[發(fā)明專利]用于鋰二次電池的電極、制造方法及鋰二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045515.9
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103258989B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 徐淳星;尤里·馬圖萊維奇;權(quán)昇旭;樸燿翰;鄭昶義;金哉赫;李天珪;崔鐘書
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/052;H01M10/0525
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 康泉,王珍仙

1.一種用于鋰二次電池的電極，包含含硅類合金的電極活性物質(zhì)，所述電極具有1μm至10μm的表面粗糙度和5μm或更小的表面粗糙度偏差，其中，所述硅類合金中硅的含量為60原子％至75原子％，所述硅類合金包含活性硅和非活性硅，基于所述硅類合金中所述活性硅和所述非活性硅的總量，所述活性硅的量為40原子％至80原子％，且所述硅類合金包含由Si-M-A表示的合金，其中：

M為Al、Ti或Fe；

A為Ni或Mn；并且

M和A彼此不同。

2.如權(quán)利要求1所述用于鋰二次電池的電極，其中，所述表面粗糙度偏差為2μm或更小。

3.如權(quán)利要求1所述用于鋰二次電池的電極，其中，所述電極具有0.80至0.90g/cc的混合密度。

4.如權(quán)利要求1所述用于鋰二次電池的電極，其中，Si在所述Si-M-A合金中的含量在60原子％至75原子％的范圍內(nèi)，M在所述Si-M-A合金中的含量在5原子％至25原子％的范圍內(nèi)，并且A在所述Si-M-A合金中的含量在10原子％至25原子％的范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述用于鋰二次電池的電極，其中，所述硅類合金包含選自由Si₆₈Al₈Ni₂₄、Si₆₀Ti₂₀Ni₂₀、Si₇₀Fe₁₅Mn₁₅、Si₇₀Al₁₅Mn₁₅、Si₆₅Ti₁₇.5Ni₁₇.5和Si₆₈Ti₁₆Ni₁₆組成的組中的合金。

6.如權(quán)利要求1所述用于鋰二次電池的電極，其中，所述電極活性物質(zhì)為負極活性物質(zhì)，并且所述電極為負極。

7.如權(quán)利要求6所述用于鋰二次電池的電極，其中，所述電極活性物質(zhì)進一步包含選自由含碳物質(zhì)、鋰金屬、鋰合金、氧化硅類材料和它們的組合組成的組中的第二活性物質(zhì)。

8.如權(quán)利要求7所述用于鋰二次電池的電極，其中，基于100重量份的所述硅類合金和所述第二活性物質(zhì)，所述第二活性物質(zhì)的量為1至99重量份。

9.一種制造如權(quán)利要求1至8中任一項所述的用于鋰二次電池的電極的方法，所述方法包含：

混合導電材料、粘結(jié)劑、溶劑和包含硅類合金的電極活性物質(zhì)以制造電極組合物；

研磨所述電極組合物以形成研磨的電極組合物；

在集流體上涂布所述研磨的電極組合物；和

干燥所述研磨的電極組合物以形成所述電極，所述電極具有1μm至10μm的表面粗糙度和5μm或更小的表面粗糙度偏差。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述研磨的電極組合物中的所述電極活性物質(zhì)具有10μm或更小的平均粒徑。

11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述溶劑在所述電極組合物中的含量足以產(chǎn)生30wt％至50wt％的固含量。

12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述混合包含：

首先將所述溶劑加入研磨機以形成液體環(huán)境，

將所述溶劑加入所述研磨機后，將所述電極活性物質(zhì)、所述導電材料和所述粘結(jié)劑加入所述研磨機中。

13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述混合在包含具有0.5mm至2mm的平均直徑的珠子和1000rpm至2000rpm的速度的珠磨機中進行。

14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述干燥在100℃至150℃的溫度進行。

15.一種鋰二次電池，包含：

包含如權(quán)利要求1至8中任一項所述的電極的第一電極，

第二電極，和

電解質(zhì)。