電極用雙重涂布法
【專利摘要】本發明提供電極用雙重涂布方法，用于涂布電池的電極。所述電極用雙重涂布方法包括：傳輸所述電極；利用第一涂布溶液對傳輸的電極進行涂布；以及利用與所述第一涂布溶液不同的第二涂布溶液對一次涂布的電極進行涂布。所述方法防止在卷繞過程期間在圓形電池的卷繞核心中出現裂紋，同時使電池特性的劣化最小化。
【專利說明】電極用雙重涂布法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年I月28日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請10-2015-0013508號的優先權，并通過引用的方式將其公開內容并入本文中。
技術領域
[0003]本發明涉及電極用雙重涂布法，更具體地，本發明涉及實現電池用電極的涂布的電極用雙重涂布法。
【背景技術】
[0004]與一次電池不同，二次電池是可充電的，另外，小型化和高容量的可能性也高。因此，近來正在對二次電池進行眾多研究。以如下形狀制造這種二次電池:其中以包裹形式包裝一個電池單元的形狀，或其中將幾十個電池單元相互連接的包裹形狀。結果，二次電池被廣泛用于車輛的驅動馬達用電源。
[0005]將其中混合活性材料和導電材料的電極漿料施加至金屬箔，然后在高溫下干燥以實施壓制過程，從而制造二次電池的電極。用于制造電極的模縫涂布器(slot die coater)是用于向金屬箔施加電極漿料的裝置。
[0006]也就是說，模縫涂布器表示如下的裝置:其中通過使用無脈沖栗或活塞栗在上下模縫之間供應具有流動性的液體流體(漿料、膠粘劑、硬涂布劑、陶瓷等)，以在相對于要涂布的物體諸如織物、膜、玻璃板和片的行進方向的寬度方向，將供應自液體供應管的供應的流體施加至均一厚度。用于制造電極的模縫涂布器可以為用于應用模縫涂布器制造電極的裝置，也就是將作為供應流體的電極漿料施加至金屬箔以制造二次電池用電極的裝置。
[0007]由于電極漿料在其寬度方向的流速根據工藝條件和模縫的形狀而變化，所以有必要適當地設計用于制造電極的模縫涂布器的各部分的形狀，以獲得具有均一厚度的涂層。
[0008]可以在電極漿料中以高質量分數混合活性材料和導電材料以減少用于干燥過程所花費的時間并且確保電極的生產率。因此，電極漿料可以具有高粘度。根據從用于儲存和供應電極漿料的混合槽到用于制造電極的模縫涂布器的全部工段的流動路徑的形狀，電極漿料可以為停滯的或具有非常低的流速。
[0009]根據現有技術的二次電池的電極板和二次電池的電極板用涂布設備在韓國專利注冊號N0.10-0646550中進彳丁了公開。
[0010]通常可使用一種電極漿料通過單層涂布制造根據現有技術的二次電池。
[0011]然而，上述方法可能具有諸如裂縫的局限性，所述裂縫是由于因均一地涂布單層、然后進行卷繞以組裝諸如圓形電池的電池而造成的卷繞核心處的高曲率導致的。
【發明內容】
[0012]本發明的一方面提供電極用雙重涂布方法，所述方法防止在卷繞過程期間在圓形電池的卷繞核心中出現裂紋，同時使電池特性的劣化最小化。
[0013]根據本發明的一方面，提供電極用雙重涂布方法，所述方法包括:傳輸電極；利用第一涂布溶液對傳輸的電極進行涂布；以及利用與所述第一涂布溶液不同的第二涂布溶液對一次涂布的電極進行涂布。
[0014]對一次涂布的電極的涂布可以包括:對利用第一涂布溶液涂布的電極的一部分進行涂布。
[0015]第一涂布溶液可以具有漿料形式，且相對于金屬的表面，第一涂布溶液在與第二涂布溶液相比時具有更優秀的粘結特性。
[0016]第一涂布溶液可以具有比第二涂布溶液的孔隙率小的孔隙率。
[0017]第二涂布溶液可以由平均粒度比第一涂布溶液的平均粒度大的活性材料構成。
[0018]第二涂布溶液可以包含橡膠基粘合劑。
【附圖說明】
[0019]參照附圖，由下面的詳細說明將會更加清楚地理解本發明的以上和其它方面、特征及其它優點，其中:
[0020]圖1為根據本發明的一個實施方案的電極用雙重涂布方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]現在將參照附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細說明。然而，本發明不限于所述示例性實施方式。相同的附圖標記始終表示相同的元素。
[0022]圖1為根據本發明的一個實施方案的電極用雙重涂布方法的流程圖。
[0023]如在圖1中所示，根據本發明的一個實施方案的電極用雙重涂布方法包括:傳輸電極的傳輸過程(SI);利用第一涂布溶液對傳輸的電極進行涂布的第一涂布過程(S2);以及利用第二涂布溶液對一次涂布的電極進行涂布的第二涂布過程(S3)，所述第二涂布溶液由與所述第一涂布溶液不同的材料制備。
[0024]通常，在制造二次電池的電極的同時，通過使用用于傳輸電極的輸送機或傳送帶可以實施傳輸過程(SI)。
[0025]第一涂布過程(S2)可以為利用第一涂布溶液對在傳輸過程(SI)中傳輸的電極進行涂布的過程。可以將以漿料形式提供的相對于金屬諸如電極的表面具有優秀粘結特性的材料用作第一涂布溶液。
[0026]也就是說，可以由能夠提高與電極表面的粘附力的材料制備第一涂布溶液，所述電極由金屬材料形成。在這個實施方案中，將活性材料諸如鋰鈷氧化物(LCO)和鎳錳鈷氧化物(NMC)用作第一涂布溶液，但不限于此。
[0027]另外，可以在被用作第一涂布溶液的粘合劑中混合具有低電阻的聚偏二氟乙烯(PVDF)粘合劑，使得將所述粘合劑物理地附著到金屬諸如電極的表面。
[0028]第二涂布過程(S3)可以為利用與所述第一涂布溶液不同的第二涂布溶液對電極的一部分進行涂布的過程，所述電極的一部分在第一涂布過程(S2)中利用第一涂布溶液進行涂布。
[0029]在此，僅將第二涂布溶液施加至除形成彎曲表面的區域諸如卷繞核心以外的電極的一部分。因此，可能僅利用第一涂布溶液對形成彎曲表面的區域進行涂布。
[0030]也就是說，可以在形成彎曲表面的區域諸如卷繞核心上僅實施一次涂布以使涂布的漿料的厚度最小化，從而預先防止在卷繞時形成的彎曲表面中出現裂紋。
[0031]這樣做是因為，當在彎曲區域上的涂層的厚度增加時，施加到涂層表面的張力增加會增加裂縫出現的可能性。
[0032]另外，因為需要第二涂布溶液相對于第一涂布溶液的粘附力，所以可以將比表面積大于第一涂布溶液的比表面積的活性材料用作第二涂布溶液。因此，可以將具有相對小比表面積的第一涂布溶液填充進第二涂布溶液以增加活性材料的接觸面積，從而提高粘附力。
[0033]盡管在這個實施方案中將磷酸鐵鋰(LFP)或鈦酸鋰(LTO)用作第二涂布溶液，所述磷酸鐵鋰(LFP)或鈦酸鋰(LTO)是在與第一涂布溶液的比表面積相比時具有相對大的比表面積的活性材料，但本發明不限于此。例如，可以考慮第一涂布溶液的比表面積確定第二涂布溶液的材料。
[0034]另外，可以將其中添加橡膠基丁二烯以增加流動性的由瑞翁公司(Zeon Ltd.)制造的BN-730H用作第二涂布溶液的粘合劑。
[0035]通過使用彼此不同的活性材料或彼此不同的粘合劑可以改變上述第一和第二涂布溶液的組成。
[0036]另外，第二涂布溶液可以由平均粒度大于第一涂布溶液的平均粒度的活性材料構成，以提供比第一涂布溶液的孔隙率大的孔隙率。因此，通過在對電極實施乳制過程時出現的壓縮將較高的壓縮力傳輸至電極的現象可能會被抵消以防止電池性能的劣化。
[0037]在根據本發明的上述電極用雙重涂布方法中，可以僅將一次涂布器用于卷繞核心的涂布，使得當與其它部分的厚度相比時電極漿料被施加至相對低的厚度。在裂紋出現的可能性低的部分的情況下，可以使用二次涂布器以增加電極漿料的涂布量。因此，當制造電池時，可以滿足電池的全部穩定性和性能。另外，可以首先施加相對于作為集電器的金屬的表面具有良好的粘結特性的一次漿料，然后可以將相對于所述漿料具有良好的粘附特性的二次漿料施加至一次漿料以有效地利用電池的特性。
[0038]根據本發明，僅可以將一次涂布器用于卷繞核心的涂布，使得當與其它部分的厚度相比時電極漿料被施加至相對低的厚度。在裂紋出現的可能性低的部分的情況下，可以使用二次涂布器以增加電極漿料的涂布量。因此，當制造電池時，可以滿足電池的全部穩定性和性能。
[0039]根據本發明，可以首先施加相對于作為集電器的金屬的表面具有良好的粘結特性的一次漿料，然后可以將相對于所述漿料具有良好的粘附特性的二次漿料施加至一次漿料以有效地利用電池的特性。
[0040]盡管已經參照示例性附圖對電極用雙重涂布方法進行了說明，但對本領域技術人員將顯而易見的是，在不背離如由附屬權利要求所限定的發明的主旨和范圍的條件下可以完成多種修改和變體。
【主權項】
1.一種電極用雙重涂布方法，所述方法包括: 傳輸所述電極； 利用第一涂布溶液對傳輸的電極進行涂布；以及 利用與所述第一涂布溶液不同的第二涂布溶液對一次涂布的電極進行涂布。2.根據權利要求1所述的雙重涂布方法，其中對一次涂布的電極進行的涂布包括:對利用第一涂布溶液涂布的電極的一部分進行涂布。3.根據權利要求1或2所述的雙重涂布方法，其中所述第一涂布溶液具有漿料形式，且相對于金屬的表面，所述第一涂布溶液在與所述第二涂布溶液相比時具有更優秀的粘結特性。4.根據權利要求1或2所述的雙重涂布方法，其中所述第一涂布溶液的孔隙率比所述第二涂布溶液的孔隙率小。5.根據權利要求1或2所述的雙重涂布方法，其中所述第二涂布溶液由平均粒度比所述第一涂布溶液的平均粒度大的活性材料構成。6.根據權利要求1所述的雙重涂布方法，其中所述第二涂布溶液包含橡膠基粘合劑。
【文檔編號】H01M4/04GK105826513SQ201510933375
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】孫進永, 李賢遠
【申請人】株式會社Lg化學