[发明专利]负极的制造方法和包含该负极的快速充电性能得到改善的二次电池

说明书

本发明涉及一种二次电池，所述二次电池包含：正极；负极；以及介于所述正极和所述负极之间的隔膜，所述负极包含负极集流体和形成在所述负极集流体的至少一面上的负极混合物层，所述负极混合物层包含负极活性物质、粘合剂和导电材料，所述负极混合物层的负载量为5‑15g/cm²，所述负极混合物层的R值为3000以下，其中，R表示(负极混合物层的透气度)×(电池的电流密度)²。根据本发明，可以防止负极表面的过电压现象和由此引起的锂金属的析出，因此可以以更高的电流进行充电，从而改善快速充电性能，并且在相同的电流下也具有优异的寿命特性。

技术领域

本发明涉及一种快速充电性能得到改善的二次电池，更详细地，涉及一种快速充电性能得到改善的二次电池用负极和包含该负极的二次电池。

背景技术

随着移动电话或笔记本电脑等便携式电子设备的发展，对作为其能源的二次电池的需求正在急剧增加。近年来，已经实现使用二次电池作为混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)的动力源。因此，正在对可以满足各种需求的二次电池进行大量研究，特别是对具有高能量密度、高放电电压和功率的锂二次电池的需求正在日益增长。

用于电动汽车等的锂二次电池需要具有高能量密度和短时间内可以发挥高功率的特性，并且需要在短时间内以大电流反复进行充电和放电的苛刻的条件下可以使用10年以上，因此与现有的小型锂二次电池相比，必然需要显著优异的功率特性和长期寿命特性。

特别地，近年来开发的电动汽车具备快速充电模式和慢速充电模式以极大化用户的便利。为了对高能量密度的锂二次电池进行快速充电，只能以非常高的电流密度对电池进行充电。另一方面，当以高电流密度对锂离子电池进行充电时，在负极的表面发生短期的过电压(0V vs Li/Li⁺)，这易于加速锂金属的析出和电解液的分解，最终会导致电池的寿命变差。为了开发在快速充电时寿命也不会变差的电池，必须要开发一种可以以更快的速度接收锂离子的负极技术。

发明内容

要解决的技术问题

本发明是考虑到如上所述的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种快速充电性能得到提高的二次电池用负极和包含该负极的二次电池。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种二次电池，所述二次电池包含：正极；负极；以及介于所述正极和所述负极之间的隔膜，所述负极包含负极集流体和形成在所述负极集流体的至少一面上的负极混合物层，所述负极混合物层包含负极活性物质、粘合剂和导电材料，所述负极混合物层的R值为3000以下(其中，R表示(负极混合物层的透气度)×(电池的电流密度)²)。

所述负极混合物层的R值可以为2500以下。

所述负极混合物层的透气度可以为145秒/100cc以下。

所述负极活性物质可以为人造石墨。

所述负极活性物质包含第一负极活性物质和第二负极活性物质，所述第一负极活性物质是人造石墨，所述第二负极活性物质是选自天然石墨、软碳、硬碳、Si、Sn、Al、Ge、Pb、Bi、Sb-Si-Z合金、Sn-Z合金、锂钛氧化物、钒氧化物和锂钒氧化物中的一种以上，所述第一负极活性物质的重量可以为90％以上(所述Z表示选自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po中的任一种)。

所述粘合剂的玻璃化转变温度可以为-15℃至0℃。

所述负极的密度可以为1.65g/cc以下。