负极、制造负极的方法、二次电池、以及制造二次电池的方法技术

本发明专利技术涉及：包含第一负极活性材料和第二负极活性材料的负极，其中第一负极活性材料包含碳酸亚乙酯；制造该负极的方法；二次电池；和制造该二次电池的方法。制造该二次电池的方法。制造该二次电池的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负极、制造负极的方法、二次电池、以及制造二次电池的方法


[0001]相关申请的交互引用
[0002]本申请要求于2020年5月8日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0055339号韩国专利申请的权益，所述专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]

[0004]本专利技术涉及一种负极、其制造方法、与其相关的二次电池以及所述二次电池的制造方法，其中所述负极具有第一负极活性材料层和第二负极活性材料层，并且靠近集电器的所述第一负极活性材料层包含碳酸亚乙酯。

技术介绍

[0005]近年来随着对移动装置的技术开发和需求增加，对作为能源的二次电池的需求已迅速增长。因此，已经对可满足各种要求的电池进行了各种研究。特别是，作为这类装置的电源，已经对具有高能量密度以及优异的寿命和循环性能的锂二次电池进行了积极的研究。
[0006]锂二次电池是指在电极组件中包含含有锂离子的电解液的电池，该电极组件包含含有能够嵌入/脱嵌锂离子的正极活性材料的正极、含有能够嵌入/脱嵌锂离子的负极活性材料的负极、以及置于正极和负极之间的微孔隔膜。
[0007]当电极组件形成时，将电极组件放入壳中，然后将电解液注入壳中以使电极组件浸渍在电解液中。此时，电解液润湿负极，从而起到增加负极中锂离子迁移率的作用。
[0008]然而，当将负极中负极活性材料层的负载量设置为高以增加负极能量密度时，电解液难以容易地移入负极中，使得负极的电解液润湿性显著降低。当电解液润湿性降低时，无法在负极表面上均匀生成SEI层，导致负极性能不均一，使得二次电池的寿命和稳定性劣化。此外，低的电解液润湿性降低了制造工序的效率。
[0009]通常，为了改善电解液润湿性而将负极活性材料层形成为两个层。然而，仅用这种方法，在改善靠近集电器的负极活性材料层的电解液润湿性方面存在局限性。
[0010]因此，在本说明书中，将描述能够大幅度提高电解液润湿性的负极、制造所述负极的方法、二次电池以及制造所述二次电池的方法。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]本专利技术的一个方面提供一种能够改善电解液润湿性的负极、及其制造方法。
[0013]本专利技术的另一个方面提供一种改善了电解液润湿性的二次电池、及其制造方法。
[0014]技术方案
[0015]根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种包含集电器和负极活性材料层的负极，所述负极活性材料层具有布置在所述负极集电器上的第一负极活性材料层和布置在所述第一负极活性材料层上的第二负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层包含碳酸亚
乙酯。
[0016]根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种制造负极的方法，所述方法包括通过包含碳酸亚乙酯的第一负极浆料在负极集电器上形成第一负极活性材料层，以及通过第二负极浆料形成第二负极活性材料层，其中所述第二负极活性材料层布置在所述第一负极活性材料层上。
[0017]根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种二次电池，包含负极、正极、隔膜和电解液，其中所述负极包含负极集电器、布置在所述负极集电器上的第一负极活性材料层和布置在所述第一负极活性材料层上的第二负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层包含碳酸亚乙酯。
[0018]根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种制造二次电池的方法，所述方法包括制造具有上述实施方式的负极、正极和隔膜的电极组件，并将所述电极组件浸渍在电解液中。
[0019]有益效果
[0020]根据本专利技术的负极包含第一负极活性材料层和第二负极活性材料层，其中靠近集电器的所述第一负极活性材料层包含碳酸亚乙酯。因此，当在二次电池中电解液渗入所述负极中时，碳酸亚乙酯变成液相，并且该变成液相的碳酸亚乙酯也将周围相邻的碳酸亚乙酯变成液相。由于碳酸亚乙酯的连续变化，可以形成使得电解液容易地渗入所述负极的润湿路径，使得可大幅度改善电解液润湿性。另外，碳酸亚乙酯的离子传导率高，从而可提高负极中锂离子的迁移率，并且可在所述负极的表面上均匀形成SEI层。
附图说明
[0021]图1是根据本专利技术的一个实施方式的负极的示意图。
具体实施方式
[0022]应理解，在本专利技术的说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应被解释为限于具有常用词典中定义的含义。应进一步理解，基于专利技术人可以适当定义词语或术语的含义来最佳解释本专利技术的原则，所述词语或术语应被解释为具有与其在本专利技术的相关领域和技术理念的语境中的含义相一致的含义。
[0023]本文所使用的术语仅出于描述特定的示例性实施方式的目的，并不意欲限制本专利技术。除非上下文另外明确指出，否则单数形式的术语可包括复数形式。
[0024]应进一步理解，术语“包括”、“包含”或“具有”在本说明书中使用时，表明所陈述的特征、数字、步骤、要素或其组合的存在，但并不排除一个或多个其它特征、数字、步骤、要素或其组合的存在或添加。
[0025]在本说明书中，除非另外注明，“％”均指重量％。
[0026]在本说明书中，“比表面积”是通过BET法测量的，具体而言，可使用BEL日本公司的Belsorp
‑
mini II，由液氮温度(77K)下的氮气吸附量计算。
[0027]在本说明书中，平均粒径(D
50
)可定义为与粒子的粒径分布曲线中50％累计体积相对应的粒径。平均粒径(D
50
)可通过例如激光衍射法测量。激光衍射法通常能够测量从亚微米区域到几毫米的粒径，从而可获得高再现性和高分辨率的结果。
[0028]在本说明书中，孔隙率可通过以下方法来确定。将制造的二次电池分解、拆解，然后对负极施行离子铣以用SEM确定第一负极活性材料层和第二负极活性材料层各自的横截面厚度，并由所述厚度导出所述第一负极活性材料层和所述第二负极活性材料层各自的本体体积(bulk volume)。之后，刮掉并除去所述第二负极活性材料层以测量所述第一负极活性材料层的重量和所述第二负极活性材料层的重量，然后计算其各自的负载量(质量/面积)。之后，将各层的重量除以各层的负极活性材料密度，得到真体积。之后，通过[(本体体积
‑
真体积)/本体体积]×
100，计算各层的孔隙率。
[0029]以下，将详细地描述本专利技术。
[0030]1.负极
[0031]根据本专利技术的一个实施方式的负极包含负极集电器和负极活性材料层，所述负极活性材料层具有布置在所述负极集电器上的第一负极活性材料层和布置在所述第一负极活性材料层上的第二负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层可包含碳酸亚乙酯。
[0032]所述负极集电器没有特别限制，只要其具有高导电性且不在电池中引起化学变化即可。例如，可使用铜，不锈钢，铝，镍，钛，烧制碳，或用碳、镍、钛、银等中的一种进行表面处理的铝或不锈钢作为所述负极集电器。具体地，可使用碳吸附良好的过渡金属例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负极，所述负极包含：负极集电器；和负极活性材料层，所述负极活性材料层包含布置在所述负极集电器上的第一负极活性材料层和布置在所述第一负极活性材料层上的第二负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层包含碳酸亚乙酯。2.根据权利要求1所述的负极，其中所述碳酸亚乙酯在所述第一负极活性材料层中的含量为0.5重量％至15重量％。3.根据权利要求1所述的负极，其中所述碳酸亚乙酯在所述第一负极活性材料层中的含量为3重量％至6重量％。4.根据权利要求1所述的负极，其中所述第一负极活性材料层的负载量是50mg/25m2至400mg/25m2。5.根据权利要求1所述的负极，其中所述负极活性材料层的负载量是50mg/25m2至600mg/25m2。6.一种制造负极的方法，所述方法包括：通过包含碳酸亚乙酯的第一负极浆料在负极集电器上形成第一负极活性材料层；以及通过第二负极浆料形成第二负极活性材料层，其中所述第二负极活性材料层布置在所述第一负极活性材料层上。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述碳酸亚乙酯在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳志勋，金珠利，金炫民，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：