[發明專利]鋰二次電池

有效

• 申請號: 201310079244.9
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103311581B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 石田澄人;安正佑;宋義煥
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36;H01M4/36
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 康泉,王珍仙

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年3月13日向韓國知識產權局提交的第10-2012-0025757號韓國專利申請的權益，該申請通過引用全部合并于此。

技術領域

本發明涉及一種鋰二次電池。

背景技術

鋰二次電池使用能夠嵌入或解嵌鋰離子的鋰金屬氧化物作為正極活性物質，并使用鋰金屬、鋰合金、(結晶的或無定形的)碳或碳復合物作為負極活性物質。通過將活性物質以合適的厚度和長度涂布于集流體上，或通過將活性物質本身涂布為薄膜形狀，從而形成正極板或負極板。將絕緣的隔板放置于正極板和負極板之間，并卷在一起或堆疊以形成電極集電體。將該電極集電體放入罐中或與其類似的容器中，之后通過注入其中在有機溶劑中溶有鋰鹽的電解液制備鋰二次電池。

鋰二次電池的平均放電電壓為3.6V至3.7V，且可以獲得比其他堿性電池、Ni-MH電池或Ni-Cd電池高的電功率。然而，為了獲得前述的高驅動電壓，需要在0V至4.2V的充電和放電電壓下電化學穩定的電解液。基于這個原因，采用了非水性的電解液，其中向例如碳酸乙二酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的非水性碳酸酯類溶劑中加入作為鋰離子源的例如LiPF₆、LiBF₄和LiClO₄的鋰鹽。然而，非水性電解液具有比用于Ni-MH電池或Ni-Cd電池中所用的水性電解液顯著更低的離子導電性，因此，可在高速充電和放電過程中損害電池特性。

發明內容

本發明的一方面提供了一種在2V的平均電壓下具有高穩定性和高能量密度的鋰二次電池。

根據至少一個實施方式，鋰二次電池包含正極、負極、置于所述正極和所述負極之間的隔板，以及電解液，其中所述正極包含選自由LiFe_xM_yPO₄、Li₂Fe_xM_yP₂O₇、Li₃Fe_xM_y(PO₄)₃和LiFe_xM_yO₂組成的組中并涂布于集流體的至少一個表面上的一種或多種正極活性物質，其中M為選自由鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鋁(Al)、錫(Sn)和銻(Sb)組成的組中的至少一種或多種元素，0<x≤1且0≤y<1，所述負極包含選自由Li₄(Ti_pQ_q)₅O₁₂和Li₂(Ti_pQ_q)₃O₇組成的組中并涂布于集流體的至少一個表面上的一種或多種負極活性物質，其中Q為選自由Co、Ni、Mn、Al、Sn和Sb組成的組中的至少一種或多種元素，0<p≤1且0≤q<1，且所述電解液包含含有鋰(Li)離子的水溶液。

所述正極活性物質可以涂布有一種或多種選自由Co、Ni、Cu(銅)和氧化鈷組成的組中的導電劑。

所述負極活性物質可以涂布有一種或多種選自由Co、Ni、Cu和氧化鈷組成的組中的導電劑。

所述集流體可以具有網狀。

所述集流體包含Al，例如Al箔。

所述集流體可以包含在其上一部分形成的具有約0.1mm至約0.6mm的直徑的多個孔，在所述孔中形成所述正極活性物質或負極活性物質。

所述正極的厚度可以為約0.1mm至約3.0mm。

所述負極的厚度可以為約0.1mm至約3.0mm。

所述電解液可以包含LiOH。

所述電解液可以進一步包含KOH或NaOH。

所述電解液可以具有約1mol/L至約6mol/L的LiOH濃度。

所述隔板可以為無紡布，或表面經過處理的聚烯烴類材料，所述處理選自由等離子處理、電暈放電處理、磺化處理和丙烯酸工藝處理組成的組中的一種。

具體實施方式

2012年3月13日向韓國知識產權局提交，且題為“鋰二次電池”的韓國專利申請第10-2012-0025757號通過引用全部合并于此。

以下將更詳細地敘述本發明。