专利名称：可充电锂电池的制作方法
技术领域：
下面的描述涉及一种可充电锂电池。
背景技术：
近来，锂可充电电池作为小的便携式电子装置的电源而受到关注。它们使用有机电解质溶液，从而它们具有高的能量密度以及使用碱性水溶液的传统电池的两倍的放电电压。锂可充电电池包括正极、负极和电解质。对于可充电锂电池的正极活性材料，已经研究了能够嵌入锂离子的锂-过渡元素复合氧化物，例如 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1^xCoxO2 (0 < χ < 1)等。对于可充电锂电池的负极活性材料，已经使用了均能嵌入锂离子和解嵌锂离子的各种碳基材料(例如，人造石墨、天然石墨和硬碳)或非碳基材料(例如硅、氧化锡和锂-钒基氧化物)。另外，可在正极和负极之间设置起到使正极和负极分开的作用的分隔件，分隔件的示例可包括由例如聚乙烯和聚丙烯的电绝缘聚合物制成的聚合物层。
发明内容
本发明实施例的一方面涉及一种具有良好的过充电安全性的可充电锂电池。根据一个实施例，提供一种可充电锂电池，所述可充电锂电池包括正极，包括正极活性材料；负极，包括硅基负极活性材料；电解质，包括锂盐和非水有机溶剂；分隔件， 包括聚合物基底和在聚合物基底上的含陶瓷涂层，其中，含陶瓷涂层具有大约50%、大约 90%或大约50%和大约90%之间的孔隙率，含陶瓷涂层具有大约2μπκ大约6μπι或大约 2 μ m和大约6 μ m之间的厚度。可充电锂电池的每单位体积容量大于或等于大约700Wh/l。含陶瓷涂层可以在聚合物基底的一侧上以面对正极。含陶瓷涂层可具有大约60%、大约80%或大约60%和大约80%之间的孔隙率。含陶瓷涂层可具有大约0. 5cc/cc、大约0. 9cc/cc或大约0. 5cc/cc和大约0. 9cc/ CC之间的每单位体积孔隙体积。含陶瓷涂层的陶瓷可包括A1203、MgO、TiO2, Al (OH) 3、Mg (OH)2, Ti (OH) 4或它们的组
口 O所述陶瓷可具有大约50nm、大约500nm或大约50nm和大约500nm之间的平均粒度。含陶瓷涂层还可包括耐热树脂，耐热树脂从由芳族聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和它们的组合组成的组中选择。聚合物基底可以是使用聚烯烃树脂制成的基底。
硅基负极活性材料可以是Si、SiOx (0 < χ < 2)、Si-T合金或它们的组合。T从由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素以及它们的组合组成的组中选择，并且T不为Si。非水有机溶剂可包括下面的化学式1的碳酸亚乙酯类有机溶剂，基于非水有机溶剂的总体积，可以以大约10VOl%至大约30vOl%的量包含碳酸亚乙酯类有机溶剂。基于非水有机溶剂的总体积，可以以大约15vol %、大约25vol %或大约15vol %和大约25vol %之间量包含碳酸亚乙酯类有机溶剂。碳酸亚乙酯类有机溶剂可包括碳酸氟代亚乙酯。化学式权利要求
1.一种可充电锂电池，所述可充电锂电池包括 正极，包括正极活性材料；负极，包括硅基负极活性材料；电解质，包括锂盐和非水有机溶剂；分隔件，包括聚合物基底和在聚合物基底上的含陶瓷涂层，其中，含陶瓷涂层具有50%和90%之间的孔隙率，含陶瓷涂层具有2 μ m和6 μ m之间的厚度，可充电锂电池的每单位体积容量大于或等于700Wh/l。
2.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层在聚合物基底的一侧上。
3.如权利要求2所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层在聚合物基底和正极之间。
4.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层具有60%和80%之间的孔隙率。
5.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层具有0.6cc/cc和0. 8cc/cc之间的每单位体积孔隙体积。
6.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层的陶瓷包括Al203、Mg0、Ti02、 Al (OH) 3、Mg (OH)2, Ti (OH) 4 或它们的组合。
7.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层还包括耐热树脂。
8.如权利要求7所述的可充电锂电池，其中，耐热树脂从由芳族聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和它们的组合组成的组中选择。
9.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，聚合物基底包括聚烯烃树脂。
10.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，含陶瓷涂层的陶瓷具有50nm和500nm之间的平均粒度。
11.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，负极活性材料包括Si、SiOx,Si-T合金或它们的组合，其中，0 < X < 2，T从由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素以及它们的组合组成的组中选择，并且T不为Si。
12.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，可充电锂电池具有700Wh/l和900Wh/l 之间的每单位体积容量。
13.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，非水有机溶剂包括化学式1的碳酸亚乙酯类有机溶剂
14.如权利要求13所述的可充电锂电池，其中，取代的烷基是Cl至C5取代的烷基。
15.如权利要求13所述的可充电锂电池，其中，取代的烷基是其中至少一个氢被氟取代的烷基。
16.如权利要求13所述的可充电锂电池，其中，基于非水有机溶剂的总体积，以 IOvol%和30VOl%之间的量包含碳酸亚乙酯类有机溶剂。
17.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，非水有机溶剂包括碳酸氟代亚乙酯。
18.如权利要求1所述的可充电锂电池，其中，非水有机溶剂包括碳酸氟代亚乙酯，基于非水有机溶剂的总体积，以15Vol%和25Vol%之间的量包含碳酸氟代亚乙酯。
全文摘要
本发明公开了一种可充电锂电池，所述可充电锂电池包括正极，包括正极活性材料；负极，包括硅基负极活性材料；电解质，包括锂盐和非水有机溶剂；分隔件，包括聚合物基底和在聚合物基底上的含陶瓷涂层。含陶瓷涂层具有大约50％、大约90％或大约50％和大约90％之间的孔隙率，含陶瓷涂层具有大约2μm、大约6μm或大约2μm和大约6μm之间的厚度。可充电锂电池的每单位体积容量大于或等于大约700Wh/l。
文档编号H01M10/052GK102263285SQ201110044200
公开日2011年11月30日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年5月28日
发明者崔完旭, 文珍嬉, 朴升熙, 李济玩, 柳在律, 白昌根, 金俊燮, 金英旭 申请人:三星Sdi株式会社