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锂二次电池用电极的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-22 14:27:55

相关申请的交叉引用本申请基于2019年4月4日提交的韩国专利申请no.10-2019-0039670并要求其优先权,通过援引将其公开内容完整并入本文。本发明涉及一种电阻和输出特性优异的锂二次电池用电极。

背景技术:

1、最近,随着对电动车辆(ev)、混合动力电动车辆(hev)等的需求增加,对作为其电源的具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的需求正在扩大。

2、为了实现锂二次电池的高容量特性,需要提高电极的负载容量,这会增加电极的活性材料含量和电极的厚度。此时,电极的导电性无法得到充分保障,因此电极的电阻和输出特性劣化,导致电池性能下降。

3、因此,为了实现锂二次电池的高容量和高输出特性,需要开发一种具有优异的导电性、低电阻和优异的输出特性,同时具有高负载容量的锂二次电池用电极。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、本发明的目的是提供一种锂二次电池用电极,其具有优异的电阻和输出特性,同时由于高活性材料含量而实现高容量特性。

3、[技术方案]

4、为了实现上述目的,提供了一种锂二次电池用电极,所述电极包括:集流体;形成在所述集流体上的第一活性材料层;以及形成在所述第一活性材料层上的第二活性材料层,

5、其中,所述第一活性材料层和所述第二活性材料层包括d50粒径为7μm至15μm的活性材料a和d50粒径为2μm以上且小于7μm的活性材料b作为活性材料,

6、第一和第二活性材料层在活性材料a:活性材料b的重量比方面彼此不同,并且第二活性材料层中的活性材料a的比例高于第一活性材料层中的活性材料a的比例,并且

7、第二活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比大于70:30。

8、在这方面,第一活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比可以大于50:50且为70:30以下,并且第二活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比可以大于70:30且为95:5以下。

9、在这方面,第一活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比可以为60:40至70:30,并且第二活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比可以为80:20至90:10。

10、在一个具体实施方式中,活性材料a的d50粒径可以为7μm至11μm,并且活性材料b的d50粒径可以为2μm至6μm。

11、在另一个具体实施方式中,活性材料a的d50粒径可以为8μm至10.5μm,并且活性材料b的d50粒径可以为3.5μm至6μm。

12、活性材料a和活性材料b可以是同种或不同种的正极活性材料。

13、在这方面,正极活性材料可以是锂-锰氧化物类、锂-钴氧化物类、锂-镍氧化物类、锂-镍-锰氧化物类、锂-镍-钴氧化物类、锂-锰-钴氧化物类、锂-镍-锰-钴氧化物类或锂-镍-钴-过渡金属(m)氧化物类(其中,m是选自由al、fe、v、cr、ti、ta、mg和mo组成的组中的一种以上)。

14、在一个实施方式中,活性材料a和活性材料b可以是同种化合物,并且可以是锂-镍-锰-钴氧化物。

15、第一活性材料层和第二活性材料层之间的负载容量偏差可以为0%至10%。

16、第一活性材料层和第二活性材料层的负载容量可以各自为12mg/cm2至16mg/cm2。

17、第一活性材料层和第二活性材料层的厚度可以各自为35μm至45μm。

18、[有益效果]

19、本发明的电极在具有高容量的同时具有优异的电阻和输出特性,因此适合用于需要高容量和高输出功率的锂二次电池。

技术特征:

1.一种锂二次电池用电极,所述电极包括:集流体;形成在所述集流体上的第一活性材料层;以及形成在所述第一活性材料层上的第二活性材料层,

2.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,所述第一活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比为60:40至70:30,并且

3.如权利要求2所述的锂二次电池用电极,其中,所述第二活性材料层中的活性材料a:活性材料b的重量比为80:20至90:10。

4.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,活性材料a的d50粒径为7μm至11μm,并且活性材料b的d50粒径为2μm至6μm。

5.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,活性材料a的d50粒径为8μm至10.5μm,并且活性材料b的d50粒径为3.5μm至6μm。

6.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,活性材料a和活性材料b的d50粒径偏差为4μm以上。

7.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,活性材料a和活性材料b是同种或不同种的正极活性材料。

8.如权利要求7所述的锂二次电池用电极,其中,所述正极活性材料是锂-锰氧化物类、锂-钴氧化物类、锂-镍氧化物类、锂-镍-锰氧化物类、锂-镍-钴氧化物类、锂-锰-钴氧化物类、锂-镍-锰-钴氧化物类或锂-镍-钴-金属m氧化物类,其中,所述金属m是选自由al、fe、v、cr、ti、ta、mg和mo组成的组中的一种以上。

9.如权利要求7所述的锂二次电池用电极,其中,活性材料a和活性材料b是同种化合物,并且是锂-镍-锰-钴氧化物类。

10.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,所述第一活性材料层和所述第二活性材料层之间的负载容量偏差为0%至10%。

11.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,所述第一活性材料层和所述第二活性材料层的负载容量各自为12mg/cm2至16mg/cm2。

12.如权利要求1所述的锂二次电池用电极,其中,所述第一活性材料层和所述第二活性材料层的厚度各自为35μm至45μm。

技术总结本发明涉及一种锂二次电池用电极,其具有优异的电阻和输出特性,同时由于高活性材料含量而能够实现高容量特性。技术研发人员:尹智熙,李泽秀,崔相勋,金哲佑受保护的技术使用者:株式会社LG新能源技术研发日:技术公布日:2024/8/20

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