[发明专利]通过半干法制造全固态电池用电极的方法

说明书

本发明供经半干法制造全固态电池用电极的方法。本发明属于全固态电池领域。本发明的方法包括：通过将第一粘合剂分散在溶剂中，制备粘合剂溶液；制备包括电极活性材料和固体电解质的电极材料；通过混合粘合剂溶液和电极材料，制造第一浆料；通过向第一浆料中额外地添加粘合剂溶液，制造第二浆料；向第二浆料中添加粉末状态的第二粘合剂，并将其捏合，以获得粘土状态的所得材料；和通过轧制粘土状态的所得材料，制造电极。本发明的方法能够均匀地制造电极活性材料负载量大的薄膜形式的电极。本发明的方法还能够容易且快速地制造电极活性材料负载量大的薄膜形式的电极。

技术领域

本公开涉及使用湿粘合剂和干粘合剂制造全固态电池用电极的方法。

背景技术

为了跟上便携式设备的重量减轻、小型化和多功能化的最新趋势，需要增加用作这些设备中的电源的锂离子电池的能量密度。

特别是，随着对用于电动车辆和能量存储装置的电池的兴趣和电池的性能需求的增加，已经开发了高能量密度电池。

然而，诸如高能量密度锂离子电池中的火灾的安全问题已经作为社会问题出现，需要开发具有高能量密度和高稳定性的全固态电池。

为了制造具有高容量的全固态电池，必须实现阴极活性材料负载量大的阴极，但通过常规的湿法难以实现这样的阴极。因此，有人试图通过干法制造阴极，但干法难以制造厚度均匀的电极，并导致诸如粘合剂上浮(floating)等问题。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此其可能包含不构成本领域普通技术人员在该国已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开致力于解决与现有技术相关的上述问题，并且本公开的目的是提供一种均匀地制造电极活性材料负载量大的薄膜形式的电极的方法。

本公开的另一个目的是提供一种容易且快速地制造电极活性材料负载量大的薄膜形式的电极的方法。

在一个方面，本公开提供一种制造全固态电池用电极的方法，该方法包括：通过将第一粘合剂分散在溶剂中，制备粘合剂溶液；制备包括电极活性材料和固体电解质的电极材料；通过混合粘合剂溶液和电极材料，制造第一浆料；通过向第一浆料中额外地添加粘合剂溶液，制造第二浆料；向第二浆料中添加第二粘合剂并将其捏合，以获得粘土状态的所得材料(resultant material)；和通过轧制粘土状态的所得材料，制造电极。

在优选的实施方式中，第一粘合剂可以包括选自丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素(CMC)及其组合中的至少一种。

在另一优选的实施方式中，溶剂可以包括选自丁酸己酯、二甲苯、甲苯、丁酸丁酯、乙酸苄酯及其组合中的至少一种。

在再另一优选的实施方式中，粘合剂溶液可以包括含量约5重量％至10重量％的第一粘合剂和含量约90重量％至95重量％的溶剂。

在又另一优选的实施方式中，电极材料可以进一步包括导电材料。

在再又另一优选的实施方式中，第一浆料中的固含量可以大于约90重量％且小于等于95重量％。

在进一步优选的实施方式中，第二浆料中的固含量可以在约60重量％至90重量％的范围内。

在另一进一步优选的实施方式中，第二粘合剂可以包括选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙烯(PE)及其组合中的至少一种。

在再另一进一步优选的实施方式中，其中通过向第二浆料中添加第二粘合剂，并以约10rpm至50rpm将其捏合约10分钟至1小时，制备所得材料。

在又另一进一步优选的实施方式中，其中在捏合过程中第二粘合剂被纤维化。