锂二次电池用电极及包括其的锂二次电池制造技术

根据示例性的实施方案的锂二次电池用电极包括：电极集流体；电极活性物质层，其形成在电极集流体的至少一面，并包含电极活性物质；以及聚合物涂层，其形成在电极活性物质的表面或电极活性物质层的表面上，并包含聚乙烯醇。聚乙烯醇可以具有规定范围的IR光谱峰强度比。因此，提供一种可以防止活性物质与电解液之间的副反应，并且提高结构稳定性和循环特性的二次电池。次电池。次电池。

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池用电极及包括其的锂二次电池


[0001]本专利技术涉及一种锂二次电池用电极及包括其的锂二次电池。更详细地，涉及一种包含电极活性物质的锂二次电池用电极及包括其的锂二次电池。

技术介绍

[0002]二次电池是可以重复充电和放电的电池，随着信息通信和显示器产业的发展，广泛用于如便携式摄像机、手机、笔记本电脑等的便携式电子通讯设备。二次电池例如可以列举锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等，其中的锂二次电池具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，因此正积极地进行开发和应用。
[0003]锂二次电池例如可以包括：电极组件，其包括正极、负极和分离膜(隔膜)；以及电解质，其浸渍电极组件。所述锂二次电池还可以包括容纳电极组件和电解质的外装材料，例如软包型外装材料。
[0004]例如，所述电极可以包含可使锂嵌入及脱嵌的电极活性物质颗粒。反复充/放电的情况下，所述活性物质颗粒可能会发生如颗粒的裂纹等机械损伤、化学损伤，并且可能会发生活性物质颗粒之间的接触性劣化、短路的问题。
[0005]为了提高活性物质颗粒的稳定性而改变电极活性物质的组成和结构的情况下，电导率降低，因此二次电池的功率可能会降低。因此，需要开发一种可以确保寿命稳定性和功率/容量特性的二次电池电极。

技术实现思路

要解决的技术问题
[0006]本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种具有提高的电特性和稳定性的锂二次电池用电极。
[0007]本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种具有提高的电特性和稳定性的锂二次电池。技术方案
[0008]根据示例性的实施方案的锂二次电池用电极包括：电极集流体；电极活性物质层，其形成在所述电极集流体的至少一面，并包含电极活性物质；以及聚合物涂层，其形成在所述电极活性物质表面的至少一部分或所述电极活性物质层表面的至少一部分，并包含满足以下数学式1的聚乙烯醇。
[0009][数学式1][0010]0.5≤I
b
/I
a
≤2.5
[0011]所述数学式1中，I
a
是指在所述聚乙烯醇的红外光谱(FT
‑
IR)1300
‑
1350cm
‑1出现的第一峰的强度(intensity)，I
b
是指在所述聚乙烯醇的红外光谱(FT
‑
IR)1550
‑
1600cm
‑1出现的第二峰的强度。
[0012]例如，所述聚乙烯醇可以包含经过脱水处理的聚乙烯醇。
[0013]在一部分实施方案中，所述聚乙烯醇的皂化度可以为80mol％以下。
[0014]在一部分实施方案中，所述聚乙烯醇可以包含由以下化学式1至化学式5表示的结构单元中的至少一种。
[0015][化学式1][0016][化学式2][0017][化学式3][0018][化学式4][0019][化学式5][0020]所述化学式1至化学式5中，*可以为键合位置，n可以为1至100000的整数。
[0021]在一部分实施方案中，所述聚乙烯醇的重均分子量(Mw)可以为50000Da以上，优选可以为50000
‑
2000000Da。
[0022]在一部分实施方案中，相对于100重量份的所述电极活性物质层，所述聚合物涂层的含量可以为0.01
‑
10重量份。
[0023]在一部分实施方案中，所述聚合物涂层还可以包含锂盐。例如，所述锂盐可以包含选自LiCl、LiF、Lil、Li3PO4、LiBO2、LiIO2、Li2CO3、Li2B4O7、Li2SO4、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(SO2F)2、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO3CF3)2、LiC4F9SO3、C7H5LiO2(苯甲酸锂(lithium benzoate))、LiAlO2及LiAlCl4中的至少一种。
[0024]在一部分实施方案中，在所述聚合物涂层的总重量中，所述锂盐的含量可以为0.5
‑
30重量％。
[0025]在一部分实施方案中，所述聚合物涂层可以具有1
×
10
‑5‑
1.5S/cm的锂离子传导率和1
×
10
‑5S/cm以下的电磁传导率。
[0026]在一部分实施方案中，所述聚合物涂层可以均形成在所述电极活性物质的表面和所述电极活性物质层的表面上，所述聚合物涂层的厚度可以为1
‑
1000nm。
[0027]在一部分实施方案中，所述锂二次电池用电极可以为负极或正极。例如，电极活性物质可以为负极活性物质或正极活性物质。
[0028]根据示例性的实施方案，提供一种锂二次电池，其包括：正极；以及负极，其与所述正极相对配置，并且所述正极和所述负极中的至少一种可以为上述锂二次电池用电极。有益效果
[0029]根据示例性的实施方案的锂二次电池用电极可以包括形成在电极活性物质的表面或电极活性物质层的表面上的聚合物涂层。通过聚合物涂层可以防止电极活性物质和电解液的直接接触，并且可以抑制体积膨胀和结构崩塌。
[0030]此外，所述聚合物涂层可以包含具有规定范围的IR光谱峰强度比的聚乙烯醇。随着聚乙烯醇具有规定范围的峰强度比，可以防止电解液渗透到聚合物涂层中，并且可以抑制活性物质的氧化/还原。此外，具有高机械强度和弹性模量，从而可以提高电极的结构稳定性。所述聚乙烯醇可以是经过脱水处理的，并且聚合物涂层可以具有高绝缘性和机械稳定性。
[0031]此外，聚乙烯醇可以具有规定范围的皂化度。在这种情况下，聚合物涂层可以具有低的电磁传导性，并且可以减少聚合物涂层与电解液的副反应和由此的电解液的消耗。此外，可以防止电极活性物质或电极活性物质层与聚合物涂层之间的接触性劣化以及聚合物涂层引起的电池内部的短路的发生。
[0032]此外，聚合物涂层还可以包含锂盐。因此，可以提高聚合物涂层的锂离子传导率，并且可以降低电磁传导率。因此，可以提高电极的稳定性，并且可以提供高容量特性和快速充电性能。
附图说明
[0033]图1是示出根据示例性的实施方案的形成有聚合物涂层的电极活性物质的示意图。
[0034]图2是示出根据示例性的实施方案的锂二次电池用电极的截面示意图。
[0035]图3是示出根据示例性的实施方案的锂二次电池的平面示意图。
[0036]图4是示出根据示例性的实施方案的电极组件的截面示意图。
[0037]图5是示出根据实施例1和比较例1的锂二次电池的聚合物涂层中包含的聚乙烯醇的FT
‑
IR光谱的图表。
具体实施方式
[0038]本专利技术的示例性的实施方案提供一种锂二次电池用电极，所述锂二次电池用电极包括：电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池用电极，其包括：电极集流体；电极活性物质层，其形成在所述电极集流体的至少一面，并包含电极活性物质；以及聚合物涂层，其覆盖所述电极活性物质表面的至少一部分或所述电极活性物质层表面的至少一部分，并包含满足以下数学式1的聚乙烯醇，[数学式1]0.5≤I
b
/I
a
≤2.5所述数学式1中，I
a
为在所述聚乙烯醇的红外光谱(FT
‑
IR)1300
‑
1350cm
‑1出现的第一峰的强度，I
b
为在所述聚乙烯醇的红外光谱(FT
‑
IR)1550
‑
1600cm
‑1出现的第二峰的强度。2.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述聚乙烯醇是经过脱水处理的。3.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述聚乙烯醇包含由以下化学式1至化学式5表示的结构单元中的至少一种，[化学式1][化学式2][化学式3][化学式4][化学式5]所述化学式1至化学式5中，*为键合位置，n为1至100000的整数。4.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述聚乙烯醇的重均分子量(Mw)为
50000
‑
2000000Da。5.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述聚乙烯醇的皂化度为80mol％以下。6.根据权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，相对于总100重量份的所述电极活性物质层，所述聚合物涂层的含量为0.01
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：文棋铉，李钟爀，李美玲，姜熙京，金显儿，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：