[发明专利]锂二次电池及制造用于锂二次电池的阳极的方法

说明书

根据示例性实施方案的锂二次电池包括阴极、隔离层和与阴极相对的阳极，该隔离层介于阴极和阳极之间。阳极包括阳极集流体和形成在阳极集流体上的阳极活性物质层。阳极活性物质层包括阳极活性物质和导电添加剂。导电添加剂包括粒径为10μm以下的可膨胀石墨。

相关申请的交叉引用和优先权要求

本申请要求于2019年9月16日向韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2019-0113279号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及锂二次电池和制造用于锂二次电池的阳极的方法。更具体地，本发明涉及包括石墨基物质的锂二次电池和制造用于该锂二次电池的阳极的方法。

背景技术

随着信息技术和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛用作便携式电子设备(例如便携式摄像机、移动电话、便携式计算机等)的电源。二次电池包括例如锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。锂二次电池由于高的工作电压和每单位重量的能量密度、高的充电速率、紧凑的尺寸等而受到关注。

例如，锂二次电池可包括电极组件，该电极组件包括阴极、阳极、隔离层(膈膜)和浸没该电极组件的电解质。锂二次电池可以进一步包括具有例如袋状的外壳。

近来，由于锂二次电池的应用已经从紧凑的电子设备扩展到诸如混合动力车辆的大型设备，所以常规锂二次电池可能无法提供足够的容量和功率。

例如，在用于汽车的锂二次电池中，由于快速的功耗而需要重复的充电和放电操作。

因此，可能需要开发即使在重复数百次充电和放电循环时也能够保持机械和操作稳定性的锂二次电池。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的充电性能和放电性能的用于锂二次电池的阳极。

根据示例性实施方案，提供了一种制造用于具有改善的充电性能和放电性能的锂二次电池的阳极的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种具有改善的充电性能和放电性能的锂二次电池。

根据示例性实施方案的锂二次电池包括阴极、隔离层和与阴极相对的阳极，所述隔离层介于所述阴极和阳极之间。阳极包括阳极集流体和形成在阳极集流体上的阳极活性物质层。阳极活性物质层包括阳极活性物质和导电添加剂。导电添加剂包括粒径为10μm以下的可膨胀石墨。

在一些实施方案中，可膨胀石墨的粒径可以在1μm至7μm的范围内。

在一些实施方案中，可膨胀石墨的膨胀率可以为150％-500％。

在一些实施方案中，阳极活性物质可以包括天然石墨和人造石墨。

在一些实施方案中，阳极活性物质层可以进一步包括碳基导电剂和金属基导电剂中的至少一种。

在一些实施方案中，基于阳极活性物质层的总重量，可膨胀石墨的含量可以在1重量％至8重量％的范围内。

在一些实施方案中，阳极活性物质层可包括通过可膨胀石墨的弹性变形而形成的孔。

在一些实施方案中，阳极活性物质层的孔隙率可以为17％至29％。

在一些实施方案中，阳极活性物质层的密度为1.4g/cc至1.9g/cc。

在根据示例性实施方案的制造用于锂二次电池的阳极的方法中，可以将包括天然石墨或人造石墨的石墨颗粒研磨成具有10μm以下的粒径。可以对研磨后的石墨颗粒进行酸处理。可以将经酸处理的石墨颗粒洗涤并干燥以制备可膨胀石墨。可以将可膨胀石墨与阳极活性物质混合以制备阳极浆料。可以将阳极浆料涂覆在集流体上以形成阳极活性物质层。

在一些实施方案中，可以在洗涤和干燥之前加热经酸处理的石墨颗粒。