[发明专利]锂二次电池用负极及包含该负极的锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及能够防止在电池内形成枝晶的锂二次电池用负极和包含该负极的锂离子二次电池。

背景技术

最近，随着对数码相机、手机、笔记本电脑之类的便携式电子设备或对高功率的混合动力汽车等高科技领域的研发，代替作为它们的电源的无法进行充电的一次电池，对能够进行充电及放电的二次电池的研究正在活跃进行。

二次电池可以举出镍-镉电池、镍-金属氢化物电池、镍-氢电池及锂二次电池等，其中，由于锂二次电池与镍-镉电池或镍-金属氢化物电池相比，工作电压高三倍(3.6V)以上，且每单位重量的能量密度特性优良，因此，正处于适用领域急剧扩大的趋势。

为了长期稳定地使用这种锂二次电池，有必要抑制以针状形态形成于负极表面上的枝晶(dendrite)的形成。上述枝晶为制备电池时从电极形成的金属异物(Fe、Cu、Ni、Co、Mn、Zn、Sn、Zr等)被氧化并析出于负极表面而形成的物质。上述枝晶不仅会使电池的循环性能降低，使电池不良率增加，而且还因外部压力或振动而穿透隔膜，使得正极/负极相连接，从而引起电极的内部短路，降低电池的安全性。

因此，为了制备安全性及稳定性得到改善的锂二次电池，需要研发能够抑制形成连接正极和负极的枝晶的二次电池。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供能够抑制在表面上形成枝晶的二次电池用负极。

并且，本发明提供包含上述负极的二次电池。

用于解决问题的方法

在本发明中，提供二次电池用负极，该负极包括：负极集电体；负极活性物质，涂敷于上述负极集电体上；以及未涂敷部(负极极耳)，以上述负极集电体的一部分向一侧突出的状态未涂敷负极活性物质，其中，上述二次电池用负极包括金属部件，该金属部件与上述未涂敷部相接合，并且，与上述负极集电体相比，对金属氧化物的反应性或还原性高。

并且，在本发明中，提供包含上述负极的二次电池。

具体地，本发明提供二次电池，该二次电池包括：电极组件，通过卷绕在金属集电体的至少一面涂敷各个活性物质而成的正极、负极和隔膜而成；以及外置材料，用于收纳上述电极组件及非水类电解液，上述二次电池包括：多个正极未涂敷部及负极未涂敷部(正极极耳及负极极耳)，上述金属集电体中的一部分以突出的状态未涂敷活性物质；金属部件，以与上述负极未涂敷部相接合的方式位于外置材料的内部；以及正极引线及负极引线，与上述正极未涂敷部及负极未涂敷部分别电连接，并向外置材料的外部突出。

发明效果

在本发明中，制备二次电池时，抑制在负极未涂敷部上形成枝晶，并形成用于降低内部短路发生率的金属部件，由此能够带来电池安全性的提高。

附图说明

图1为本发明一实施例的锂二次电池的俯视图。

[附图标记的说明]

11：电池外壳

13：电极组件

15：绝缘膜

17：正极引线

19：负极引线

23：金属部件

25：负极集电体和金属部件的接合部分

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明。

具体地，在本发明中，提供二次电池用负极，该负极包括：负极集电体；负极活性物质，涂敷于上述负极集电体上；以及未涂敷部(负极极耳)，以上述负极集电体的一部分向一侧突出的状态未涂敷负极活性物质，其中，上述二次电池用负极包括金属部件，该金属部件与上述未涂敷部相接合，并且，与上述负极集电体相比，对金属氧化物的反应性或还原性高。

在本发明的负极中，上述负极集电体，只要是在充放电时不会引发化学变化，且具有导电性，则不受特殊限制，例如，可使用不锈钢、铝、铜、镍、钛、锻烧炭或由碳、镍、钛或银等进行表面处理的铝或不锈钢。

并且，与负极集电体相比，上述金属部件，只要是对Fe、Cu、Ni、Co、Mn、Zn、Sn及Zr等金属氧化物的氧化反应性或还原性高，且具有不会在电池内引起副反应的特性的物质，则不受特殊限制，具体地，可以举出选自由铝、金、银、铂及它们的合金组成的组中的单一物质或两种以上的混合物。更具体地，上述金属部件优选为铝或它的合金。

并且，上述金属部件能够以点接触于上述未涂敷部一侧或覆盖未涂敷部的整个表面的方式形成。

上述金属部件可借助常规的焊接方法来接合，例如，可利用激光、超声波或电阻焊接方法进行接合。