[發明專利]二次電池、電池模塊、電池組和包含電池組的裝置

在審

• 申請號: 201710164750.6
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN107134578A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 任修賢;李民熙;李允璟;金大洪;李在憲;樸兌鎮
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/131;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 陳海濤,穆德駿

本發明專利申請是基于申請日為2013年4月18日，發明名稱為“二次電池用電極和包含所述電極的二次電池”，申請號為201380015003.6的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種二次電池用電極，所述電極包含涂布在集電器上的電極混合物，所述電極混合物包含電極活性材料、粘合劑和導電材料，其中所述電極活性材料為正極活性材料和/或負極活性材料，所述正極活性材料包含由下式1表示的氧化物，所述負極活性材料包含由下式2表示的氧化物，且基于所述電極混合物的總重量以0.1％～15％的量包含所述導電材料：

Li_xM_yMn_2-yO_4-zA_z (1)

其中0.9≤x≤1.2，0<y<2，且0≤z<0.2；

M是選自如下元素中的至少一種元素：Al、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti和Bi；且

A為至少一種一價陰離子或二價陰離子，

Li_aM’_bO_4-cA_c (2)

其中M’為選自如下元素中的至少一種元素：Ti、Sn、Cu、Pb、Sb、Zn、Fe、In、Al和Zr；0.1≤a≤4，和0.2≤b≤4，其中根據M’的氧化數確定a和b；0≤c<0.2，其中根據A的氧化數確定c；且A為至少一種一價陰離子或二價陰離子。

背景技術

由于因化石燃料的耗盡而導致能源價格提高，且對環境污染的關注日益增加，所以對環境友好的替代能源的需求必定在未來中發揮越來越重要的作用。由此，持續對各種發電技術如核能、太陽能、風能、潮汐能等進行研究，且用于更有效使用產生的能量的電力存儲裝置也引起了更多的關注。

特別地，隨著對移動裝置技術的持續開發和對其需求的日益增加，對鋰二次電池的需求急劇增加。近來，使用鋰二次電池作為電動車輛(EV)和混合電動車輛(HEV)的電源，且關于鋰二次電池的市場通過智能電網技術而持續擴展至諸如輔助電力供應的應用。

通常，鋰二次電池具有其中電極組件浸漬有鋰電解液的結構，所述電極組件包含：具有鋰過渡金屬氧化物作為電極活性材料的正極、具有碳基活性材料的負極以及多孔隔膜。通過將包含鋰過渡金屬氧化物的正極混合物涂布在Al箔上制造正極。通過將包含碳基活性材料的負極混合物涂布在Cu箔上制造負極。

為了提高電導率，將導電材料添加到正極混合物和負極混合物。特別地，用作正極活性材料的鋰過渡金屬氧化物具有低電導率，由此必須將導電材料添加到正極混合物。在導電材料中，為了提高正極混合物的電導率而使用的常規導電材料具有如下缺點：在降低正極混合物厚度的壓縮過程中不能增大裝載密度。

因此，對通過使用新導電材料提高二次電池性能的新技術的需求非常高，所述新導電材料可以取代常規使用的炭黑、石墨等。

發明內容

技術問題

本發明的目的是解決相關領域的上述問題并實現長期尋求的技術目標。

作為各種廣泛且細致研究和實驗的結果，本發明的發明人確認，如上所述，當使用涂布有包含特定量的預定電極活性材料和導電材料的電極混合物的二次電池用電極時，可以實現期望的效果，由此完成了本發明。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供一種二次電池用電極，所述電極包含涂布在集電器上的電極混合物，所述電極混合物包含電極活性材料、粘合劑和導電材料，其中所述電極活性材料為正極活性材料和/或負極活性材料，所述正極活性材料包含由下式1表示的氧化物，所述負極活性材料包含由下式2表示的氧化物，且基于所述電極混合物的總重量以0.1％～15％的量包含所述導電材料：

Li_xM_yMn_2-yO_4-zA_z (1)

其中0.9≤x≤1.2，0<y<2，且0≤z<0.2；

M是選自如下元素中的至少一種元素：Al、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti和Bi；且

A為至少一種一價陰離子或二價陰離子，