[發明專利]含吸濕性物質的鋰二次電池用電極及包含其的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201610997975.5
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106848379B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 蔡午秉;姜允雅;金銀卿;申善英
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金龍河;穆德駿

本發明涉及含吸濕性物質的鋰二次電池用電極及包含其的鋰二次電池，涉及吸濕性物質在活性物質層中位于由上述活性物質排列而形成的空隙之間的鋰二次電池用電極，在本發明的鋰二次電池用電極中，吸濕性物質在活性物質層中位于由活性物質形成的空隙之間，因而能夠去除存在于電極及電解液的水分，從而能夠排除因在電池內存在水分而引起的副反應，由此能夠改善電池性能。

技術領域

本發明涉及含有吸濕性物質的鋰二次電池用電極及包含其的鋰二次電池，更詳細地，涉及包含用于去除電極的微細水分的吸濕性材料而能夠改善電池性能的鋰二次電池用電極及包含其的鋰二次電池。

背景技術

隨著對移動設備的技術開發以及需求增加，對作為能源的二次電池的需求也正急劇增加。在這種二次電池中，呈現出高能量密度和工作電位、循環壽命長、自放電率低的鋰二次電池被商用化并被廣為利用。

并且，近年來，隨著對環境問題的關注度提高，對能夠替代作為造成大氣污染的主要原因之一的汽油車輛、柴油車輛等使用化石燃料的車輛，如對電動汽車(EV)、混合動力電動汽車(HEV)的研究進行得較多。作為這種電動汽車(EV)、混合動力電動汽車(HEV)等的動力源，主要使用鎳氫金屬(Ni-MH)二次電池，但對使用具有高能量密度、高放電電壓及輸出穩定性的鋰二次電池方面的研究正活躍地進行，且一部分已商用化。

鋰二次電池由包含鋰鹽的非水類電解質浸漬于電極組件的結構形成，在上述電極組件中，多孔性分離膜介于分別在電極集電體上涂敷有活性物質的正極(positiveelectrode)與負極(negative electrode)之間。

在這種鋰二次電池的內部含有水分的情況下，這可能成為降低電池性能的原因。在鋰二次電池中，水分可能在制造工序期間包含于活性物質的內部，或可能以微量存在的形態包含于電解液中。例如，用作負極活性物質的鋰鈦氧化物在充電和放電期間因結構變化極為低的零變形率(zero-strain)物質而壽命特性非常優異，并形成相對高的電壓段，且不產生樹枝狀結晶(dendrite)，因而作為安全性(safety)及穩定性(stability)非常優異的物質被廣為人知，并且，具有能夠在水分中進行充電的快速充電用電極特性的優點，但因由于吸收空氣中水分的性質，在利用上述鋰鈦氧化物來制造電極的情況下，存在因所含有的水分被分解而產生大量氣體的問題。

并且，在電解液中存在的水分借助在充電過程中提供的電位能而與電解液發生反應，從而有可能產生氣體而引起電池膨脹的現象等，可能降低電池的可靠性。例如，電解液所包含的LiPF₆鋰鹽與水發生反應而形成作為強酸的HF，所形成的HF主動與呈現出弱堿性的電極活性物質發生反應而溶出電極活性物質成分，其結果是，導致電池的退化，并且在正極表面形成氟化鋰(LiF)來增加電極內的電阻，并產生氣體，從而導致電池的壽命下降。

由此，為了去除鋰二次電池內部的水分而利用多種方法，例如，為了去除鋰二次電池的電極的水分，通過高溫干燥工序來去除電極的水分，并且，為了去除電解液的水分而利用在電池外殼等配置吸濕材料的方法(韓國專利公開第2015-0037332號)等。

但是，僅通過上述方法無法將電極的水分去除至所期望的程度，因而需要開發一種通過更為有效地去除電極的水分而能夠改善電池性能的新技術。

發明內容

本發明所要解決的課題在于，提供由于含有吸濕性物質而有效地去除可能包含在鋰二次電池的電極及電解質的水分從而能夠改善電池性能的鋰二次電池用電極。

本發明所要解決的另一課題在于，提供如上所述含有吸濕性物質的鋰二次電池用電極的制造方法。

根據一實施例，本發明提供如下的鋰二次電池用電極，即，鋰二次電池用電極包含活性物質層及集電體，上述活性物質層包含活性物質及吸濕性物質，上述吸濕性物質在上述活性物質層中位于由上述活性物質形成的空隙之間。