本发明专利技术涉及含吸湿性物质的锂二次电池用电极及包含其的锂二次电池，涉及吸湿性物质在活性物质层中位于由上述活性物质排列而形成的空隙之间的锂二次电池用电极，在本发明专利技术的锂二次电池用电极中，吸湿性物质在活性物质层中位于由活性物质形成的空隙之间，因而能够去除存在于电极及电解液的水分，从而能够排除因在电池内存在水分而引起的副反应，由此能够改善电池性能。
【技术实现步骤摘要】
含吸湿性物质的锂二次电池用电极及包含其的锂二次电池
本专利技术涉及含有吸湿性物质的锂二次电池用电极及包含其的锂二次电池，更详细地，涉及包含用于去除电极的微细水分的吸湿性材料而能够改善电池性能的锂二次电池用电极及包含其的锂二次电池。
技术介绍
随着对移动设备的技术开发以及需求增加，对作为能源的二次电池的需求也正急剧增加。在这种二次电池中，呈现出高能量密度和工作电位、循环寿命长、自放电率低的锂二次电池被商用化并被广为利用。并且，近年来，随着对环境问题的关注度提高，对能够替代作为造成大气污染的主要原因之一的汽油车辆、柴油车辆等使用化石燃料的车辆，如对电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的研究进行得较多。作为这种电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)等的动力源，主要使用镍氢金属(Ni-MH)二次电池，但对使用具有高能量密度、高放电电压及输出稳定性的锂二次电池方面的研究正活跃地进行，且一部分已商用化。锂二次电池由包含锂盐的非水类电解质浸渍于电极组件的结构形成，在上述电极组件中，多孔性分离膜介于分别在电极集电体上涂敷有活性物质的正极(positiveelectrode)与负极(negativeelectrode)之间。在这种锂二次电池的内部含有水分的情况下，这可能成为降低电池性能的原因。在锂二次电池中，水分可能在制造工序期间包含于活性物质的内部，或可能以微量存在的形态包含于电解液中。例如，用作负极活性物质的锂钛氧化物在充电和放电期间因结构变化极为低的零变形率(zero-strain)物质而寿命特性非常优异，并形成相对高的电压段，且不产生树枝状结晶(dendrite)，因而作为安全性(safety)及稳定性(stability)非常优异的物质被广为人知，并且，具有能够在水分中进行充电的快速充电用电极特性的优点，但因由于吸收空气中水分的性质，在利用上述锂钛氧化物来制造电极的情况下，存在因所含有的水分被分解而产生大量气体的问题。并且，在电解液中存在的水分借助在充电过程中提供的电位能而与电解液发生反应，从而有可能产生气体而引起电池膨胀的现象等，可能降低电池的可靠性。例如，电解液所包含的LiPF6锂盐与水发生反应而形成作为强酸的HF，所形成的HF主动与呈现出弱碱性的电极活性物质发生反应而溶出电极活性物质成分，其结果是，导致电池的退化，并且在正极表面形成氟化锂(LiF)来增加电极内的电阻，并产生气体，从而导致电池的寿命下降。由此，为了去除锂二次电池内部的水分而利用多种方法，例如，为了去除锂二次电池的电极的水分，通过高温干燥工序来去除电极的水分，并且，为了去除电解液的水分而利用在电池外壳等配置吸湿材料的方法(韩国专利公开第2015-0037332号)等。但是，仅通过上述方法无法将电极的水分去除至所期望的程度，因而需要开发一种通过更为有效地去除电极的水分而能够改善电池性能的新技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题在于，提供由于含有吸湿性物质而有效地去除可能包含在锂二次电池的电极及电解质的水分从而能够改善电池性能的锂二次电池用电极。本专利技术所要解决的另一课题在于，提供如上所述含有吸湿性物质的锂二次电池用电极的制造方法。根据一实施例，本专利技术提供如下的锂二次电池用电极，即，锂二次电池用电极包含活性物质层及集电体，上述活性物质层包含活性物质及吸湿性物质，上述吸湿性物质在上述活性物质层中位于由上述活性物质形成的空隙之间。根据另一实施例，本专利技术提供如下的锂二次电池用电极的制造方法，即，锂二次电池用电极的制造方法包括：步骤(1)，在集电体上涂敷含有活性物质的浆料而形成活性物质层；以及步骤(2)，将含有吸湿性物质的分散液渗透于上述活性物质层，从而使上述吸湿性物质位于由上述活性物质排列而形成的空隙之间。本专利技术的锂二次电池用电极在活性物质层中，吸湿性物质位于由活性物质形成的空隙之间，因而能够去除在电极及电解液中存在的水分，从而能够排除因在电池内存在水分而引起的副反应，由此能够改善电池性能。附图说明图1为示意性表示在活性物质层中吸湿性物质位于由活性物质排列而形成的空隙之间的形态的图。图2为示意性表示吸湿性物质位于活性物质表面的形态的图。图3为示意性表示吸湿性物质位于活性物质与集电体之间的形态的图。图4为表示在分别使实施例1-1至实施例19-1的电池以及比较例1-1至比较例3-1的电池经过100次循环之后的对电池的容量维持率进行测定的测定结果的图表。具体实施方式以下，为了有助于理解本专利技术，更详细地说明本专利技术。在本说明书及专利技术要求保护的范围中所使用的术语不应以常规或词典上的含义来限定并解释，而是要立足于专利技术人为了以最佳的方法说明其专利技术而可以对术语的概念适当地进行定义的原则，以符合本专利技术技术思想的含义和概念来进行解释。本专利技术的锂二次电池用电极包含活性物质层及集电体，上述活性物质层包含活性物质及吸湿性物质，上述吸湿性物质在上述活性物质层中位于由上述活性物质排列而形成的空隙之间。上述吸湿性物质可执行对包含在电池内的水分、例如电极的水分及电解液的水分等进行吸收并去除的功能，由于位于由上述活性物质排列而形成的空隙之间，因而不会产生使活性物质层的整体体积变大而使每单位体积的能量密度减小的问题。上述吸湿性物质可举出选自由硅胶、沸石、CaO、BaO、MgSO4、Mg(ClO4)2、MgO、P2O5、Al2O3、CaH2、NaH、LiAlH4、CaSO4、Na2SO4、CaCO3、K2CO3、CaCl2、4A分子筛及3A分子筛、Ba(ClO4)2、交联结合的聚(丙烯酸)及聚(丙烯酸)组成的组中的一种以上，具体地，可以为选自由硅胶、沸石、P2O5及Al2O3组成的组中的一种以上。上述活性物质可具有0.1μm至30μm的平均粒径(D50)，具体地，可具有0.5μm至10μm的平均粒径，更具体地，可具有1μm至5μm的平均粒径。当上述活性物质具有0.1μm至30μm的平均粒径(D50)时，由上述活性物质排列而形成的空隙可具有0.01μm至20μm的大小，具体地，可具有0.03μm至10μm的大小，更具体地，可具有0.05μm至5μm的大小。此时，当假设在上述空隙中存在与其内切的球时，上述空隙的大小可由上述球的粒径来表示。上述吸湿性物质可以以能够包含在由上述活性物质排列而形成的空隙中的方式具有10nm至20μm的平均粒径(D50)，具体地，可具有30nm至10μm的平均粒径(D50)，更具体地，可具有50nm至5μm的平均粒径(D50)。上述吸湿性物质的大小可以与上述活性物质的大小成正比，例如，上述吸湿性物质相对于上述活性物质的平均粒径(D50)可具有0.1％至70％的平均粒径(D50)大小，具体地，可具有1％至67％的平均粒径(D50)大小，更具体地，可具有5％至50％的平均粒径(D50)大小。在上述吸湿性物质相对于上述活性物质的平均粒径具有0.1％以上的平均粒径大小的情况下，能够防止上述吸湿性物质无空隙地填充由上述活性物质排列而形成的空隙从而堵塞电解质能够浸渍的通道的问题，在上述吸湿性物质相对于上述活性物质的平均粒径具有70％以下的平均粒径大小的情况下，能够防止如下问题：上述吸湿性物质变得比上述空隙的大小大而位于空隙外的部分，或妨碍上述活性物质之间的接触本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂二次电池用电极，包含活性物质层及集电体，所述锂二次电池用电极的特征在于，所述活性物质层包含活性物质及吸湿性物质，所述吸湿性物质在所述活性物质层中位于由所述活性物质排列而形成的空隙之间。
【技术特征摘要】
2015.11.11 KR 10-2015-0158422;2016.10.31 KR 10-2011.一种锂二次电池用电极，包含活性物质层及集电体，所述锂二次电池用电极的特征在于，所述活性物质层包含活性物质及吸湿性物质，所述吸湿性物质在所述活性物质层中位于由所述活性物质排列而形成的空隙之间。2.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述吸湿性物质为选自由硅胶、沸石、CaO、BaO、MgSO4、Mg(ClO4)2、MgO、P2O5、Al2O3、CaH2、NaH、LiAlH4、CaSO4、Na2SO4、CaCO3、K2CO3、CaCl2、4A分子筛及3A分子筛、Ba(ClO4)2、交联结合的聚丙烯酸及聚丙烯酸组成的组中的一种以上的物质。3.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述活性物质的平均粒径(D50)为0.1至30μm。4.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述空隙的大小为0.01至20μm。5.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述吸湿性物质的平均粒径(D50)的大小为相对于所述活性物质的平均粒径(D50)的0.1％至70％。6.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述吸湿性物质以100重量份的所述活性物质为基准包含1至20重量份。7.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述吸湿性物质为具有1μm至20μm平均粒径(D50)的第一吸湿性物质及具有10nm至1μm平均粒径(D50)的第二吸湿性物质的混合物。8.根据权利要求7所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述第一吸湿性物质及所述第二吸湿性物质以60:40至99:1的重量比进行混合。9.根据权利要求7所述的锂二次电池用电极，其特征在于，所述第一吸湿性物质为选自由硅胶、沸石、4A分子筛及3A分子筛、交联结合的聚丙烯酸及聚丙烯酸组成的组中的一种以上的物质，所述第二吸湿性物质为选自由CaO、BaO、MgSO4、Mg(ClO4)2、MgO、P2O5、Al2O3、CaH2、NaH、LiAlH4、C...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡午秉，姜允雅，金银卿，申善英，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR
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