[发明专利]使用具有通孔或孔洞的集电器来制备电极的方法

说明书

一种制备二次电池用电极的方法，包括：(i)制备集电器和电极浆料的工序，所述集电器中形成有通孔或者孔洞，所述电极浆料包含电极活性材料；(ii)将屏蔽膜与所述电极集电器的一个表面紧密接触以屏蔽在所述集电器的所述一个表面上的通孔或者孔洞的工序；(iii)将所述电极浆料涂布在所述集电器未附接有所述屏蔽膜的另一表面上、并初步干燥以制备过渡电极的工序；(iv)从所述过渡电极移除所述屏蔽膜的工序；以及(v)再次干燥所述过渡电极以制备所述电极的工序。

技术领域

本公开内容涉及一种使用其中形成有通孔或孔洞的集电器来制备电极的方法。

背景技术

随着移动装置的技术进步以及对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已迅速增长，而且近来已实现使用二次电池作为用于电动汽车(EVs)和混合电动汽车(HEVs)的电源。在这些二次电池中，对于具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的需求较高。

特别地，用作EVs和HEVs电源的锂二次电池需要短时间内高输出和高能量密度的特性。

通常，锂二次电池是以这样的方式来制备的：使用能够嵌入和脱嵌锂离子的材料作为负极和正极，并在正极和负极之间的间隔填充有有机电解液或聚合物电解液。通过锂离子嵌入正极时的氧化反应和锂离子从负极脱嵌时的还原反应来产生电能。

在这种情况下，负极和正极各自包括在电极集电器上的电极混合物层。例如，通过将电极活性材料与粘合剂和溶剂、以及根据需要的导电材料和分散剂进行混合并搅拌来制备浆料，然后将该混合物涂布在金属集电器上、压制、并进行干燥以制备电极。

由于在这种电极的制备工序中锂二次电池已广泛地应用于EV等，因而需要开发高容量电池，并因此会增加电极混合物层的负载量。然而，电极混合物层的体积和重量的增加会降低整个二次电池的能量密度，并导致电极混合物层内部的电化学反应的不均匀性。

此外，当电流或者电压施加至电池时，在电极内产生了锂离子的浓度梯度，这一现象在厚的电极混合物层中尤其会进一步加剧，而造成快速充电特性的劣化。

因此，为了解决上述问题，可以通过在一个集电器上层叠多个薄的电极而非施加一个厚的电极混合物层来模拟具有厚的电极混合物层的二次电池的容量。然而，在这种情况下，对于具有特定孔隙率以上的通孔或具有特定开口率以上的孔洞形成于其中的集电器而言，维持锂离子的移动是绝对必要的。

而且，通孔或孔洞形成于其中的集电器能显著地降低二次电池的总重量，因此期待其未来的应用将增长。

然而，如图1所示，当在制备电极的工序期间将浆料涂布在集电器上时，由于高的孔隙率或者开口率，浆料可能泄露至与涂布表面相对的表面，并因此电极混合物层的表面可能变得不均匀且电极混合物层不能均匀地形成。

因此，亟需这样一种技术：通过该技术，当使用其中形成有通孔或者孔洞的集电器时，也能够形成均匀的电极混合物层。

发明内容

技术问题

已做出本公开内容以解决现有技术的上述问题以及在过去所发现的技术问题。

本申请的发明人已进行了深入的研究和各种实验，并且发现：在涂布电极浆料之前，将屏蔽膜与集电器未涂布有电极浆料的一个表面紧密接触，并且在涂布电极浆料之后，将电极浆料在相对低的温度下进行初步干燥以形成过渡电极，并在移除屏蔽膜之后在相对高的温度下进行再次干燥，从而制备出电极，在以上述的方式来制备电极的情况下，即使使用其中形成有通孔或孔洞的集电器时，也可形成均匀的电极混合物层。因此，本公开内容得以完成。

技术方案

本公开内容提供一种制备二次电池用电极的方法，所述方法包括：