为负极活性材料，可使用本领域中常规的用于锂二次电池的负极活性材料。在一个示例中，可使用诸如锂金属、锂合金、石油焦炭、活性炭(activated carbon)、石墨(graphite)、硅、锡、金属氧化物或其他碳之类的材料。
负极集电器没有特别限制，只要其具有高导电性且不在电池中引起化学变化即可。例如，可使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、表面已经碳、镍、钛、银等处理的铜或不锈钢、铝镉合金、和类似者。
隔板用于分离负极和正极并提供锂离子迁移的通道。可没有特别限制地使用任何隔板，只要其通常被用作锂二次电池中的隔板即可。特别是，对于电解质具有优异的水分保持能力同时对于电解质离子迁移具有低阻力的隔板是优选的。
除此之外，本公开内容中使用的电解液可包括有机液体电解质、无机液体电解质、固体聚合物电解质、凝胶型聚合物电解质、固体无机电解质、熔融型无机电解质、或类似者，其可用于生产锂二次电池中，但不限于此。
具体而言，电解液可包括有机溶剂和锂盐。作为有机溶剂，可没有特别限制地使用任何溶剂，只要其可充当电池的电化学反应中涉及的离子可迁移的介质即可。可没有特别限制地使用锂盐，只要其是锂二次电池中使用的能够提供锂离子的化合物即可。
为了改善电池的寿命特性、抑制电池容量的降低、和改善电池的放电容量，除了以上电解质组分之外，例如，电解液可进一步包括一种或多种添加剂，比如卤代碳酸烷撑酯基化合物，诸如二氟代碳酸乙烯酯；吡啶；亚磷酸三乙酯；三乙醇胺；环醚；乙二胺；乙二醇二甲醚(glyme)；六磷酸三酰胺；硝基苯衍生物；硫；醌亚胺染料；N-取代的□唑烷酮；N,N-取代的咪唑烷；乙二醇二烷基醚；铵盐；吡咯；2-甲氧基乙醇、或三氯化铝。在这种情况下，添加剂可以以基于电解液总重量的0.1重量％至5重量％的量来包括。
图1是根据本公开内容实施方式的制造用于二次电池的电极的方法的流程图。
参照图1，根据本实施方式的制造电极的方法包括：干混导电材料和粘合剂以制备在其中均匀分散有所述粘合剂的混合物的预混合步骤(S10)；将活性材料添加至所述混合物、然后施加剪切力以制备电极组合物的混合步骤(S20)；使用所述电极组合物制造自立式膜的步骤(S30)；和通过层压步骤将所述自立式膜附接至电极集电器上以制造电极的步骤(S40)。
在预混合步骤(S10)中，导电材料和粘合剂可进行干混。导电材料中形成的大孔(Macropore)的直径等于或大于粘合剂的尺寸。
在下文中，将通过更具体的实施例的方式描述本公开内容的内容。然而，这些实施例仅出于说明目的，且本公开内容的范围不限于此。
<实施例1>
执行制备在其中导电材料和粘合剂使用Waring Blender设备进行干混的混合物的预混合步骤。此时，以5000rpm执行预混合步骤(S10)1分钟，使得仅诱导导电材料和粘合剂的混合。在那之后，使用Bench Kneader PBV-0.1L设备(来自Irie-Shokai)，执行在其中将活性材料添加至预混合步骤(S10)中制备的混合物以制备电极组合物的混合步骤(S20)。
在此，活性材料是97重量％的锂锰氧化物(可购自LMO,Lithium ManganeseOxide)，导电材料是2重量％的具有50m2/g的比表面积和50nm的孔直径的3D多孔碳材料。进一步地，粘合剂是1重量％的50nm的聚四氟乙烯(PTFE)。
<实施例2>
以与实施例1中相同的方式制备电极组合物，不同之处在于：在实施例1中，导电材料的大孔直径是100nm。
<实施例3>
以与实施例1中相同的方式制备电极组合物，不同之处在于：在实施例1中，导电材料的比表面积是80m2/g。
<比较例4>
以与实施例1中相同的方式制备电极组合物，不同之处在于：在实施例1中，粘合剂的含量是10重量％，且正极活性材料的含量是88重量％。
<比较例5>
以与实施例1中相同的方式制备电极组合物，不同之处在于：在实施例1中，导电材料的比表面积是1000m2/g。
<比较例1>
以与实施例1中相同的方式制备电极组合物，不同之处在于：在实施例1中，导电材料的大孔直径是2nm。
<实验例1(弹性模量(Modulus)的测量)>
对于分别在实施例1至5和比较例1中制备的电极组合物，执行使用辊磨(RollMill)设备(由Inoue Seisakusho制造)制造长度为800mm、宽度为500mm、且厚度为400μm的自立式膜的自立式膜制造步骤(S30)。对于每个制造的自立式膜，两个侧端用夹具进行固定，然后使用DMA设备(由TA Instruments制造)在1Hz的频率和0.1％的应变的条件下测量自立式膜的弹性模量。结果示出在下表1中。
[表1]
<实验例2(放电容量的测量)>
对于实施例1至5和比较例1，厚度为200μm的锂金属被用作负极，并与实验例1中制造的正极一起制造半硬币电芯。然后，将每个半硬币电芯在3.0V至4.3V的电压范围内在0.1C/0.1C条件下进行充电和放电，然后计算第一次循环的放电容量值。结果示出在下表2中。
<实验结果分析>
图2是用于按照本公开内容的实施例和比较例中的二次电池电极的导电材料的大孔直径分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图。特别是，图2是在表1和表2中示出的结果中用于比较实施例1、实施例2、和比较例1的弹性模量和初始放电容量的曲线图。此时，在实施例1、实施例2、和比较例1中，正极活性材料、粘合剂、和导电材料的含量相同，并且导电材料的比表面积也相同。然而，导电材料的大孔直径按照比较例1、实施例1、和实施例2的顺序增加。
参照图2，可以确认的是，当如比较例1中一样导电材料的大孔直径(2nm)小于粘合剂的颗粒尺寸(50nm)时，弹性模量和初始放电容量两者均降低。这是因为导电材料的大孔直径小于粘合剂的颗粒尺寸，并因此粘合剂不能在导电材料的大孔中被支撑。
相比之下，可以确认的是，在实施例1和实施例2的情况下，导电材料的大孔直径分别类似于或者大于粘合剂的颗粒尺寸，从而弹性模量和初始放电容量两者均优异。
然而，可以确认的是，相较于如实施例1中一样导电材料的大孔直径(50nm)与粘合剂的颗粒尺寸(50nm)相等的情况，弹性模量稍微降低。这是因为如实施例2中一样导电材料的大孔直径(100nm)大于粘合剂的颗粒尺寸，因而粘合剂的可分散性降低。
由此，当导电材料的大孔直径在与实施例1和实施例2中相同的范围内时，可以确认的是，弹性模量和初始放电容量两者作为整体均优异。
图3是用于按照本公开内容的实施例中的用于二次电池的电极的导电材料的比表面积分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图。特别是，图3是在表1和表2中示出的结果中用于分别比较实施例1、实施例3、和实施例5的弹性模量和初始放电容量的曲线图。此时，在实施例1、实施例3、和实施例5中，正极活性材料、粘合剂、和导电材料的含量相同，并且导电材料的大孔直径类似，但导电材料的比表面积彼此不同。在此，导电材料的比表面积按照实施例1、实施例2、和比较例5的顺序逐步增加。
参照图3，可以确认的是，当如实施例5中一样导电材料的比表面积(2000m2/g)太大时，弹性模量优异，而初始放电容量降低，尽管没有比较例1中那么多。这是因为，如果如实施例5中一样导电材料的比表面积太大，则其易于吸水，并因此电极内的副反应增加。
不同于此，可以确认的是，在实施例1和实施例3的情况下，导电材料的比表面积不太大，并因此弹性模量和初始放电容量作为整体优异。由此，可以确认的是，当导电材料的比表面积在与实施例1和实施例3中相同的范围内时，弹性模量和初始放电容量两者作为整体均优异。
图4是用于按照本公开内容的实施例和比较例中的用于二次电池的电极的粘合剂含量分别比较弹性模量和初始放电容量的曲线图。特别是，图4是在表1和表2中示出的结果中用于分别比较实施例1和实施例4的弹性模量和初始放电容量的曲线图。此时，实施例1和实施例4的粘合剂的颗粒尺寸相同，导电材料的含量、比表面积、和大孔直径相同，但正极活性材料和粘合剂的含量不同。在此，粘合剂的含量按照实施例1和实施例4的顺序增加，正极活性材料的含量降低。
参照图4，可以确认的是，如在实施例4中一样，随着粘合剂含量(10重量％)增加，弹性模量增加，其中尽管没有比较例1那么多，但初始放电容量降低。由此可以确认的是，随着粘合剂的含量增加，粘合剂的纤维化进展地相对多并且弹性模量增加，但粘合剂自身充当电阻，并且初始放电容量降低。
相比之下，可以确认的是，在实施例1的情况下，弹性模量低于实施例4的弹性模量，但初始放电容量高于实施例4的初始放电容量。因此，就弹性模量和初始放电容量两者而言优选的配置是粘合剂含量在与实施例1中相同的范围内的情形，并且当满足这一点时，可以确认的是，弹性模量和初始放电容量两者作为整体均优异。
尽管以上已详细地描述了本公开内容的优选实施方式，但本公开内容的范围不限于此，并且使用下述权利要求中限定的本公开内容的基本概念由本领域技术人员做出的各种改进和改善也落入本公开内容的精神和范围内。
工业实用性
根据本公开内容的实施方式，用于二次电池的电极和包括其的二次电池可通过使用具有小的比表面积和大的大孔直径的导电材料来制造，由此改善电极的弹性模量和电阻降低效果。
本公开内容的效果不限于以上提及的效果，以上未描述的额外其他效果将从随附的权利要求书的描述中为本领域技术人员清楚理解。

Claims (19)

1.一种用于二次电池的电极，包括：
电极集电器；和
位于所述电极集电器上的电极层，
其中所述电极层包括在其中干混有活性材料、导电材料、和粘合剂的电极组合物，并且
其中所述导电材料中形成的大孔(Macropore)的直径等于或大于所述粘合剂的尺寸。
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述导电材料的大孔直径是30nm或更大且1000nm或更小。
3.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述粘合剂的颗粒尺寸是30nm或更大且1000nm或更小。
4.根据权利要求2所述的用于二次电池的电极，其中：
所述导电材料的比表面积是1m2/g或更大且100m2/g或更小。
5.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述导电材料的含量是基于所述电极组合物的总重量的0.1重量％或更大且10重量％或更小。
6.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述导电材料包括3D多孔碳材料，并且
所述粘合剂包括聚四氟乙烯(PTFE,Polytetrafluoroethylene)。
7.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述活性材料包括锂锰氧化物(LMO,Lithium Manganese Oxide)。
8.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中：
所述电极组合物被制造成自立式膜，并且
所述自立式膜附接至所述电极集电器上。
9.根据权利要求8所述的用于二次电池的电极，其中：
所述自立式膜具有30Mpa或更大且400MPa或更小的弹性模量值。
10.一种制造用于二次电池的电极的方法，包括下述步骤：
干混导电材料和粘合剂以制备混合物；
将活性材料添加至所述混合物、然后施加剪切力以制备电极组合物；和
将所述电极组合物附接至电极集电器上以制造用于二次电池的电极，
其中所述导电材料中形成的大孔(Macropore)的直径等于或大于所述粘合剂的尺寸。
11.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述导电材料的大孔直径是30nm或更大且1000nm或更小。
12.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述粘合剂的颗粒尺寸是30nm或更大且1000nm或更小。
13.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述导电材料的比表面积是1m2/g或更大且100m2/g或更小。
14.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述导电材料的含量是基于所述电极组合物的总重量的0.1重量％或更大且10重量％或更小。
15.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述导电材料包括3D多孔碳材料，并且
所述粘合剂包括聚四氟乙烯(PTFE,Polytetrafluoroethylene)。
16.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述活性材料包括锂锰氧化物(LMO,Lithium Manganese Oxide)。
17.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
在将所述电极组合物附接至电极集电器上以制造用于二次电池的电极的步骤中，
所述电极组合物被制造成自立式膜以附接至所述电极集电器上。
18.根据权利要求10所述的制造用于二次电池的电极的方法，其中：
所述自立式膜具有30Mpa或更大且400MPa或更小的弹性模量值。
19.一种二次电池，包括权利要求1所述的用于二次电池的电极。
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