[发明专利]负极、包含该负极的锂二次电池、包含该锂二次电池的电池模块以及制造该负极的方法

说明书

本说明书涉及一种负极、包括所述负极的锂二次电池、包括所述锂二次电池的电池模块、以及用于制造负极的方法。

技术领域

本发明要求于2014年9月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2014-0130622号的优先权和权益，通过参考将其完整内容并入本文中。

本说明书涉及一种负极、包含所述负极的锂二次电池、包含所述锂二次电池的电池模块以及用于制造负极的方法。

背景技术

随着近来电子设备变得紧凑且质轻的趋势，用作电源的电池也需要变得紧凑且质轻。作为变得紧凑且质轻并且能够以高容量充电和放电的电池，锂二次电池被投入实际使用，并且用于移动电子设备如小型摄像机、移动电话和膝上型计算机、通信设备等。

锂二次电池是具有高能量和高功率的能量存储装置，并且优势在于，容量或工作电压高于其它电池的容量或工作电压。然而，锂二次电池由于高能量而具有电池安全性的问题，并由此具有诸如爆炸或火灾的危险。特别地，由于近来成为关注中心的混合动力车辆等需要具有高的能量和输出特性，因此可以看出安全性是最重要的。

通常，锂二次电池由正极、负极和电解质组成，通过首次充电从正极活性材料释放的锂离子用于在两个电极之间穿梭的同时转移能量，例如被插入到负极活性材料即碳粒子中并在放电期间再次解离，从而使得充电和放电成为可能。

同时，随着移动电子装置的开发持续需要高容量电池，已经积极地研究了与用作现有负极材料的碳相比每单位重量的容量高得多的高容量负极材料。

发明内容

技术问题

本说明书旨在提供一种负极、包含所述负极的锂二次电池、包含所述锂二次电池的电池模块、以及用于制造负极的方法。

技术方案

本说明书提供一种负极，所述负极包含：集电器；设置在所述集电器上的锂金属层；以及设置在锂金属层上的硅层或硅氧化物层。

此外，本说明书提供一种负极，所述负极包含：集电器；设置在所述集电器上的锂金属层；以及设置在所述锂金属层上并且包含其中硅或硅氧化物与锂合金化的锂-硅复合物的锂-硅复合物层。

此外，本说明书提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包含负极和正极、以及设置在所述负极与所述正极之间的电解质。

此外，本申请提供一种包含所述锂二次电池作为单元电池的电池模块。

有益效果

在根据本说明书的示例性实施方式的负极中，改善了锂金属的化学稳定性和安全性。

改善了应用根据本说明书示例性实施方式的负极的电池的初始充放电效率。

改善了应用根据本说明书示例性实施方式的负极的电池的充放电循环特性。

附图说明

图1显示了由于锂金属的体积随电池的充电和放电而变化，所以保护层(钝化层)剥离。

图2显示了当包含根据本说明书示例性实施方式的负极的电池被重复充电和放电时，金属层或金属氧化物层不从锂金属层剥离。

图3显示了当包含根据本说明书另一示例性实施方式的负极的电池被重复充电和放电时，金属层或金属氧化物层不从锂金属层剥离。

图4显示了当包含根据本说明书又一示例性实施方式的负极的电池被重复充电和放电时，锂金属层和硅层或硅氧化物层不剥离。

图5显示了当包含根据本说明书又一示例性实施方式的负极的电池被重复充电和放电时，锂金属层和硅层不剥离。

图6和图7是根据本说明书的又一示例性实施方式的负极的结构。