锂二次电池的制作方法

本申请要求于2021年8月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0111029号的权益，所述专利申请的公开内容通过引用整体并入本文中。本发明涉及一种具有改善的寿命特性和安全性的锂二次电池。

背景技术：

1、锂二次电池通常通过如下方法制备：通过在包含由含锂过渡金属氧化物形成的正极活性材料的正极与包含能够储存锂离子的负极活性材料的负极之间插入隔膜而形成电极组件之后，将电极组件插入电池壳中，向其中注入成为锂离子传递介质的电解质，然后密封电池壳。

2、锂二次电池可以被小型化并具有高能量密度和工作电压，因此已应用于诸如移动装置、电子产品和电动车辆的各个领域。随着锂二次电池应用领域多样化，对物理性质的要求在逐渐提高，特别是需要开发即使在高温条件下也能够稳定驱动的锂二次电池。

3、在高温下，从电解质中所含的锂盐如lipf6可以热分解出pf6-阴离子，从而生成路易斯酸如pf5，该酸与水分反应生成hf。正极材料的过渡金属可以由于诸如pf5和hf的分解产物以及在充电和放电期间不稳定的正极结构变化而溶出到电解质中。特别地，当包含锂铁磷酸盐(lfp)正极时，可以增加正极的结构稳定性，但由于铁的溶出引起的电解质分解以及电池的性能劣化加剧，因此需要改善这种情况。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一个方面提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池具有改善的容量保持率和安全性，从而解决在包含lfp正极的锂二次电池中由于高温下铁的溶出和气体产生引起的电解质分解的问题。

3、技术方案

4、根据本发明的一个方面，提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质为含有锂盐、有机溶剂、低聚物、锂盐类添加剂和聚合引发剂的组合物的聚合反应产物；正极，所述正极含有锂铁磷酸盐类复合氧化物；负极，所述负极含有负极活性材料；以及隔膜，所述隔膜设置在所述正极和所述负极之间，其中，低聚物为在其末端处含有乙烯基或丙烯酸酯基的聚偏二氟乙烯类聚合物，锂盐类添加剂为选自如下中的至少一种：二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂和二氟磷酸锂，并且锂盐不同于锂盐类添加剂。

5、有益效果

6、本发明通过将含有特定低聚物和锂盐类添加剂的凝胶聚合物电解质引入到包含lfp类正极材料的锂二次电池中，可以实现在高温下具有优异的容量保持率和安全性的锂二次电池。

技术特征：

1.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述凝胶聚合物电解质包含由所述低聚物衍生的聚合物网络。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述低聚物含有由偏二氟乙烯衍生的重复单元。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，基于所述组合物的总重量，所述低聚物的含量为1重量％至5重量％。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述低聚物的重均分子量为1,000g/mol至15,000g/mol。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，在含有所述有机溶剂和所述锂盐基添加剂的非水有机溶液中，所述锂盐类添加剂的浓度为0.5m至2.0m。

7.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述锂铁磷酸盐类复合氧化物由如下化学式1表示：

8.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述正极包含正极集电器和形成在所述正极集电器上的正极活性材料层，并且

9.根据权利要求8所述的锂二次电池，其中，所述正极活性材料由所述锂铁磷酸盐类复合氧化物组成。

技术总结
本发明涉及一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质为含有锂盐、有机溶剂、低聚物、锂盐类添加剂和聚合引发剂的组合物的聚合反应产物；正极，所述正极含有锂铁磷酸盐类复合氧化物；负极，所述负极含有负极活性材料；以及隔膜，所述隔膜设置在正极和负极之间，其中，低聚物为在其末端处含有乙烯基或丙烯酸酯基的聚偏二氟乙烯类聚合物，锂盐类添加剂为选自如下中的至少一种：二氟(草酸)硼酸锂、四氟硼酸锂、2‑三氟甲基‑4,5‑二氰基咪唑锂和二氟磷酸锂，锂盐不同于锂盐类添加剂。

技术研发人员：姜龙熙,张民哲,权五贞,崔净勋,尹熙昌
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：2024/1/15