[發明專利]用于可再充電鋰電池的負極和含該負極的可再充電鋰電池

有效

• 申請號: 201410398403.6
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104377342B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 南重鉉;樸鐘換;崔延朱;李彥美;石薰
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 11018 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 康泉;王珍仙<國際申請>=<國際公布>=

公開了一種用于可再充電鋰電池的負極，所述負極包括：集電器；在所述集電器上的負極活性物質層；和直接接觸所述負極活性物質層的涂層，所述涂層包括有機材料和無機材料。還公開了包括所述負極的可再充電鋰電池。

技術領域

公開了一種用于可再充電鋰電池的負極以及含該負極的可再充電鋰電池。

背景技術

由于近來便攜式電子裝置的尺寸和重量減小的趨勢，有開發同時具有高性能和大容量的用于這種便攜電子裝置的可再充電鋰電池的需要。

包括鋰和過渡元素且可以嵌入和脫嵌鋰離子的氧化物，例如LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNi_1-xCo_xO₂(0<x<1)等，已經被用作可再充電鋰電池的正極活性物質。至于用于可再充電鋰電池的負極活性物質，已經使用多種嵌入和脫嵌鋰離子的碳基材料，例如人造石墨、天然石墨和硬碳。

包括上述正極活性物質和負極活性物質的可再充電鋰電池具有穩定性和安全性問題，因為正極和負極在大于或等于25℃的溫度下根據電池的充電狀態會變得熱不穩定，因此，電池的正極活性物質和負極活性物質、電解質鹽和有機溶劑分解。

此外，由于對更高容量電池的需求增大，更難以提供更高的電池穩定性和安全性。

發明內容

本公開一個實施方式的一方面涉及一種用于可再充電鋰電池的負極，所述負極通過在最初抑制(或者減少)電池放熱和防止正極和負極之間短路(或者減少其可能性)而具有優異的安全性，熱穩定性和循環壽命特性。

本公開實施方式的另一方面涉及一種包括所述負極的可再充電鋰電池。

根據本公開一個實施方式，用于可再充電鋰電池的負極包括：集電器；在所述集電器上的負極活性物質層；和直接接觸所述負極活性物質層的涂層，所述涂層包括有機材料和無機材料。在一些實施方式中，所述涂層為單層或者具有多層結構。

在一些實施方式中，所述涂層部分穿透所述負極活性物質層的表面。

所述涂層可為在單層中包括有機材料和無機材料的復合層。

所述涂層可以包括包括無機材料的無機層；和包括有機材料的有機層。

在所述負極的一個實施方式中，所述無機層可以直接接觸所述負極活性物質層，并且所述有機層可以直接接觸所述無機層；或者所述有機層可以直接接觸所述負極活性物質層，并且所述無機層可以直接接觸所述有機層。

所述有機材料可以包括聚合物顆粒，所述聚合物顆粒包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯酰基類化合物或它們的組合。

所述有機材料可以包括具有85℃至130℃范圍內的熔點的聚合物顆粒。所述聚合物顆粒可以包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯酰基類化合物或它們的組合。所述有機材料可以具有300g/mol至10,000g/mol范圍內的重均分子量。聚合物顆粒的粒徑可以在0.1μm至5μm范圍內。

基于所述負極活性物質層和所述涂層的總量，所述有機材料在所述負極中的含量可在0.5wt％至10wt％的范圍內。

所述無機材料可以包括SiO₂、Al₂O₃、Al(OH)₃、AlO(OH)、TiO₂、BaTiO₂、ZnO₂、Mg(OH)₂、MgO、Ti(OH)₄、氮化鋁、碳化硅、氮化硼或它們的組合。

所述無機材料可以具有0.1μm至5μm的粒徑。