[发明专利]用于锂二次电池的负极以及包括该负极的锂二次电池

说明书

提供一种具有增强的绝缘性的用于锂二次电池的负极以及一种包括该负极的锂二次电池，所述负极包括负极活性材料层和形成在所述负极活性材料层上的陶瓷分隔层，其中所述负极活性材料层具有0.01μm至0.3μm的算术平均表面粗糙度(Ra)，且所述陶瓷分隔层具有1μm至30μm的厚度。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请主张在韩国知识产权局于2017年9月15日递交的韩国专利申请第10-2017-0118693号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于锂二次电池的负极以及包括该负极的锂二次电池，且更特别是，涉及一种具有增强的绝缘性的用于统一堆叠电池型锂二次电池的负极以及包括该负极的锂二次电池。

背景技术

随着技术发展以及对于移动装置的需求增长，对于作为能源的二次电池的需求已显著增长，在这些二次电池中，具有高能量密度、高运行电位、长循环寿命以及低自放电速率的锂二次电池已被商业化并广泛使用。

锂二次电池是通常由包括正极活性材料的正极、包括负极活性材料的负极、隔板以及电解质构成且通过锂离子的嵌入-脱嵌(intercalation-deintercalation oflithium ions)来充电和放电的二次电池。由于锂二次电池的优势在于具有高能量密度(energy density)和大电动势，并且可表现出高容量，因而锂二次电池已被应用至各种领域。

通常而言，锂二次电池通过如下方式制造：交替地重叠正极、负极和隔板，将所得的产品插入形成为具有预定尺寸和形状的罐(can)或袋(pouch)的电池壳体中，并最终注入电解质。

当这种二次电池如果超出常规充电条件而发生过充电、或者电极组件的负极板和正极板发生短路时，锂盐和有机溶剂混合的电解质可能在正极板处分解，并且锂金属可能在负极板处析出，从而劣化电池性质并诱导内部短路。在普通锂二次电池中伴随着二次电池短路的缺陷将利用隔板的特性来解决。隔板是设置在正极和负极之间且具有多孔结构的聚合物膜，起到防止正极和负极之间接触的作用，并作为锂离子主动迁移的通道。

近来，做出了引入薄膜型隔板的尝试以制造具有高能量密度的锂二次电池。由于非水电解质的离子电导率与液体电解质的离子电导率相比非常之低，因而需要增加电极的反应面积，同时降低电极板之间的距离，以实现电池中的高功率和高能量密度。相应地，已尝试通过降低隔板厚度来增加隔板附近的电解质浓度以促进材料的迁移。然而，随着隔板厚度的降低，在制造期间可能形成针孔(pinholes)、或者隔板可能破裂而增加诱导短路的可能性，由此产生了安全性劣化的局限。作为用于解决这些局限的方法，陶瓷层代替常规的聚烯烃隔板被插置在正极和负极之间的统一堆叠电池(unified stack cell)已受到关注。

然而，当使用陶瓷层代替常规的聚烯烃隔板时，可能不会出现如在常规的聚烯烃隔板中般与产生针孔相关的缺陷，但需要陶瓷层具有一定程度或更大的厚度，因为当降低厚度来改善能量密度时，绝缘性和安全性可能劣化。

相应地，为了降低用作隔板的陶瓷层的厚度，需要发展一种新颖方法，以用于解决当陶瓷层的厚度为一定程度或者更小时与可能产生的绝缘性和安全性劣化相关的局限。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种具有增强的绝缘性的用于统一堆叠电池型(unified stack cell)锂二次电池的负极。

本发明的另一方面提供了一种统一堆叠电池型(unified stack cell)锂二次电池，其包括所述用于锂二次电池的负极且具有增强的绝缘性。

技术方案