[发明专利]制备二次电池的电极的方法

说明书

根据本公开内容实施方式的制备二次电池的电极的方法包括以下步骤：将第一浆料和第二浆料注入单个涂布装置中，第一浆料是通过将第一活性材料溶解在第一溶剂中制备的，第二浆料通过将第二活性材料溶解在第二溶剂中制备的；和通过单个涂布装置将第一浆料和第二浆料涂布到集流体上，其中第一溶剂和第二溶剂具有相互不同的物理特性，并且在集流体上分别形成包含第一浆料的第一层和包含第二浆料的第二层的层状结构。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0020504号的权益，通过引用将上述专利申请的全部公开内容结合在此。

本公开内容涉及一种制备二次电池的电极的方法，更具体地，涉及一种能够更容易且更有效地制备具有多层结构的电极的制备二次电池的电极的方法。

背景技术

随着技术发展和对移动装置的需求的增加，对可再充电的小尺寸和大尺寸的二次电池的需求迅速增加。此外，在二次电池之中，具有高能量密度和电压的锂二次电池已商业化且被广泛使用。

锂二次电池具有这样的结构，即，其中在电极即，正极和负极之间插置有多孔隔膜的电极组件被浸渍含锂盐的电解质，每个电极都包括涂布在集流体上的活性材料。经过以下步骤来制备电极：将活性材料、粘合剂和导电材料混合/分散在溶剂中以制备浆料的混合步骤；将浆料涂布在薄膜形式的集流体上并干燥的涂布步骤；和在涂布步骤之后增加电极的容量密度并且增加集流体与活性材料之间的粘附力，从而在集流体上形成电极涂层的按压(pressing)步骤。

近来，已尝试涂布彼此不同材料的活性材料层作为多层结构的电极，或者甚至通过改变颗粒的尺寸和密度来涂布相同材料的活性材料层。

例如，与集流体接触的电极混合物部分需要将电子转移到远离集流体的活性材料，所以需要具有较高的电子传导率，而远离集流体的电极混合物部分需要具有优异的电解质浸渍特性和电解质的离子传导率，并且应当利于排出在充电/放电过程中可能产生的气体。上述问题可通过具有多层结构的电极来解决，在该多层结构中，构成活性材料的颗粒的尺寸对于每一层来说都是不同的。此外，为了增加二次电池的容量和密度，电极可由两个活性材料层构成。例如，已提出这样一种电极，其中，一个活性材料层是使得可确保锂离子的快速移动速度的高功率层(high power layer)，另一个活性材料层形成为高能量层(high energy layer)，以确保高能量密度。

在如上所述的具有多层结构的电极的制备过程中，常规地，使用这样一种方法，即，将第一浆料涂布到电极集流体上，然后干燥并碾压以形成第一活性材料层，并且将第二浆料涂布到第一活性材料层上，然后干燥并碾压以形成第二活性材料层。

然而，在常规方法的情况下，反复进行在这些步骤期间使包括活性材料层的电极集流体沿着生产线移动的过程、或为了便于储存而卷绕(winding)的过程、或为了投入工序而从卷绕进行解绕(unwinding)的过程，在该过程中，存在在电极集流体上涂布并干燥的第一活性材料层或在第一活性材料层上涂布并干燥的第二活性材料层脱离的问题。

此外，每次形成各层时，必须重复涂布、干燥和碾压工序，因而需要复杂的工序。随着所需的层数变多，制造工序更加复杂。

此外，互混(Inter mixing)现象成为问题，在互混现象中，在形成多层结构时可产生对准误差或具有流动性的浆料的组成材料通过层间界面彼此混合。

因此，需要开发能够从根本上解决上述问题的技术。

发明内容

技术问题

本公开内容的实施方式要解决的问题旨在解决上述问题，其目的是提供一种制备二次电池的电极的方法，该方法能够在无需复杂工序的情况下容易且有效地制备具有多层结构的电极，同时防止在制备工序期间可能发生的层之间的对准误差或互混现象。