[发明专利]制造锂二次电池用负极的方法

说明书

本发明涉及制造用于锂二次电池的包含图案化锂金属的负极的方法。根据本发明制造的锂二次电池用负极可以通过使锂电极中的电子分布均匀化且由此防止锂二次电池工作时的锂枝晶的生长而改善锂二次电池的安全性。另外，通过诱导锂枝晶形成在由锂金属的图案化形成的空隙中，可以防止电池的体积膨胀。

技术领域

本申请要求于2017年5月18日提交的韩国专利申请10-2017-0061657和2018年4月25日提交的韩国专利申请10-2018-0047880的权益，所述专利申请的所有内容以引用的方式并入本文中。

本发明涉及制造包含图案化的锂金属的锂二次电池用负极的方法。

背景技术

近来，人们对能量存储技术越来越感兴趣。随着能量存储技术的应用领域扩展到移动电话、便携式摄像机、笔记本电脑甚至电动车辆的能量，正在越来越具体地致力于对电化学装置的研究和开发。

电化学装置是在这一方面最值得关注的领域，在电化学装置中，能够充电/放电的二次电池的开发是关注的焦点。近来，在开发这些电池时，为了改善能量密度和能量效率，已经进行了对于新的电极和电池的设计的研究和开发。

在目前应用的二次电池中，20世纪90年代初期开发的锂二次电池受到更多关注，其优点在于，与使用水溶液形式的电解液的诸如Ni-MH电池、Ni-Cd电池和硫酸-铅电池的传统电池相比，锂二次电池具有高得多的工作电压和能量密度。

通常，通过将包含正极、负极和置于所述正极与负极之间的隔膜的电极组件以层压或卷绕结构嵌入电池壳中并向所述电池中注入非水电解液而构造锂二次电池。

作为负极的锂电极是通过将锂箔附着在平面状集电器上而形成的。在这种情况下，随着充电/放电的重复，锂的形成和去除是不规则的，由此形成锂枝晶，其导致持续的容量下降。

为了解决这个问题，已经对将聚合物保护层或无机固体保护层引入到锂金属层中、提高电解液中的盐浓度或应用适当的添加剂进行了研究。然而在这些研究中，对于锂枝晶的抑制效果不足。因此，通过改变锂金属负极本身的形态或改变电池结构来解决所述问题可能是有效的选项。

现有技术文献

(专利文献1)韩国专利公开2017-0014216，“图案化锂电极及其制造方法以及使用所述锂电极的锂二次电池”。

发明内容

技术问题

如上所述，因为作为锂二次电池的负极的锂金属在充电/放电过程中可逆性降低，因此需要使锂金属分散以使得电流密度不集中在一个位置处。由此，本发明的发明人证实了，如果使锂金属图案化并沉积，则可以改善可逆性，并由此完成了本发明。

因此，本发明的目的是提供制造锂二次电池用负极的方法，其中通过经由对电极的形状和结构的改变而改善锂金属的可逆性且另外解决由于锂枝晶导致的电池体积膨胀的问题而使所述锂二次电池具有改善的电池性能。

技术方案

为了实现以上所述的目的，本发明提供制造锂二次电池用负极的方法，其包含以下步骤：i)在集电器的一个或两个面上形成锂基材层；ii)使用阴影掩模在所述锂基材层上形成锂图案层；和iii)除去所述阴影掩模。

有益效果

根据本发明的锂二次电池用负极可以通过使锂电极中的电子分布均匀化并由此防止锂二次电池工作时的锂枝晶的生长而改善锂二次电池的安全性。另外，可以通过诱导锂枝晶形成在由锂金属的图案化形成的空隙中而防止电池的体积膨胀。

附图说明

图1是说明根据本发明的制造锂二次电池用负极的方法的示意图。

图2是适用于本发明的锂二次电池的负极的图案的一个例子。