[发明专利]锂二次电池

说明书

本公开内容涉及一种锂二次电池，即便使用高负载电极时，该锂二次电池也可确保反应均匀性，并因此具有高的容量和改善的循环特性。所述锂二次电池包括：包括正极、负极和插置于正极和负极之间的隔板在内的电极组件；包括锂盐和有机溶剂在内的电解质；和容纳所述电极组件和所述电解质的电池壳体；其中正极具有3.5mAh/cm²以上的负载量，隔板具有200秒/100mL‑1200秒/100mL的透气率，并且电解质具有11mS/cm‑20mS/cm的锂离子电导率。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池。更具体地，本发明涉及一种具有高容量特性的锂二次电池。

本申请要求在2016年2月26日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0023442号的优先权，将上述专利申请的公开内容通过引用结合在此。

背景技术

近年来，能量储存技术已经受到越来越多的关注。随着能量储存技术的应用已经扩展到用于移动电话、便携式摄像机及笔记本电脑的能量乃至用于电动汽车的能量，对于电化学装置的研究和开发的努力已经越来越多地得以实现。在这种情况下，电化学装置一直是最受关注的。特别是，随着近来电子设备已小型化和轻量化，具有紧凑尺寸、轻质和高容量的可再充电二次电池的开发已成焦点。

关于电化学装置的持续研究已经开发出具有显著改善的性能(特别是输出特性)的电极活性材料。在市售的二次电池中，在20世纪90年代早期开发的锂二次电池备受关注，因为相较于诸如Ni-MH电池之类的传统电池，它们具有更高的驱动电压以及明显更高的能量密度。

这种锂二次电池包括正极、负极和电解质。在首次充电期间从正极活性材料中脱嵌的锂离子被嵌入到负极活性材料(例如碳粒子)中，然后在放电期间锂离子再次从中脱嵌出来。锂离子在两个电极之间的这种移动有助于传递能量并使得电池充电/放电。

随着技术发展和对移动仪器的需求增加，对于作为能源的二次电池的需求迅速地增加。在这样的二次电池中，具有高的能量密度和电压、长循环寿命和低放电率的锂二次电池已经商品化并广为使用。除此之外，随着对环境问题的关注增加，诸如电动车辆和混合动力车辆之类的使用高容量电池的系统的市场已经成长，所述电动车辆和混合动力车辆能够替代包括汽油车辆和柴油车辆在内的使用化石燃料的车辆，这是空气污染的主要原因之一。

在这些情况下，对于高容量电池的需求的基础已经扩大，需要设计一种用于制造作为上述系统用的电源且具有高能量密度、高输出和高放电电压的锂二次电池的高容量电极。

在电池市场中，基于正极3.5mAh/cm²以上的负载量被评估作为高负载电极的必要条件。由于出于高负载的目的，高负载电极包括了增量的活性材料，所以高负载电极通常具有较厚的厚度。然而，厚电极经受在其厚度方向上不均匀的反应，导致循环特性的劣化。

发明内容

技术问题

设计本公开内容以解决现有技术的问题，因此本公开内容是致力于提供一种高负载电极，通过导致均匀的电极反应，所述电极得以控制锂离子的移动以满足适当的范围，并因此提供一种具有优异循环特性的锂二次电池。

技术方案

设计本公开内容以解决根据现有技术的上述问题。在本公开内容的一个方面中，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括：包括正极、负极以及插置于正极和负极之间的隔板在内的电极组件；包括锂盐和有机溶剂在内的电解质；和容纳所述电极组件和所述电解质的电池壳体，其中所述正极具有3.5mAh/cm²以上的负载量，所述隔板具有200秒/100mL-1200秒/100mL的透气率，所述电解质具有11mS/cm-20mS/cm的锂离子电导率。