CN113948670A - 用于二次电池的电极 - Google Patents

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Abstract

一种用于二次电池的电极，其包括集流体、设置在集流体的至少一个表面上并包含羧甲基纤维素和丁苯橡胶的第一电极混合物层、以及设置在第一电极混合物层上并包含羧甲基纤维素的第二电极混合物层。包含于第一电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量小于包含于第二电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量。可以提高电极集流体和活性物质之间的粘合力和活性物质之间的内聚力，并且可以降低电极内的电阻，从而使电池的容量特性和寿命特性显著增加。

Description

用于二次电池的电极
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月15日向韩国知识产权局提交的第10-2020-0087785号韩国专利申请的权益。其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于二次电池的电极，更具体地，涉及一种具有提高的粘合力的用于二次电池的电极。
背景技术
随着技术发展和对移动设备需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加，并且在这些二次电池中，具有高能量密度和电压的锂二次电池可商购获得。这种二次电池具有这样的结构，其中在具有正极/隔膜(separator)/负极结构的同时能够被充电和放电的电极组件被安装在电池壳体上，并且在这种情况下，正极和负极的电极通过将电极活性物质等施加到金属集流体的一个或两个表面，随后被干燥和辊压(rolled)来制造。
目前，具有高粘合强度的电极板可以用广泛用作正极和负极粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)来制造。然而，聚偏二氟乙烯以与聚合物纤维相同的充满的(full)状态覆盖活性物质，因此，从容量和效率方面来说，使电极活性物质固有的电池性能劣化。此外，在缺乏柔韧性(flexibility)的聚偏二氟乙烯的情况下，当具有大比表面积和在充电和放电期间具有高膨胀和收缩率的物质(如天然石墨或金属基活性物质)用作电极活性物质时，粘合(bonding)易于被破坏，并且循环特性易于劣化。
此外，当电极的每单位面积的活性物质负载量增加时，该活性物质层在辊压(rolling)期间被推挤，并且每单位面积的负载量低于最初的预期值。因此，存在一个问题，即为了获得所需的容量，电极的总厚度进一步增加，因此制造成本增加。因此，非常需要开发一种负极，其可以改善二次电池的性能，并且由于负极集流体与活性物质之间的粘合力(adhesion)以及活性物质与活性物质之间的内聚力(cohesion)的增加而降低电极内的电阻(resistance)。
发明内容
提供本小结是为了以简化的形式介绍将在下面的详细说明中进一步描述的一些概念的选择。本小结并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
本发明的一个方面是提供一种用于二次电池的电极，其能够在确保电极集流体与活性物质之间的粘合力以及活性物质和活性物质之间的内聚力的同时降低二次电池的电阻(electrical resistance)，以及提供一种包括该电极的二次电池。
根据本发明的一个方面，一种用于二次电池的电极包括集流体、设置在集流体的至少一个表面上并包含羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)和丁苯橡胶(styrene butadiene rubber,SBR)的第一电极混合物层、以及设置在第一电极混合物层上并包含羧甲基纤维素的第二电极混合物层。包含于第一电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量小于包含于第二电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量。
包含于第一电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量可以是40×104至300×104。
包含于第二电极混合物层中的羧甲基纤维素的重均分子量可以是350×104至600×104。
基于单体的总含量，包含于第一电极混合物层中的丁苯橡胶可以包含40至90摩尔％的丁二烯单体。第二电极混合物层可以进一步包含丁苯橡胶。
包含于第二电极混合物层中的丁苯橡胶的重量可以等于或小于包含于第一电极混合物层中的丁苯橡胶的重量。
基于单体的总含量，包含于第二电极混合物层中的丁苯橡胶可以包含5至35摩尔％的丁二烯单体。
基于第一电极混合物层的总重量，该第一电极混合物层可以包含0.6至2.0重量％的羧甲基纤维素和2.0至5.0重量％的丁苯橡胶。
基于第二电极混合物层的总重量，该第二电极混合物层可以包含0.6至2.0重量％的羧甲基纤维素和2.0重量％以下的丁苯橡胶。
该第一电极混合物层的厚度可以是10至40μm。
该第二电极混合物层的厚度可以是10至100μm。
该电极可以是负极。
附图说明
结合附图，从下面的详细说明中将更清楚地理解本发明构思的上述和其他方面、特征和优点，其中：
图1示意性地说明了根据本发明的示例性实施方案的电极。
具体实施方式
提供以下详细说明是为了帮助读者获得对本文描述的方法、设备(apparatus)和/或***的全面理解。然而，本文描述的方法、设备和/或***的各种变化、修改和等同物对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本文描述的操作顺序仅仅是示例，并不限于本文阐述的那些，而是可以如对本领域普通技术人员显而易见的那样进行改变，除了必须以特定顺序发生的操作之外。此外，为了更加清楚和简洁，可以省略本领域普通技术人员公知的功能和构造的描述。
本文描述的特征可以以不同的形式体现，并且不被解释为限于本文描述的示例。相反，已经提供了本文描述的示例，使得本发明将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本发明的范围。
本文中，应注意，关于实施方案或示例的术语“可以”的使用，例如，关于实施方案或示例可以包括或实现什么，意指存在包括或实现特征的至少一个实施方案或示例，而所有的示例和实例不限于此。
在整个说明书中，当例如层(layer)、区域(region)或基底(substrate)的元件被描述为“在另一个元件上”、“连接至”或“耦合至”另一个元件时，它可以直接“在另一个元件上”、“连接至”或“耦合至”另一个元件，或者其间可以有一个或多个其他元件。相反，当一个元件被描述为“直接在另一个元件上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一个元件时，在它们之间不能有其他元件介入。
如本文所使用的，术语“和/或”包括任何两个或更多相关联的所列项目中的任何一个和任何组合。
尽管例如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语在本文中可用于描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。相反，这些术语仅用于区分一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分。因此，在不背离示例的教导的情况下，在本文描述的示例中提及的第一构件、组件、区域、层或部分也可以称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了便于描述，本文可以使用诸如“之上(above)”、“上部(upper)”、“下方(below)”和“下部(lower)”的空间相对术语来描述如图所示的一个元件与另一个元件的关系。除了附图中描述的方位之外，这种空间上相对的术语旨在包括使用或操作中的装置(device)的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一个(another)元件为“之上(above)”或“上部(upper)”的元件将相对于另一个(the other)元件为“下方(below)”或“下部(lower)”。因此，根据装置的空间取向，术语“之上(above)”包括之上(above)和下方(below)二者的取向。该装置也可以以其他方式定向(例如，旋转90度或在其他方向)，并且在本文中使用的空间相关术语将被相应地解释。
本文使用的术语仅用于描述各种示例，而非用于限制本公开。冠词“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另有说明。术语“包含(comprise)”、“包括(include)”和“具有(have)”规定了所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，但是不排除一个或多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差(tolerance)，图中说明的形状可能发生变化。因此，本文描述的示例不限于附图中说明的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
在理解了本申请的发明内容之后，本文描述的示例的特征可以以各种方式组合，这将是显而易见的。此外，尽管本文描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的发明内容之后，其他配置也是可能的，这将是显而易见的。
附图可能不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被放大。
在下文中，将参考各种示例描述本发明的示例性实施方案。然而，本发明的实施方案可以被修改成各种其他形式，并且本发明的范围不限于下面描述的实施方案。
根据示例性实施方案，提供了一种用于二次电池的电极，并且具体地，提供了一种具有提高的粘合力的用于二次电池的电极。
用于制造电极的粘合剂需要具有粘合性能，其中集流体和活性物质之间的粘合力和活性物质之间的内聚力可以同时提供，并且如果粘合力不被保证，粘合剂是可能影响二次电池的容量降低和稳定性的因素。为了确保这种粘合性能，可以考虑增加粘合剂的含量或采用使用具有相对较强粘合力的粘合剂的方法。然而，在这种情况下，不可避免地存在增加二次电池电阻的缺点。
因此，本发明人通过在上层和下层使用具有不同性质的粘合剂来制造具有多层结构的电极，以确保电极集流体和活性物质之间的粘合力以及活性物质之间的内聚力，同时降低电极内的电阻，从而实现本发明。
根据本发明的示例性实施方案，一种用于二次电池的电极包括集流体10；设置在集流体10的至少一个表面上并包含羧甲基纤维素和丁苯橡胶的第一电极混合物层20；以及设置在第一电极混合物层20上并包含羧甲基纤维素的第二电极混合物层30，并且包含于第一电极混合物层20中的羧甲基纤维素的重均分子量低于包含于第二电极混合物层30中的羧甲基纤维素的重均分子量。
在本发明的示例性实施方案中，羧甲基纤维素被用作第一粘合剂，丁苯橡胶被用作第二粘合剂，以确保电极集流体和活性物质之间的粘合力以及活性物质层之间的内聚力。
根据重均分子量的不同，第一种粘合剂羧甲基纤维素具有不同的性质。根据本发明的示例性实施方案，优选地，第一电极混合物层中包含的羧甲基纤维素的重均分子量可以低于第二电极混合物层中包含的羧甲基纤维素的重均分子量。
具体而言，高分子量的羧甲基纤维素可以提高电极集流体和活性物质之间的粘合力，但是具有相对高的电阻和相对低的分散性，而低分子量的羧甲基纤维素可以具有比高分子量的羧甲基纤维素稍低的粘合强度，但是具有相对低的电阻和优异的分散性。因此，通过使包含于第一电极混合物层20中的羧甲基纤维素的重均分子量低于包含于第二电极混合物层30中的羧甲基纤维素的重均分子量，可以提高电极集流体和活性物质之间的粘合力，并且还可以改善电阻。
包含于第一电极混合物层20中的羧甲基纤维素的重均分子量可以是40×104至300×104，具体地，60×104至200×104。如果包含于第一电极混合物层20中的羧甲基纤维素的重均分子量低于40×104，则浆料的粘度可能相对较低，并且涂覆过程可能困难，如果超过300×104，则电阻可能相对较高，并且可能包含未溶解的物质，因此，可能难以获得本发明用于改善活性物质之间的内聚力并降低电极内的电阻(resistance)的效果。
包含于第二电极混合物层30中的羧甲基纤维素的重均分子量可以是350×104至600×104，具体地，350×104至450×104。如果包含于第二电极混合物层30中的羧甲基纤维素的重均分子量小于350×104，则活性物质层之间的内聚力低，并且在切割(notch)过程中可能发生活性物质层的部分脱离，并且电池的寿命特性也可能劣化。如果超过600×104，由于羧甲基纤维素的未溶解产物，电阻可能会显著增加，因此电池特性可能会劣化。
另一方面，第一电极混合物层20可以包含丁苯橡胶作为第二粘合剂，并且如果需要，第二电极混合物层30也可以包含丁苯橡胶作为第二粘合剂。在这种情况下，可以优选的是，包括于第一电极混合物层和第二电极混合物层中的丁苯橡胶的性质也可以彼此不同。根据一个实施方案，包含于第二电极混合物层中的丁苯橡胶的量可以等于或小于包含于第一电极混合物层中的丁苯橡胶的量。
在本发明中用作第二粘合剂的丁苯橡胶指包括苯乙烯衍生结构的重复单元和丁二烯衍生结构的重复单元的聚合物。在丁苯橡胶中，丁二烯衍生结构的重复单元可以是例如衍生自1,3-丁二烯或其衍生物的结构的重复单元，例如1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯或2-乙基-1,3-丁二烯等。此外，苯乙烯衍生结构的重复单元可以是衍生自苯乙烯的结构的重复单元，该苯乙烯是芳族乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、1-乙烯基萘、4-环己基苯乙烯、4-(对-甲基苯基)苯乙烯、1-乙烯基-5-己基萘等，或它们的衍生物的结构。
通常，在丁苯橡胶中，苯乙烯和丁二烯保持机械强度并表现出粘合性能。根据本发明实施方案的二次电池中使用的丁苯橡胶可以优选通过在苯乙烯和丁二烯之外还添加能够赋予电解液友好性质(friendly property)的单体来合成获得，以改善电池特性，并且该单体没有特别限制，例如，可以使用丙烯酸酯基单体、丙烯腈基单体等。
另一方面，在本发明的实施方案中，基于单体的总含量，第一电极混合物层20的丁苯橡胶可包含40至90摩尔％的丁二烯单体，更具体地，可包含50至85摩尔％的丁二烯单体。如果丁二烯单体的含量小于40摩尔％，则集流体和活性物质之间的层间粘合力可能相对较低，因此，最外面的冲孔表面(outermost punched surface)可能在其浸入电解液时发生剥离。如果其含量超过90摩尔％，电阻高，且与电解液的亲和力低，导致出现电池电阻增加的问题。
另一方面，基于单体的总含量，第二电极混合物层30的丁苯橡胶可以包含5至35摩尔％的丁二烯单体，具体地，5至30摩尔％。如果丁二烯单体的含量小于5摩尔％，则丁苯橡胶的机械强度降低，因此粘合力可能降低，并且电池的寿命特性可能劣化。如果其含量超过35摩尔％，因为与电解液的亲和力低，可能难以获得本发明的降低电极内电阻的效果。
以这种方式，通过在与电极集流体10接触的第一电极混合物层20中使用具有相对高含量的苯乙烯丁二烯单体的丁苯橡胶作为第二粘合剂，可以提高对电极集流体的粘合力。通过将具有低含量苯乙烯丁二烯单体的丁苯橡胶用于第二电极混合物层30，电阻可以总体上显著降低。
另一方面，在第一电极混合物层20中，基于第一电极混合物层20的总重量，可以以0.6至2.0重量％，具体地，0.8至1.8重量％的量包含羧甲基纤维素。如果包含于第一电极混合物层20中的羧甲基纤维素的含量小于0.6重量％，可能难以分散活性物质，因此，粘度低，并且涂覆过程的可加工性可能变差，而含量超过2.0重量％，粘度太高，并且流动性低，因此，可加工性可能变差，并且电池特性也可能劣化。
此外，在第一电极混合物层20中，基于第一电极混合物层20的总重量，可以以2.0至5.0重量％的量包含，具体地，以2.0至3.5重量％的量包含丁苯橡胶。如果包含于第一电极混合物层20中的丁苯橡胶的含量小于2.0重量％，由于粘合力低，在切割过程中可能发生脱离(detachment)，并且如果含量超过5.0重量％，电阻可能增加并且电池特性可能劣化。
在第二电极混合物层30中，基于第二电极混合物层30的总重量，可以以0.6至2.0重量％，具体地，0.8至1.8重量％的量包含羧甲基纤维素。如果包含于第二电极混合物层30中的羧甲基纤维素的含量小于0.6重量％，则可能难以确保活性物质层之间的内聚力，并且在切割过程中可能出现废料(scrap)和部分脱离，而如果含量超过2.0重量％，由于高电阻，则可能难以获得本发明的用于提高活性物质之间的内聚力和降低电极内的电阻(resistance)的效果。
另外，在第二电极混合物层30中，基于第二电极混合物层30的总重量，可以以2.0重量％以下的量包含，具体地，以1.5重量％以下的量包含丁苯橡胶。如果包含于第二电极混合物层30中的丁苯橡胶的含量超过2.0重量％，电阻增加，并且电池特性可能劣化。
另一方面，第一电极混合物层20的厚度可以优选为10μm至40μm。如果厚度小于10μm，在涂覆过程中可能发生活性物质的刮伤(scratching)或集流体的撕裂(tearing)，如果厚度超过40μm，由于使用了过量的具有高苯乙烯丁二烯含量的SBR，本发明的效果可能降低。另外，第二电极混合物层30的厚度可以优选为10μm至120μm。如果厚度小于10μm，由于厚度类似于电极活性物质的一次颗粒尺寸，所以可能难以进行涂覆过程。另一方面，如果厚度超过120μm，第一电极混合物层和第二电极混合物层之间的丁苯橡胶的浓度梯度相对较大，则本发明的效果可能不会实现。因此，在本发明的示例性实施方案中，第一电极混合物层和第二电极混合物层的厚度比可以是1:1至1:3。另一方面，具有上述厚度的第一电极混合物层和第二电极混合物层的混合物密度可以是1.65g/cc。
制造用于根据本发明的示例性实施方案的二次电池的电极的方法不受特别限制，并且可以通过已知方法来执行。例如，在通过例如棒涂(bar coating)、流延、喷涂等方法将包含溶剂中的电极活性物质、粘合剂和导电材料的第一浆料施加至电极集流体上并干燥而形成第一电极混合物层；之后，通过例如棒涂、流延、喷涂等方法将包含溶剂中的电极活性物质、粘合剂和导电材料的第二浆料施加至第一电极混合物层，并进行干燥，从而制造用于二次电池的电极。
例如，可以使用二甲基亚砜(DMSO)、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮或水作为溶剂。至于使用的溶剂的量，考虑到用于形成电极活性物质层的组合物的涂覆厚度和制造成品率(manufacturing yield)，只要溶剂量可足以溶解和分散电极活性物质、导电材料和粘合剂，并且在随后被施用以形成第一电极活性物质层时可以提供能够表现出优异厚度均匀性的粘度即可。
另一方面，电极可以是负极，并且包括根据本发明的负极的二次电池具有降低的电极电阻，因此，电池的容量特性和寿命特性可以显著提高。
可以使用选自例如结晶人造石墨、结晶天然石墨、无定形硬碳、低结晶软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、超级磷、石墨烯和碳纤维中的至少一种碳基材料，硅基材料，金属复合氧化物例如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me:Mn、Fe、Pb、Ge；Me’:Al、B、P、Si、元素周期表1族、2族和3族元素、卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)等，锂金属，锂合金，硅合金，锡合金，金属氧化物例如SiO、SiO2、SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4和Bi2O5，导电聚合物例如聚乙炔等，Li-Co-Ni基材料，氧化钛等作为负极活性物质。
导电材料用于赋予电极导电性，并且只要其具有导电性而不会引起与二次电池的其他元件的副反应，没有特别限制。导电材料的具体实例可以包括石墨，例如天然石墨、人造石墨等；碳基材料，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、碳纤维等；金属粉末颗粒或金属纤维，例如铜、镍、铝、银等；导电晶须，例如氧化锌和钛酸钾等；导电金属氧化物，例如氧化钛；或导电聚合物，例如聚苯衍生物等，并且可以单独使用它们中的一种或两种或多种的混合物。
实施例
在下文中，将参考实施例更详细地描述本发明。以下实施例用于更详细地解释本发明，并且本发明不限于此。
1.负极的制备
将使用人造石墨作为负极活性物质的第一负极浆料涂覆于铜箔上并干燥以形成第一负极混合物层，并将第二负极浆料涂覆于第一负极混合物层上并干燥以制备负极。使用羧甲基纤维素作为第一粘合剂，并使用丁苯橡胶作为第二粘合剂。第一电极混合物层和第二电极混合物层的第一粘合剂和第二粘合剂的重量比平均为1.2:1.5。控制包含在第一负极混合物层和第二负极混合物层中的羧甲基纤维素和丁苯橡胶的含量和分子量，如表1所示。
表1中所示的羧甲基纤维素的分子量为0.05重量％，其是经过溶解和过滤过程通过凝胶渗透色谱(GPC)分析得到的值。
2.锂二次电池的制造
通过在铝箔上涂覆包含作为正极活性物质的LiCoO2的浆料并干燥来制造正极。在上述制备的正极和负极之间***聚烯烃隔膜后，将溶解有1M LiPF6的电解液注入到其中碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)以30:70的体积比混合的溶剂中，从而制造硬币型锂二次电池。
3.粘合力测量实验
(1)测量负极集流体和负极混合物层之间的粘合力
在将上述制备的负极切割(cut)成18mm宽和150mm长的尺寸后，将具有18mm宽度的胶带(tape)附着至负极集流体上，并使用具有2kg负载的辊使胶带充分粘附至负极集流体。此后，使用双面胶带将负极混合物层粘附至拉伸测试仪(DS2-50N,IMADA公司)的一侧，然后将附着至负极集流体的胶带固定至拉伸测试仪的相对侧以测量粘合力。结果如表1中所示。
(2)负极混合物层之间的内聚力的测量
使用1000粒度以上的砂纸将上述制备的负极混合物层的表面切割(cut)10μm以上，然后切割成18mm宽和150mm长的尺寸。接下来，将具有18mm宽度的胶带附着至负极混合物层，并使用具有2kg负载的辊充分粘合。此后，使用双面胶带将负极混合物层粘附至拉伸测试仪的一侧，然后将附着至负极集流体的胶带固定至拉伸测试仪的相对侧，以测量其粘合力。结果于表1中所示。
(3)循环容量保持率的测量
制造的硬币型锂二次电池静置10小时后，以0.1C倍率(rate)进行一次充电和放电，以进行化学转化过程。此后，再进行两次0.1C倍率的充电和放电，以测量制造的电池的循环容量，并确认是否存在缺陷。通过重复0.3C倍率充电和放电来测量循环容量保持率。结果于表1中所示。
[表1]
Figure BDA0003162862200000121
在实施例1中，可以确认，与比较例相比，通过将具有420万分子量的CMC羧甲基纤维素施加至上层，并将具有300万分子量的CMC羧甲基纤维素施加至下层，不仅电极的粘合力显著提高，而且容量保持率也显著提高。由此可见，CMC的分子量对电极的粘合力影响很大。
从实施例2和实施例3中可以看出，其中上层的SBR的丁二烯含量为20摩尔％，可以确定循环容量保持率随着第二负极混合物层的SBR中丁二烯的摩尔％的降低而提高。具体地，可以看出，在粘合力特性和寿命特性方面，就下层中SBR的丁二烯的含量而言，实施例2也优于使用40摩尔％的实施例3。
参照实施例4，可以看出在下层中使用具有140万的分子量的CMC和具有80摩尔％的丁二烯含量的SBR，因此提高了电极粘合力，在上层中使用具有420万的分子量的CMC和具有20摩尔％的丁二烯含量的SBR，因此改善了电阻特性和寿命特性。
通过控制上层和下层的CMC/SBR的含量来提供实施例5，并且可以确定，与实施例4相比，随着下层的SBR含量的增加，粘合力进一步提高，并且由于可能作为电阻的SBR没有添加到上层，寿命特性得到改善。
在比较例1中，其中包含于第二电极混合物层(上层)中的CMC的分子量小于350万(这是本发明限定的范围)，在比较例2中，其中包含于第一电极混合物层(下层)中的CMC的分子量为超过300万(这是本发明限定的范围)的350万，可以确认，由于电阻的增加，比较例在循环容量保持方面是不理想的。
如在比较例3中，在将350000超低分子量的CMC施加到下层的情况下，可以看出不仅电极的粘合力大大降低，而且电池的容量保持率也大大降低。由于分子量小于400000的CMC的低的增稠效果，其主要用于分散体(dispersion)，而不适用于负极浆料的生产。此外，可以看出，通过覆盖活性物质，排斥效应(repulsion effect)显著降低，从而导致浆料的相稳定性降低和例如SBR聚集(aggregation)的问题。
如比较例4，在下层中使用重均分子量超过400万的CMC的情况下，可以看出容量保持率由于电阻的增加而略微降低。
如上所述，根据示例性实施方案，可以提高电极集流体和活性物质之间的粘合力以及活性物质之间的内聚力，并且可以降低电极内的电阻。结果，电池的容量特性和寿命特性可以显著提高。
虽然本发明包括具体的实例，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可以在这些实例中进行形式和细节上的各种改变。本文描述的实例仅被认为是描述性的，而不是出于限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述被认为适用于其他实施例中的类似特征或方面。如果所描述的技术被以不同的顺序执行，和/或如果所描述的***、架构、设备或电路中的组件以不同的方式被组合，和/或被其他组件或它们的等同物替代或补充，则可以获得合适的结果。因此，本发明的范围不由详细说明来限定，而是由权利要求及它们的等同物来限定，并且权利要求及其等同物范围内的所有变化都应被解释为包含在本发明中。

Claims (12)

1.一种用于二次电池的电极，其包括：
集流体；
设置在所述集流体的至少一个表面上并包含羧甲基纤维素和丁苯橡胶的第一电极混合物层；以及
设置在所述第一电极混合物层上并包含羧甲基纤维素的第二电极混合物层，
其中包含于所述第一电极混合物层中的所述羧甲基纤维素的重均分子量小于包含于所述第二电极混合物层中的所述羧甲基纤维素的重均分子量。
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中包含于所述第一电极混合物层中的所述羧甲基纤维素的重均分子量为40×104至300×104。
3.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中包含于所述第二电极混合物层中的所述羧甲基纤维素的重均分子量为350×104至600×104。
4.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中基于单体的总含量，包含于所述第一电极混合物层中的所述丁苯橡胶包含40至90摩尔％的丁二烯单体。
5.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中所述第二电极混合物层还包含丁苯橡胶。
6.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极，其中包含于所述第二电极混合物层中的所述丁苯橡胶的重量等于或小于包含于所述第一电极混合物层中的丁苯橡胶的重量。
7.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极，其中基于单体的总含量，包含于所述第二电极混合物层中的所述丁苯橡胶包含5至35摩尔％的丁二烯单体。
8.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中基于所述第一电极混合物层的总重量，所述第一电极混合物层包含0.6至2.0重量％的羧甲基纤维素和2.0至5.0重量％的丁苯橡胶。
9.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中基于所述第二电极混合物层的总重量，所述第二电极混合物层包含0.6至2.0重量％的羧甲基纤维素和2.0重量％以下的丁苯橡胶。
10.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中所述第一电极混合物层的厚度为10μm至40μm。
11.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中所述第二电极混合物层的厚度为10μm至100μm。
12.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极，其中所述电极为负极。
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