[发明专利]锂二次电池

说明书

本发明的实施方案提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池包括具有多层结构的阳极活性物质层，所述阳极活性物质层包括彼此具有不同含量的碳基活性物质，从而改善了机械稳定性和电池性能。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池，更具体地，涉及一种具有优异的电化学性能的锂二次电池。

背景技术

二次电池是可以重复充电和放电的电池。随着信息和通信以及显示器工业的飞速发展，二次电池已被广泛地应用于各种便携式电信电子设备(例如便携式摄像机、移动电话、笔记本电脑)作为其电源。近来，还开发了包括二次电池的电池组并将其应用于诸如混合动力车辆的环保汽车作为其电源。

二次电池的实例可以包括锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。其中，锂二次电池具有较高的工作电压和较高的每单位重量能量密度，并且就充电速度和重量轻而言是有利的。在这方面，锂二次电池已经被积极地开发并用作电源。

例如，锂二次电池可包括电极组件，该电极组件包括阴极、阳极和隔膜(separator，separation membrane)；和浸没该电极组件的电解液。锂二次电池可进一步包括例如袋状套，其中电极组件和电解质容纳在袋状套中。

近来，随着锂二次电池应用对象的拓展，对具有更高容量和输出的锂二次电池进行了开发。例如，已经研究了能够提供更高容量的阴极物质或阳极物质。具体地，为了最大限度的发挥电池的性能，要求其中阳极活性物质应具有接近锂金属的电化学反应电势、与锂离子的高反应可逆性以及锂离子在活性物质中的高扩散率等的条件。

例如，作为包括碳基物质的常规阳极的替代物质，已经研究了包括碳基物质和硅基物质的阳极等。然而，当改变阳极物质时，由于阳极物质的改变，长期特性例如高温存储特性和寿命特性可能会劣化。

例如，韩国专利登记第10-1764072号公开了一种用于涂覆有碳的磷酸锂铁电极的粘合剂，但是要确保足够的寿命特性和稳定性是有限制的。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利登记第10-1764072号

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改善的稳定性和操作可靠性的锂二次电池。

根据示例性实施方案的锂二次电池可包括：阴极；隔膜；和阳极，所述阳极与阴极相对且其间插有隔膜，并且所述阳极包括阳极集流体、从阳极集流体起依次堆叠的第一阳极活性物质层和第二阳极活性物质层。在这种情况下，第一阳极活性物质层可以包括硅基活性物质和碳基活性物质，并且第二阳极活性物质层可以包括碳基活性物质或碳基活性物质与硅基活性物质的混合物。另外，当第二阳极活性物质层可以包括混合物时，第二阳极活性物质层中的硅基活性物质的含量可以低于第一阳极活性物质层中的硅基活性物质的含量。

在某些实施方案中，基于第一阳极活性物质层中所含的碳基活性物质的重量，第一阳极活性物质层中的硅基活性物质的含量可以为2-15重量％。

在某些实施方案中，基于第二阳极活性物质层中所含的碳基活性物质的重量，第二阳极活性物质层中的硅基活性物质的含量可以为0.1-5重量％。

在某些实施方案中，碳基活性物质可包括人造石墨或天然石墨。

在某些实施方案中，碳基活性物质可以包括人造石墨和天然石墨，并且人造石墨与天然石墨的重量比可以为99:1至5:5。

在某些实施方案中，碳基活性物质可以包括人造石墨和天然石墨，并且人造石墨与天然石墨的重量比可以为9:1至7:3。

在某些实施方案中，硅基活性物质可包括选自硅(Si)、硅合金、硅的氧化物和硅-碳复合物中的至少一种。