锂二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种锂二次电池，其被制备为无负极电池，并且通过充电而在具有三维结构体形式的负极集电器上形成锂金属。所述锂二次电池在与大气隔绝的同时形成锂金属，并且由于从根本上阻断了在现有负极上形成的表面氧化层(原生层)的产生且因为在具有三维结构体形式的负极集电器上形成锂金属而使得锂枝晶抑制效果优异，因此可以改善电池效率且可以防止寿命特性的降低。

Lithium secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池
本申请要求于2017年8月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0108433号以及于2018年8月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0100516号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。本专利技术涉及一种具有无负极结构的锂二次电池，其能够通过抑制锂枝晶生长来提高电池循环效率。
技术介绍
近年来，已经开发了从便携式电话、无线家用电器到电动车辆的各种需要电池的装置，并且随着对这些装置的开发，对二次电池的需求也已经增加。特别是，随着电子产品越来越小的趋势，二次电池也趋向于更轻和更小。对应于这样的趋势，使用锂金属作为活性材料的锂二次电池近年来已经受到了关注。锂金属具有氧化还原电位低(相对于标准氢电极，-3.045V)和重量能量密度大(3860mAhg-1)的特性，并且已经被期待作为高容量二次电池的负极材料。然而，当使用锂金属作为电池负极时，一般通过将锂箔附着在平面状集电器上来制造电池，并且由于锂因其作为碱金属的高反应性而会与水发生爆炸性反应并且还会与大气中的氧气反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池，其包含：/n正极；/n负极；以及/n置于它们之间的电解质，/n其中，/n所述负极包含具有其中形成有孔的三维结构体形式的负极集电器，且/n锂离子通过充电从所述正极迁移而在所述负极集电器上形成了锂金属。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170828 KR 10-2017-0108433;20180827 KR 10-2018-011.一种锂二次电池，其包含：
正极；
负极；以及
置于它们之间的电解质，
其中，
所述负极包含具有其中形成有孔的三维结构体形式的负极集电器，且
锂离子通过充电从所述正极迁移而在所述负极集电器上形成了锂金属。


2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述负极集电器具有20μm至200μm的厚度。


3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述负极集电器具有50％至90％的孔隙率。


4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述负极集电器包含选自由铜、不锈钢(SUS)、铝、镍、钛和焙烧碳构成的组中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述负极还在与隔膜邻接的表面上形成有保护膜。


6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂金属是通过在4.5V至2.5V的电压范围内进行一次充电而形成的。


7.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中在所述正极中形成的正极混合物包含重量比为1:9至9:1的正极活性材料和锂金属化合物。


8.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中所述正极活性材料与所述锂金属化合物混合或与其形成核-壳结构。


9.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中所述正极活性材料为选自由LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，a+b+c＝1)、LiNi1-YCoYO2、LiCo1-YMnYO2、LiNi1-YMnYO2(在此，0≤Y＜1)、Li(NiaCobMnc)O4(0＜a＜2，0＜b＜2，0＜c＜2，a+b+c＝2)、LiMn2-zNizO4、LiMn2-zCozO4(在此，0＜Z＜2)、LixMyMn2-yO4-zAz(在此，0.9≤x≤1.2，0<y<2，0≤z<0.2，M是Al、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti以及Bi中的一种或多种，A为具有-1或-2的化合价的一种以上的阴离子)、Li1+aNibM’1-bO2-cA’c(0≤a≤0.1，0≤b≤0.8，0≤c<0.2，M’为选自由六配位稳定元素如Mn、Co、Mg以及Al构成的组中的一种或多种，并且A’为具有-1或-2的化合价的一种以上的阴离子)、LiCoPO4以及LiFePO4构成的组中的一种或多种。


10.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中所述锂金属化合物由以下化学式1至8中的任一个表示：
[化学式1]
Li2Ni1-aM1aO2
在该式中，a为0≤a＜1，并且M1为选自由Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mg和Cd构成的组中的一种以上的元素；
[化学式2]
Li2+bNi1-cM2cO2+d
在该式中，-0.5≤b<0.5，0≤c≤1，0≤d＜0.3，并且M2为选自由P、B、C、Al、Sc、Sr、Ti、V、Zr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Cr、Mg、Nb、Mo以及Cd构成的组中的一种以上的元素；
[化学式3]
LiM3eMn1-eO2
x为0≤e＜0.5，且M3为选自由Cr、Al、Ni、Mn以及Co构成的组中的一种以上的元素；
[化学式4]
L...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑普逻，朴恩囧，张民哲，孙炳国，朴昶勋，金度延，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR