[發明專利]鋰二次電池及其制造方法

在審

• 申請號: 202310261784.2
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN116053563A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 劉炅儐;韓國炫;黃德哲
• 申請（專利權）人: SK新能源株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/0565;H01M10/058;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/136;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M50/124
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;安玉

1.鋰二次電池，其包括：

陰極，所述陰極由包含第一陰極活性材料顆粒和第二陰極活性材料顆粒的陰極活性材料形成；

陽極；和

隔膜，所述隔膜介于陰極和陽極之間，

其中所述第一陰極活性材料顆粒包含鋰金屬氧化物，所述鋰金屬氧化物在中心部分和表面部分之間的至少一個區域中具有連續濃度梯度，

其中所述第二陰極活性材料顆粒包含鋰金屬氧化物，所述鋰金屬氧化物包括從中心部分到表面具有恒定濃度的除鋰之外的至少兩種金屬，并且第二陰極活性材料顆粒在除鋰以外的金屬中包括過量的鎳，

其中所述第一陰極活性材料顆粒與第二陰極活性材料顆粒的混合比例為5:5-1:9。

2.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一陰極活性材料顆粒包含在中心部分和表面部分之間濃度連續減小的第一金屬和在中心部分和表面部分之間濃度連續增大的第二金屬。

3.根據權利要求2所述的鋰二次電池，其中所述第一陰極活性材料顆粒還包含從中心部分到表面部分具有恒定濃度的第三金屬。

4.根據權利要求3所述的鋰二次電池，其中所述第一陰極活性材料顆粒由以下化學式1表示：

[化學式1]

Li_xM1_aM2_bM3_cO_y，

其中在上述化學式1中，M1、M2和M3各自表示第一金屬、第二金屬和第三金屬，并且各自選自Ni、Co、Mn、Na、Mg、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Ge、Sr、Ag、Ba、Zr、Nb、Mo、Al、Ga或B，且

0x≤1.1，2≤y≤2.02，0a1，0b1，0c1，且0a+b+c≤1。

5.根據權利要求4所述的鋰二次電池，其中在化學式1中0.6≤a≤0.95且0.05≤b+c≤0.4。

6.根據權利要求4所述的鋰二次電池，其中在化學式1中0.7≤a≤0.9且0.1≤b+c≤0.3。

7.根據權利要求4所述的鋰二次電池，其中所述第一金屬為鎳(Ni)，所述第二金屬為錳(Mn)，所述第三金屬為鈷(Co)。

8.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一陰極活性材料顆粒包括在中心部分和表面部分之間形成的濃度梯度層。

9.根據權利要求8所述的鋰二次電池，其中所述濃度梯度層包括連續濃度梯度，

其中中心部分和表面部分各自具有恒定的濃度組成，中心部分和表面部分通過濃度梯度層具有彼此不同的濃度組成。

10.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一陰極活性材料顆粒在從中心部分到其表面的全部區域內具有連續的濃度梯度。

11.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第二陰極活性材料顆粒由以下化學式2表示：

[化學式2]

Li_xM1'_aM2'_bM3'_cO_y，

其中在上述化學式2中，M1'是鎳，M2'和M3'選自Co、Mn、Na、Mg、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Ge、Sr、Ag、Ba、Zr、Nb、Mo、Al、Ga、W或B，并且0x≤1.1，2≤y≤2.02，0a+b+c≤1，0.48≤a≤0.52，0.18≤b≤0.22，0.28≤c≤0.32。

12.根據權利要求11所述的鋰二次電池，其中在化學式2中0.49≤a≤0.51，0.19≤b≤0.21且0.29≤c≤0.31。

13.根據權利要求11所述的鋰二次電池，其中M2'和M3'分別為鈷(Co)和錳(Mn)。