[发明专利]锂二次电池及其制造方法

说明书

锂二次电池包括阴极，其由包含第一阴极活性材料颗粒和第二阴极活性材料颗粒的阴极活性材料形成；阳极；和介于阴极和阳极之间的隔膜。第一阴极活性材料颗粒包含锂金属氧化物，所述锂金属氧化物在中心部分和表面部分之间的至少一个区域中具有连续浓度梯度。第二阴极活性材料颗粒包括锂金属氧化物，所述锂金属氧化物包括从中心部分到表面具有恒定浓度的除锂之外的至少两种金属，并且第二阴极活性材料颗粒在除锂以外的金属中包括过量的镍。

相关申请的交叉引用和优先权要求

本申请要求于2016年11月18日向韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2016-0154284号韩国专利申请以及于2017年9月19日提交的第10-2017-0120353号韩国专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池及其制造方法。更具体而言，本发明涉及包含锂金属氧化物的锂二次电池及其制造方法。

背景技术

随着信息和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛地用作诸如便携式摄像机、移动电话、笔记本电脑等的移动电子设备的电源。近来，正在开发包括二次电池的电池组并将其用作诸如混合动力汽车的环保车辆的动力源。

二次电池包括例如锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。由于高操作电压、高的每单位重量的能量密度、高充电率、紧凑的尺寸等，锂二次电池得到了重点关注。

例如，锂二次电池可以包括具有阴极、阳极和隔膜层的电极组件以及浸没电极组件的电解液。锂二次电池还可以包括具有例如袋形的外壳。

可以使用锂金属氧化物作为优选具有高容量、大功率和长寿命的锂二次电池的阴极活性材料。另外，由于锂二次电池的工业应用扩大，还需要锂二次电池或阴极活性材料在高温或低温的苛刻条件下具有稳定性。此外，当锂二次电池或阴极活性材料被外部物体穿透时，还需要电池具有抵抗诸如短路、起火(ignition)或爆炸等的故障的性能。

然而，不容易获得具有所有上述性能的阴极活性材料。例如，第10-2017-0093085号韩国专利申请公开了一种包含过渡金属化合物和离子吸附粘合剂的阴极活性材料，该材料不具有足够的寿命和稳定性。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了具有改善的电可靠性和稳定性以及机械可靠性和稳定性的锂二次电池。

根据本发明的一个方面，提供了一种制造具有改善的电可靠性和稳定性以及机械可靠性和稳定性的锂二次电池的方法。

根据示例性实施方案，锂二次电池包括阴极，其由包含第一阴极活性材料颗粒和第二阴极活性材料颗粒的阴极活性材料形成；阳极；以及介于阴极和阴极之间的隔膜。第一阴极活性材料颗粒包含锂金属氧化物，所述锂金属氧化物在中心部分和表面部分之间的至少一个区域中具有连续浓度梯度。所述第二阴极活性材料颗粒包含锂金属氧化物，所述锂金属氧化物包括从中心部分到表面具有恒定浓度的除锂之外的至少两种金属，并且第二阴极活性材料颗粒在除锂以外的金属中包括过量的镍。

在一些实施方案中，第一阴极活性材料颗粒可以包含在中心部分与表面部分之间浓度连续减小的第一金属和在中心部分和表面部分之间浓度连续增大的第二金属。

在一些实施方案中，所述第一阴极活性材料颗粒还可以包含从中心部分到表面部分具有恒定浓度的第三金属。

在一些实施方案中，第一阴极活性材料颗粒可以由以下化学式1表示。

[化学式1]

Li_xM1_aM2_bM3_cO_y