[發明專利]制造導電材料的方法、由此制造的導電材料和包含所述導電材料的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201580046476.1
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN106663815B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 柳志勛;金東明;金奇泰;趙來煥
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/052
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

本發明涉及導電材料制造方法和包含使用所述方法制造的導電材料的鋰二次電池，并且所述導電材料制造方法包括除去導電材料中金屬雜質的步驟，所述步驟通過向含有金屬雜質的導電材料照射微波，以將所述金屬雜質轉化為金屬氧化物。通過將在導電材料中含有的金屬雜質轉化為在電池的工作電壓下是惰性的并且在電解質溶液中不溶出的金屬氧化物，通過所述制造方法制造的導電材料可以提高電池的性能特性，特別地是其容量和壽命特性，而不存在金屬雜質溶出和由此導致的低壓下電池損壞的擔憂。

技術領域

本申請要求于2014年11月3日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請10-2014-151273號的優先權和權益，其全部內容通過參考并入本文中。

本發明涉及一種制造導電材料(conductor)的方法、由此制造的導電材料以及包含所述導電材料的鋰二次電池，所述方法能夠防止電池中由金屬雜質引起的在低電壓下產生缺陷。

背景技術

隨著近來對移動電子裝置的需求的爆炸式增長，對二次電池的需求也已經增加。另外，隨著電子裝置變得更高功能和更小，二次電池也被要求在高功能的同時更小并且改造為各種形狀。例如，在膝上型計算機的情況下，二次電池的尺寸極大地影響膝上型計算機的厚度，因此，為了減小膝上型計算機的厚度，已經進行了高容量和高性能的嘗試、以及電池形狀的結構變化。

二次電池通常具有其中鋰電解質浸漬在由包含鋰過渡金屬氧化物作為電極活性材料的正極(positive electrode)、包含碳類活性材料的負極 (negative electrode)和隔膜形成的電極組件中的結構。通過在鋁箔上涂布包含鋰過渡金屬氧化物的正極混合物來制造正極，并且通過在銅箔上涂布包含碳類活性材料的負極混合物來制造負極。

另外，為了提高活性材料的導電性，通常在正極和負極中添加導電材料。這種導電材料包括：石墨如天然石墨或人造石墨；碳類材料如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑和熱裂法炭黑，且在一些情況下，使用導電纖維如碳纖維和金屬纖維等。

特別地，二次電池的壽命性能隨著其成分由于各種原因劣化而降低，且主要原因之一是由于導電材料中包含的金屬雜質混入電池中。具體地，導電材料中包含的諸如鐵(Fe)的金屬雜質在鋰二次電池的工作電壓范圍即約3.0V～4.5V下反應，并溶解在電解液中，且溶解的金屬雜質以金屬形式再次沉淀在負極中。如上所述沉淀的金屬透過隔膜并與產生低電壓缺陷的正極短路，這導致二次電池的容量性能和壽命性能下降，并且破壞電池實現作為電池的作用。這種低電壓缺陷僅在成品階段是可辨識的，因此制造損失是嚴重的。

因此，持續地要求在制造二次電池中防止雜質、特別是金屬雜質混入方面進行研究。

發明內容

技術問題

鑒于上述，本發明的一個技術方面是提供一種制造導電材料的方法、和使用所述方法制造的導電材料，所述方法能夠防止金屬雜質的溶出并從而防止電池中在低壓下出現缺陷，并且提高電池性能性質，特別是容量和壽命性能。

本發明的另一技術方面在于提供包含使用如上所述制造方法制造的導電材料的一種電極、一種鋰二次電池、一種電池模塊和一種電池組。

然而，在本發明中實現的技術方面不限于上述方面，并且本領域技術人員從以下描述將清楚地理解本文中未描述的其它方面。

技術方案

本發明的一個實施方式提供一種制造導電材料的方法，所述方法包括通過對包含金屬雜質的導電材料照射微波并將所述金屬雜質轉化為金屬氧化物來除去導電材料中的金屬雜質。

本發明的另一個實施方式提供一種使用上述方法制造的導電材料。

本發明的還另一個實施方式提供包含所述導電材料的鋰二次電池用電極。