涂覆有電絕緣層的電極片及包括該電極片的二次電池的制作方法

涂覆有電絕緣層的電極片及包括該電極片的二次電池的制作方法
【專利摘要】根據本公開內容的一個方面的涂覆有電絕緣層的電極片，以及包括該電極片的二次電池能夠提供進一步增強的電絕緣效果。
【專利說明】
涂覆有電絕緣層的電極片及包括該電極片的二次電池
技術領域
[0001 ] 本公開內容涉及涂覆有電絕緣層的電極片(electrode tab)及包括該電極片的二次電池，且更特定而言，涉及涂覆有包括無機填料、水性粘合劑和漿料穩定劑的電絕緣層的電極片及包括該電極片的二次電池。
[0002]本申請要求享有于2014年10月16日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2014-0140058號的權益，通過引用將該專利申請的公開內容作為整體結合在此。
【背景技術】
[0003]技術進步和對移動裝置的不斷增長的需求已導致對用作能源的二次電池的需求快速增長，因此，對于能夠滿足各種要求的電池的許多研究正在進行中。
[0004]作為代表性的例子，就電池的形狀而言，足夠薄而被應用于諸如移動電話之類的產品的棱柱形電池或袋狀電池的需求量很大。就電池的材料而言，對展現出高能量密度、放電電壓和輸出穩定性的諸如鋰鈷聚合物電池之類的鋰二次電池的需求很高。
[0005]對這樣的二次電池的這些研究的主要目的之一是提高安全性。一般來說，鋰二次電池具有電池爆炸的風險，該風險是由于能由諸如內部短路、超過允許的電流和電壓的過充電狀態、暴露于高溫、來自掉落的沖擊等的非正常工作狀態引起的電池中的高溫和高壓而導致的。這種情形的一個示例是二次電池在受到諸如掉落或施加外力等的沖擊的情況下可能會經受內部短路。
[0006]圖1示意性地圖解了袋狀二次電池的一般結構。
[0007]參照圖1，二次電池1包括電極組件100;電池殼體200;電極片1、11;和電極引線
20、21。
[0008]電極組件100包括正極板、負極板和隔膜。在電極組件100中，其間插入隔膜的正極板和負極板可彼此依序堆疊。電極組件100的代表性示例可包括:卷芯(卷繞型)電極組件，該卷芯電極組件的結構中其間插入隔膜的長片型正極和負極被卷繞;堆疊型(疊層型)電極組件，該堆疊型電極組件中多個正極和負極依序堆疊且其中的每一個都被切割成預定尺寸單元并且其間插入隔膜;堆疊/折疊型電極組件，該堆疊/折疊型電極組件的結構中雙電池(B1-cell)或全電池(Full cell)被卷繞，所述雙電池或全電池具有其間插入隔膜的正極和負極的預定單元的堆疊，等等。
[0009]電池殼體200可具有容納電極組件100以及下面將要描述的電極片10、11和電極引線20、21的尺寸。
[0010]電極片10、11從電極組件100延伸。例如，正電極片10從正極板延伸，負電極片11從負極板延伸。在這種情形中，當電極組件100被配置成多個正極板和多個負極板的堆疊時，電極片10、11從正極板和負極板的每一個延伸。在這種情形中，電極片10、11可不直接暴露至電池殼體200外部，而是以連接至諸如電極引線20、21等的另一組成元件的方式暴露至外部。
[0011]電極引線20、21每一個的一部分可與各自從正極板或負極板延伸的電極片10、11電連接。在這種情形中，電極引線20、21可通過焊接等接合至電極片10、11，如圖1中的陰影區域所示。例如，將電極引線20、21與電極片10、11接合的方法可包括通用的電阻焊接、超聲波焊接、激光焊接、鉚接等。此外，電極引線20、21可在連接至暴露部分的部分處額外地包括密封帶30、31。
[0012]在使用多個正極和負極的袋狀二次電池構造的一個方面中，各自從正極和負極延伸的正電極片和負電極片以公知的方式接合而與電極引線耦接。
[0013]為了確保用于電極片和電極引線的接合部分的空間，電極組件與電池殼體的上部以預定距離間隔開。
[0014]同時，當電池掉落或者當物理外力施加于電池的上部而由此導致電極片與電極組件的上端接觸時，導致電池產生短路。通常，在許多情況下由于正電極片與負極集流器或負極活性材料的接觸而導致產生短路。
[0015]為了解決上述問題，已提出使絕緣構件位于電極片上的技術構成，然而，仍未完全避免電池的內部短路，并且存在諸如絕緣構件的粘接強度減弱和隨后的絕緣構件脫落之類的問題。因此，必需做出改進。

【發明內容】

[0016]技術問題
[0017]本公開內容旨在解決現有技術的問題，因此本公開內容針對提供一種具有電絕緣層的電極片，其具有增強的電絕緣特性。
[0018]此外，本公開內容旨在解決由于用于電絕緣層的無機填料早于期望的時間點沉降而導致的電絕緣效果劣化的問題。
[0019]技術方案
[0020]在本公開內容的一個方面中，提供一種涂覆有包括無機填料、水性粘合劑和漿料穩定劑的電絕緣層的電極片。
[0021]所述電極片從電極集流器延伸，并且所述電絕緣層可形成于電極片上且具有比形成于所述電極集流器上的活性材料層的厚度小的厚度。
[0022]所述電絕緣層可具有所述活性材料層的厚度的5%至100 %范圍內的厚度。
[0023]所述電絕緣層可具有所述活性材料層的厚度的10%至50 %范圍內的厚度。
[0024]所述電絕緣層可形成于整個電極片上。
[0025]所述電絕緣層可形成于電極片的除與電極引線的連接部分之外的區域處。
[0026]所述電絕緣層可形成于電極片的一部分上。
[0027]所述無機填料可以是選自由Si02、Ti02、Al203、A100H、γ-A100H、ZrO2、SnO2XeO2、MgO、CaO、ZnO、Y2O3、Pb(Zr，Ti)O3(PZT)、Pbi—xLaxZri—yTiy03(PLZT)、PB(Mgi/3Nb2/3)O3-PbT13(PMN-PT)、BaT13、二氧化鉿(HfO2)和SrT13構成的組中的一種或至少兩種。
[0028]所述水性粘合劑可以是選自由苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、丙烯酸橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚環氧氯丙烷、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、膠乳、聚酯樹月旨、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素和二乙酰纖維素構成的組中的一種或至少兩種。
[0029]所述楽料穩定劑可以是羧甲基纖維素(Carboxy methyl cellulose)、羧乙基纖維素或它們的衍生物。
[0030]所述無機填料和所述水性粘合劑可以以5:95至80: 20或者10:90至50:50的重量比使用。
[0031 ]所述楽料穩定劑相對于所述無機填料的使用量可以是0.]^1:%至5￥1:%。
[0032]所述電極片可以是正電極片。
[0033]在本公開內容的另一個方面中，還提供了一種包括上述電極片的二次電池。
[0034]所述二次電池可以是鋰二次電池。
[0035]所述二次電池可以是棱柱形二次電池或袋狀二次電池。
[0036]有益效果
[0037]本公開內容給出了以下效果。在用于形成電極片的電絕緣層的漿料中，所述無機填料能夠保持分散狀態達很長一段時間而不形成沉降。因此，確保了漿料穩定性，并能夠在使用漿料的制備工藝中提供方便。
[0038]此外，在根據本公開內容的一個方面的電極片中，電絕緣層形成為具有均勻分布的無機填料，因此，能夠獲得進一步增強的電絕緣效果。
【附圖說明】
[0039]圖1是相關的袋狀二次電池的截面圖；
[0040]圖2是根據本公開內容的袋狀二次電池的截面圖；
[0041]圖3是通過實施例1制備的拆解的鋰二次電池在進行熱箱測試之后的照片;和
[0042]圖4是通過比較例3制備的拆解的鋰二次電池在進行熱箱測試之后的照片。
【具體實施方式】
[0043]下文中，將參照附圖詳細描述本公開內容的優選實施方式。在描述之前，應當理解，本說明書中和所附權利要求書中使用的術語不應解釋為限于常規含義和字典的含義，而應按照允許發明人適當地定義術語以最佳解釋的原則，基于對應于本公開內容的技術方面的含義和構思加以解釋。因此，在此提出的描述僅是用于說明目的的優選實例，并不意在限制本公開內容的范圍，因此應當理解，在不背離本公開內容的范圍的情況下，可對本公開內容進行其他等同變化和修改。
[0044]根據本公開內容的一個方面，提供一種二次電池，其中在電極片上形成有具有優異電絕緣特性的涂層(即具有電絕緣層)。根據本公開內容，為了避免由電極片與電極組件的集流器或活性材料之間的接觸導致的短路的發生，優選地將用于形成電絕緣層的漿料涂覆在正電極片上或者涂覆在正電極片和負電極片兩者上。由此，即使當電極片與電極組件接觸時，也能夠由于電絕緣層而維持良好的電絕緣狀態，從而能夠避免短路。
[0045]根據本公開內容的一個方面，用于形成電絕緣層的漿料可包括無機填料、水性粘合劑和用來增強漿料穩定性的漿料穩定劑，并且可額外地包括本領域通常使用的添加劑。
[0046]根據本公開內容，所述無機填料沒有特別限制，只要其能夠被涂覆在電極片上并且有助于增強電絕緣的效果即可，在非限制性的實例中，所述無機填料可以是選自由Si02、Ti02、Al203、A100H、γ-A100H、Zr02、Sn02、Ce02、Mg0、Ca0、Zn0、Y203、Pb(Zr，Ti)03(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiy03(PLZT)、PB(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03(PMN-PT)、BaTi03、二氧化鉿(HfO2)和 SrT13構成的組中的一種或至少兩種。
[0047]根據本公開內容，所述水性粘合劑是用于所述無機填料之間的粘結或用于所述無機填料與所述電極片之間的粘結的組分，在非限制性的實例中，所述水性粘合劑可包括選自由苯乙稀-丁二稀橡膠、丙稀酸苯乙稀-丁二稀橡膠、丙稀腈-丁二稀橡膠、丙稀腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚環氧氯丙烷、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、膠乳、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素和二乙酰纖維素構成的組中的一種或至少兩種，但并不限于此。當所述共聚物包括苯乙烯時，苯乙烯可選自由用于共聚的苯乙烯、α-苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯和P-叔丁基苯乙烯構成的組中的一種或至少兩種，但并不限于此。
[0048]所述無機填料和所述水性粘合劑可以以5:95至80: 20或者10:90至50:50的重量比使用。當所使用的無機填料超出上限時，所述無機填料之間的粘著性以及所述電絕緣層與所述電極片之間的粘著性可能會劣化，而當所使用的無機填料低于下限時，很難獲得期望的電絕緣效果。
[0049]根據本公開內容的漿料穩定劑是指包括在用于形成電絕緣層的漿料中并被吸附于所述無機填料以增強漿料穩定性的組分，并且在此使用的術語“漿料穩定性”應理解為表示漿料的特性，即使得一旦漿料被涂覆，則包括在漿料中的無機填料均勻地分散并分布在整個漿料中達很長一段時間而不沉降。在此使用的“很長一段時間”例如可表示直到漿料干燥的時間段。
[0050]對于這樣的漿料穩定劑，纖維素化合物可作為實例，比如，在非限制性的實例中，包括羧甲基纖維素(Carboxy methyl cellulose)、羧乙基纖維素或其衍生物，比如，例如陽離子取代的化合物，比如銨離子或一價金屬離子。
[0051]楽料穩定劑相對于無機填料的使用量可以是0.]^1:%至5￥1:%。當所使用的楽料穩定劑超出上限時，粘度增加從而導致涂覆特性劣化，而當所使用的漿料穩定劑低于下限時，無機填料早于期望的時間點下沉，以致不能實現漿料穩定性。
[0052]用于形成電絕緣層的漿料中使用的溶劑或分散介質可包括:水;諸如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇類;諸如丙酮、苯基乙基酮之類的酮類;諸如甲基乙基醚、乙醚、二異戊醚等的醚類;諸如γ-丁內酯等的內酯類;諸如β-內酰胺等的內酰胺類;諸如環戊烷、環己烷等的環狀脂肪族化合物;諸如苯、甲苯等的芳香族烴;諸如乳酸甲酯、乳酸乙酯等的酯類。具體地，可使用水作為環境友好型分散介質。
[0053]溶劑的量沒有特別限制，但可考慮無機填料的可分散性、涂覆的難易、干燥時間等而確定。
[0054]—種用于形成涂層的方法可包括浸泡(dipping)法、深度涂覆(deep coating)法、噴涂(spray coating)法、旋涂(spin coating)法、棍涂(roll coating)法、模具涂覆(diecoating)法、滾動涂覆(ro11 court)法、凹版印刷、棒涂覆(bar court)法等等，但并不限于此。
[0055]通過將用于形成電絕緣層的漿料涂覆在電極片上并使其干燥而得到的電絕緣層優選地可形成為比正極活性材料層薄。例如，電絕緣層的厚度可確定為活性材料層的厚度的約5%至100%或10%至50%的范圍。當電絕緣層形成為比下限薄時，會很難預期電絕緣效果，而當電絕緣層形成為比上限厚時，電極片的體積不必要地增加，這是不希望的。
[0056]圖2示意性地示出了根據本公開內容的一個方面的袋狀二次電池，其中在正電極片上形成電絕緣層C。
[0057]當二次電池掉落并經受外部沖擊時，很可能正電極片會首先接觸負極(負極的集流器或活性材料)。考慮到這一點，優選地可將本公開內容的用于形成電絕緣層的漿料涂覆在正電極片上，或者可選擇地，電絕緣層可形成在正電極片和負電極片兩者上。
[0058]此外，雖然圖2僅圖示了一個正電極片，但當二次電池使用多個正極和負極而因此包括多個正電極片和負電極片時，可在多個正電極片和負電極片的每一個上形成電絕緣層。
[0059]此外，根據本公開內容的電絕緣層可形成于電極片的一部分上或形成于整個電極片上。
[0060]形成于電極片的一部分上的電絕緣層的非限制性實例可包括:一方面中，電絕緣層形成于鄰近于電極組件并且最可能接觸電極組件的電極片上。或者，可預期另一方面，在該另一方面中電絕緣層可形成于電極片的除與電極引線的連接部分之外的區域處。
[0061]電絕緣層可形成于整個電極片上。由于電絕緣層在焊接以便連接至電極引線期間被燒蝕，因此電絕緣層形成于整個電極片上的實施方式是可行的。為了便于處理，優選地在整個電極片上形成電絕緣層。
[0062]根據本公開內容，其中其間插入隔膜的正極和負極依序堆疊的電極組件可堆疊成堆疊型或堆疊-折疊型以配置二次電池，或者可卷繞成卷芯型以配置二次電池。
[0063]電池殼體可米用多種形式，例如包括袋狀殼體或棱柱形殼體。
[0064]例如，可通過在正極集流器上施加包括正極活性材料、導電劑和粘合劑的混合物并進行干燥來制備正極，且如果需要的話，可將填料添加到所述混合物。
[0065]正極活性材料的實例可包括但不限于層狀化合物，比如鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiN12)等，或以一種或多種過渡金屬取代的化合物;化學式為Li1+xMn2-x04(其中X為O至0.33)的鋰猛氧化物，比如LiMn03、LiMn203、LiMn02等;鋰銅氧化物(Li2Cu02)；氧化隹凡，比如1^￥308、1^卩6304、￥205、012￥207等；由化學式1^附1—^\?)2(其中]? = (:0、]\111、厶1、01、卩6、]\%、8或Ga，x = 0.01至0.3)表示的N1-位點型鋰鎳氧化物；由化學式LiMm-χΜχθ2(其中M=Co、N1、Fe、Cr、Zn或了3 4 = 0.01至0.1)表示的或者由化學式1^2]?113]\?)8(其中]?=?6、(:0、祖、01或211)表示的鋰猛復合氧化物；LiMn204，其中Li的一部分由堿土金屬離子取代；二硫化合物；和Fe2
(Μθ〇4)3ο
[0066]正極集流器通常被制造成具有3μπι至500μπι的厚度。正極集流器不限于任何特定種類，只要其具有高導電性且不會在相應的電池中引起化學變化即可。例如，可使用不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結碳，或者表面經碳、鎳、鈦、銀等處理的鋁或不銹鋼。正極集流器在其表面上可具有微不規則性，以增強對正極活性材料的粘結強度，并且正極集流器可采用包括膜、片、箔、網、多孔結構、泡沫、非織造物等的多種形式。
[0067]導電劑通常可基于包括正極活性材料的混合物的總重量以1的％至50被％的量添加。導電劑不限于任何特定種類，只要其具有導電性且不會在相應的電池中引起化學變化即可。可使用的導電劑的實例包括:石墨，比如天然或人造石墨；炭黑，比如炭黑、乙炔黑、Ketj en黑、槽黑、爐黑、燈黑、熱裂炭黑等;導電纖維，比如碳纖維、金屬纖維等;金屬粉末，比如氟化碳粉末、鋁粉、鎳粉等;導電晶須，比如氧化鋅、鈦酸鉀等;導電金屬氧化物，比如氧化鈦等;聚亞苯基衍生物等。
[0068]所述粘合劑是有助于活性材料、導電劑等的粘合并粘合至集流器的組分，所述粘合劑通常基于包括正極活性材料的混合物的總重量以1?丨％至30的％的量添加。粘合劑的實例可包括:聚全氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠、氟橡膠、各種共聚物等。
[0069]所述填料是抑制正極的膨脹的組分。填料經選擇性地使用，不限于任何特定種類，只要其不會在相應的電池中引起化學變化且為纖維材料即可。可使用的填料的實例包括:烯烴聚合物，比如聚乙烯、聚丙烯等;和纖維材料，比如玻璃纖維、碳纖維等。
[0070]負極是通過將負極材料施加于負極集流器上并進行干燥來制造的，且根據需要可添加上述組分。
[0071]負極集流器通常被制成為具有3μπι至500μπι的厚度。負極集流器不限于任何特定種類，只要其具有導電性且不會在相應的電池中引起化學變化即可。例如，可使用銅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結碳;或者表面經碳、鎳、鈦、銀等處理的銅、不銹鋼;鋁鎘合金等。此外，類似于正極集流器，負極集流器在其表面上可具有微不規則性，以增強對負極活性材料的粘結性，并且所述負極集流器可采用包括膜、片、箔、網、多孔結構、泡沫、非織造物等的多種形式。
[0072]可使用的負極材料的實例可包括:碳，比如非石墨化碳、石墨碳等;金屬復合氧化物，比如LixFe203(0彡X彡l)、LixW02(0彡X彡l)、SnxMe1-xMe，yOz(Me:Mn、Fe、Pb、Ge;Me，:Α1、Β、?、31、周期表中的第1、11、111族元素、齒素，0〈^^1;1^^<3;1^^<8);鋰金屬;鋰合金;硅合金；錫合金；金屬氧化物，比如 Sn0、Sn02、Pb0、Pb02、Pb203、Pb304、Sb203、Sb204、Sb205、Ge0、Ge〇2、Bi203、Bi204、Bi205等;導電聚合物，比如聚乙炔等;L1-Co-Ni材料等。
[0073]隔膜被插入在正極和負極之間并且可利用具有高離子滲透性和優異的機械強度的薄絕緣膜形成。隔膜通常具有Ο.ΟΙμπι至ΙΟμπι的孔徑以及5μπι至300μπι的厚度。對于這樣的隔膜，使用由諸如聚丙烯等的烯烴聚合物制成的片或非織造物;具有耐化學性和疏水性的玻璃纖維或聚乙烯。當使用諸如聚合物等的固體電解液作為電解液時，該固體電解液也可以充當隔膜。
[0074]含有鋰鹽的非水性電解液由非水性電解液和鋰組成。對于非水性電解液，使用非水性電解液溶液、固體電解液、無機固體電解液等。
[0075]對于非水性電解液溶液，可使用非質子有機溶劑，例如可包括:Ν-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亞丙烯酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、I，2_ 二甲氧基乙烷、2-甲基四氫呋喃、二甲基亞砜、I，3_二氧戊環、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、原甲酸三甲酯、二氧戊環衍生物、環丁砜、甲基環丁砜、I，3_二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸亞丙烯酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、丙酸乙酯等。
[0076]有機固體電解液的實例例如可包括:聚乙烯衍生物、聚環氧乙烷衍生物、聚環氧丙燒衍生物、磷酸酯類聚合物、聚攪拌賴氨酸(poly agitat1n lysine)、聚酯醚、聚乙稀醇、聚偏二氟乙烯、具有離子解離基團的聚合物等。
[0077]無機固體電解液的實例例如可包括:Li的氮化物、鹵化物、硫酸鹽等，比如Li3N、Li1、Li5Nl2、Li3N-Li1-Li0H、LiSi04、LiSi04-Li1-Li0H、Li2SiS3、Li4Si04、Li4Si04-Li1-Li0H、Li3PO4-Li2S-SiS2o
[0078]上述鋰鹽是易溶于非水性電解液的材料，可使用的鋰鹽的實例可包括:LiCl、LiBr、Li1、LiC104、LiBF4、LiBiQCliQ、LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3L1、CF3S03L1、(CF3SO2)2NL1、氯硼烷鋰、低脂肪羧基鋰、4-苯基硼酸鋰、酰亞胺類等。
[0079]另外，為了提高充放電性能和阻燃性，可將例如以下物質添加到非水性電解液中:吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環醚、乙二胺、η-甘醇二甲醚(glyme)、六磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亞胺染料、N-代惡唑烷酮、N，N-代咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁等。根據需要，為了賦予阻燃性，非水性電解液可進一步包括含鹵素的溶劑，比如四氯化碳、三氟化乙烯等，并且為了提高高溫存儲特性，非水性電解液可進一步包括二氧化碳氣體。
[0080]本公開內容的實施方式
[0081]以上參照附圖詳細描述了本公開內容的優選實施方式，但本發明并不限于上述實施方式，可以其他不同各種形式變形，在這里可以理解的是，在不改變本發明的技術思想或必要技術特征的情況下，本技術領域的普通技術人員可以以其他形式實施本發明。因此，以上所述的實施例僅是示例性的，并不用于限制本發明。
[0082]實施例1
[0083]將漿料穩定劑(羧甲基纖維素，Daicel，2200)溶解在作為溶劑的水中，然后加入氧化鋁(日本輕金屬公司，LS235)，使得漿料穩定劑與無機顆粒的比例變為0.5wt %。將粘合劑(Zeon，BM-L301)加入到分散的氧化鋁漿料中，使得氧化鋁與粘合劑的重量比變為2:8。這樣，制備得到最終的漿料。最終的40 %固體漿料在10/秒的剪切速率下表現出12cP的粘度，并且即使在放置12小時之后仍保持分散性。
[0084]將分散的漿料涂覆至正極活性材料的厚度的30%且寬度為1.7mm。這樣，完成了用絕緣層處理的正極。通過結合用絕緣層處理的正極而完成了鋰二次電池。
[0085]比較例I
[0086]除了不使用漿料穩定劑之外，采用與實施例1相同的方式來制備漿料。漿料在10/秒的剪切速率下表現出1cP的粘度，但在放置12小時之后，漿料沉降。因此，無法確保涂覆可加工性。
[0087]比較例2
[0088]除了將氧化鋁與粘合劑的混合比調整為9:1之外，采用與實施例1相同的方式來制備漿料。漿料在10/秒的剪切速率下表現出92cP的粘度，因此，很難確保涂覆可加工性。
[0089]比較例3
[0090]在不進行電絕緣層涂覆的狀態下制備與實施例1相同的正極。通過結合所述正極而完成了鋰二次電池。
[0091]評價實施例
[0092]對實施例1和比較例3中制備的鋰二次電池進行熱箱測試，其中將這些電池在150°C下放置I小時。
[0093]實施例1中的鋰二次電池滿足安全性要求，在熱箱測試期間沒有電壓降。圖3示出了測試之后拆解的電池的照片。參照圖3，隔膜收縮，但可以確定即使在經安全性測試之后，仍保持有絕緣涂層。
[0094]在熱箱測試期間，在比較例3中的鋰二次電池中觀察到顯著的電壓降。圖4示出了測試之后拆解的電池的照片，其中根據正極與負極之間發生的短路可以確定隔膜收縮。
【主權項】
1.一種涂覆有電絕緣層的電極片，所述電絕緣層包括無機填料、水性粘合劑和漿料穩定劑。2.根據權利要求1所述的電極片，其中所述電極片從電極集流器延伸，并且所述電絕緣層形成于所述電極片上，所述電絕緣層具有比形成于所述電極集流器上的活性材料層的厚度小的厚度。3.根據權利要求2所述的電極片，其中所述電絕緣層具有所述活性材料層的厚度的5%至100%范圍內的厚度。4.根據權利要求2所述的電極片，其中所述電絕緣層具有所述活性材料層的厚度的10%至50%范圍內的厚度。5.根據權利要求1所述的電極片，其中所述電絕緣層形成于整個所述電極片上。6.根據權利要求1所述的電極片，其中所述電絕緣層形成于所述電極片的一部分上。7.根據權利要求1所述的電極片，其中所述電絕緣層形成于所述電極片的除與電極引線的連接部分之外的區域處。8.根據權利要求1所述的電極片，其中所述無機填料是選自由Si02、Ti02、Al203、A100H、γ -A100H、Zr02、Sn02、Ce〇2、MgO、CaO、ZnO、Y2〇3、Pb (Zr, Ti )〇3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiy03(PLZT)、PB(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03(PMN-PT)、BaTi03、二氧化鉿(HfO2)和SrT13構成的組中的一種或至少兩種。9.根據權利要求1所述的電極片，其中所述水性粘合劑是選自由苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚環氧氯丙烷、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、膠乳、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素和二乙酰纖維素構成的組中的一種或至少兩種。10.根據權利要求1所述的電極片，其中所述漿料穩定劑是羧甲基纖維素、羧乙基纖維素或它們的衍生物。11.根據權利要求1所述的電極片，其中所述無機填料和所述粘合劑的含量為5:95至80:20的重量比。12.根據權利要求1所述的電極片，其中所述漿料穩定劑相對于所述無機填料的使用量為0.1wt % 至 5wt %。13.根據權利要求1所述的電極片，其中所述電極片是正電極片。14.一種包括如權利要求1所述的電極片的二次電池。15.根據權利要求14所述的二次電池，其中所述二次電池是鋰二次電池。16.根據權利要求14所述的二次電池，其中所述二次電池是棱柱形二次電池或袋狀二次電池。
【文檔編號】H01M2/30GK105940520SQ201580005488
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年10月16日
【發明人】陳善美, 柳仁景, 李柱成
【申請人】株式會社Lg化學