[發明專利]鋰二次電池及制造用于鋰二次電池的陽極的方法

在審

• 申請號: 202010968165.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112510246A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李鐘爀;尹德永;姜熙京
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/42;H01M4/66;H01M4/62;H01M4/36;C01B32/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 劉翠娥;安玉

根據示例性實施方案的鋰二次電池包括陰極、隔離層和與陰極相對的陽極，該隔離層介于陰極和陽極之間。陽極包括陽極集流體和形成在陽極集流體上的陽極活性物質層。陽極活性物質層包括陽極活性物質和導電添加劑。導電添加劑包括粒徑為10μm以下的可膨脹石墨。

相關申請的交叉引用和優先權要求

本申請要求于2019年9月16日向韓國知識產權局(KIPO)提交的第10-2019-0113279號韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及鋰二次電池和制造用于鋰二次電池的陽極的方法。更具體地，本發明涉及包括石墨基物質的鋰二次電池和制造用于該鋰二次電池的陽極的方法。

背景技術

隨著信息技術和顯示技術的發展，可重復充電和放電的二次電池已被廣泛用作便攜式電子設備(例如便攜式攝像機、移動電話、便攜式計算機等)的電源。二次電池包括例如鋰二次電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等。鋰二次電池由于高的工作電壓和每單位重量的能量密度、高的充電速率、緊湊的尺寸等而受到關注。

例如，鋰二次電池可包括電極組件，該電極組件包括陰極、陽極、隔離層(膈膜)和浸沒該電極組件的電解質。鋰二次電池可以進一步包括具有例如袋狀的外殼。

近來，由于鋰二次電池的應用已經從緊湊的電子設備擴展到諸如混合動力車輛的大型設備，所以常規鋰二次電池可能無法提供足夠的容量和功率。

例如，在用于汽車的鋰二次電池中，由于快速的功耗而需要重復的充電和放電操作。

因此，可能需要開發即使在重復數百次充電和放電循環時也能夠保持機械和操作穩定性的鋰二次電池。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種具有改善的充電性能和放電性能的用于鋰二次電池的陽極。

根據示例性實施方案，提供了一種制造用于具有改善的充電性能和放電性能的鋰二次電池的陽極的方法。

根據本發明的一方面，提供了一種具有改善的充電性能和放電性能的鋰二次電池。

根據示例性實施方案的鋰二次電池包括陰極、隔離層和與陰極相對的陽極，所述隔離層介于所述陰極和陽極之間。陽極包括陽極集流體和形成在陽極集流體上的陽極活性物質層。陽極活性物質層包括陽極活性物質和導電添加劑。導電添加劑包括粒徑為10μm以下的可膨脹石墨。

在一些實施方案中，可膨脹石墨的粒徑可以在1μm至7μm的范圍內。

在一些實施方案中，可膨脹石墨的膨脹率可以為150％-500％。

在一些實施方案中，陽極活性物質可以包括天然石墨和人造石墨。

在一些實施方案中，陽極活性物質層可以進一步包括碳基導電劑和金屬基導電劑中的至少一種。

在一些實施方案中，基于陽極活性物質層的總重量，可膨脹石墨的含量可以在1重量％至8重量％的范圍內。

在一些實施方案中，陽極活性物質層可包括通過可膨脹石墨的彈性變形而形成的孔。

在一些實施方案中，陽極活性物質層的孔隙率可以為17％至29％。

在一些實施方案中，陽極活性物質層的密度為1.4g/cc至1.9g/cc。

在根據示例性實施方案的制造用于鋰二次電池的陽極的方法中，可以將包括天然石墨或人造石墨的石墨顆粒研磨成具有10μm以下的粒徑。可以對研磨后的石墨顆粒進行酸處理。可以將經酸處理的石墨顆粒洗滌并干燥以制備可膨脹石墨。可以將可膨脹石墨與陽極活性物質混合以制備陽極漿料。可以將陽極漿料涂覆在集流體上以形成陽極活性物質層。

在一些實施方案中，可以在洗滌和干燥之前加熱經酸處理的石墨顆粒。