[發明專利]用于鋰二次電池的負極和包含它的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201710749824.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107785535B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 金榮宰;金帝映
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/587;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

本發明涉及用于鋰二次電池的負極和包含它的鋰二次電池。本發明公開了用于鋰二次電池的負極，其具有優異的導電性和粘附力，即使在使用高負荷負極時也是如此，并且所述負極包含負極集電器；含有第一負極活性材料、第一聚合物粘合劑和第一導電材料并在所述負極集電器的至少一個表面上形成的第一負極混合物層；和含有第二負極活性材料、第二聚合物粘合劑和第二導電材料并在所述第一負極混合物層的上表面上形成的第二負極混合物層，其中所述第一負極活性材料含有天然石墨和硅氧化物，并且所述第二負極活性材料含有人造石墨。

技術領域

本申請要求2016年8月26日在大韓民國提交的韓國專利申請No.10-2016-0109236的優先權，所述專利申請的公開內容通過引用并入本文中。

本公開涉及用于鋰二次電池的負極和包含它的鋰二次電池，并更特別地，涉及具有高容量特性的用于鋰二次電池的負極，和包含它的鋰二次電池。

背景技術

隨著移動裝置的技術發展和需求增長，對作為能源的二次電池的需求在迅速增長。在二次電池當中，具有高能量密度和電壓、長壽命周期和低放電倍率的鋰二次電池是市場上可買到的和廣泛使用的。

所述鋰二次電池包含在正極集電器的至少一個表面上具有正極活性材料的正極、在負極集電器的至少一個表面上具有負極活性材料的負極、和介于所述正極和所述負極之間的隔膜。另外，隨著對環境問題的興趣增長，對于高容量電池驅動的裝置例如電動車輛和混合動力電動車輛的市場正在增長，所述車輛能夠替代利用化石燃料的車輛例如汽油車輛和柴油車輛，利用化石燃料的車輛是空氣污染的主要因素之一，因此對高容量電池的需求基礎正在擴大。因此需要設計高容量電極，用于制造具有高能量密度、高輸出和高放電電壓的鋰二次電池作為這些裝置的電源。

為了設計高負荷電極，增加負極活性材料的量，這導致電極厚度增加。然而，如果電極厚度增加，則粘合劑可能分布不規則，這可劣化粘附力。

另外，正在使用Si、它的氧化物或它的合金作為負極活性材料來顯示高容量。然而，Si與粘合劑具有弱親和力，這可劣化所述電極的粘附力，并也可由于體積膨脹致使壽命特性降低。

發明內容

技術問題

本公開涉及提供用于鋰二次電池的高負荷負極以及含有所述負極的鋰二次電池，所述負極具有優異的粘附力、改善的輸出特性和改善的壽命特性。

技術方案

在本公開的一個方面中，提供了用于鋰二次電池的負極，所述負極包含：負極集電器；含有第一負極活性材料、第一聚合物粘合劑和第一導電材料并在所述負極集電器的至少一個表面上形成的第一負極混合物層；和含有第二負極活性材料、第二聚合物粘合劑和第二導電材料并在所述第一負極混合物層的上表面上形成的第二負極混合物層，其中所述第一負極活性材料含有天然石墨和硅氧化物，并且所述第二負極活性材料含有人造石墨。

優選地，基于所述第一負極活性材料的總重量，所述第一負極活性材料可含有80至100重量％的天然石墨和硅氧化物，并且所述天然石墨和所述硅氧化物可具有80:20至95:5的重量比。另外，基于所述第二負極活性材料的總重量，所述第二負極活性材料可含有90至100重量％的人造石墨。

優選地，所述第一負極混合物層和所述第二負極混合物層可具有3:7至1:9的厚度比。

優選地，所述第一負極混合物層可具有50至200mg/25cm²的負荷量，并且所述第二負極混合物層可具有300至450mg/25cm²的負荷量。