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，并且更具体地，本发明专利技术涉及一种通过使电池中的诸如钠的杂质的含量最小化而具有改善的性能的锂二次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池
本申请要求基于以下韩国专利申请的优先权的权益：2018年3月9日提交的韩国专利申请第10-2018-0028232号、2018年9月28日提交的韩国专利申请第10-2018-0115455号、2018年9月28日提交的韩国专利申请第10-2018-0115459号、2018年9月28日提交的韩国专利申请第10-2018-0115462号和2018年12月21日提交的韩国专利申请第10-2018-0167032号，其所有内容通过引用并入本文中。本专利技术涉及一种锂二次电池，并且更具体地，本专利技术涉及一种通过使所述电池中所含的杂质的含量最小化而具有改善的电池性能的锂二次电池。
技术介绍
随着技术发展和对移动装置的需求增加，对作为能源的二次电池的需求在迅速地增加。在这些二次电池之中，具有高能量密度和电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已被商业化并广泛地使用。此外，随着二次电池正在作为用于作为解决由于使用化石燃料的常规汽油车辆和柴油车辆所引起的空气污染的方式提出的电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)的电源而受到关注，由于近年来，其使用预计进一步增加，所以一直在对其进行研究以改善电池的性能和寿命特性。近年来，高杂质含量被认为是影响二次电池的性能和寿命特性的因素之一。此时，二次电池中的杂质可以为碱金属，具体地为Na金属。还报道了，即使在其中锂无机氧化物为正极活性材料并且石墨为负极的常规锂离子电池(LIB)中，特别地，存在于正极中的Na离子也使Li离子的迁移率劣化并且不利地影响电极的物理性能。特别地，在其中锂金属(Li金属)为负极的锂金属电池(典型例：Li-S电池)的情况下，已知正极、锂负极、电解液、隔膜等中所含的碱金属离子的存在成为问题。韩国特开专利公开第2017-0065635号公开了一种用于通过以下步骤来改善电化学性能的方法：将钠和硫的含量限制到具体含量范围，所述钠和硫是包含在用于制备可以用作包含在锂离子电池中的正极活性材料的材料的锂金属氧化物粉末的碳酸盐前体化合物中的杂质；但是将钠与硫摩尔比(Na/S，0.4<Na/S<2)、钠含量(Nawt)和硫含量(Swt)之和(大于0.4重量％且小于1.6重量％)及钠含量(Nawt)和硫含量(Swt)之和中的钠含量(0.1重量％至0.7重量％)给出为具体数值范围以限制杂质的含量。此外，韩国特开专利公开第2008-0043347号还公开了可以通过将可以作为用于制造锂二次电池的正极材料的材料使用的化合物中的钠含量限制到小于2000ppm来保证最终产物即用于正极材料的化合物的品质。因此，需要继续开发进一步改善的锂金属电池，其能够通过控制构成包含锂负极的锂金属电池的组件中的诸如钠的碱金属的含量来改善电池的性能和寿命。[现有技术文献][专利文献](专利文献1)韩国特开专利公开第2017-0065635号(2017年6月13日)。(专利文献2)韩国特开专利公开第2008-0043347号(2008年5月16日)。
技术实现思路
【技术问题】因此，作为为了解决上述问题而进行的各种研究的结果，本专利技术的专利技术人发现，可通过总体上降低锂二次电池中的钠含量并且还优化锂二次电池的各组件中所含的钠含量来改善锂二次电池的性能和寿命特性。因此，本专利技术的目的是提供一种锂二次电池，其中锂二次电池中所含的钠含量受到控制。【技术方案】为了实现上述目的，本专利技术提供一种锂二次电池，其中，所述电池中的钠含量不超过500ppm。【有益效果】根据本专利技术的锂二次电池可以通过使钠含量最小化而具有改善的电池性能和寿命特性。另外，通过使锂二次电池的正极粘结剂中所含的钠含量最小化，可以防止随着充电/放电循环的增加而导致的容量和库仑效率降低的现象。另外，通过使锂二次电池的电解液中所含的钠含量最小化，可以防止随着充电/放电循环的增加而导致的容量和库仑效率降低的现象，以及防止锂效率的劣化。另外，通过使锂二次电池的正极添加剂中所含的钠含量最小化，可以防止随着充电/放电循环的增加而导致的容量和库仑效率降低的现象。具体实施方式在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术。本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应该被解释为限于普通或字典中的术语，而应该基于专利技术人可以适当地定义术语的概念而以可能的最佳方式描述本专利技术的原则解释为符合本专利技术的技术构思的意义和概念。因此，附图中描述的构造和本文描述的实施方式仅仅是本专利技术的最优选的实施方式，而不表示本专利技术的所有技术构思，因此应该理解的是，在提交本申请时各种等同物和变形例可以替代它们。锂二次电池本专利技术涉及一种其中碱金属的含量被最小化的锂二次电池。例如，所述锂二次电池包含锂金属电池、锂金属离子电池、锂硫电池和锂空气电池，但不限于此，只要所述电池使用锂作为负极即可。碱金属可以包含钠(Na)、钾(K)和铷(Rb)中的至少一种。碱金属被认为是锂二次电池中的杂质，因此随着其在电池中的含量增加，除了随着充电/放电寿命的增加而出现的容量降低现象之外，还存在库仑效率也急剧地减小的问题。如上所述，锂二次电池中所含的碱金属的含量与电池性能的改善有直接相关性，因此本专利技术涉及一种被构造为使锂二次电池中所含的碱金属的含量最小化的锂二次电池。在根据本专利技术的锂二次电池中，碱金属之中的钠含量可能对电池性能具有更大的影响，因此提供钠含量最小化的锂二次电池。在根据本专利技术的锂二次电池中，电池中的钠含量可以为不超过500ppm。钠可以为钠离子(Na+)的形式。根据本专利技术的锂二次电池包含：正极；锂负极；隔膜，所述隔膜置于正极与锂负极之间；以及电解液，并且可以在正极、锂负极和电解液中包含钠。因此，本专利技术的锂二次电池中的钠含量可以为锂二次电池的正极、锂负极和电解液中所含的钠含量。更具体地，钠含量可以指的是包含在锂二次电池的正极中的粘结剂、锂负极和电解液中所含的钠含量。在不超过500ppm的范围内，钠含量越低，对电池的寿命和容量而言可能是越有利的。例如，钠含量可以不超过500ppm，不超过450ppm，或者不超过400ppm，或者不超过350ppm，或者不超过300ppm，或者不超过250ppm，或者不超过200ppm，或者不超过150ppm，或者不超过100ppm，或者不超过90ppm，或者不超过80ppm，或者不超过70ppm，或者不超过60ppm，或者不超过50ppm，或者不超过40ppm，或者不超过30ppm，或者不超过25ppm，或者不超过20ppm，或者不超过15ppm。当锂二次电池中的钠含量超过上述范围时，在电池中被视为杂质的钠的量过多，从而引起如下问题：除了随着充电/放电寿命的增加而出现的容量降低现象之外，库仑效率还急剧地减小。具体地，正极、锂负极和电解液中所含的过量的钠朝向锂负极迁移，然后可以在锂的表面上发生不期望的副反应的同时妨碍锂负极的表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池，其中，在所述电池中包含不超过500ppm的钠。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180309 KR 10-2018-0028232;20180928 KR 10-2018-011.一种锂二次电池，其中，在所述电池中包含不超过500ppm的钠。


2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，包含在所述电池中的正极中的钠含量不超过450ppm。


3.根据权利要求2所述的锂二次电池，其中，包含在所述正极中的粘结剂中的钠含量不超过450ppm。


4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，包含在所述电池中的电解液中的钠含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泽京，杨承润，张恩智，梁斗景，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR