[发明专利]一种负极以及含有该负极的电化学器件

说明书

本发明涉及一种用于负极的粘合剂溶液，其包含借助热进行交联的可热交联的聚合物粘合剂和用于溶解可热交联的聚合物粘合剂的溶剂，所述粘合剂溶液的氢离子浓度为pH 2.5至pH 4.5；包含所述粘合剂溶液的用于负极的活性材料浆料；使用该活性材料浆料的负极；以及包括该负极的电化学器件。根据本发明的一个实例，在电化学器件的循环过程中通过锂的嵌入和脱嵌来减小负极活性材料的体积膨胀，从而提高负极活性材料层的耐久性，进而增强了电化学器件的寿命特性，并且还可对用于负极的活性材料浆料提供良好的分散性，从而提高了负极活性材料层的涂布稳定性。

技术领域

本发明涉及一种用于负极的粘合剂溶液，更具体而言，一种可通过锂的嵌入和脱嵌来减小负极活性材料的体积膨胀，从而改善负极的耐久性，进而增强电化学器件的寿命特性的用于负极的粘合剂溶液；一种包含所述粘合剂溶液的用于负极的活性材料浆料；一种使用该浆料的负极；一种包括该负极的电化学器件。

本申请要求于2013年6月18号在韩国提交的韩国专利申请第10-2013-0069920号的优先权，将该申请的说明书和附图中所公开的内容以引证的方式纳入本申请中。

本申请要求于2014年6月18号在韩国提交的韩国专利申请第10-2014-0074405号的优先权，将该申请的说明书和附图中所公开的内容以引证的方式纳入本申请中。

背景技术

近来，人们对储能技术的兴趣已经越来越大。电化学器件在移动电话、便携式摄像机、笔记本电脑、个人电脑和甚至在电动汽车领域中已经被广泛用作能源，导致对其进行深入的研究和开发。

就这一点而言，电化学器件是极有兴趣的主题之一。具体而言，可进行充放电的二次电池的开发已经成为了关注的焦点。近来，这种电池的研究和开发的重点是新型电极和电池的设计，以提高能量密度和比能量。

目前有许多可用的二次电池。其中，由于九十年代早期开发的锂二次电池与传统的基于水性电解质的电池例如Ni-MH、Ni-Cd和H₂SO₄-Pb电池相比具有更高操作电压和更大能量密度的优势，因此已经引起了特别关注。

这种电化学器件通常包括正极、负极和介于正极和负极之间的隔膜。正极和负极各自包括集电体和电极活性材料层，所述电极活性材料层通过将包含电极活性材料、聚合物粘合剂和分散介质的浆料涂布在集电体的表面上并随后干燥而形成。

在电极活性材料中，负极活性材料在锂的嵌入和脱嵌过程中可能会发生体积膨胀。尤其，当作为所述负极活性材料使用氧化硅基活性材料时，可能会导致更严重的体积膨胀。

这种负极活性材料的体积膨胀随着电化学器件的循环可能会增大在负极活性材料层的表面上所形成的孔的大小，从而在负极活性材料层中产生裂痕(crack)。由于裂痕的产生，发生负极活性材料层的剥离。由此可能会劣化电化学器件的充放电特性，其结果降低电化学器件的寿命特性。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种用于负极的粘合剂溶液，其可在电化学器件的循环过程中通过锂的嵌入和脱嵌来减小负极活性材料的体积膨胀，从而改善负极活性材料层的耐久性，进而增强了电化学器件的寿命特性，并可对用于负极的活性材料浆料提供良好的分散性，从而提高了负极活性材料层的涂布稳定性；一种包含所述粘合剂溶液的用于负极的活性材料浆料；一种使用该浆料的负极；以及包括该负极的电化学器件。

技术方案

根据本发明的一个方面，为了达到所述目的，提供了一种用于负极的粘合剂溶液，其包含：可热交联的聚合物粘合剂，其借助热进行交联；以及溶剂，其用于溶解可热交联的聚合物粘合剂，所述用于负极的粘合剂溶液的氢离子浓度为pH 2.5至pH 4.5、优选pH 3.0至pH 3.5。