鋰二次電池用負極、其制造方法和包含其的鋰二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋰二次電池用負極、其制造方法和包含其的鋰二次電池。更特別 地，本發(fā)明涉及一種含有導(dǎo)電聚合物的鋰二次電池用負極、其制造方法和包含其的鋰二次 電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，鋰二次電池包含由碳材料或鋰金屬合金形成的負極、由鋰金屬氧化物形成 的正極和包含溶解在有機溶劑中的鋰鹽的電解質(zhì)。特別地，最初將鋰金屬用作用于鋰二次 電池用負極的負極活性材料。然而，鋰存在低可逆性和安全性的問題。目前用作鋰二次電 池用負極活性材料的為碳材料。碳材料與鋰金屬相比具有低的容量，但在低體積變化、高可 逆性和優(yōu)惠的價格方面是有利的。
[0003] 然而，這樣的碳類負極活性材料具有有限的導(dǎo)電性，且由于在電極制造時在活性 材料之間的邊界部分形成空的空間而可能會導(dǎo)致電極電阻增加。
[0004] 因此，正在對提高低導(dǎo)電性進行深入的研究。例如，韓國專利申請公開號 2012-0129983公開了一種使用炭黑增加導(dǎo)電性的負極材料，但由于復(fù)雜的制備過程和不充 分的導(dǎo)電性而是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 已經(jīng)考慮到相關(guān)領(lǐng)域中的以上問題而完成了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的為提供可 采用導(dǎo)電聚合物的鋰二次電池用負極，由此解決碳類負極活性材料所具有的差的導(dǎo)電性問 題，并且使負極容易制造。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供鋰二次電池用負極，其包含碳類負極活性材料、粘 合劑和導(dǎo)電聚合物，其中所述導(dǎo)電聚合物為纖維形式。
[0009] 另外，本發(fā)明提供制造鋰二次電池用負極的方法，包括：(A)將碳類負極活性材料 和導(dǎo)電聚合物分散在粘合劑溶液中，由此制備漿料；(B)將所述漿料施加在要形成有負極 活性材料層的集電器的表面上；以及（C)對在（B)中涂布的所述集電器進行干燥，其中所述 導(dǎo)電聚合物為纖維形式。
[0010] 有益效果
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，鋰二次電池用負極包含聚-3, 4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯 (PED0T/PSS)作為導(dǎo)電聚合物，由此防止被視為在碳類負極活性材料中的問題的導(dǎo)電性降 低，并且容易地控制負極的制造。
【附圖說明】
[0012] 圖1為說明根據(jù)本發(fā)明的制造過程的示意圖；
[0013] 圖2為說明實施例1和比較例1的電池的壽命和效率特性的圖；以及
[0014] 圖3為說明實施例1和比較例1的電池的電阻特性的圖。
【具體實施方式】
[0015] 下文中，將給出本發(fā)明的詳細說明。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，鋰二次電池用負極包含碳類負極活性材料、粘合劑和導(dǎo)電聚合物。同 樣地，所述導(dǎo)電聚合物為纖維形式。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，碳類負極活性材料可以包括通常使用的碳類負極活性材料。碳類負 極活性材料優(yōu)選包含碳材料。碳材料可以包括低結(jié)晶碳和高結(jié)晶碳。低結(jié)晶碳的實例可以 包括軟碳和硬碳，高結(jié)晶碳的實例可以包括高溫煅燒的碳如天然石墨、結(jié)晶石墨、熱解炭、 中間相瀝青基碳纖維、中間相碳微球、中間相瀝青和源自石油或煤焦油瀝青的焦炭。
[0018] 在本發(fā)明中，碳類負極活性材料的量沒有特別限制，只要其落在通常的范圍內(nèi)即 可，但基于負極的總重量，可以設(shè)定為20重量％~95重量％。當(dāng)碳類負極活性材料的量滿 足以上范圍時，電池的導(dǎo)電性可以變得優(yōu)異。
[0019] 在本發(fā)明中，粘合劑可以包括通常使用的水性粘合劑。在本發(fā)明中可用的粘合劑 可以包含選自如下中的任一種或者兩種以上的混合物：丁苯橡膠（SBR)、丁腈橡膠、（甲基） 丙烯酸甲酯-丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、羧基改性的丁苯橡膠、羧甲基纖維素（CMC)和改 性的聚硅氧烷聚合物。優(yōu)選使用丁苯橡膠。
[0020] 盡管粘合劑的量沒有特別限制，只要其落在通常的范圍內(nèi)即可，但粘合劑的含量 為剩余物的量，使得負極的總重量為100重量％，且可以根據(jù)其它組分的量對粘合劑的量 進行調(diào)節(jié)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物可以為纖維形式。特別有用的纖維形式的導(dǎo)電聚合物為 PED0T/PSS。將PED0T/PSS構(gòu)造為使得噻吩結(jié)構(gòu)具有環(huán)狀的乙撐二氧基，且對于空氣或熱具 有優(yōu)異的穩(wěn)定性。此外，這樣的導(dǎo)電聚合物與常規(guī)負極材料相比是輕質(zhì)的，由此降低電池的 重量。
[0022] 在本發(fā)明中，基于負極的固體含量，導(dǎo)電聚合物的含量為0. 1重量％~3重量％， 優(yōu)選為0.5重量％~2重量％，更優(yōu)選為0.8重量％~1.5重量％。當(dāng)導(dǎo)電聚合物的量滿 足以上范圍時，可以防止導(dǎo)電性降低，且可以容易地控制負極的形成。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，制造負極的方法沒有特別限制，且可以包括在本領(lǐng)域中通常已知的 方法，包括：將包含負極活性材料、粘合劑和導(dǎo)電聚合物的電極漿料施加在集電器上，并對 其進行干燥。此外，根據(jù)需要可以使用分散劑或表面活性劑。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，鋰二次電池包含：負極，所述負極包含用于非碳類鋰二次電池的碳類 負極活性材料；正極，所述正極包含正極活性材料；和電解質(zhì)。
[0025] 在本發(fā)明中，正極活性材料優(yōu)選包含含有鋰的過渡金屬氧化物。例如，使用選自如 下物質(zhì)中的任一種或者兩種以上的混合物：LiCo02、LiNi02、LiMn02、LiMn204、Li(NiaCobMnc) 02(0〈a〈l，0〈b〈l，0〈c〈l，a+b+c=l)、LiNilyCoy02、LiColyMny02、LiNilyMny02(0 彡y〈l)、 Li(NiaCobMnc) 04(0〈a〈2,0〈b〈2,0〈c〈2,a+b+c= 2)、LiMn2zNiz04 (0〈z〈2)、 LiMn2ZC〇Z04 (0〈z〈2)、LiCoPOjPLiFePO4。除這些氧化物以外，還可以使用硫化物、硒化物和 鹵化物。
[0026] 對于在本發(fā)明中使用的電解液，可以使用可作為電解質(zhì)含有的鋰鹽而沒有特別限 制，只要其為通常用于鋰二次電池用電解液的即可。鋰鹽的陰離子可以包括例如選自如下 中的任一種：F、C1、Br、I、N03、N(CNh、BF4、C104、PF6、（CF3)2PF4、（CF3)3PF3、（CF3)4PF2、 (cf3)5pf^ (cf3)6p^cf3so3 ^cf3cf2so3 ^ (cf3so2)2n^ (fso2)2n^cf3cf2