【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2022年1月25日向韩国知识产权局提交的第10-2022-0010583号韩国专利申请的优先权和权益，通过引用将上述申请的全部内容结合于此。本申请涉及转移层压板、用于锂二次电池的电极的预锂化方法、以及包括电极的锂二次电池。
技术介绍
1、由于化石燃料使用的快速增长，使用替代能源或清洁能源的需求正在增长，并且作为其中一部分，研究最活跃的领域是使用电化学反应的发电和蓄电领域。
2、目前，二次电池是利用这种电化学能量的电化学装置的代表性实例，并且其使用范围趋于逐渐扩大。
3、随着技术发展和对移动设备需求的增加，二次电池作为能源的需求也急剧增加。在这些二次电池中，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经商业化并被广泛使用。此外，正在积极研究一种作为用于这种高容量锂二次电池的电极的具有更高单位体积能量密度的高密度电极的制造方法。
4、通常，二次电池包括正极、负极、电解质溶液和隔板。负极包括用于将锂离子嵌入正极和从正极脱嵌的负极活性材料，并且具有高放电容量的硅基颗粒可以用作负极活性材料。
5、通常，诸如石墨的碳材料用于锂二次电池的负极，但是碳的理论容量密度为372mah/g(833mah/cm3)。因此，为了提高负极的能量密度，与锂合金化的硅(si)、锡(sn)、及其氧化物和合金被认为是负极材料。在它们之中，硅基材料因其低成本、高容量(4200mah/g)而备受关注。
6、然而，当使用硅基负极活性材料时，会出现初始不可逆容量大的问题。在锂二次电池的
7、为了解决以上问题，已知一种包括硅基负极活性材料的硅负极的预锂化方法。作为预锂化方法，已知的方法包括通过诸如电镀、锂金属转移、和锂金属沉积之类的物理化学方法锂化后制造电极的方法、电化学预锂化负极的方法等。
8、为了使用现有的电化学方法，应该在电解质内进行湿法(wet)工艺，这存在诸如着火和爆炸的风险，因此需要很好地控制惰性(inert)的环境。也就是说，当创造该环境时，很难在进行电化学方法的空间中通过使用惰性气体(inert gas)来控制诸如水汽控制之类的条件。此外，为了均匀地控制初始不可逆容量，应该使用电化学方法尽可能多地降低预锂化的速率，因此出现了在电化学方法的应用中生产成本增加的问题。
9、在作为另一种方法的锂金属转移工艺中，难以安全且容易地转移锂金属，并且锂不会从转移层压体转移，或者即使转移了锂金属，高反应性的锂金属也会立即开始与负极活性材料反应，由此导致诸如负极活性材料层表面上的颗粒破裂之类的问题。
10、此外，为了控制锂金属的反应性，在转移锂金属期间一起转移剥离层。然而，会出现这样的情况：其中由于预锂化后的温度升高，剥离层的粘合力增加，因此难以除去剥离层。
11、在这种情况下，会出现电池电阻增加的问题。
12、因此，有必要研究这样一种转移层压体：当预锂化电极时，使用该转移层压体可以以更安全和有效的方式均匀地预锂化电极活性材料层中的锂。
13、<引用列表>
14、(专利文献1)日本专利待审申请公开第2009-080971号
技术实现思路
1、技术问题
2、锂金属转移过程包括在预锂化过程中从电极活性材料层顶部上的转移层压体转移锂金属的过程。在这种情况下，通过研究证实，如果在转移层压体顶部上沉积锂金属时调整温度，则可以调整转移层压体的粘合力条件，并且因此可以促进锂金属的转移。
3、因此，本申请涉及一种转移层压体、用于锂二次电池的电极的预锂化方法、以及包括电极的锂二次电池。
4、技术方案
5、本说明书的示例性实施方式提供了一种转移层压体，包括：基底层；与所述基底层的一个表面直接接触形成的剥离层；以及形成在所述剥离层中与和所述基底层接触的表面相对的表面上的锂金属，其中所述剥离层的厚度为1nm或更大且1μm或更小，其中所述转移层压体的厚度为5μm或更大且120μm或更小，并且其中所述剥离层由非金属材料制成。
6、另一示例性实施方式提供了一种用于锂二次电池的电极的预锂化方法，包括：形成电极集电器层和在所述电极集电器层的一个表面或两个表面上的电极活性材料层；以及将锂金属转移到所述电极活性材料层上，其中所述锂金属的转移包括制备根据本申请所述的转移层压体、将所述转移层压体层压至所述电极活性材料层上使得所述锂金属中与和所述剥离层接触的表面相对的表面与所述电极活性材料层中与和所述电极集电器层接触的表面相对的表面接触、以及除去所述基底层。
7、本申请的又一示例性实施方式提供了一种锂二次电池，包括：用于锂二次电池的正极；于锂二次电池的负极；设置在所述正极和所述负极之间的隔板；和电解质，其中所述用于锂二次电池的正极或所述用于锂二次电池的负极中的至少一者是根据本申请所述的方法预锂化的用于锂二次电池的电极。
8、有益效果
9、根据本专利技术示例性实施方式的转移层压体具有这样的特征：剥离层的厚度为1nm或更大且1μm或更小，并且转移层压体的厚度为5μm或更大且120μm或更小。剥离层和包括该剥离层的转移层压体具有上述厚度，使得当将锂金属层压到转移层压体上时产生的热量容易消散，剥离层的粘合力的变化低，并因此，在转移锂金属的期间容易除去基底层。
10、此外，在转移层压体的制造中，沉积锂金属包括调整沉积温度，并且沉积温度的调整将与其上沉积锂金属的表面相对的表面的温度调整至-30℃或更高且10℃或更低，以将转移层压体的温度调整至80℃或更低，从而通过冷却除去锂金属沉积过程中产生的热量，以最小化剥离层粘合力的变化。
11、也就是说，本申请容易地将锂金属转移到电极活性材料层的顶部上，并且包括转移层压体的厚度调整和冷却，以平稳地消散在锂金属沉积期间产生的热量，从而保持低的剥离层粘合力。
12、当满足以上条件时，可以在包括转移层压体的预锂化过程中顺利地除去基底层。
13、也就是说，在根据本申请的转移层压体中，调整基底层和剥离层之间的接触表面的粘合力。因此，可以提高预锂化过程期间的锂可转移性。由此，可在预锂化过程期间抑制副产物的产生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种转移层压体，包括：
2.如权利要求1所述的转移层压体，其中，在将所述转移层压体在80℃下放置2小时后，所述基底层和所述剥离层之间的接触表面的第一粘合力为10gf/inch或更大且150gf/inch或更小。
3.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述基底层和所述剥离层之间的接触表面的第一粘合力低于所述基底层和所述锂金属之间的接触表面的粘合力。
4.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述锂金属的厚度为1μm或更大且10μm或更小。
5.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述剥离层包括选自由硅链接枝连接到聚酯主链的硅改性聚酯、丙烯酸树脂、Si、三聚氰胺、和氟组成的群组中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述基底层包括选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate),PMMA)、聚丙烯(Polypropylene)、聚乙烯(Polyethylene)、和
7.一种用于锂二次电池的电极的预锂化方法，所述预锂化方法包括：
8.如权利要求7所述的预锂化方法，其中所述转移层压体的制备包括制备具有剥离层的基底层、以及在具有所述剥离层的基底层顶部上沉积锂金属，
9.如权利要求7所述的转移层压体，其中所述层压在20℃至90℃的温度条件和5kgf/cm至500kgf/cm的加压条件下进行。
10.如权利要求7所述的预锂化方法，包括在除去所述基底层之后预锂化所述电极活性材料层，
11.如权利要求7所述的预锂化方法，其中所述电极集电器层和在所述电极集电器层的一个表面或两个表面上的所述电极活性材料层的形成包括在所述电极集电器层的一个表面或两个表面上涂布包含电极活性材料层组合物的电极浆料，并且
12.如权利要求11的预锂化方法，其中所述电极活性材料包括硅基活性材料，并且
13.一种锂二次电池，包括:
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种转移层压体，包括：
2.如权利要求1所述的转移层压体，其中，在将所述转移层压体在80℃下放置2小时后，所述基底层和所述剥离层之间的接触表面的第一粘合力为10gf/inch或更大且150gf/inch或更小。
3.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述基底层和所述剥离层之间的接触表面的第一粘合力低于所述基底层和所述锂金属之间的接触表面的粘合力。
4.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述锂金属的厚度为1μm或更大且10μm或更小。
5.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述剥离层包括选自由硅链接枝连接到聚酯主链的硅改性聚酯、丙烯酸树脂、si、三聚氰胺、和氟组成的群组中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的转移层压体，其中所述基底层包括选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,pet)、聚酰亚胺(polyimide,pi)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate),pmma)、聚丙烯(polypro...
【专利技术属性】
技术研发人员：李一翻，朱文奎，金莎拉，全谞营，权约翰，蔡宗铉，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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