System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 负极和二次电池制造技术_技高网

负极和二次电池制造技术

技术编号:44166184 阅读:6 留言:0更新日期:2025-01-29 10:39
公开了一种二次电池用负极以及包括其的二次电池,所述负极包括:集流体;设置在所述集流体上的第一负极活性材料层;以及设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和所述第二负极活性材料层中的至少一个包含锂取代的羧甲基纤维素,其中,所述第一负极活性材料层包含碳类活性材料,并且仅所述第二负极活性材料层包含硅类活性材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及二次电池用负极以及包括其的二次电池。本申请要求于2022年9月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0125384号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。


技术介绍

1、二次电池不仅普遍应用于便携式设备,而且还普遍应用于由电驱动源驱动的电动车辆(ev)和混合动力电动车辆(hev)。

2、由于这种二次电池不仅具有能够显著减少化石燃料的使用的主要优点,而且还具有不产生由于使用能量引起的任何副产物的优点,因此二次电池作为环境友好且提高能量效率的新能源备受关注。

3、通常,二次电池包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜以及电解质等。此外,诸如正极和负极等电极可具有设置在集流体上的电极活性材料层。

4、随着二次电池的利用率增加,需要各种电池性能。尽管已经尝试将添加剂添加到活性材料层中以便改善电池性能,但是根据添加剂的类型,电池的一些性能可能得到改善,但是一些性能可能反而劣化。


技术实现思路

1、[技术问题]

2、本专利技术致力于提供一种能够提供具有改进的充电性能和寿命的二次电池的二次电池用负极以及包括其的二次电池。

3、[技术方案]

4、本专利技术的一个方面提供了一种二次电池用负极,其包括:

5、集流体;

6、设置在所述集流体上的第一负极活性材料层;以及

7、设置在所述第一负极活性材料层上的第二负极活性材料层,

8、其中,所述第一负极活性材料层和所述第二负极活性材料层中的至少一个包含锂取代的羧甲基纤维素,

9、其中,所述第一负极活性材料层包含碳类活性材料,并且仅所述第二负极活性材料层包含硅类活性材料。

10、本专利技术的另一方面提供了一种二次电池,其包括该二次电池用负极、正极和隔膜。

11、[有益效果]

12、根据本说明书中描述的方面,负极活性材料层的两层结构和锂取代的羧甲基纤维素的添加可以表现出协同效果,以提高电池的充电性能并确保电池寿命性能。另外,由于硅类活性材料与碳类活性材料相比,材料本身的电导率可能较低,因此硅类活性材料在负极活性材料层的厚度方向(图1,t)上的均匀分布由于可能在电导率方面诱发整个电极的不均匀性,因此可能对充电性能(快速充电)不利。然而,当硅类活性材料仅包含在双层结构中的第二极性电极活性材料层(图1,202)中时,电导率增加,然后各层之间的接触电阻降低,并且通过还应用li的电气/离子迁移率较高的锂取代的羧甲基纤维素,可使上述效果最大化。当应用锂取代的羧甲基纤维素时,li离子的迁移率增加,因此还可以确保当硅类活性材料仅包含在第二负极活性材料层中时稍微劣化的寿命耐久性。

13、特别是,当以高电流充电(例如快速充电)时,与正常充电(正常循环)时相比,锂离子的通量形成得相对较大。当锂离子通量较大时,如果负极活性材料能够快速接受锂离子,则可以提高电芯的快速充电性能。由于硅类活性材料通过合金化接受锂离子并且其充电从较低的电位开始,因此与通过嵌入接受锂离子的石墨类负极活性材料相比,快速充电性能得到改善。更有利的是,通过将这种硅类活性材料置于靠近作为先接受锂离子通量的方向的正极,即,通过将其置于上层(第二负极活性材料层),硅类活性材料与锂离子快速反应,从而大幅提高快速充电性能。

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【技术保护点】

1.一种二次电池用负极,其包括:

2.如权利要求1所述的负极,其中,所述硅类活性材料包括SiOx(0≤x<2)、SiMy(M为金属,1≤y≤4)和Si/C中的至少一种。

3.如权利要求1所述的负极,其中,所述碳类活性材料包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。

4.如权利要求1所述的负极,其中,所述第二负极活性材料层还包含碳类活性材料。

5.如权利要求4所述的负极,其中,所述碳类活性材料包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。

6.如权利要求4所述的负极,其中,基于包含硅类活性材料的负极活性材料层中包含的全部活性材料100重量份,所述硅类活性材料的含量为1重量份至40重量份。

7.如权利要求1所述的负极,其中,所述第一负极活性材料层和所述第二负极活性材料层的重量之和为170mg/25cm2至280mg/25cm2。

8.一种二次电池,其包括权利要求1至7中任一项所述的负极、正极和隔膜。

9.如权利要求8所述的二次电池,其中,所述正极包括包含镍(Ni)和钴(Co)的锂复合过渡金属化合物作为活性材料。

10.如权利要求9所述的二次电池,其中,所述锂复合过渡金属化合物还包含锰和铝中的至少一种。

11.如权利要求8所述的二次电池,其中,电芯电阻性能为1.85Ω以下。

12.如权利要求8所述的二次电池,其中,电芯充电C倍率性能为97%以上。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种二次电池用负极,其包括:

2.如权利要求1所述的负极,其中,所述硅类活性材料包括siox(0≤x<2)、simy(m为金属,1≤y≤4)和si/c中的至少一种。

3.如权利要求1所述的负极,其中,所述碳类活性材料包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。

4.如权利要求1所述的负极,其中,所述第二负极活性材料层还包含碳类活性材料。

5.如权利要求4所述的负极,其中,所述碳类活性材料包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。

6.如权利要求4所述的负极,其中,基于包含硅类活性材料的负极活性材料层中包含的全部活性材料100重量份,所述硅类活性材料的含量为1重量份至40重量份。...

【专利技术属性】
技术研发人员:金瑟基李京燮金玟秀朴奎泰朴丽霖白韶螺刘光虎郑园喜
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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