[发明专利]制造导电材料的方法、由此制造的导电材料和包含所述导电材料的锂二次电池

说明书

本发明涉及导电材料制造方法和包含使用所述方法制造的导电材料的锂二次电池，并且所述导电材料制造方法包括除去导电材料中金属杂质的步骤，所述步骤通过向含有金属杂质的导电材料照射微波，以将所述金属杂质转化为金属氧化物。通过将在导电材料中含有的金属杂质转化为在电池的工作电压下是惰性的并且在电解质溶液中不溶出的金属氧化物，通过所述制造方法制造的导电材料可以提高电池的性能特性，特别地是其容量和寿命特性，而不存在金属杂质溶出和由此导致的低压下电池损坏的担忧。

技术领域

本申请要求于2014年11月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2014-151273号的优先权和权益，其全部内容通过参考并入本文中。

本发明涉及一种制造导电材料(conductor)的方法、由此制造的导电材料以及包含所述导电材料的锂二次电池，所述方法能够防止电池中由金属杂质引起的在低电压下产生缺陷。

背景技术

随着近来对移动电子装置的需求的爆炸式增长，对二次电池的需求也已经增加。另外，随着电子装置变得更高功能和更小，二次电池也被要求在高功能的同时更小并且改造为各种形状。例如，在膝上型计算机的情况下，二次电池的尺寸极大地影响膝上型计算机的厚度，因此，为了减小膝上型计算机的厚度，已经进行了高容量和高性能的尝试、以及电池形状的结构变化。

二次电池通常具有其中锂电解质浸渍在由包含锂过渡金属氧化物作为电极活性材料的正极(positive electrode)、包含碳类活性材料的负极 (negative electrode)和隔膜形成的电极组件中的结构。通过在铝箔上涂布包含锂过渡金属氧化物的正极混合物来制造正极，并且通过在铜箔上涂布包含碳类活性材料的负极混合物来制造负极。

另外，为了提高活性材料的导电性，通常在正极和负极中添加导电材料。这种导电材料包括：石墨如天然石墨或人造石墨；碳类材料如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑，且在一些情况下，使用导电纤维如碳纤维和金属纤维等。

特别地，二次电池的寿命性能随着其成分由于各种原因劣化而降低，且主要原因之一是由于导电材料中包含的金属杂质混入电池中。具体地，导电材料中包含的诸如铁(Fe)的金属杂质在锂二次电池的工作电压范围即约3.0V～4.5V下反应，并溶解在电解液中，且溶解的金属杂质以金属形式再次沉淀在负极中。如上所述沉淀的金属透过隔膜并与产生低电压缺陷的正极短路，这导致二次电池的容量性能和寿命性能下降，并且破坏电池实现作为电池的作用。这种低电压缺陷仅在成品阶段是可辨识的，因此制造损失是严重的。

因此，持续地要求在制造二次电池中防止杂质、特别是金属杂质混入方面进行研究。

发明内容

技术问题

鉴于上述，本发明的一个技术方面是提供一种制造导电材料的方法、和使用所述方法制造的导电材料，所述方法能够防止金属杂质的溶出并从而防止电池中在低压下出现缺陷，并且提高电池性能性质，特别是容量和寿命性能。

本发明的另一技术方面在于提供包含使用如上所述制造方法制造的导电材料的一种电极、一种锂二次电池、一种电池模块和一种电池组。

然而，在本发明中实现的技术方面不限于上述方面，并且本领域技术人员从以下描述将清楚地理解本文中未描述的其它方面。

技术方案

本发明的一个实施方式提供一种制造导电材料的方法，所述方法包括通过对包含金属杂质的导电材料照射微波并将所述金属杂质转化为金属氧化物来除去导电材料中的金属杂质。

本发明的另一个实施方式提供一种使用上述方法制造的导电材料。

本发明的还另一个实施方式提供包含所述导电材料的锂二次电池用电极。