CN118104000A - 二次电池用电极的干式制造方法 - Google Patents

Abstract

在全固态二次电池制造方法中，涉及二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，通过包括如下步骤制造二次电池用电极，所述方法包括：步骤a，混合活性物质和粘合剂及导电材料，并加入螺杆混合机中；步骤b，通过将螺杆旋转来使所述混合物向前前进并一次加热及熔融；步骤c，通过将所述螺杆旋转来使加热及熔融的所述混合物向前前进并搅拌；步骤d，通过将所述螺杆旋转来使搅拌的所述混合物向前前进并二次加热及搅拌；步骤e，通过将所述螺杆旋转来使二次加热及搅拌的所述混合物向前加压并向喷嘴端前进；步骤f，将通过所述喷嘴以薄膜形状排出的所述混合物通过上下设置的辊子进行挤压并抽取而制造薄膜；以及步骤g，将制造的所述薄膜附着于金属薄板来制造电极。

Description

二次电池用电极的干式制造方法

技术领域

本发明涉及在制造二次电池时省略干燥工艺的制造方法，更详细地，涉及产生活性物质之间的空隙的制造方法，该方法应用热塑性粘合剂作为将活性物质粘合的材料，以解决使用所述热塑性粘合剂时不产生活性物质之间的空隙，因此无法浸渍电解液的问题。

背景技术

最近，随着电动汽车的普及，二次电池取代了内燃机并快速成长。

全世界每年销售近1亿辆内燃机汽车，因从该内燃机汽车排放的二氧化碳，全世界正在出现全球气候变暖现象及由此引发的各种自然灾害，因此使用氢燃料电池的电动车、使用电池的电动车等日益突出，其中使用电池的电动车被采纳为现实对策。

目前，用于该电动汽车的电池主要使用锂离子电池，预计今后全固态电池等将要取代其位置。

以往，锂离子电池(LIB)主要以放入笔记本电脑或手机等的小型电池为主，但随着电动汽车的普及，一次充电可行驶500km以上的大型电池需求暴增，电池生产所需的生产设施也呈现出逐渐扩大的趋势。

在制造阳极电极和阴极电极之后隔着分离膜结合，将其层压并放入外壳中，然后在电池内填充电解液进行初期充电，完成锂离子电池。

由此制成的电池的基本结构如图1所示。

参照图1说明，构成阴极和阳极的活性物质以特定厚度附着在集电体上，两个极板之间具有分离膜，电解液填充于活性物质之间的空隙中。

若充电和放电，则分别位于相反侧极板的锂离子获得电子(充电)或失去电子(放电)并通过分离膜向相反侧移动，从而通过与极板相连接的导线来产生电流。

此时，为了使锂离子顺利地通过活性物质之间移动，需要电解液，并且当前的锂离子电池中相应的电解液由液体组成。

被评价为未来电池的全固态电池中，电解液由固体组成，并存在用电解质代替分离膜制成的薄膜。

如上所述，为了制造二次电池，需要制造阳极和阴极极板，该极板由集电体和活性物质粉末(粉体)组成。

活性物质分别如下：阳极为锂化合物(Li、Ni、Co、Mn、Al等)的粉体(直径约10μm)，阴极为石墨或硅粉体(直径约10μm)。

在电极中，对于该活性物质粉体而言，在厚度为约10μm的铝薄板上以约100μm的厚度层压阳极活性物质来制造阳极，在厚度为约10μm的铜薄板上以约100μm的厚度层压阴极活性物质来制造阴极。

问题在于，制造极板时，必须使粉体彼此粘附，并且必须使其粘附在集电体上，而且必须在活性物质粉体之间形成空隙，以便能够将电解液放入该空隙中。

若没有空隙，则无法浸渍电解液，离子无法通过分离膜移动，因此电池不工作。为了解决该问题，目前使用的电极制造方法如下。

首先，制造粘合剂溶液。对于粘合剂溶液而言，将聚偏二氟乙烯(PVDF)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)溶液来制造阳极，将丁苯橡胶(styrene＝butadiene rubber，SBR)溶液和羧甲基纤维素(carboxyl methyl cellulose，CMC)溶解在超纯水(DI)来制造阴极。

如此制成的粘合剂溶液中加入活性物质粉体并搅拌。作为结果物，获得活性物质粉体均匀搅拌在粘合剂溶液中的浆料(Slurry)溶液。

将该浆料溶液供应到涂覆设备，通过T型模具(T-Die)涂覆在集电体上，则获得一次电极板。

然而，在此情况下，涂覆的活性物质膜内含有的活性物质粉体之间残留着溶剂(阳极为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，阴极为超纯水)，从而无法浸渍电解液，因此不能以这种状态制造电池。

在涂覆工艺之后，通过干燥工艺除去该活性物质粉体之间的溶剂。

经过干燥过程的电极，经过压缩机压缩约20％左右的厚度之后制造成电池。

此时，在干燥过程中，若活性物质粉体之间的溶剂蒸发，则该空间会空出来，因此在该空间中产生能够填充电解液的空隙。

在这种二次电池制造工艺中，成本最高的工艺为干燥工艺。

通过图2说明干燥装置，干燥过程在约150度下需要约1分钟左右，目前电池公司的最大电极板生产速度为约100m/分钟，因此干燥炉也需要100m。

在干燥炉蒸发的溶剂需要回收，因此还需要从该干燥炉蒸发的溶剂回收装置。

据悉，每个电极制造设施所需的成本为约300亿至500亿韩元左右，因此至少需要具备阴极和阳极各一条生产线的电极制造设施的电池公司存在的问题是仅与干燥相关的设施成本，电池一个生产线(正阴极电极制造设施)中最多需要投入1000亿韩元左右的设施投资。

并且，运行干燥炉和溶剂回收装置的电力成本也很高。由于这种干燥炉的问题，在代替内燃机汽车以减少二氧化碳的排放而采用的电动汽车的电池制造步骤中，由于大量用电，存在发电站为了产生该电力而必须排放二氧化碳的矛盾问题。

如图2所示，可知，基于湿式的电极制造工艺中使用的干燥装置需要大规模干燥装置以回收溶剂。

为了解决这个问题，具有一种在没有溶剂的情况下制造活性物质薄膜并将该薄膜粘附在集电体上制造电极板的方法。

通过图3说明制造活性物质薄膜并将该薄膜粘附在集电体上制造电极板的方式，在该方式中，供应粘合剂和活性物质，在双轴搅拌机中加热(熔融)搅拌后，通过喷嘴挤压制成薄膜之后，使该薄膜和集电体薄板通过加热的辊之间进行粘合(层压)。

如图3所示，在双轴搅拌机中加热搅拌的过程中，粘合剂受热熔化，并连接活性物质粉体之间，挤压后可成型为薄膜状。

然而，图3的方法也存在问题，其原因在于，使用的粘合剂受热熔化，完全包裹活性物质时，活性物质粉体与粉体之间就会充满相应的粘合剂，则无法形成空隙，因此无法浸渍电解液。

因此，在图3的方式中，目前使用聚四氟乙烯(Polytetra-fluoroethylene，PTFE)等氟化合物聚合物树脂作为粘合剂物质。

PTFE(商品名：铁氟龙)熔点非常高，润滑性极高，不粘附于活性物质表面。

利用这一特性，将该聚四氟乙烯(PTFE)粉末与活性物质混匀，适当加热后(约130度，聚四氟乙烯(PTFE)的熔点为327度)，使用捏炼机(Kneader，捏和机)将PTFF拉伸为线状。

与活性物质混匀后如线一样拉伸的聚四氟乙烯(PTFE)机械地把持活性物质，挤压后可保持薄膜形状。

然而，为了在低温下将聚四氟乙烯(PTFE)拉伸为线状，需要强力捏炼机，由于难以实现连续式，因此很难连续批量生产制造活性物质薄膜。

目前实验上正在使用的工艺使用如下方法：将粘合剂(聚四氟乙烯(PTFE))与活性物质混匀，在粉末状态下搅拌之后，将其放入加热捏炼机中，将粘合剂纤维化，制成活性物质和粘合剂混合微丸，将从捏炼机中出来后冷却制成的该微丸再次粉碎，然后将粉碎的粉末放入两个辊子之间制成薄膜。

所有这些工艺目前由作为间歇式工作方法的分批(batch)方式实现，各工艺均为难以连续化的设备，因此不能用该制造方法批量生产干电极。

尽管如此，使用该工艺来制造电池的原因在于，聚四氟乙烯(PTFE)无粘合性，因此可以在不填充活性物质之间的空隙的情况下保持空隙状态。

由于如上所述的原因，使用基于聚四氟乙烯(PTFE)的粘合剂的电极制造方法提出了当前干电极制造方法，但由于仍然使用聚四氟乙烯(PTFE)，因此批量生产制造受限。

该方法由美国的麦克斯韦(Maxwell)拥有专利，同样美国特斯拉收购该公司，试图用该方法批量生产电动汽车用电池，但最终未能越过批量生产的壁垒，以至于在满2年的2021年7月再次出售给其他公司，可见该方法难以适用于批量生产。

该专利以申请号15374043于2016年12月09日在美国申请，在2020年01月28日，以授权号10547057授权。

权利要求1、6及7如下。

即，权利要求1提供能量储存装置的制造方法，该方法包括：提供导电颗粒的步骤；在没有其他结合物质的情况下，提供实质上由单一可纤维化(fibrillizable)粘合物质组成的干燥粘合剂颗粒的步骤；混合导电和干燥粘合剂颗粒的步骤；以及用混合的导电和干燥粘合剂颗粒形成薄膜的步骤，其中，相互混合形成无需本质上使用工艺溶剂和润滑剂。

权利要求6中，根据权利要求1所述的方法，可纤维化(fibrillizable)粘合物质包括氟化类聚合物。

权利要求7中，根据权利要求6所述的方法，氟化类聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)。

如上所述，针对将可纤维化的物质用作粘合剂的专利是权利要求1，权利范围很广，即使采用分批方法，使用聚四氟乙烯(PTFE)并通过捏炼机纤维化后，制造活性物质薄膜制造电池，也会抵触相应专利。

由于这个问题，目前提出的基于聚四氟乙烯(PTFE)的干电极制造方法很难代替现有的湿式电极制造方法。

目前的湿式电极制造方法以每分钟100m以上的速度连续生产宽度为1m的光板电极，但基于聚四氟乙烯(PTFE)粘合剂的干电极制造方法以实验室规模水平，而且是以分批方式间歇式生产。

用于电动汽车的该电池目前主要使用锂离子电池，今后预期全固态电池等将取代其位置。

以往，锂离子电池主要以放入笔记本电脑或手机等的小型电池为主，但随着电动汽车的普及，一次充电可行使500km以上的大型电池需求暴增，电池生产所需的生产设施也呈现出逐渐扩大的趋势。

然而，锂离子电池在制造工艺中需要干燥粘合剂，因此为了满足生产量，需要大容量干燥机，这种大容量的干燥机在生产单价和运营上存在很多问题。

并且，在干电极制造工艺中，为了形成空隙，将不粘附于活性物质上的聚四氟乙烯(PTFE)纤维化来制造薄膜，但由于聚四氟乙烯(PTFE)的高温特性，难以批量生产制造，为了解决该问题而进行连续生产，将热塑性粘合剂和活性物质放入双轴螺杆中，使粘合剂熔融，并与活性物质搅拌并通过喷嘴挤压时，可连续地生产活性物质薄膜，但在此情况下，粘合剂均填充活性物质之间且没有空隙，因此发生无法浸渍电解液的问题。

发明内容

技术问题

本发明用于解决上述的问题，本发明的目的在于，提出在制造二次电池时省略干燥工艺的二次电池的干电极的制造方法。

为此，本发明提出即使不使用溶剂也大量制造干电极的方法和通过这种制造工艺制造的二次电池用电极。

因此，本发明提出一种产生活性物质之间的空隙的制造方法，该方法使用热塑性粘合剂作为粘合活性物质的材料，以解决使用所述热塑性粘合剂时不产生活性物质之间的空隙，因此无法浸渍电解液的问题。

然而，本发明的目的不限于上述提出的目的，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载内容清楚地理解未提及的其他目的。

解决问题的手段

为了实现所述目的，本发明提出二次电池用干电极的制造方法，该方法使用无溶剂的粘合剂，并且应用发泡工艺以解决因在所述粘合剂中不使用溶剂而不形成空隙的问题。

其中，所谓二次电池用干电极是指通过如下方法制造的电极：在粘合剂中不使用溶剂进行工艺，由于不适用溶剂，因此省略干燥过程，此时，为了解决因在粘合剂中不使用溶剂而产生的无空隙(因不产生空隙而无法浸渍电解液的问题)引发的问题，使用发泡剂来形成空隙而制造电极。

并且，用于在粘合剂中引入发泡的发泡剂可通过化学发泡剂、气体等各种方法实现。

首先，说明使用化学发泡剂的情况。

提出一种干电极的制造方法，其特征在于，其通过包括如下步骤制造二次电池用电极，所述方法包括：步骤a，将活性物质和粘合剂及导电材料混合的混合物加入螺杆混合机中；步骤b，通过将螺杆旋转来使所述混合物向前前进并一次加热及熔融；步骤c，通过将所述螺杆旋转来使加热及熔融的所述混合物向前前进并搅拌；步骤d，通过将所述螺杆旋转来使搅拌的所述混合物向前前进并二次加热及搅拌；步骤e，通过将所述螺杆旋转来使二次加热及搅拌的所述混合物向前加压并向喷嘴端前进；步骤f，将通过所述喷嘴以薄膜形状排出的所述混合物通过上下设置的辊子进行抽取而制造薄膜；以及步骤g，将制造的所述薄膜附着于金属薄板来制造电极。

并且，在所述步骤a中，将活性物质和粘合剂及导电材料混合后，可加入螺杆混合机中，也可根据情况分别加入。

所述混合物中包含有机或无机发泡剂来制造混合物，在所述步骤b中，使一次加热温度高于所述粘合剂的熔融温度，从而随着所述粘合剂熔融，使所述活性物质和导电材料及发泡剂混匀。

接着，在所述步骤d中，使二次加热温度高于所述发泡剂的气化温度，使得所述发泡剂气化的同时混入到所述熔融的粘合剂中，在所述步骤e中，随着对所述搅拌的混合物进行加压并前进，所述气化的气体以压缩在所述熔融的粘合剂的状态混匀。

此时，优选地，所述发泡材料包含一氧化碳、二氧化碳、氦气、丁烷、戊烷、氮气、水蒸气、氮化合物中的一种以上。

然后，在所述步骤f中，当所述混合物通过所述喷嘴排出时，压缩在所述熔融的粘合剂中的气体膨胀而形成气泡的同时形成空隙，这种空隙在后续注入电解液时将被用作浸渍电解液的空间。

并且，本发明的特征在于，当所述发泡材料发泡时，会转换为一氧化碳、二氧化碳、氦气、丁烷、戊烷、氮气、水蒸气、氮化合物中的一种以上，并且随着蒸发，在所述粘合剂中形成开口孔隙。

接着，说明通过加入气体或超临界流体来制造所述空隙的其他实施例。

提出一种二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，其通过包括如下步骤制造二次电池用电极，所述方法包括：步骤a，将活性物质和粘合剂及导电材料混合，并加入螺杆混合机中；步骤b，通过将螺杆旋转来使所述混合物向前前进并加热及熔融；步骤c，将二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体中的一种以气体或超临界流体状态加入所述螺杆混合机中；步骤d，通过将所述螺杆旋转来使加热及熔融的所述混合物向前前进并搅拌；步骤e，通过将所述螺杆旋转来使搅拌的所述混合物向前加压并向喷嘴端前进；步骤f，将通过所述喷嘴以薄膜形状排出的所述混合物通过上下设置的辊子进行抽取而制造薄膜；以及步骤g，将制造的所述薄膜附着于金属薄板来制造电极。

并且，提出一种二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，在所述步骤e中，随着对搅拌的所述混合物进行加压并前进，所述气体或超临界流体混入到所述熔融的粘合剂中，在所述步骤f中，当所述混合物通过所述喷嘴排出时，混入到所述粘合剂溶液中的气体或超临界流体膨胀而形成气泡，当调节气体或超临界流体的量和温度条件等时，随着气体逸出，相应气泡相互连接并形成为打开的空隙，并且电解液填充到所述空隙中。

此时，优选地，所述超临界流体使用超临界状态的氮气、氦气、丁烷、戊烷、碳酸、烃中的一种气体。

优选地，上述说明的制造工艺中使用的粘合剂应用热塑性树脂，本发明的核心技术的制造方法如下：由于不使用溶剂，因此删除干燥工艺，另一方面应用发泡剂，在粘合剂中形成空隙，并确保浸渍电解液的空间来制造二次电池用干电极。

通过基于附图的以下详细说明，本发明的特征和优点将变得更加清楚。

在此之前，本说明书及权利要求书中使用的术语或单词不应被解释为通常含义及辞典上的含义，立足于发明人可适当定义术语的概念，以最佳方式说明自己的发明的原则，应被解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。

发明的效果

如上所述，根据本发明，预期能够容易地制造二次电池用干电极的优点。

并且，由于目前不需要二次电池基准长度为约100m的干燥机，而且溶剂不蒸发，因此不需要溶剂回收装置，从而具有可节约干燥机运行所需的电力成本，并且因省略干燥机而可以大幅减少工厂占地的效果。

进而，由于不需要长度为100m的溶剂干燥机，因此不需要启动溶剂回收装置，从而具有降低电池制造成本，且不引发二氧化碳、有机溶剂排出等环境问题的优点。

附图说明

图1表示二次电池的基本结构。

图2表示二次电池用干燥设备。

图3表示制造活性物质薄膜并将该薄膜粘合到集电体上制造电极板的过程。

图4表示二次电池用电极结构。

图5为说明在湿式电极工艺中形成活性物质之间的空隙的过程的图。

图6表示常规的双螺杆混合机的结构。

图7表示应用螺杆混合机来制造干电极用混合物的过程。

附图标记的说明

1：粉状混合物 2：加热及熔融区间

3：移送及搅拌区间 4：追加加热及搅拌区间

5：移送区间 6：加入区间

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的优选实施例。在此过程中，为了说明的清楚性和便利性，会夸张图示附图中所示的线条厚度或结构要素的大小等。

并且，后述的术语为考虑到本发明中的功能而定义的术语，这可能根据用户、操作者的意图或惯例而不同。因此，对于这种术语的定义应基于本说明书全文内容来定义。

而且，以下实施例只不过是本发明的权利要求书中提出的结构要素的示例性事项，并不是用于限定本发明的权利范围，包含在本发明的说明书全文的技术思想中，权利要求书的结构要素中包含可替换的结构要素以作为等同替代物的实施例可包含在本发明的权利范围中。

目前正在研究的干电极制造工艺中，为了形成空隙，使不粘附于活性物质的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)纤维化来制造薄膜，但因聚四氟乙烯(PTFE)的高温特性，存在难以批量生产制造的缺点。

作为用于克服上述缺点的方法，通过加热和搅拌热塑性树脂和活性物质，通过常规的双轴螺杆挤压机也可连续生产薄膜。

然而，在此情况下，活性物质之间没有空隙，因此产生无法注入电解液的问题。

在此情况下，为了制造空隙，可以应用使用有机发泡剂及无机发泡剂来强制产生空隙的方法。即，当使用双轴螺杆挤压机来搅拌活性物质粉体和粘合剂时，也加入发泡剂一起搅拌。

搅拌中粘合剂熔化并与活性物质、发泡剂均匀混合后，通过发泡剂分解温度以上的设定区间。

在该区间中，发泡剂因热而分解，并排出二氧化碳、氮气、水蒸气等气体，该气体溶解进入到粘合剂熔融液之间，然后通过喷嘴以薄膜形状挤压，当压力降低时，该气体膨胀，从而可在活性物质之间的空间形成空隙。

在该方法中，所有有机发泡剂及无机发泡剂无论如何也会少量排出二氧化碳或水，因此，与助力于在电极制造工艺中除去干燥机来减少电力消耗并降低二氧化碳的目标背道而驰，从而可使用于二次电池用干电极，但并不可取。

若使用有机发泡剂及无机发泡剂来形成空隙，则可以考虑使用捕集设施来捕集此时排出的二氧化碳。

另一发泡方法是使用二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体等气体或超临界流体的方法。

将活性物质和粘合剂加入螺杆挤压机中，加热熔化粘合剂并搅拌，在熔融搅拌的液体中，使用气体或超临界泵来浸渍制成超临界状态的二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体等，进一步搅拌该超临界状态的流体和活性物质及粘合剂混合液。

当通过喷嘴挤压出所述物质时，均匀分布在粘合剂之间的气体或超临界状态的氮气或氦气、丁烷、戊烷、碳酸、烃、二氧化碳中的一种以上的气体膨胀而形成微小气泡。

图4表示二次电池用电极结构。

从图4可以看出，粒径为约10μm的圆形活性物质借助具有缝隙间连接的气孔的粘合剂粘附在一起。

即，图4为将电池电极的切割面三维视觉化的照片，图4的a)为在电极的一部分打孔后放大500倍的扫描电子显微镜(SEM)照片，b)为对上面a)照片的孔洞部分中黄色四角区域部分进行放大4000倍的扫描电子显微镜(SEM)照片，c)为对上面b)照片的绿色部分进行放大的照片，d)为在上面c)照片中对空隙部分进行清晰处理的照片。

在上述湿式工艺中，涂覆浆料后，使溶剂蒸发来形成空隙(图4的d图中用黑色示出)。

图5表示湿式电极工艺中形成活性物质之间的空隙的过程。

图5表示锂离子电池(LIB)电极的当前的生产方式，图5的a)示出具有均匀分布的湿式薄膜，b)示出溶剂蒸发收缩后内部填充的状态，c)示出溶剂持续蒸发但部分填充于毛细管中形成网状而收缩结束的状态，d)示出残留在空隙中的残留液体(溶剂)，e)示出液体(溶剂)全部蒸发的干燥薄膜。

然而，干电极不能如上所述的湿式工艺一样使用溶剂，需要用热熔化粘合剂并搅拌，因此不能通过干燥过程来形成空隙。

因此，在本发明中，使用发泡方法来实现电极内部的气孔，并且应用使用有机发泡剂及无机发泡剂的方法和使用气体或超临界流体的方法。

通过图6及图7来详细说明上述过程如下。

螺杆混合机使用单螺杆或双螺杆，并且具有可替换的各种形状的桨叶串联连接在一个长轴上的结构。

尤其，以桨叶间距为例，相对于相同长度，具有桨叶直径比1转的间距的桨叶之后，设置具有桨叶直径比2转的间距的桨叶时，2间距桨叶区域中，与前端相比处于高压。

相反，当2间距桨叶之后设置1间距桨叶时，1间距桨叶区间处于低压，因此，为了排除粘附在混合机中搅拌的物质表面上的气体等，在如上所述的低压区间中，在桶体上设置孔，以使气体排出到此处。

如图6所示，常规的双螺杆混合机的结构例中，与“X”区间相比，“Y”区间为低压区间(即Y区间的桨叶间距大于X区间的桨叶间距)，因此在此处形成孔时，可以通过此处排出气体。

当使用该方法来制备干电极用混合物时，通过如下方法在粘合剂内部形成空隙。

说明图7，1号为粉状混合物，2为加热及熔融区间，3为移送及搅拌区间，4为追加加热及搅拌区间，5为移送区间，6为加入区间。

在图7的结构中，为了使用发泡剂来形成气孔，首先，将发泡剂粉末一同加入到1号粉状混合物(活性物质+粘合剂+导电材料)而供应。

该混合物通过2号区间，加热熔融，在3号区间该熔融的混合物均匀搅拌。

搅拌的熔融混合物的发泡剂通过加热至该发泡剂的发泡温度以上的4号区间，成为气体并混入到熔融混合物中，经过6号区间压缩后，通过喷嘴排出来，则混入到熔融液中的气体体积膨胀而形成气泡。

此时，在6号区间中追加设置搅拌用桨叶时，有利于气体均匀混合。

其中，根据加入的发泡剂的量或温度条件，成为封闭的气孔或开放的气孔。

作为另一实施例，说明使用气体或超临界流体作为发泡剂的情况。

1号粉状混合物中不加入发泡剂，仅加入活性物质+粘合剂+导电材料来供应，然后同样经过2号区间，加热而熔融粘合剂，经过3号、4号区间并混合。

接着，优选地，在5号移送步骤的最后部分，以气体或超临界流体状态应用二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体等浸渍。

所述浸渍的气体或超临界流体混入到粘合剂中，经过6号高压部分，在高压状态下进一步搅拌，使熔融的混合物与浸渍的气体或超临界流体均匀混合，因此通过喷嘴排出来的瞬间压力被解除的同时混合在粘合剂之间的压缩气体膨胀而形成气泡。

根据经过如上过程浸渍的气体量或温度条件，成为封闭的气孔或连接的气孔。

如上所述，以往为了制造二次电池多孔性电极，将粘合剂溶解在溶剂中制备粘合剂溶液，并将其涂覆在集电体上，然后通过干燥过程制造气孔。

在此过程中，需要昂贵的干燥机，并且为了运行该干燥机，还产生较多的电力成本，但本发明中提出如下的制造方法：使用双螺杆混合机，用热来熔化粘合剂并与活性物质搅拌，其中搅拌有机/无机化学发泡剂或二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体等气体或该气体的超临界流体，然后通过喷嘴以薄膜形状制作时形成发泡并形成气孔。

如上所述的气孔形成方法不需要以当前二次电池为准时长度为约100m的干燥机，溶剂不蒸发，因此不需要溶剂回收装置，可以节减干燥机运行时带来的电力成本，因省略干燥机而可大幅减少工厂占地。

以上，通过具体实施例详细说明了本发明，但这是为了具体说明本发明的，而本发明并不限于此，在本发明的技术思想内，由本领域的普通技术人员进行其变形或改良是显而易见的。

本发明的简单变形乃至改变均属于本发明的范畴，本发明的具体保护范围将通过所附的权利要求书变得明确。

Claims (7)

1.一种二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，所述方法通过包括如下步骤制造二次电池用电极，所述方法包括：

步骤a，混合活性物质和粘合剂及导电材料，并加入螺杆混合机中；

步骤b，通过将螺杆旋转来使所述混合物向前前进并一次加热及熔融；

步骤c，通过将所述螺杆旋转来使所述加热及熔融的混合物向前前进并搅拌；

步骤d，通过将所述螺杆旋转来使所述搅拌的混合物向前前进并二次加热及搅拌；

步骤e，通过将所述螺杆旋转来使二次加热及搅拌的所述混合物向前加压并向喷嘴端前进；

步骤f，将通过所述喷嘴以薄膜形式排出的所述混合物通过上下设置的辊子抽取而制造薄膜；以及

步骤g，将制造的所述薄膜附着于金属薄板来制造电极。

2.根据权利要求1所述的二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，在所述混合物中加入导电材料并混合。

3.根据权利要求2所述的二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，

在所述步骤a中，将借助热而分解为气体的有机或无机发泡剂包含于所述混合物中，制造混合物，

在所述步骤b中，随着一次加热温度高于所述粘合剂的熔融温度，所述粘合剂熔融并与所述活性物质、导电材料以及发泡剂混匀，

在所述步骤d中，随着二次加热温度高于所述发泡剂的气化温度，所述发泡剂气化并混入到熔融的所述粘合剂中，

在所述步骤e中，随着对搅拌的所述混合物进行加压并前进，气化的所述发泡剂与熔融的所述粘合剂混匀，

在所述步骤f中，当所述混合物通过所述喷嘴排出时，在所述粘合剂溶液中混匀的发泡剂中的气体膨胀而形成气泡，电解液填充到因所述气泡而生成的空隙中。

4.一种二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，该方法通过包括如下步骤制造二次电池用电极，所述方法包括：

步骤a，混合活性物质和粘合剂，并加入螺杆混合机中；

步骤b，通过将螺杆旋转来使所述混合物向前前进并加热及熔融；

步骤c，在所述螺杆混合机中加入气体或超临界流体，

步骤d，通过将所述螺杆旋转来使加热及熔融的所述混合物向前前进并搅拌；

步骤e，通过将所述螺杆旋转来使搅拌的所述混合物向前加压并向喷嘴端前进；

步骤f，将通过所述喷嘴以薄膜形状排出的所述混合物通过上下设置的辊子进行挤压而制造薄膜；

步骤g，将制造的所述薄膜附着于金属薄板来制造电极。

5.根据权利要求4所述的二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，在所述混合物中加入导电材料并混合。

6.根据权利要求4所述的二次电池用干电极的制造方法，其特征在于，

所述气体或超临界流体为二氧化碳、氮气、氦气、丁烷、戊烷、烃气体中的一种以上，

在所述步骤e中，随着对搅拌的所述混合物进行加压并前进而加入的所述气体或超临界流体混入到熔融的所述粘合剂中，

在所述步骤f中，当所述混合物通过所述喷嘴排出时，混入到所述粘合剂溶液中的气体或超临界流体膨胀而形成气泡，电解液填充到因所述气泡而生成的空隙中。

7.一种干电极用二次电池，其特征在于，利用权利要求1至7中任一项所述的制造工艺，即使不适用干燥工艺，也在粘合剂形成空隙而制成。