[发明专利]包含两种粘合剂的正极活性材料浆料和由其制备的正极

说明书

本发明涉及：正极活性材料浆料，所述正极活性材料浆料以预定比例包含彼此不同的两种粘合剂并具有高的固体含量浓度和低的粘度；正极，所述正极包含由所述正极活性材料浆料形成的正极活性材料层；以及锂二次电池，所述锂二次电池包含所述正极。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2014-0133019号的优先权和权益，其全部内容通过参考并入本文中。

技术领域

本发明涉及：正极(positive electrode)活性材料浆料，所述正极活性材料浆料以特定比例包含两种不同类型的粘合剂并具有高的固体浓度和低的粘度；正极，所述正极包含由所述正极活性材料浆料形成的正极活性材料层；以及锂二次电池，所述锂二次电池包含所述正极。

背景技术

随着近期诸如包括电子工业和移动通信的各种信息通信的通信工业的快速发展，并且响应对质轻、薄、短且小的电子设备的需求，已经广泛使用：便携式电子产品如膝上型计算机、上网本、平板PC、移动电话、智能电话、PDA、数字照相机和摄像机，以及通信终端设备。因此，对电池的开发、这些设备的驱动电源的兴趣也在增加。

另外，随着氢电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆等电动车辆的发展，对具有高性能、高容量、高密度、高输出和高稳定性的电池的开发的兴趣显著增长，且具有快速充放电倍率性能的电池的开发也已成为一个大问题。

将化学能转化为电能的电池根据基本组成材料的类型和特性而分为原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池等。

其中，如在锰电池、碱性电池和汞电池中，原电池通过不可逆反应产生能量，并且尽管容量高，但具有不可能再循环的缺点，并因此造成诸如能量低效和环境污染的各种问题。

二次电池包括铅蓄电池、镍-金属氢化物电池、镍-镉电池、锂离子电池、锂聚合物电池、锂金属电池等，并且具有可再循环的优点，因为二次电池作为能够使用化学能与电能之间的可逆相互转换来重复充电和放电的化学电池而通过可逆反应运行。

在这种二次电池中，对锂二次电池进行了积极研究，且锂二次电池具有正极、负极(negative electrode)、隔膜和电解质的基本构造。

正极和负极是其中发生诸如氧化/还原和能量存储的能量转换，并且各自具有正电位和负电位的电极。隔膜设置在正极与负极之间以保持电绝缘，并且提供电荷的转移通道。此外，电解质在电荷转移中发挥介质的作用。

同时，正极可以通过在正极集电器上涂布包含正极活性材料的正极活性材料浆料并对制得物进行干燥来制备，且本文中，正极活性材料浆料是通过将粘合剂和有机溶剂添加到正极活性材料中并对制得物进行混合而得到的具有流动性的混合物。

诸如容量的锂二次电池的电池性能最受所使用的正极活性材料的影响。为了提高电池性能，需要将正极活性材料以适当高的值装载，并且还需要在集电器上形成为具有均匀且稳定厚度的层。为了实现这种目的，控制正极活性材料浆料的固体含量、粘度等是重要的。

特别地，当使用磷酸铁锂类正极活性材料时，磷酸铁锂类正极活性材料的粒度小且具有宽的碳涂布的比表面积，并因此包含所述材料的正极活性材料浆料中的固体浓度低(约45％的固体)，并且为了实现上述目的，添加大量的有机溶剂(例如NMP)以适当调节粘度。然而，当大量使用有机溶剂时，由于即使在干燥后也会存在未干燥的部分，因此高的装载量是不可能的，并且由于诸如干燥时间的处理时间的增加而导致生产率下降。另外，在储存正极活性材料浆料时，浆料的相稳定性降低，并因此在使用所述浆料形成正极活性材料层时有可能发生厚度和装载量的变化，并且由于有机溶剂的有害性，可能发生环境不友好的问题。