用于可再充电锂电池的负电极和包括其的可再充电锂电池制造技术

公开了一种用于可再充电锂电池的负电极和一种包括该负电极的可再充电锂电池。可再充电锂电池的负电极包括集流体和负极活性物质层，该负极活性物质层设置在集流体上并包括碳基负极活性物质，其中，由等式1定义的DD(发散度)值大于或等于大约19。[等式1]DD(发散度)＝(Ia/Itotal)*100在等式1中，Ia为由使用CuKα射线的XRD测量的非平面角度处的峰值强度之和，Itotal为由使用CuKα射线的XRD测量的所有角度处的峰值强度之和。

Negative electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same

Disclosed is a negative electrode for a rechargeable lithium battery and a rechargeable lithium battery including the negative electrode. The negative electrode of rechargeable lithium battery consists of a fluid collector and a negative active material layer, which is set on a fluid collector and includes a carbon based negative active substance, in which the DD (divergence) value defined by equation 1 is greater than or equal to about 19. [equation 1]DD (divergence) = (divergence) = (Ia/Itotal) *100 in equation 1, Ia is the sum of the peak intensity at the non plane angle measured by XRD of the CuK alpha ray, and Itotal is the sum of the peak intensity at all angles measured by the XRD measurement of CuK alpha rays.

【技术实现步骤摘要】
用于可再充电锂电池的负电极和包括其的可再充电锂电池
公开了用于可再充电锂电池的负电极和包括其的可再充电锂电池。
技术介绍
最近，可再充电锂电池作为小型便携式电子装置的电源而备受关注。可再充电锂电池使用有机电解质溶液，从而与使用碱水溶液的传统的电池相比具有两倍以上的高放电电压，因此具有高能量密度。对于可再充电锂电池的正极活性物质而言，已经使用具有能够嵌入锂离子的结构的锂过渡金属氧化物，诸如LiCoO2、LiMn2O4、LiNi1-xCoxO2(0<x<1)等。对于负极活性物质而言，已经使用诸如人造石墨、天然石墨、硬碳等的各种碳基材料。最近，为了获得高容量，已经对诸如硅或锡的非碳基负极活性物质进行了研究。
技术实现思路
实施例提供一种用于电化学特性改善的可再充电锂电池的负电极。另一实施例提供一种包括负电极的可再充电锂电池。实施例提供一种用于可再充电锂电池的负电极，所述负电极包括集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层设置在集流体上并包括碳基负极活性物质，其中，由等式1定义的DD(发散度)值大于或等于大约19。[等式1]DD(发散度)＝(Ia/Itotal)*100在等式1中，Ia为由使用CuKα射线的XRD测量的非平面角度处的峰值强度之和，Itotal为由使用CuKα射线的XRD测量的所有角度处的峰值强度之和。负电极的BET比表面积可以小于大约5.0m2/g。负电极的DD值可以大于或等于大约19且小于或等于大约60。负电极可以在集流体的一侧上具有大约6mg/cm2至大约65mg/cm2的负载水平(L/L)。Ia可为使用CuKα射线由XRD测量的2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度之和，Itotal可为使用CuKα射线由XRD测量的2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度之和。峰值强度可以是峰积分面积值。负电极可以具有通过使用CuKα射线的XRD测量的(004)面处的峰值强度相对于(002)面处的峰值强度的比(I(004)/I(002))，I(004)/I(002)大于或等于大约0.04，例如，大于或等于大约0.04且小于或等于大约0.07。碳基负极活性物质可以是人造石墨或者人造石墨和天然石墨的混合物。所述负极活性物质层还可以包括Si基负极活性物质、Sn基负极活性物质、氧化锂钒或它们的组合。负电极可以具有面对正电极的有效区域和不面对正电极的无效区域，无效区域的DD值可以大于或等于大约19。另一实施例提供一种可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包括：负电极；正电极，包括正极活性物质；以及电解质。所述可再充电锂电池可以是高电力电池。所述可再充电锂电池可以是圆柱形电池或袋型电池。所述可再充电锂电池可以是18650型圆柱形电池或21700型圆柱形电池。其它实施例包括在下面的详细描述中。根据实施例的用于可再充电锂电池的负电极可以提供具有改善的电池特性的可再充电锂电池。附图说明图1是示出了根据实施例的负极活性物质的取向(orientations)的示意性视图。图2是示出了根据实施例的可再充电锂电池的负电极的有效区域和无效区域的视图。图3是示出了根据实施例的可再充电锂电池的结构的示意性视图。图4是示出了使用CuKα射线测量的根据示例1的负电极的XRD峰的曲线图。图5是示出了使用CuKα射线测量的根据对比示例1的负电极的XRD峰的曲线图。图6是示出了在各种SOC条件下充电和放电之后的根据示例2至示例4以及对比示例2和对比示例3的可再充电锂电池单元的DC内阻(DC-IR)的曲线图。图7是示出了在各种SOC条件下充电和放电之后的根据示例2、对比示例2和参考示例1的可再充电锂电池单元的DC内阻(DC-IR)的曲线图。图8是示出了在通过改变根据示例2至示例4以及对比示例2和对比示例3的可再充电锂电池单元的充电和放电速率而充电和放电之后的根据示例2至示例4以及对比示例2和对比示例3的可再充电锂电池单元的充电容量的曲线图。图9是示出了在通过改变根据示例2、对比示例2和参考示例1的可再充电锂电池单元的充电和放电速率而充电和放电之后的根据示例2、对比示例2和参考示例1的可再充电锂电池单元的充电容量的曲线图。图10是示出了根据示例2至示例4、对比示例2和对比示例3以及参考示例1的可再充电锂电池单元的循环寿命特性的曲线图。图11是示出了在对对比示例2和示例3的可再充电锂电池单元进行完全充电并拆解对比示例2和示例3的可再充电锂电池单元之后获得的负电极的表面的照片。图12是示出了根据示例5和对比示例1的负电极的热扩散率的图。具体实施方式在下文中，详细描述了实施例。然而，这些实施例是示例性的，本专利技术不限于此并且本专利技术由权利要求的范围限定。根据实施例的用于可再充电锂电池的负电极包括集流体和负极活性物质层，负极活性物质层设置在集流体上并包括碳基负极活性物质，其中，由等式1定义的DD(发散度，DegreeofDivergence)值大于或等于大约19。[等式1]DD(发散度)＝(Ia/Itotal)*100在等式1中，Ia为使用CuKα射线通过XRD测量的非平面角度处的峰值强度之和，Itotal为使用CuKα射线通过XRD测量的所有角度处的峰值强度之和。这里，非平面角度表示当使用CuKα射线通过XRD测量时，2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°，即，(100)面、(101)R面、(101)H面和(110)面。通常，石墨具有以下结构：根据堆叠次序石墨烯层被划分为菱方结构和具有ABAB型堆叠顺序的六方结构，R面表示菱方结构，而H面表示六方结构。另外，所有角度表示当使用CuKα射线通过XRD测量时，2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°，即，(002)面、(100)面、(101)R面、(101)H面、(004)面和(110)面。通过把碳基材料的(101)R面的峰与集流体(例如，Cu)的(111)面的另一峰叠置会出现2θ＝43.4±0.2°处的峰。通常，峰值强度指峰的高度或峰的积分面积，根据实施例，峰值强度表示峰的积分面积。在实施例中，通过使用CuKα射线作为靶射线在2θ＝10°至80°、0.044至0.089的扫描速度(°/S)和0.013至0.039的步长(°/step)的测量条件下测量XRD，但是去除单色器以改善峰值强度分辨率。负电极的DD值可以大于或等于大约19且小于或等于大约60。满足条件的负电极的DD值意味着包括在负极活性物质层中的负极活性物质以预定的角度取向，并且在充电和放电之后保持该DD值。通常，为了使包括在负极活性物质层中的负极活性物质以预定的角度取向，在将负极活性物质组合物涂覆在集流体上的同时，可以施加磁场。具体地，为了制造根据实施例的具有大于或等于大约19(具体地，大于或等于大约19且小于或等于大约60)的DD值的负电极，应当调整磁场的强度、暴露于磁场的时间和负极活性物质组合物的粘度。在下文中，描述制造根据实施例的负电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可再充电锂电池的负电极，所述负电极包括：集流体；以及负极活性物质层，设置在集流体上并包括碳基负极活性物质，其中，由等式1定义的发散度值大于或等于19：[等式1]发散度＝(Ia/Itotal)*100其中，在等式1中，Ia为由使用CuKα射线的XRD测量的非平面角度处的峰值强度之和，Itotal为由使用CuKα射线的XRD测量的所有角度处的峰值强度之和。

【技术特征摘要】
2016.11.01 KR 10-2016-01446211.一种用于可再充电锂电池的负电极，所述负电极包括：集流体；以及负极活性物质层，设置在集流体上并包括碳基负极活性物质，其中，由等式1定义的发散度值大于或等于19：[等式1]发散度＝(Ia/Itotal)*100其中，在等式1中，Ia为由使用CuKα射线的XRD测量的非平面角度处的峰值强度之和，Itotal为由使用CuKα射线的XRD测量的所有角度处的峰值强度之和。2.根据权利要求1所述的负电极，其中，负电极的BET比表面积小于5.0m2/g。3.根据权利要求1所述的负电极，其中，负电极的发散度值大于或等于19且小于或等于60。4.根据权利要求1所述的负电极，其中，负电极在集流体的一侧上具有6mg/cm2至65mg/cm2的负载水平。5.根据权利要求1所述的负电极，其中，Ia是由使用CuKα射线的XRD测量的2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度之和，Itotal是由使用CuKα射线的XRD测量的2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度之和。6.根据权利要求1所述的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珍宪，贾福铉，沈揆伦，安谆昊，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR