或 者侣-儒合金等。
[0053] 对于将阴极合剂均匀地涂布在阴极集电体上的方法，考虑到材料的特性，可W选 自公知的方法或通过新的适当的方法来实施。例如，将所述阴极合剂分配在集电体上，然后 使用刮片(doctor blade)等来均匀分散。根据情况，可W使用将分配和分散过程用一个工 序来实施的方法。除此之外，还可W选择压铸(die casting)、逗号刮涂(comma coating)、 丝网印刷(screen printing)等的方法，或者可W在其它的基材上成型后，通过冲压或层压 方法来使其与集电体粘合。
[0054] 对于涂布在集电体上的阴极合剂的干燥，可W在50°C至200°C的真空烘箱中实施 12至72小时。
[0055] 本发明的裡二次电池用阴极的电极密度可W为1.6g/ccW上。所述电极密度的上 限只要是符合本发明的目的的范围，则不受特别限定，例如，可W为2.Og/cc。本发明的裡二 次电池用阴极，即使在高密度的情况下，电解液的浸溃特性也不会降低，且循环特性及高溫 存储特性得到显著改善，并且单位体积的容量密度也大。
[0056] 并且，根据本发明一实施例的裡二次电池可W包含在阳极和阴极之间插入隔膜而 卷曲的电极组合体及内设有所述电极组合体的壳体。所述阳极、所述阴极及所述隔膜可W 浸溃在电解液中。
[0057] 对于所述阳极，例如可W通过在阳极集电体上涂布阳极活性物质、导电材料及粘 合剂和混合物后，进行干燥而制得，并且，对于所述涂布方法，可W在相同的范畴内使用前 述的方法。
[0058] 所述隔膜插入在阳极和阴极之间，并且可W将具有高的离子渗透率和机械强度的 绝缘性的薄膜作为隔膜使用。所述隔膜，，只要是本领域中通常使用的，并且符合本发明的 目的隔膜，则不受特别限定，具体地可W使用耐化学性及疏水性的聚丙締等的締控类聚合 物、由玻璃纤维或聚乙締等制成的薄片或无纺布等。将聚合物等的固体电解质作为电解质 使用时，固体电解质也可W兼作为隔膜。
[0059] 所述电解液包含裡盐，并且为了提高循环特性及高溫存储特性，可W进一步包含 化晚、=乙醇胺及二氧化碳气体等。
[0060] W下，为了具体地说明本发明，将通过实施例进行详细说明。
[0061] 实施例1
[0062] < 阳极〉
[00创将Lii.oNio.6Coo.2Mn0.202作为阳极活性物质使用；将乙烘炭黑作为导电材料使用； 将聚偏二氣乙締(PVDF)作为粘合剂使用;将N-甲基化咯烧酬作为溶剂使用，并且W46:2.5: 1.5:50的各质量比组成来制备阳极合剂后，将所制得的阳极合剂涂布于侣基材上，然后进 行干燥及压制，从而制得阳极。
[0064] < 阴极〉
[0065] 将47.5重量份的天然石墨、1重量份/1重量份的下苯橡胶（SBR)/簇甲基纤维素 (CMC)类粘合剂、0.5重量份的粒径为36化m的氧化侣(Al2〇3) W及50重量份的纯水混合而得 到的物质作为阴极活性物质，从而制得阴极合剂。
[0066] 将上述制得的阴极合剂涂布于铜基材上，然后进行干燥及压制，从而制得具有 1.8g/cc的电极密度的阴极。
[0067] < 电池〉
[0068] 将阳极极板和阴极极板分别W适当大小进行冲口加工(Notching)并将其层压，然 后在阳极极板和阴极极板之间插入隔膜(聚乙締，厚度25WI1)而构成电池，并且分别对阳极 的极耳(tab)部分和阴极的极耳部分进行焊接。
[0069] 将经过焊接的阳极/隔膜/阴极的组合体放入袋中，并且密封除了电解液主液部面 W外的=面。运时将有极耳的部分包含在密封部位。向剩余的一个部分注入电解液，并且密 封剩下的一面，并浸溃12小时W上。用碳酸乙締醋/碳酸甲乙醋/碳酸二乙醋（25/45/30;体 积比）的混合溶剂来制备IM的LiPFs溶液后，在其中添加Iwt %的碳酸亚乙締醋（VC)、 0.5wt %的1，3-丙締横内醋(PRS)及0.5wt %的双草酸棚酸裡化iBOB)，将由此获得的溶液作 为电解液使用。
[0070] 之后，用相当于0.25C的电流(2.5A)进行预充电(Pre-cha巧ing)36分钟。一个小时 后，进行排气(Degasing)，并实施陈化(aging)24小时W上后，实施化成充放电（充电条件 CC-CV 0.2C 4.2V 0.05C切断(CUT-OFF),放电条件CC 0.2C 2.5V切断）。
[0071] 之后，实施标准充放电（充电条件CC-CV 0.5C 4.2V 0.05C切断，放电条件CC 0.5C 2.5￥切断）。
[007。实施例2
[0073] 关于阴极，除了进一步包含1重量份的氧化锋(ZnO)作为填料外，通过与实施例1相 同的方式制备裡二次电池。
[0074] 实施例3
[0075]关于阴极，除了进一步包含I重量份的铁酸领(BaTi〇3)作为填料外，通过与实施例 1相同的方式制备裡二次电池。
[007引 实施例4
[0077]关于阴极，除了进一步包含0.5重量份的氧化锋（ZnO)及0.5重量份的铁酸领 (BaTi〇3)作为填料外，通过与实施例1相同的方式制备裡二次电池。
[007引比较例1
[0079] 关于阴极，除了不包含金属氧化物填料外，通过与实施例1相同的方式制备裡二次 电池。
[0080] 比较例2
[0081] 关于阴极，除了不包含金属氧化物填料，并且包含1重量份的碳黑作为导电材料 夕h通过与实施例1相同的方式制备裡二次电池。
[00剧比较例3
[0083] 关于阴极，除了金属氧化物的粒径为150nm外，通过与实施例1相同的方式制备裡 二次电池。
[0084] 比较例4
[0085] 关于阴极，除了金属氧化物填料的粒径为300皿外，通过与实施例1相同的方式制 备裡二次电池。
[0086] 比较例5
[0087] 关于阴极，除了将被氧化侣(Ab化)涂布的天然石墨作为活性物质使用，并且没有 混合金属氧化物填料外，通过与实施例1相同的方式制备裡二次电池。
[00则实施例1:对于电解液的浸溃性的评价
[0089] 将制作的阴极电极合剂放到电子砰上，并且在试料上添加20ml的电解液。用肉眼 观察电解液完全渗入电极合剂后，测定完成浸溃时的时间，将其结果示于下述表1中。
[0090] 完成浸溃的时间越长，其为浸溃性低的电极。
[00川实施例2:对于循环特性的评价
[0092]用实施例及比较例中制得的电池反复进行充电（CC-CV 2.0C 4.2V 0.05C切断)及 放电（CC 2.OC 2.75V切断)500次后，W相对于1次放电容量的％计算第500次的放电容量， 从而测定常溫寿命特性。将其结果记载在下述表1中。
[00W] 实施例3:对于高溫存储特性的评价-容量恢复率
[0094] 将Wcc-CV 0.5C 4.2V 0.05C切断的条件充电的实施例及比较例的电池，在60°C 的烤箱中储存4周后，Wcc 0.5C 2.75V切断的条件放电，然后Wcc-CV 0.5C 4.2V 0.05C切 断的条件充电后，再次Wcc 0.5C 2.75V切断条件放电，并将该放电量与标准充放电前时的 放电量进行比较，从而测定容量恢复率。将其结果记载在下述表1中。
[00巧]实施例4:对于单位体积的容量密度的评价
[0096] 在实施例及比较例的电池进行标准充放电时测定的能量值(Wh)除W电池体积(单 位:L，电池的长X宽X充电厚度），从而计算单位体积的容量密度，并将其结果记载在下述 表1中。
[0097] 表 1
[0099]参见表1，可W知道包含在本发明范围内的实施例与比较例相比，不仅电解液的浸 溃特性优异，而且可实现高密度的电极。并且，可W确认实施例的循环特性、高溫存储特性 及单位体积的容量密度与比较例相比，得到了改善。
【主权项】
1. 一种锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述锂二次电池用阴极合剂包含阴极活 性物质、粘合剂及粒径为200nm至200μηι的金属氧化物填料。2. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述填料为选自氧化铝 (Al2〇3)、氢氧化错(Α1(0Η)3)、钛酸钡（Ba Ti〇3)、氧化锌（ΖηΟ)、氧化钡（BaO)、二氧化错 (Zr〇2)、二氧化钛（Ti〇2)、锂钛氧化物（Lithium Titanium Oxide)及锂钴氧化物（L ithium Cobalt Oxide)中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述填料的粒径为 250nm至1·5ym〇4. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述填料包含铁电体 (ferroelectrics) 〇5. 根据权利要求4所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述铁电体 (ferroelectrics)包含选自钛酸铅(PbTi0 3)、锆钛酸铅(P bTi03-PbZr03)及磷酸二氢铵 (NH4H2PO4)中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，以阴极合剂总重量计， 包含0.5至10重量％的所述填料。7. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述阴极活性物质包含 选自马铃薯形状的人造石墨、中间相碳微球(MesoCarbon MicroBead，MCMS)形状的人造石 墨、经过表面处理的天然石墨、对酸醛树脂进行热分解的难石墨化碳(hard carbon )、对咲 喃树脂进行热分解的难石墨化碳(hard carbon)、对焦炭、针状焦及沥青(Pitch)进行碳化 的易石墨化碳(soft carbon)中的至少一种碳物质。8. 根据权利要求1所述的锂二次电池用阴极合剂，其特征在于，所述粘合剂为选自聚四 氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、纤维素、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基 纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、磺化 乙稀 -丙稀-二稀共聚物(EPDM)、丁苯橡胶(Styren e-butadien rubber)及氟橡胶中的至少 一种。9. 一种锂二次电池用阴极，其特征在于，所述阴极通过权利要求1至8中任一项所述的 阴极合剂来制备。10. 根据权利要求9所述的锂二次电池用阴极，其特征在于，所述阴极的电极密度为 1.6g/cc 以上。11. 一种锂二次电池，所述锂二次电池包含权利要求9中所述的阴极。
【专利摘要】本发明涉及一种锂二次电池，更详细地，涉及一种锂二次电池用阴极合剂及利用其的锂二次电池，所述阴极合剂包含阴极活性物质、粘合剂、粒径为200nm至200μm的金属氧化物填料及溶剂，从而能够提供电解液的浸渍特性得到改善，循环特性及高温存储特性优异，并且单位体积的容量密度大的高密度阴极。
【IPC分类】H01M4/587, H01M10/052, H01M4/62, H01M4/133
【公开号】CN105702917
【申请号】CN201510906018
【发明人】闵载鈗
【申请人】Sk新技术株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月9日
【公告号】US20160164097