[发明专利]用于二次电池的电极和制造其的方法

说明书

根据本公开内容的一个实施方式的用于二次电池的电极包括：电极集电器；以及位于所述电极集电器上的活性材料层，其中所述活性材料层形成为使得由包含阳极活性材料、导电材料、表面活性剂和粘合剂的水性溶液制备的电极浆料涂布到所述电极集电器上，并且其中所述粘合剂包括水溶性聚合物。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0113648号和于2021年8月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0110158号的权益，通过引用将上述申请的公开内容作为整体结合在此。

本公开内容涉及一种用于二次电池的电极以及一种用于二次电池的电极的制造方法，且更具体地，涉及一种具有改善的分散性和粘度的用于二次电池的电极以及一种用于二次电池的电极的制造方法。

背景技术

随着对移动装置的技术开发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。在这些二次电池中，具有高能量密度和高电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池是可商购的并被广泛使用。

特别是，二次电池作为诸如电动自行车、电动汽车、混合动力电动汽车之类的动力驱动装置的能源、以及诸如手机、数码相机、笔记本电脑和可穿戴装置之类的移动装置的能源备受关注。

此外，随着对环境问题的关注日益增加，人们对电动汽车、混合动力电动汽车等的研究也越来越频繁，它们能够替代作为空气污染的主要原因之一的诸如汽油车和柴油车之类的使用化石燃料的汽车。虽然镍金属氢化物二次电池主要用作电动汽车和混合动力电动汽车的电源，但正在积极研究使用具有高的能量密度和放电电压的锂二次电池，并且其中一部分正处于商业化阶段。

在制造常规的二次电池电极中的阳极时，施加在电极集电器上的电极浆料分为有机基和水基。此时，在成本方面，例如制造成本和管理成本，水基电极浆料比有机基电极浆料更具优势，因此常规的用于二次电池的阳极已使用水基电极浆料来制造。

此外，通常，作为用于二次电池的阳极中所包含的阳极活性材料的石墨(graphite)是一种不能分散在水中的材料。因此，常规的用于二次电池的阳极在水基电极浆料中包括羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose，CMC)，从而确保石墨的分散性和电极浆料的粘度。

然而，羧甲基纤维素在水中的溶解度相对较低。因此，存在着难以增加可包含在水基电极浆料中的阳极活性材料的含量的限制。此外，羧甲基纤维素在水中的溶解度低，因此可能产生未溶解物质或不溶解物质(Micro-gel，微凝胶)。结果，产生了凝胶化现象、电极表面缺陷、管路中的过滤器的堵塞等问题，并因此电极品质劣化。

除此之外，考虑到羧甲基纤维素在水中的溶解度低，在常规的水基电极浆料的情况下，为了提高石墨的分散性，需要进一步进行单独的高粘度混合(Kneading，混炼)。在此，高粘度混合(Kneading)对高粘度面团中的固体成分施加均匀的剪切(Shear)力，从而提高固体成分的分散性。然而，仅通过高粘度混合(Kneading)来提高固体成分的分散性是有限的，当在高粘度混合中不能充分地施加剪切力时，存在着电极浆料的分散性和相稳定性变差的问题。

此外，在由高粘度混合(Kneading)之后所添加的溶剂决定电极浆料的粘度时，固体成分不可避免地降低，并且存在着工艺效率降低和工艺复杂性增加的问题。

因此，需要开发一种能够克服羧甲基纤维素的局限性的包括水基电极浆料的电极以及制造该电极的方法。具体地，越来越需要开发一种包括具有高固体成分的水基电极浆料、同时改善了电极浆料中所包含的固体成分的分散性和粘度的电极。

发明内容

技术问题

本公开内容的目的在于提供一种具有改善的分散性和粘度的用于二次电池的电极，以及一种该用于二次电池的电极的制造方法。