[發明專利]鋰二次電池

在審

• 申請號: 201611124528.5
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106953072A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 韓國炫;劉炅儐;黃德哲
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 趙赫,趙永莉

技術領域

本發明涉及一種鋰二次電池，更詳細地說，涉及包括陽極中構成陽極活性物質的金屬中的一種以上在中心部和表面部的濃度相異的陽極活性物質以及以特定比例混合的兩種以上的導電材料，并且穩定性優秀且低溫特性及功率特性高的鋰二次電池。

背景技術

隨著對移動設備的技術開發和需求的增加，對作為能量來源的二次電池的需求也在急劇增加，這種二次電池中具有高能量密度和電壓的鋰二次電池被商業化而被廣泛使用。

為了將鋰二次電池使用為電動汽車、混合動力電動汽車等的動力源，需要具備能夠在比手機、筆記本電腦、個人數字助理(PDA)等更苛刻的環境下也能運轉的特性。車輛需要在冬季等低氣溫環境下運轉，如所述要件的代表性例子為低溫下優異的功率特性。

另外，鋰二次電池的構成要素中，陽極活性物質在電池內左右如上所述的電池的容量及功率特性等特性中起到重要作用。

作為陽極活性物質，主要使用具有優異的循環特性等各項物理性質相對優異的鋰鈷氧化物(LiCoO₂)，但LiCoO₂所用的鈷是所謂的稀有金屬，其埋藏量少且產地不均，在供應方面存在不穩定的問題。并且，因這種鈷的供應不穩定及鋰二次電池需求的增加，LiCoO₂存在價格昂貴的問題。

因此，持續進行著對能夠代替LiCoO₂的陽極活性物質的研究，尤其，還考慮到用錳或鎳來替代鈷的技術，但具有難以適用到實際量產工藝或循環特性差的缺點。

為了克服這種缺點，正在研究將包括兩種以上過渡金屬的鋰復合過渡金屬氧化物或鋰過渡金屬磷氧化物利用為陽極活性物質的方法，但仍存在因過渡金屬的不穩定性導致的容量減少及高倍率特性低下等問題。尤其，包括鐵的復合過渡金屬氧化物在具有相同開路電壓(OCV：Open Circuit Voltage)的相同狀態下，電阻被測定得更高，因此復合過渡金屬陽極活性物質雖然存在費用低且高安全性的優點，但尚未解決功率特性不足的問題。尤其，低溫下因電化學反應速度的低下導致的電池的容量及功率減少的問題更加嚴重。

因此，對低溫條件下具有高容量且功率特性優異的鋰二次電池技術的需求很高。

現有技術文獻

專利文獻1：韓國授權專利第10-2012-0130715號(2012.12.03)

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明為解決現有技術的問題而提出，本發明的目的在于，提供一種穩定性優異且低溫特性及功率特性高的鋰二次電池，包括構成陽極活性物質的金屬中的一種以上在中心部和表面部的濃度相異的陽極活性物質以及以特定比例混合的兩種以上的導電材料。

(二)技術方案

本發明涉及一種鋰二次電池。

本發明的一實施例涉及一種鋰二次電池，作為包括陽極、陰極、電解質及分離膜的鋰二次電池，陽極包括中心部和表面部的過渡金屬濃度相異的陽極活性物質及碳大表面積結構體與碳小表面積結構體以70至10：30至90重量比相混合的導電材料。

(三)有益效果

本發明的鋰二次電池的陽極在構成陽極活性物質的金屬中的一種以上的中心部和表面部的濃度相異，同時以特定范圍混合兩種以上的導電材料，相比現有的鋰二次電池，可具有穩定性優異且低溫特性及功率特性高的特性。

附圖說明

圖1是示出本發明一例的陽極活性物質的截面的圖。

圖2是通過本發明的實施例1至6制造的陽極活性物質的截面SEM圖像。

圖3是通過本發明的實施例7至12制造的陽極活性物質的截面SEM圖像。

圖4是通過本發明的比較例1至6制造的陽極活性物質的截面SEM圖像。

具體實施方式

下面參照具體例來詳細說明本發明的鋰二次電池。但本發明中公開的具體例或實施例僅是用于詳細說明本發明的一個參照，本發明并不限定于此，而能夠體現為多種形態。

并且，若未在說明書中另行定義，所有技術術語及科學術語與本發明所屬領域的技術人員所一般理解的具有相同的意思。本發明中的說明所使用的術語僅在于有效描述特定具體例，并不在于限定本發明。

本發明的發明人為解決現有鋰二次電池的缺點即較低的放電功率和低溫下放電容量的低下而重復進行研究的過程中，通過使用陽極活性物質的中心部和表面部的濃度相異的陽極活性物質來調整陽極所包括的兩種以上的導電材料的組合比，確認了能夠提高放電功率并能夠抑制低溫下的放電容量低下而完成了本發明。