[发明专利]负极、制造该负极的方法、和包括该负极的二次电池

说明书

本发明涉及一种制造负极的方法、一种负极、和一种二次电池，其中所述方法包括在集电器的后表面上形成聚合物层、在所述集电器的前表面上形成初级负极活性材料层、和在所述初级负极活性材料层上形成包括锂的预锂化层，其中所述聚合物层包括具有由式1表示的第一单元、以及由式2表示的第二单元和由式3表示的第三单元中的至少一者的共聚物。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月8日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2019-0142958号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容以其整体并入本文中。

技术领域

本发明提供一种负极、一种制造所述负极的方法、和一种包括所述负极的二次电池，以便减少经预锂化的负极的变形。

背景技术

对于使用替代能源或清洁能源的需求因使用化石燃料迅速增加而日益增加，并且作为这一趋势的一部分，最积极研究的领域是使用电化学反应的电力生成和电力存储的领域。

当前，使用这种电化学能的电化学装置的典型示例是二次电池，其应用领域正在日益增加。近年来，随着诸如便携式计算机、移动电话、和照相机之类的便携式装置的技术发展和对其的需求增加，对二次电池作为能量来源的需求已显著增加。在这些二次电池之中，具有高能量密度的锂二次电池，即具有高容量的锂二次电池，已进行相当多的研究，并且也已被商品化且广泛应用。

一般而言，二次电池由正极、负极、电解质、和隔板构成。在此之中，负极包括集电器和设置在集电器上且包括负极活性材料的负极活性材料层。为了增加电池的能量密度，使用了诸如硅之类的各种负极活性材料。然而，存在的问题在于：电池的容量因高不可逆容量而降低，并且电池的寿命性质劣化。

为了解决以上问题，已引入预锂化(lithiation)方法，在该方法中，负极中的不可逆位点(site)先用锂进行填充。作为预锂化方法，使用了用于将锂金属设置在负极活性材料层上以完成负极、然后将该负极浸渍在二次电池中的方法、和类似者。

同时，二次电池包括电极组件，并且位于最接近该电极组件的最外围的负极可以是单侧负极。单侧负极是指负极活性材料层仅位于集电器的一个表面上。

在制造单侧负极中，如果执行上述的预锂化工序(具体而言，从形成在集电器10上的初级负极活性材料层20和锂金属(未示出)结合的那一刻起)，由于锂插入其中的负极活性材料的体积迅速膨胀，在单侧负极的负极活性材料层20’中产生强应力。相应地，发生了单侧负极的两端均朝向负极活性材料层20’的上部卷起的变形(参见图1)，并因此，单侧负极可能无法无缝结合在电极组件中。除此之外，在电池中的单侧负极和正极之间的距离增加，使得电池的电阻增加并且强烈地发生副反应，导致电池性能劣化，并且电池的能量密度降低。

因此，需要一种能够将经预锂化的负极的变形最小化的新技术。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种负极、一种制造所述负极的方法、和一种包括所述负极的二次电池，其中经预锂化的负极的变形被最小化，由此降低了在电极组件组装工序期间整合负极/隔板/正极的缺陷率并改善了电池的能量密度、寿命、和耐久性，以及减少了副反应。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种制造负极的方法，所述方法包括在集电器的后表面上形成聚合物层、

在所述集电器的前表面上形成初级负极活性材料层、和

在所述初级负极活性材料层上形成包括锂的预锂化层，