[发明专利]二次电池用电极和包含该电极的锂二次电池

说明书

本发明公开了二次电池用电极及该电极的制造方法。根据本发明，可以制造具有高容量并且还能够在钉刺测试中得到优异的评价从而确保稳定性的二次电池。为了实现上述目的，本发明公开了二次电池用电极，其包含：电极集电体；形成在电极集电体上的第一电极活性物质层；和形成在第一电极活性物质层上的第二电极活性物质层，其中，由电极集电体和第一电极活性物质层构成的层的拉伸应变为1.2％以下。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月14日提交的韩国专利申请10-2016-0073967号和2017年6月14日提交的韩国专利申请10-2017-0074716号的优先权和权益。在此通过援引将其公开内容完整并入。

技术领域

本发明涉及二次电池用电极和包含该电极的锂二次电池，特别是涉及具有高容量且确保稳定性的二次电池用电极和包含该电极的锂二次电池。

背景技术

为了长时间使用安装有能够重复充电和放电的二次电池的电子设备，优选具有较高的单位面积容量的二次电池。不过，二次电池需要还确保高稳定性以防止外部冲击或内部温度或压力的快速变化引起的损伤或火灾。

作为评价二次电池的稳定性的一个项目，有钉刺测试。在钉刺测试中，测试如钉子等尖锐物损坏二次电池时是否发生发热、着火和爆炸等。为了通过钉刺测试，当尖锐物通过碰撞损坏二次电池时，电极应当被破坏并因此短路。这是因为当电极被破坏时不会发生着火或爆炸。

同时，近年来，镍-钴-锰类锂氧化物常常用作锂二次电池的电极活性物质。其中，过渡金属中包含大量镍的高浓度镍-钴-锰类锂氧化物实现了很高的能量密度/单位体积，因此常常用于需要高容量的中型至大型电池。不过，使用高浓度镍-钴-锰类锂氧化物作为电极活性物质的电极由于其高伸长率不易被外部冲击破坏，这造成电极的爆炸或着火。在此情况下，伸长率指的是在拉力测试中材料拉伸的比率。

因此，对于具有较高的单位面积容量并且同时显示高安全性的二次电池的需求不断增长。

现有技术文献

韩国专利10-0557714号

发明内容

技术问题

设计本发明来解决现有技术的问题，本发明的一个方面是提供具有高容量并且还能够在钉刺测试中得到优异评价的二次电池用电极和包含该电极的锂二次电池。

技术方案

根据本发明的一个实施方式，提供了一种二次电池用电极，其包含：电极集电体；在电极集电体上形成的第一电极活性物质层；和在第一电极活性物质层上形成的第二电极活性物质层，其中，由电极集电体和第一电极活性物质层构成的层的拉伸应变为1.2％以下。

在此情况下，第二电极活性物质层可以具有比第一电极活性物质层更高的能量密度/单位体积。

此外，第一电极活性物质层和第二电极活性物质层各自可以包含锂-过渡金属氧化物作为活性物质，特别是，锂-过渡金属氧化物可以由以下化学式1表示。

[化学式1]

Li_1+x[Ni_aCO_bMn_c]_1-xO₂

在化学式1中，-0.2≤x≤0.2，0.5≤a≤0.98，0.01≤b≤0.4，且0.01≤c≤0.4。

同时，第一电极活性物质层和第二电极活性物质层中包含的锂-过渡金属氧化物可以具有相同或不同的组成。

第一电极活性物质层和第二电极活性物质层可以具有1～6mAh/cm²的能量密度/单位面积。