双狭缝模具涂布机、使用双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法和使用双狭缝模具涂布机制造的电极

技术领域

本公开涉及一种能够同时形成双层结构的双狭缝模具涂布机，以及使用该双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法。更具体地，本公开涉及使用双狭缝模具涂布机制造的电极及电极的制造方法。本申请要求于2020年9月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0119918号和2021年9月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0122022号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容并入本文。

背景技术

随着技术的不断发展和对移动设备的需求不断增长，作为能源的二次电池的需求正在迅速增加，而二次电池本质上包括作为发电元件的电极组件。电极组件包括至少堆叠一次的正极、隔膜和负极，并且分别通过在由铝箔制成的集流体和由铜箔制成的集流体上涂布和干燥正极活性材料浆料和负极活性材料浆料来制造正极和负极。通常，二次电池包括正极活性材料，例如，层状晶体结构的含锂钴氧化物(LiCoO

为了提高二次电池的性能，人们关注开发在集流体上具有双层结构的活性材料层的电极结构。为了在集流体上形成双层结构的活性材料层，可以使用能够同时涂布两种类型的电极活性材料浆料的双狭缝模具涂布机。

图1表示使用双狭缝模具涂布机的涂布方法的一个例子，图2是图1中A部分的放大图。

参考图1和2，通过在利用涂布辊10的旋转来移动集流体15的同时从双狭缝模具涂布机20输送两种类型的电极活性材料浆料，可以在集流体15上同时形成两个电极活性材料层。从双狭缝模具涂布机20输送的电极活性材料浆料涂布在集流体15的一个表面上，以形成电极活性材料层。

双狭缝模具涂布机20由下板25、中间板30和上板35这三个模具块组装而成。在下板25和中间板30之间形成狭缝，且在中间板30和上板35之间形成狭缝，总共有两个狭缝，通过出口40、45同时输送两种类型的电极活性材料浆料，每个出口40、45与每个狭缝连通，因此第一电极活性材料浆料50被较早地涂布，额外的第二电极活性材料浆料55被持续涂布在第一电极活性材料浆料50上，以获得双层结构。下板25、中间板30和上板35的末端设置在同一直线上。

然而，使用传统双狭缝模具涂布机20的涂布方法包括在MD方向(对应于持续涂布中集流体的移动方向的纵向)上的间歇涂布。间歇涂布通过在移动集流体15的同时重复第一电极活性材料浆料50和第二电极活性材料浆料55的供应、停止、供应和停止，而在集流体15上以活性材料层、未涂布区域、活性材料层和未涂布区域的顺序形成图案。

图3是理想地进行间歇涂布时的电极的截面图。双层的上电极活性材料浆料层50a和下电极活性材料浆料层55a平缓地水平形成，并且图案的末端几乎垂直于集流体15，如图3所示。

然而，在传统的双狭缝模具涂布机20的情况下，当电极活性材料浆料的供应停止时，加载平稳地停止，并且如图4的放大图中浆料层的末端B所示，在集流体15上出现加载渐消(loading out)现象，导致末端的涂层质量低。

参考图4，从上浆料层55a的厚度由于浆料输送停止而减小的点Ps到输送浆料的终点即涂层终点Pe的距离L是加载渐消区域。加载渐消区域成为浪费的多余区域，这降低了程序效率，增加了制造成本。

因此，需要开发在制造具有双层结构的活性材料层的电极时，使在电极活性材料浆料涂布工序中浪费的面积最小化的技术。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决上述问题，因此本公开旨在提供一种用于防止加载渐消现象的双狭缝模具涂布机以及使用该双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法。

本公开进一步涉及使用双狭缝模具涂布机提供具有最小加载渐消区域的电极。

然而，本公开要解决的问题不限于上述问题，本领域技术人员通过以下详细描述将清楚地理解其他问题。

技术方案

为了解决上述问题，根据本公开的双狭缝模具涂布机包括下狭缝和上狭缝，用于通过下狭缝和/或上狭缝在持续移动的集流体的表面上挤出涂布电极活性材料浆料，该双狭缝模具涂布机包括下板、位于下板上的中间板、和位于中间板上的上板，下狭缝形成于下板和中间板之间，上狭缝形成于中间板和上板之间，其中，下板、中间板和上板分别具有下模具唇、中间模具唇和上模具唇，它们各自相对于集流体形成前端，以及集流体与下模具唇之间的距离大于集流体与上模具唇之间的距离以及集流体与中间模具唇之间的距离。

在本公开中，双狭缝模具涂布机还可包括控制单元，以将下模具唇、中间模具唇和上模具唇相对于集流体线性对齐然后单独向后移动下模具唇。

在本公开中，可在下模具唇与中间模具唇之间形成与下狭缝相连通的下出口，可在中间模具唇与上模具唇之间形成与上狭缝相连通的上出口，下出口与上出口之间形成预定的台阶。

在这种情况中，下出口可将形成下浆料层的浆料输送到集流体上，并且上出口可与沿涂布方向在下游的下出口相间隔并将形成上浆料层的浆料输送到集流体上的下浆料层上。

在这种情况中，台阶优选为下浆料层的平均厚度与上浆料层的平均厚度之和的20％至70％。

优选地，下狭缝和上狭缝形成30°至60°的角度。

在本公开中，双狭缝模具涂布机还可包括设置在下板和中间板之间以调整下狭缝宽度的第一间隔件，以及设置在中间板和上板之间以调整上狭缝宽度的第二间隔件。

在本公开中，下板可包括与下狭缝连通以容纳第一电极浆料的第一歧管，并且上板可包括与上狭缝连通以容纳第二电极浆料的第二歧管。

本公开还可包括用于打开/关闭通过下出口的输送的第一阀、用于打开/关闭通过上出口的输送的第二阀、以及用于控制第一和第二阀的打开/关闭的阀控制单元。

为了解决上述问题，根据本公开的用于电极活性材料浆料的涂布方法包括通过使用根据本公开的双狭缝模具涂布机在将集流体从下模具唇移动到上模具唇的同时供应电极活性材料浆料，在集流体上形成电极活性材料浆料层。

为了解决上述问题，根据本公开的用于电极活性材料浆料的另一种涂布方法包括通过使用双狭缝模具涂布机在将集流体从下模具唇移动到上模具唇的同时重复供应及停止电极活性材料浆料，在集流体上间歇涂布电极活性材料浆料层。

为了解决上述问题，根据本公开的用于电极活性材料浆料的又一种涂布方法是一种使用双狭缝模具涂布机的涂布方法，该双狭缝模具涂布机包括下狭缝和上狭缝且用于通过下狭缝和上狭缝在持续移动的集流体的表面上同时挤出涂布两种电极活性材料浆料，双狭缝模具涂布机包括下板、位于下板上的中间板和位于中间板上的上板，下狭缝形成于下板和中间板之间，上狭缝形成于中间板和上板之间，其中，下板、中间板和上板分别具有下模具唇、中间模具唇和上模具唇，它们各自形成相对于集流体的前端，以及集流体与下模具唇之间的距离大于集流体与上模具唇之间的距离以及集流体与中间模具唇之间的距离，所述方法包括：通过下出口和上出口将两种电极活性材料浆料同时输送在从下模具唇向上模具唇方向移动的集流体上，以形成包括下浆料层和涂布在下浆料层上的上浆料层的双层结构，其中，与下狭缝相连通的下出口形成在下模具唇和中间模具唇之间，与上狭缝相连通的上出口形成在中间模具唇和上模具唇之间形成，并且上出口与沿涂布方向在下游的下出口相间隔。

这里，可通过重复同时输送和同时停止电极活性材料浆料来进行间歇涂布。

在下出口与上出口之间可形成预定的台阶，并且台阶可为下浆料层的平均厚度与上浆料层的平均厚度之和的20％至70％。

下浆料层的平均厚度与上浆料层的平均厚度之比可为1:3至3:1。

为了解决另一个问题，根据本公开的电极包括集流体和在集流体上形成的电极活性材料层，其中，电极活性材料层包括邻近集流体的表面设置的下活性材料层和位于下活性材料层上的上活性材料层，下活性材料层和上活性材料层各自具有平坦部和连接到平坦部的倾斜部，倾斜部朝向周边具有更小的厚度，以及集流体上的上活性材料层的末端与下活性材料层的末端相匹配，或设置在比下活性材料层的末端更靠外的位置。

上活性材料层的平坦部和倾斜部的边界可设置在比下活性材料层的平坦部和倾斜部的边界更靠外的位置。上活性材料层的倾斜部可覆盖下活性材料层的倾斜部，以防止下活性材料层的倾斜部暴露到外面。从上活性材料层的平坦部和倾斜部的边界到上活性材料层的末端的距离可为4mm以下。

有利效果

根据本公开的一个方面，下模具唇相对于集流体设置在比上模具唇和中间模具唇更靠后的位置。通过唇间的台阶，在电极活性材料浆料的供应停止时，加载渐消(而不降低)的长度减小。因此，可以防止加载渐消现象并减少加载渐消区域的长度，从而增加电池容量。本公开不会降低涂层质量。特别地，本公开通过以交替方式供应和停止电极活性材料浆料，在间歇涂布中非常有效。

本公开控制上出口和下出口之间的台阶，特别是控制限定在下板和中间板之间的下出口的下板。本公开使下模具唇，即下板的唇比上板的唇/中间板的唇更加向后远离集流体。

根据本公开的双狭缝模具涂布机和使用双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法可以在集流体上形成双层结构的活性材料层时提高工艺效率并降低缺陷率。此外，由于减少了加载渐消区域，因此可以减少该工艺之后浪费的电极面积。

根据本公开，可以提供具有最小化的加载渐消区域的电极。根据本公开，由于加载渐消区域减小，因此可以减少浪费的多余区域，从而提高程序效率并降低制造成本。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例并且与本公开的详细描述一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。

图1是传统的双狭缝模具涂布机的示意性剖视图。

图2是图1中A部分的放大图。

图3是理想地进行间歇涂布时的电极的截面图。

图4是通过用于涂布电极活性材料浆料的传统方法制造的电极的示意性截面图。

图5是根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的示意性截视图。

图6是根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的示意性分解透视图。

图7是图5中C部分的放大图，显示了使用根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的电极活性材料浆料涂布工艺。

图8a和8b是通过根据本公开实施例的电极活性材料浆料涂布方法制造的电极的示意性截面图。

图9和图10是根据比较例和实施例的电极横截面的宽度-厚度图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释，基于允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则。因此，此处所描述的实施例和附图中的说明仅仅是本公开的一些优选实施例，并不完全描述本公开的技术特征，因此应当理解，在提交专利申请时本公开还可以有各种其他的等同物和变型。

本公开的双狭缝模具涂布机是一种包括下狭缝和上狭缝以将涂布溶液以双层形式涂布在基板上的设备。下面描述的“基板”是集流体，而涂布溶液是“电极活性材料浆料”。通过下狭缝输送的浆料和通过上狭缝输送的浆料可以是具有相同或不同组成(活性材料、导电材料和粘合剂的类型)、量(活性材料、导电材料和粘合剂的量)或特性的电极活性材料浆料。本公开的双狭缝模具涂布机针对通过同时涂布两种类型的电极活性材料浆料、或通过图案涂布(交替涂布两种类型的电极活性材料浆料)、或通过间歇涂布(交替供应和停止两种类型的电极活性材料浆料)而制造的电极进行优化。然而，本公开的范围不一定限于此。

对于传统的间歇涂布，当在图案形成过程中停止供应浆料时，发生图4中描绘的加载不足和加载渐消现象。发明人发现，加载渐消现象是在当为形成末端而停止浆料供应时，在双狭缝模具涂布机和集流体之间形成弯月面或珠粒的残余浆料涂布在集流体上的情况下发生的现象。因此，本发明人研究了用于使残留在双狭缝模具涂布机和集流体之间的浆料最小化的结构，并提出了根据本公开的双狭缝模具涂布机。

图5是根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的示意性截视图。图6是根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的示意性分解透视图。图7是图5中C部分的放大图，显示了使用根据本公开实施例的双狭缝模具涂布机的电极活性材料浆料涂布工艺。

参考图5至图7，本公开的双狭缝模具涂布机100包括下狭缝101和上狭缝102，是一种能够通过下狭缝101和上狭缝102在集流体300上同时、交替或间歇地涂布同一种电极活性材料浆料或两种不同的电极活性材料浆料的设备。

双狭缝模具涂布机100包括下板110、位于下板110上的中间板120、和位于中间板120上的上板130。下板110、中间板120和上板130通过诸如螺栓这样的紧固件组装在一起。下板110是双狭缝模具涂布机100的块中最下面的块，并且面对中间板120的表面相对于底面(X-Z平面)倾斜大约30

下狭缝101可以形成在下板110和中间板120彼此面对的位置处。例如，第一间隔件113插入下板110和中间板120之间以形成间隙，并且可以形成与用于第一电极活性材料浆料150流动的通道相对应的下狭缝101。在这种情况下，第一间隔件113的厚度决定了下狭缝101的垂直宽度(Y轴方向，狭缝间隙)。

如图6所示，第一间隔件113具有第一开口部113a，该第一开口部113a在一个区域被切割，并且可以插入在下板110和中间板120各自的相对表面的边缘区域中除了一边之外的其余部分中。因此，仅在下板110的前端和中间板120的前端之间形成用于排出第一电极活性材料浆料150的下出口101a。下板110的前端和中间板120的前端分别定义为下模具唇111和中间模具唇121，换言之，下出口101a由下模具唇111和中间模具唇121之间的间隔形成。

作为参考，第一间隔件113用作垫圈以防止第一电极活性材料浆料150通过除了形成有下出口101a的区域之外的下板110和中间板120之间的间隙泄漏，因此第一间隔件113优选地由具有密封能力的材料制成。

下板110包括在面对中间板120的表面上具有预定深度的第一歧管112，并且第一歧管112与下狭缝101连通。虽然图中未示出，第一歧管112利用供应管连接到外部安装的第一电极活性材料浆料供应室(未示出)，并被供应第一电极活性材料浆料150。当第一歧管112完全充满第一电极活性材料浆料150时，第一电极活性材料浆料150的流动沿着下狭缝101得到引导并从下出口101a流出。

中间板120是设置在双狭缝模具涂布机100的模具块中间的块，并介于下板110和上板130之间以形成双狭缝。本实施例的中间板120的横截面为直角三角形，但不限于此，例如，中间板120的横截面例如可以是等腰三角形。

上板130定位成面向中间板120的顶面且平行于底面。如上所述，上狭缝102形成在中间板120和上板130彼此面对的位置处。

以与上述下狭缝101相同的方式，第二间隔件133可以插入在中间板120和上板130之间以在两者之间形成间隙。因此，形成与用于第二电极活性材料浆料160的流动的通道相对的上狭缝102。在这种情况下，上狭缝102的垂直宽度(Y轴方向，狭缝间隙)由第二间隔件133确定。

此外，具有与第一间隔件113相似结构的第二间隔件133具有第二开口部133a，该第二开口部133a在一个区域被切割，并且插入在中间板120和上板130各自的相对表面的边缘区域中除了一边之外的其余部分中。同样，上狭缝102的除了前侧外的周向被阻挡，并且上出口102a只形成在中间板120的前端和上板130的前端之间。上板130的前端定义为上模具唇131，换言之，上出口102a由中间模具唇121和上模具唇131之间的间隔形成。

此外，上板130包括在面对中间板120的表面上具有预定深度的第二歧管132，并且第二歧管132与上狭缝102连通。虽然图中未示出，但第二歧管132通过供应管连接到外部安装的用于第二电极活性材料浆料160的供应室，并被供应第二电极活性材料浆料160。当从外部源沿供应管供应第二电极活性材料浆料160，并且第二歧管132被第二电极活性材料浆料160完全填充时，第二电极活性材料浆料160的流动沿着与第二歧管132连通的上狭缝102被引导并且从上出口102a流出。

上狭缝102和下狭缝101形成一个角度，并且该角度可以是大约30°至60

第一歧管112和第二歧管132分别形成在下板110和上板130中。在这种情况下，结构上最脆弱的中间板120可能受到的影响较小。

同时，双狭缝模具涂布机100还可以包括用于打开/关闭通过下出口101a的输送的第一阀、用于打开/关闭通过上出口102a的输送的第二阀、以及用于控制第一和第二阀的打开/关闭的阀控制单元。

根据具有上述构造的双狭缝模具涂布机100，可旋转的涂布辊200位于双狭缝模具涂布机100的前侧，并且涂布辊200可旋转以移动要被涂布的集流体300，同时使第一电极活性材料浆料150和第二电极活性材料浆料160持续接触集流体300的表面，从而集流体300可被同时涂布为双层结构。或者，可以通过阀控制单元控制第一阀和第二阀关闭/打开，以交替方式执行第一电极活性材料浆料150的供应和停止以及第二电极活性材料浆料160的供应和停止，从而在集流体300上间歇地形成图案涂层。

参考图7，将详细描述根据本公开实施方式的双狭缝模具涂布机的模具唇的结构和使用双狭缝模具涂布机涂布电极活性材料浆料的方法。根据本公开的双狭缝模具涂布机100具有上/中间/下板的唇部台阶。

集流体300与下模具唇111之间的距离H3大于集流体300与上模具唇131之间的距离H1以及集流体300与中间模具唇121之间的距离H2。通过使作为下板110的唇部的下模具唇111在与输送方向相反的方向上比作为上板130的唇部的上模具唇131和作为中间板120的唇部的中间模具唇121更加远离集流体300向后移动，以形成唇部台阶，可形成该距离差。通过唇部之间的台阶，可以减少加载渐消区域。集流体300和上模具唇131之间的距离H1可以等于集流体300和中间模具唇121之间的距离H2。

为了形成唇部台阶，双狭缝模具涂布机100还可包括控制单元，以在将下模具唇111、中间模具唇121和上模具唇131相对于集流体300线性对准之后单独向后移动下模具唇111。在该构造中，下模具唇111设置在比上模具唇131和中间模具唇121更远离集流体300的位置。

因此，在下出口101a和上出口102a之间形成预定台阶D'。台阶D'是从集流体300和下模具唇111之间的距离H3减去集流体300和上模具唇131之间的距离H1的结果。下出口101a和上出口102a沿水平方向通过台阶D'相互隔开，从而防止从上出口102a出来的第二电极活性材料浆料160进入下出口101a，或防止从下出口101a出来的第一电极活性材料浆料150进入上出口102a。本公开的特征在于形成下出口101a的中间板120和下板110彼此间隔开。

如图所示，当唇部位置被设定时，上出口102a与在涂布方向下游的下出口101a间隔开。通过在将集流体300从下模具唇111移动到上模具唇131的同时，通过下出口101a和上出口102a同时输送浆料150、160，由此可以在集流体300上形成具有双层结构的活性材料层。

本公开仅基于下层浆料，即，从下出口101a流出的第一电极活性材料浆料150，将下层向上游移动远离集流体300。换言之，本公开移动下板110远离集流体300以在中间板120和下板110，即形成下出口101a的两个板之间形成高度差。无论是上游还是下游，它都不同于出口本身的移动。

图8a和图8b是显示通过根据本公开实施方式的电极活性材料浆料的涂布方法制造的电极的横截面的图。图8a是电极活性材料浆料涂布之后的横截面，图8b显示了涂布和干燥之后的横截面。

如图8a所示，将从下出口101a流出的第一电极活性材料浆料150涂布在集流体300上以形成下浆料层150a，同时，将从上出口102a流出的第二电极活性材料浆料160涂布在其上以形成上浆料层160a。使用本公开的双狭缝模具涂布机100，可形成包括下浆料层150a上的上浆料层160a的双层结构。特别地，当第一电极活性材料浆料150和第二电极活性材料浆料160的供应同时停止时，通过双狭缝模具涂布机100的唇部台阶可获得图8a所示的图案末端，并且在进行干燥或进一步进行辊压之后可获得图8b所示的图案末端。辊压是可执行以调节厚度的可选步骤。

由从下出口101a流出的第一电极活性材料浆料150形成的下浆料层150a的平均厚度D1与由从上出口102a流出的第二电极活性材料浆料160形成的上浆料层160a的平均厚度D2的比率在1:3至3:1的范围(D1:D2)。厚度比是每层的厚度方向上的长度平均值的相对表示。另外，下浆料层150a的平均厚度D1和上浆料层160a的平均厚度D2各自可以是40至200μm。

浆料层150a、160a的厚度可以对应于即将供应的浆料的压力。在第二电极活性材料浆料160的压力比第一电极活性材料浆料150的压力高3倍，使得下浆料层150a和上浆料层160a的厚度比为1:3或更大的情况下，上层的压力大于下层的压力，因此第一电极活性材料浆料150在与涂布方向相反的方向上被推回，泄漏的可能性高，并且由于第二电极活性材料浆料160的强压力，不能适当地供应第一电极活性材料浆料150。另外，由于第二电极活性材料浆料160的高压力，第一电极活性材料浆料150的供应不均匀，这使得难以均匀地形成下浆料层150a。

同时，当第二电极活性材料浆料160的压力比第一电极活性材料浆料150的压力高3倍，使得下浆料层150a和上浆料层160a的厚度比时，第二电极活性材料浆料160可能没有适当地供应，或者第二电极活性材料浆料160可能没有在涂布方向上被均匀地涂布，导致不均匀的涂布溶液表面。

台阶D'的范围优选地介于下浆料层150a的平均厚度D1和上浆料层160a的平均厚度D2之和的20％至70％之间。当低于20％的范围时，在浆料供应停止时减少加载渐消长度的效果较差。当超过70％的范围时，与浆料的量相比，浆料在涂布之前所驻留的空间的整个面积，即模具唇111、121和下浆料层150a之间的空间非常小，从而正被供应的第一电极活性材料浆料150没有被涂布并且它泄漏回来。泄漏是指由于一些浆料从下模具唇的上游损失而引起的不稳定性。这是指预先计量的浆料的损失，并且无法估计最终的涂层厚度。

传统上，对于间歇涂布，当在图案形成过程中停止浆料供应时，加载会降低并且会出现加载渐消现象。回到显示现有技术的图2，发明人发现，加载渐消现象是当浆料供应停止以形成末端时在双狭缝模具涂布机20和集流体15之间形成弯月面或珠粒的残余浆料50、55被涂布在集流体15上的情况下发生的现象。特别地，发现从上板35的前端到第一电极活性材料浆料50的弯月面的长度S与加载渐消区域的长度相关。

由于如图7所示下板110向后移动，本公开减少了在双狭缝模具涂布机100和集流体300之间形成弯月面或珠粒的残余浆料的量。这是因为从在上板130前端处的上模具唇131至第一电极活性材料浆料150的弯月面的长度S'比图2的长度S短。因此，能够减少当浆料供应停止时其中加载不降低的加载渐消长度。因此，可以理想地形成图案末端，如图8a和8b所示。

如图8a所示，通过沿集流体的移动方向几乎按顺序地涂布而在集流体300上形成下浆料层150a和上浆料层160a。在本公开中，从上浆料层160a的厚度由于浆料输送停止而开始减少之处的点Ps'到输送浆料的结束，即涂布终点Pe'的距离L’为加载渐消区域，其远小于现有技术中图4的加载渐消区域的距离L。加载渐消区域充当被浪费的剩余区域，这降低了程序效率并增加了制造成本。根据本公开，由于加载渐消区域减小，可以减小浪费的剩余区域，从而提高程序效率并降低制造成本。

常规上，图4的加载渐消区域的距离L一般为5.5mm以上。然而，使用根据本公开的双狭缝模具涂布机100，剩余区域，即从上浆料层160a的厚度由于浆料输送停止而开始减少之处的点Ps'到输送浆料的结束，即涂布终点Pe'的距离L'可调整为4mm以下。当剩余区域长度超过4mm时，浪费面积增加，导致经济效益低。

例如，本公开的电极活性材料浆料的涂布方法可以应用于二次电池的正极的制造。正极包括形成在在集流体的表面上的正极活性材料层和集流体。集流体可以包括任何表现出导电性的材料，例如Al、Cu，并且可以根据二次电池领域熟知的电极的集流体的极性使用适当的材料。正极活性材料层还可以包括正极活性材料颗粒、导电材料或粘合剂中的至少一种。此外，正极还可以包括各种添加剂以增强或改善电学和化学性质。

活性材料不限于特定类型并且可以包括可用作锂离子二次电池的正极活性材料的任何材料。其非限制性实例可包括层状化合物或具有一种或多种过渡金属取代的化合物中的至少一种，例如锂锰复合氧化物(LiMn

基于包含电极活性材料的混合物的总重量，导电材料的添加量通常为1wt％至20wt％。导电材料不限于特定的种类，可以包括任何具有导电特性且不会对相应电池造成任何化学变化的材料，例如选自以下中的至少一种：石墨，例如天然石墨或人造石墨；炭黑，例如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热裂法炭黑；导电纤维，例如碳纤维或金属纤维；金属粉末，例如氟化碳、铝和镍粉末；导电晶须，例如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，例如氧化钛；以及导电材料，例如聚苯衍生物。

粘合剂不限于特定类型，而是可以包括任何有助于将活性材料与导电材料粘合以及与集流体粘合的材料，例如，聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、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、苯乙烯丁二烯橡胶、氟橡胶及其各种共聚物。基于100重量％的电极层，粘合剂通常可以在1重量％至30重量％或1重量％至10重量％的范围内。

电极可以是负极。负极包括集流体和在集流体表面上形成的负极活性材料层。负极活性材料层还可以包括负极活性材料颗粒、导电材料或粘合剂中的至少一种。此外，负极还可包括多种添加剂以增强或改善电学和化学性质。

负极活性材料可以包括碳材料，例如石墨、无定形碳、金刚石相碳、富勒烯、碳纳米管和碳纳米角、锂金属材料、合金基材料，例如硅或锡合金基材料、氧化物基材料，例如Nb

可以通过干燥如图8a所示的涂布的结果来制造图8b的电极。

参考图8b，根据本公开实施例的电极包括集流体300和在集流体300上形成的电极活性材料层。特别地，电极活性材料层包括邻近集流体300的表面定位的下活性材料层150b和位于下活性材料层150b上的上活性材料层160b。即，电极活性材料层具有上活性材料层160b依次层叠在下活性材料层150b上的结构。下活性材料层150b是干燥下浆料层150a的结果，上活性材料层160b是干燥上浆料层160a的结果。

例如，下活性材料层150b包含更大量的导电材料，并且上活性材料层160b可包含更少量的导电材料。在这种情况下，可以将下活性材料层150b中的导电材料的量调整到0.5至5重量％的范围内。通过减少上活性材料层160b中的导电材料的量，可以增加电极表面上的活性材料的量并将电导率降低到预定水平。特别地，当上活性材料层160b中的导电材料的量被控制在0.02重量％以下的非常低的水平时，可以减少在电池内部短路的情况下的发热反应。

在另一示例中，形成下活性材料层150b的活性材料的平均粒径P1在形成上活性材料层160b的活性材料的平均粒径P2的50％至95％的范围内。在这种情况下，较小粒径的活性材料被涂覆到下活性材料层150b，而较大粒径的活性材料被涂覆到上活性材料层160b，这使得电解液容易润湿并且诱导离子或空穴的平滑运动。

在图示的例子中，下活性材料层150b和上活性材料层160b具有平坦部151、161以及分别与平坦部151、161连接的倾斜部153、163，倾斜部153、163的厚度朝向周边变薄。平坦部151、161和倾斜部153、163的边界是每一层的厚度开始减少之处的点152、162，指平坦部151、161结束并且倾斜部153、163开始的位置。

优选地，上活性材料层160b的末端164和下活性材料层150b的末端154(每层的厚度在末端为0)在图案的末端几乎垂直于集流体300的位置对齐并匹配，如图3所示；或者它们在集流体300上相互匹配，但是如图所示，上活性材料层160b的末端164可以在集流体300上设置在比下活性材料层150b的末端154更靠外的位置处。集流体300上的上活性材料层160b的末端164可以与下活性材料层150b的末端154匹配。

每层的厚度开始减小之处的点152、162可以在几乎垂直的位置对齐和匹配到集流体300，但，如图所示，上活性材料层160b的厚度开始减少之处的点162可设置在比下活性材料层150b的厚度开始减少之处的点152更向外的位置。

上活性材料层160b的倾斜部163和下活性材料层150b的倾斜部153不相互连接，并且上活性材料层160b的倾斜部163覆盖上活性材料层150b的倾斜部153，以形成平缓或陡峭的斜坡而没有台阶。如图4所示，每层的相连的倾斜部没有形成台阶。图4示出上层末端设置在比下层末端更向内的位置，并且下层的倾斜部的一部分暴露在外面，以形成台阶。在根据本公开的电极中，特别地，由于在浆料供应停止时减少了下浆料层的加载渐消长度，上活性材料层160b的末端164与下活性材料层150b的末端154相互匹配，或者上活性材料层160b的末端164设置在比下活性材料层150b的末端154更靠外的位置，从而下层的倾斜部不暴露在外面。

使用如上所述的根据本公开的双狭缝模具涂布机100，剩余区域，即从上浆料层160a的厚度由于浆料输送停止而开始减小之处的点Ps'到输送浆料结束即涂布终点Pe'的距离L'可调整为4mm以下。结果，从上活性材料层160b的平坦部161和倾斜部163的边界到上活性材料层160b的末端164的距离可以为4mm以下。

如上所述，根据本公开，存在具有最小化加载渐消区域的电极。根据本公开，由于加载渐消区域减小，可以减少浪费的剩余区域，从而提高程序效率并降低制造成本。

根据本公开的电极可用于制造二次电池。根据本公开的电极可以是正极或负极。在正极和负极之间插入隔膜以将正极与负极隔开。优选正极的宽度小于负极的宽度，并且N/P比为100％至115％。正极宽度和负极宽度不是指集流体的宽度，而是指在每个电极中涂布有电极活性材料的最外端。也就是说，它是未涂布区域和涂布区域的边界。例如，正极的最外端可以比负极的最外端短1.0+/-0.6mm。正极宽度和负极宽度被设计为使得负极最大程度(高达100％)地容纳从正极移动的锂离子。

隔膜可包括在二次电池领域常用的将正极与负极隔开并提供离子移动通道的任何类型的隔膜。例如，隔膜通常可以包括由树脂制成的多孔膜、织造织物和无纺布，并且树脂可以包括例如聚烯烃树脂如聚丙烯或聚乙烯、聚酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、或尼龙树脂。特别地，基于聚烯烃的微孔膜由于其离子渗透性和物理分离正极和负极的良好性能而是优选的。此外，如果需要，隔膜可以具有包括无机颗粒的涂层，并且无机颗粒可包括绝缘氧化物、氮化物、硫化物和碳化物，优选TiO

二次电池还包括电解质溶液。电解质溶液可包括以下至少一种的有机溶剂：环状碳酸酯，包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸亚丁酯；链状碳酸酯，包括碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)，碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二丙酯(DPC)；脂肪族羧酸酯；γ-内酯，包括γ-丁内酯；链醚；或环醚。另外，锂盐可以溶解在这些有机溶剂中。

下文中，将通过实验例更详细地描述本公开。

(比较例)

使用图2所示的传统双狭缝模具涂布机20将双层结构的浆料层涂布在集流体上。下板25、中间板30和上板35的末端设置在同一直线上，与集流体的距离为150μm。集流体的移动速度为50m/min。图9是比较例的电极截面的宽度-厚度曲线图。通过比较例涂布的双层结构的浆料层的总平均厚度约为121.7μm。加载渐消起始点(图4中的Ps)被确定为对应于在图9的曲线图的x坐标处的平均涂层厚度的95％处的位置。点为47mm。涂布终点(图4中的Pe)是在图9的曲线图的x坐标处涂布量为0(厚度为0)的地方，是53mm。加载渐消区域(图4中的L)计算为53mm–47mm，因此结果为6mm。

(例1)

使用图7所示的双狭缝模具涂布机100将双层结构的浆料层涂布在集流体上。下模具唇111比中间模具唇121或上模具唇131进一步向后移动。中间模具唇121和上模具唇131与集流体150之间的距离为150μm，其与比较例相等，上狭缝102与下狭缝101之间的台阶D'为60μm。集流体的移动速度为50m/min。

图10是示例性电极横截面中的宽度-厚度图。通过实例涂布的浆料双层的总平均厚度约为121.3μm，与比较例几乎相同。加载渐消开始点(图8中的Ps')是对应于在图10的曲线图的x坐标处的平均涂层厚度的95％处的位置，其是47.8mm。涂层终点(图8中的Pe')是在图10的曲线图的x坐标处涂布量为0(厚度为0)的地方，为51.6mm。结果表明，加载渐消区域(图8中的L')为51.6mm-47.8mm，等于3.8mm。

如上所述通过本实施例的电极活性材料浆料层的涂布减小了剩余区域的长度，因此，减少了浪费的区域，从而提高了程序效率。

(示例2)

使用图7所示的双狭缝模具涂布机100将双层结构的浆料层涂布在集流体上。下模具唇111比中间模具唇121或上模具唇131进一步向后移动。中间模具唇121和上模具唇131与集流体之间的距离为150μm，其与比较例相等，上狭缝102与下狭缝101之间的台阶D'为60μm。集流体的移动速度为40m/min。

将具有平均粒径D

基于电极面积，下浆料层150a和上浆料层160a的加载量为8mg/cm

尽管已经参照有限数量的实施例和附图详细描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开和所附权利要求的各个方面及其等同范围对其进行各种改变和修改。

尽管在此使用了指示诸如上、下、左和右等方向的术语，但这些术语仅用于描述的方便，并且对于本领域的技术人员显而易见的是，这些术语可以根据目标对象或观察者的位置而改变。