【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本申請要求于2023年3月13日提交的韓國專利申請no.10-2023-0032292的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該韓國專利申請的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。本公開涉及鋰二次電池的負極及其制造方法。
技術(shù)介紹
1、近來，二次電池不僅被廣泛應用在諸如便攜式電子裝置這樣的小型裝置中，而且被廣泛應用在諸如混合動力電動車或電動車中的諸如電池組或電力儲存裝置這樣的中型和大型裝置中。
2、其中，鋰二次電池是通過使用作為正極活性材料的諸如licoo2等這樣的金屬氧化物和作為負極活性材料的碳材料、負極和正極之間的聚烯烴類的多孔隔膜以及包含諸如lipf6等這樣的鋰鹽的非水電解液來制造的。在充電期間，正極活性材料中的鋰離子被釋放并插入到負極的碳層中，反之，在放電期間，負極碳層中的鋰離子被釋放并插入到正極活性材料中。在這種情況下，滲透到正極和負極中的非水電解液起到使鋰離子在負極和正極之間移動的介質(zhì)的作用。
3、為了實現(xiàn)這樣的高容量和高能量密度的鋰二次電池，有必要增加每個電極的負荷量，此外有必要增加電極制造期間的軋制密度。
4、具體地，鋰二次電池的電極可以作為電極片材獲得，其中，可以通過在制造期間將包括電極活性材料的電極漿料以高負荷量施加到電極集流體對電極片材進行干燥，并且可以通過軋制裝置將干燥后的電極漿料軋制且成型，以在電極集流體上形成高負荷且高密度的電極活性層。這里，當制造軋制之后的片材時，考慮所期望的電極活性層的密度分布、厚度、厚度分布、精度等執(zhí)行軋制。
5、然而，由于在軋制期間對電極活性層加壓時在電極活性層中
6、為了改善以上的回彈現(xiàn)象，開發(fā)出對干燥后的電極漿料執(zhí)行多次軋制或者通過利用多級軋制裝置對干燥后的電極漿料執(zhí)行軋制的技術(shù)。然而，所述技術(shù)不僅無法完全抑制回彈現(xiàn)象，而且在能量或處理效率方面存在經(jīng)濟可行性低的局限性。
7、因此，迫切需要可以解決以上問題并且盡管在軋制之后經(jīng)過一定時間也可以保持所期望的目標厚度的電極制造技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、本公開的目的是提供一種鋰二次電池的負極及其制造方法，其中，抑制了活性層(尤其是，具有高負荷量的活性層)的回彈現(xiàn)象，由此盡管軋制時經(jīng)過了預定時間也可以保持所期望的目標厚度。
3、技術(shù)方案
4、為了解決上述問題，
5、在一個實施方式中，本公開提供了一種鋰二次電池的負極的制造方法，該制造方法包括以下步驟：
6、向施加在負極集流體上的負極漿料施加磁場；
7、對被施加所述磁場的所述負極漿料進行干燥，以形成負極活性層；以及
8、軋制所形成的所述負極活性層，
9、其中，所述負極漿料包括碳類負極活性材料，
10、其中，所述磁場以3,000g至15,000g的強度施加，
11、其中，根據(jù)下面的公式1控制軋制時的軋制負荷：
12、[公式1]
13、y＝ax+b
14、其中，在公式1中，
15、y表示軋制負荷(單位：噸)，
16、x指示當施加所述磁場時的磁場強度(單位：高斯)，
17、a和b是-0.01≤a<0且3≤b≤7。
18、在該情況下，所述軋制負荷可以為1噸至7噸。
19、另外，所述軋制可以包括：第一軋制，在所述第一軋制中，利用[公式1]的軋制負荷對所形成的負極活性層加壓；以及第二軋制，在所述第二軋制中，進一步對所述第一軋制之后的負極活性層加壓，其中，所述第一軋制的軋制負荷可以大于所述第二軋制的軋制負荷。
20、具體地，所述第二軋制的軋制負荷可以為所述第一軋制的軋制負荷的50％或更小的比率。
21、此外，可以在20℃至35℃的溫度下執(zhí)行所述軋制。
22、如此，所述負極活性層在室溫下在軋制72小時后可以具有基于恰在軋制之后的平均厚度的小于10％的平均厚度增加率。
23、此外，可以執(zhí)行磁場施加5秒至60秒。
24、此外，在一個實施方式中，本公開包括：
25、負極集流體；以及設置在所述負極集流體的至少一個表面上并包括碳類負極活性材料的負極活性層，
26、提供通過如上所述的根據(jù)本公開的制造方法制造的鋰二次電池的負極。
27、在這種情況下，所述負極活性層可以具有由公式2表示的碳類負極活性材料的對齊度(o.i)，所述對齊度為0.2至1.5：
28、[公式2]
29、o.i＝i004/i110
30、其中，在公式2中，
31、i004指示在所述負極活性層的x射線衍射光譜測量中表示(0,0,4)晶面的峰的面積，并且
32、i110指示在所述負極活性層的x射線衍射光譜測量中表示(1,1,0)晶面的峰的面積。
33、另外，所述負極活性層的密度可以為1.2g/cm3至1.8g/cm3，并且平均厚度可以為100μm至300μm。
34、此外，所述負極活性層的回彈率可以小于10％。
35、此外，所述負極活性層中包括的所述碳類負極活性材料可以包括天然石墨和人造石墨中的至少一種。
36、另外，在一些情況下，所述負極活性層還可以包括硅類負極活性材料，并且所述硅類負極活性材料塊可以包括si、sic和siox中的至少一種(其中，0.8≤x≤2.5)。
37、有益效果
38、根據(jù)本公開的鋰二次電池的負極的制造方法是在施加磁場的情況下對負極漿料進行干燥然后軋制它，但通過根據(jù)取決于施加到負極漿料的磁場的強度的公式1控制軋制負荷，該方法即使是用少量的處理在改善負極活性層的回彈現(xiàn)象方面也是簡單且有效的。
39、另外，所制造的負極不僅即使當負極活性層的負荷量大時也在保持目標厚度的同時表現(xiàn)出高能量密度，而且具有軋制應力低和負極活性層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性改善的優(yōu)點，使得抑制了負極活性層根據(jù)充電和放電的體積變化，由此改善了的電池的壽命。
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1.一種鋰二次電池的負極的制造方法，所述鋰二次電池的負極的制造方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述軋制負荷為1噸至7噸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述軋制包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述第二軋制時的軋制負荷為所述第一軋制時的軋制負荷的50％或更小的比率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，在20℃至35℃的溫度下執(zhí)行所述軋制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述負極活性層在室溫下在軋制72小時后具有基于恰在軋制之后的平均厚度的小于10％的平均厚度增加率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，施加磁場的步驟執(zhí)行5秒至60秒。
8.一種通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法制造的鋰二次電池的負極，該鋰二次電池的負極包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層具有由
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層的回彈率小于10％。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層的平均厚度為100μm至300μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層的密度為1.2g/cm3至1.8g/cm3。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層中包括的所述碳類負極活性材料包括天然石墨和人造石墨中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰二次電池的負極，其中，所述負極活性層還包括硅類負極活性材料，
...【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種鋰二次電池的負極的制造方法，所述鋰二次電池的負極的制造方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述軋制負荷為1噸至7噸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述軋制包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述第二軋制時的軋制負荷為所述第一軋制時的軋制負荷的50％或更小的比率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，在20℃至35℃的溫度下執(zhí)行所述軋制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，所述負極活性層在室溫下在軋制72小時后具有基于恰在軋制之后的平均厚度的小于10％的平均厚度增加率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的負極的制造方法，其中，施加磁場的步驟執(zhí)行5秒至60秒。
8.一種通過根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹鐘洙，李澤秀，趙珍浩，全信煜，金暎坤，
申請(專利權(quán))人：株式會社LG新能源，
類型：發(fā)明
國別省市：
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