【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種電化學裝置用電極的制造方法。更具體地，本專利技術涉及一種能夠應用于鋰硫電池的制造中的制造方法。本申請要求于2023年3月13日在韓國提交的韓國專利申請第2023-0032605號的優先權，所述專利申請的公開內容通過引用并入本文中。
技術介紹
1、隨著鋰二次電池的應用范圍不僅擴大到移動電子裝置，而且還擴大到電動車輛(ev)和儲能系統(ess)，對高容量、高能量密度和長壽命的鋰二次電池的需求日益增長。
2、在多種類型的鋰二次電池中，鋰硫電池是使用包含硫-硫(s-s)鍵的硫化合物作為正極活性材料并使用鋰金屬作為負極活性材料的電池體系。鋰硫電池的優點在于，作為正極活性材料主要成分的硫原子量低，在自然界中儲量豐富，可以在世界范圍內廣泛存在，并且價格低廉、無毒且環保。此外，在迄今為止開發的二次電池中，鋰硫電池由于比其它電池體系更高的容量而備受關注。
3、鋰硫電池中使用的硫是電導率為約5×10-30?s/cm的不良導體，因為由電化學反應所產生的電子無法自由移動，因此將含硫材料與提供電化學反應位點的諸如碳的導電材料結合成用作正極活性材料的硫-碳復合材料。
4、另一方面，在放電期間，鋰硫電池通過將電子釋放到鋰陽離子中在負極活性材料鋰處經歷氧化，并且通過接受電子在正極活性材料硫類材料處經歷還原。通過還原反應，硫類材料通過接受兩個電子的s-s鍵轉化為硫陰離子。通過鋰的氧化反應生成的鋰陽離子經電解質遷移到正極，并且與通過硫類化合物的還原反應生成的硫陰離子結合以形成鹽。具體地，放電之前硫具有環狀s8結
5、在這種情況下，由于密度低且表面積大，為了將包含多孔碳材料的硫-碳復合材料用于正極中，需要粘結強度高的粘合劑。在這種情況下，對各種粘合劑進行了許多研究，特別是對水性粘合劑進行了深入研究，以實現低粘合劑含量和高硫負載。
6、然而，當使用水性粘合劑制造電極時，需要進行干燥工序以除去電極中殘留的水分，從而當將水性粘合劑用于電極中時留下許多需要改進的方面，例如復雜的制造設備以及在制造過程中帶來的增加的時間和成本。因此，使用水性粘合劑仍存在許多挑戰。
技術實現思路
1、技術問題
2、本專利技術旨在解決上述問題，因此本專利技術旨在提供一種使用水性粘合劑通過簡單直接的工序制造電化學裝置用電極的新方法。
3、更特別地，本專利技術旨在提供一種電極的制造方法，所述方法易于將水性粘合劑應用于鋰硫電池。
4、技術方案
5、根據本專利技術的一個方面，提供一種如下實施方案的電化學裝置用電極的制造方法。
6、根據第一實施方案的電化學裝置用電極的制造方法包括如下步驟：
7、將電極形成漿料涂覆在集電器的至少一個表面上，和
8、將涂覆有電極形成漿料的集電器壓延，
9、其中電極形成漿料包含電極活性材料和電極粘合劑，
10、其中電極粘合劑包含丙烯酸類粘合劑，并且
11、其中壓延在105℃以上的溫度下進行。
12、根據第二實施方案，在第一實施方案中，基于電極活性材料和電極粘合劑的總重量，丙烯酸類粘合劑的含量可以為0.1重量%以上。
13、根據第三實施方案，在第一或第二實施方案中，丙烯酸類粘合劑可以包括包含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺或丙烯腈中的至少一種作為單體的聚合物、其共聚物或混合物。
14、根據第四實施方案，在第一至第三實施方案中的任一項中，電極粘合劑還可以包含纖維素類粘合劑或橡膠類粘合劑中的至少一種。
15、根據第五實施方案，在第一至第四實施方案中的任一項中，電極粘合劑可以包含丙烯酸類粘合劑、纖維素類粘合劑和橡膠類粘合劑，并且基于丙烯酸類粘合劑、纖維素類粘合劑和橡膠類粘合劑的總重量，丙烯酸類粘合劑的含量可以為10重量%至95重量%。
16、根據第六實施方案，在第一至第五實施方案中的任一項中，纖維素類粘合劑可以包括羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、硝基纖維素、二乙基氨基乙基纖維素或其混合物。
17、根據第七實施方案，在第一至第六實施方案中的任一項中，橡膠類粘合劑可以包括苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、丙烯酸類橡膠或其混合物。
18、根據第八實施方案，在第一至第七實施方案的任一項中，壓延可以在105℃至140℃的溫度下進行。
19、根據第九實施方案，在第一至第八實施方案中的任一項中，壓延之后電極中的水分含量可以為1,000?ppm以下。
20、根據第十實施方案，在第一至第九實施方案中的任一項中，壓延之前電極中的水分含量可以為1,000?ppm以上。
21、根據第十一實施方案，在第一至第十實施方案中的任一項中，所述方法還可以包括如下步驟：將壓延后的電極切割。
22、根據第十二實施方案，在第一至第十一實施方案中的任一項中，在壓延步驟之后，實質上，所述方法可以不進一步包括將電極干燥的步驟。
23、根據第十三實施方案，在第一至第十二實施方案中的任一項中，電極活性材料可以包括含硫化合物。
24、根據第十四實施方案，在第一至第十三實施方案中的任一項中，電極活性材料與電極粘合劑的重量比可以為90：10至98：2(電極活性材料：電極粘合劑)。
25、根據本專利技術的另一個方面，提供了如下實施方案的電化學裝置用電極。
26、根據第十五實施方案的電化學裝置用電極是通過根據第一至第十四實施方案中任一項的方法制造的。
27、有益效果
28、根據本專利技術的一個方面的電極粘合劑的制備方法，可以提供電極的制造方法，其中在壓延之后電極中的水分含量低，從而省去了干燥工序，從而節省了成本和時間。
29、特別地，通過使用水性粘合劑，可以以成本和時間高效的方式制造具有高電極粘附強度的電極。
30、此外，可以制造在鋰硫電池應用中具有高電極粘附強度的電極。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種電化學裝置用電極的制造方法，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中基于所述電極活性材料和所述電極粘合劑的總重量，所述丙烯酸類粘合劑的含量為0.1重量%以上。
3.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述丙烯酸類粘合劑包括包含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺或丙烯腈中的至少一種作為單體的聚合物、其共聚物或混合物。
4.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極粘合劑還包含纖維素類粘合劑或橡膠類粘合劑中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極粘合劑包含丙烯酸類粘合劑、纖維素類粘合劑和橡膠類粘合劑，并且
6.根據權利要求4所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述纖維素類粘合劑包括羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、硝基纖維素、二乙基氨基乙基纖維素或其混合物。
7.根據權利要求4所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述橡膠類粘合劑包括苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡
8.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述壓延在105℃至140℃的溫度下進行。
9.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述壓延之后所述電極中的水分含量為1,000?ppm以下。
10.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述壓延之前所述電極中的水分含量為1,000?ppm以上。
11.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，所述制造方法還包括如下步驟：
12.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中在所述壓延步驟之后，所述方法實質上不進一步包括將所述電極干燥的步驟。
13.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極活性材料包括含硫化合物。
14.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極活性材料與所述電極粘合劑的重量比為90：10至98：2?(所述電極活性材料：所述電極粘合劑)。
15.一種電化學裝置用電極，所述電化學裝置用電極通過權利要求1至14中任一項所述的制造方法制造。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種電化學裝置用電極的制造方法，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中基于所述電極活性材料和所述電極粘合劑的總重量，所述丙烯酸類粘合劑的含量為0.1重量%以上。
3.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述丙烯酸類粘合劑包括包含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺或丙烯腈中的至少一種作為單體的聚合物、其共聚物或混合物。
4.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極粘合劑還包含纖維素類粘合劑或橡膠類粘合劑中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述電極粘合劑包含丙烯酸類粘合劑、纖維素類粘合劑和橡膠類粘合劑，并且
6.根據權利要求4所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述纖維素類粘合劑包括羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、硝基纖維素、二乙基氨基乙基纖維素或其混合物。
7.根據權利要求4所述的電化學裝置用電極的制造方法，其中所述橡膠類粘合劑包括苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、丁基橡...
【專利技術屬性】
技術研發人員：催相雅，金奉洙，金憫守，安智勛，
申請(專利權)人：株式會社LG新能源，
類型：發明
國別省市：
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