锂二次电池的制作方法

本发明涉及锂二次电池。更具体来讲，涉及包括阳极、阴极及电解液的锂二次电池，其中阳极包含含有锂金属氧化物颗粒的阳极活性物质。

背景技术：

1、二次电池是可反复充电及放电的电池，用作手机、笔记本电脑等便携电子设备、电动车等的动力源。

2、锂二次电池由于工作电压及每单位重量能量密度高，有利于充电速度及轻量化，从而在积极开发及应用。

3、例如，锂二次电池可包括电极组件及浸渍所述电极组件的电解液，所述电极组件包括阳极、阴极及介于所述阳极及所述阴极之间的隔膜。例如，锂二次电池可以进一步包括收容所述电极组件及所述电解液的外包装件。

4、例如，所述阳极可包括阳极集流体及形成于所述阳极集流体上的包含阳极活性物质的阳极活性物质层。

5、例如，所述阳极活性物质可包含锂可嵌入及脱嵌的锂金属氧化物颗粒。例如，所述锂金属氧化物颗粒可包含镍、钴、锰等金属元素。

6、另外，随着锂二次电池的应用范围扩大，需要高容量及优良的寿命特性。例如，随着在电动车应用锂二次电池，需要开发快速充电特性、寿命特性等提高的锂二次电池。

7、韩国公开专利公报第10-2019-0119615号开发了在锂二次电池用电解液加入添加剂以改善电池特性的方法。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一个目的是提供一种容量及寿命特性提高的锂二次电池。

3、技术方案

4、根据示例性实施例的锂二次电池可包括：阳极，其包含含有锂金属氧化物颗粒的阳极活性物质；阴极，其与所述阳极相对且包含阴极活性物质；以及电解液，其包含锂盐及有机溶剂。所述锂金属氧化物颗粒在除锂及氧以外的所有元素中含有80mol％以上的镍及小于10mol％的锰，所述有机溶剂中可含有所述有机溶剂总体积的1至10体积％的用以下化学式1表示的醋酸酯系化合物。

5、[化学式1]

6、

7、化学式1中，r1可以是c1-c10的烷基、c2-c10的烯基、c3-c12的环烷基或c5-c12的环烯基。

8、根据一个实施例，化学式1中，r1可以是c1-c6的烷基。

9、根据一个实施例，所述锂金属氧化物颗粒在除锂及氧以外的所有元素中可含有88至98mol％的镍。

10、根据一个实施例，所述锂金属氧化物颗粒在除锂及氧以外的所有元素中可含有0.5至6mol％的锰。

11、根据一个实施例，所述锂盐可包括用以下化学式2表示的含氟磺酰亚胺系锂盐。

12、[化学式2]

13、

14、化学式2中，r2及r3可以独立地是氟或氟取代的c1-c6的烷基。

15、根据一个实施例，所述有机溶剂中所述醋酸酯系化合物的含量可以是1至5体积％。

16、根据一个实施例，所述有机溶剂还可以包含环状碳酸酯系溶剂及线状碳酸酯系溶剂。

17、根据一个实施例，所述有机溶剂中所述线状碳酸酯系溶剂的含量可大于所述环状碳酸酯系溶剂的含量。

18、根据一个实施例，所述有机溶剂中对所述醋酸酯系化合物的所述环状碳酸酯系溶剂的体积比可以是2.5至25。

19、根据一个实施例，所述电解液还可以包含添加剂，所述添加剂包括用以下化学式3表示的含氟环状碳酸酯系化合物及用以下化学式4表示的磺内酯系化合物中的至少一种。

20、[化学式3]

21、

22、化学式3中，r4及r5可以独立地是氢、卤素或c1-c3的烷基(但，r4及r5中的至少一个为f)。

23、[化学式4]

24、

25、化学式4中，r6可以是c2-c5的亚烷基或c3-c5的亚烯基。

26、根据一个实施例，所述添加剂的含量可以是所述电解液的总重量的0.1至5wt％。

27、根据一个实施例，所述电解液的总重量中所述含氟环状碳酸酯系化合物的含量为0.1至2wt％，所述磺内酯系化合物的含量可以是所述电解液的总重量的0.1至1wt％。

28、根据一个实施例，所述阴极活性物质可包括硅系活性物质。

29、根据一个实施例，所述阴极活性物质中硅原子的含量可以是1至20wt％。

30、技术效果

31、根据示例性实施例的锂二次电池可包含阳极活性物质及电解液，阳极活性物质包含含有预定含量的镍及锰的锂金属氧化物颗粒，电解液包含用以下化学式1表示的醋酸酯系化合物。所述锂二次电池可具有提高的容量、快速充电寿命特性及高温储存寿命特性。并且，所述锂二次电池可具有减小的初始电阻及高温储存电阻增大率。

技术特征：

1.一种锂二次电池，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

7.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

8.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中：

9.根据权利要求7所述的锂二次电池，其中：

10.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

11.根据权利要求10所述的锂二次电池，其中：

12.根据权利要求10所述的锂二次电池，其中：

13.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中：

14.根据权利要求13所述的锂二次电池，其中：

技术总结
根据示例性实施例的锂二次电池可包含阳极活性物质及包含用化学式1表示的醋酸酯系化合物的电解液，其中阳极活性物质包含含有预定含量的镍及锰的锂金属氧化物颗粒。所述锂二次电池可具有提高的容量、快速充电寿命特性及高温储存寿命特性。并且，所述锂二次电池可具有减小的初始电阻及高温储存电阻增大率。

技术研发人员：沈由珍
受保护的技术使用者：SK新能源株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13